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Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik

Joint Journal of the German Society for Biomedical Engineering in VDE and the Austrian and Swiss Societies for Biomedical Engineering and the German Society of Biomaterials

Editor-in-Chief: Dössel, Olaf

Editorial Board: Augat, Peter / Habibović, Pamela / Haueisen, Jens / Jahnen-Dechent, Wilhelm / Jockenhoevel, Stefan / Knaup-Gregori, Petra / Lenarz, Thomas / Leonhardt, Steffen / Plank, Gernot / Radermacher, Klaus M. / Schkommodau, Erik / Stieglitz, Thomas / Boenick, Ulrich / Jaramaz, Branislav / Kraft, Marc / Lenthe, Harry / Lo, Benny / Mainardi, Luca / Micera, Silvestro / Penzel, Thomas / Robitzki, Andrea A. / Schaeffter, Tobias / Snedeker, Jess G. / Sörnmo, Leif / Sugano, Nobuhiko / Werner, Jürgen /

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1862-278X
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Volume 55, Issue 2

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Volume 57 (2012)

Getaktete Dreifachapplikation mit perfundierten Nadelapplikatoren bei Radiofrequenzablation: In-vitro-Versuch an der Rinderleber / Pulsed radiofrequency ablation using perfused needle applicators in an in vitro trial on bovine liver

Markus Frieser / Deike Strobel / Stefan Schaber / Thaddaeus Till Wissniowski / Thomas Bernatik / Steffen Adis / Eckhart Georg Hahn / Johannes Marcus Hänsler
Published Online: 2010-03-15 | DOI: https://doi.org/10.1515/bmt.2010.021

Zusammenfassung

Eine intermittierende Energieapplikation bei der Radiofrequenzablation (RFA) scheint einen günstigen Effekt auf die Nekrosegenerierung zu besitzen. Es wurden unterschiedliche Taktzeiten untersucht, um eine Optimierung dieser Methode zu erreichen. An schlachtfrischen Rinderlebern wurde mittels eines intermittierend mit physiologischer NaCl-Lösung perfundierten Dreifach-Nadelapplikators (3 cm Nadelabstand) Lebergewebe koaguliert (offen perfundiertes System). Bei konstanter Leistung (90 W), Applikationszeit (15 min) und konstantem Spülfluss (3×80 ml/h) verwendeten wir verschiedene Taktzeiten der Energieapplikation (1, 2, 5, 7 s) während jeweils 30 Applikationen. Der jeweils kürzeste Durchmesser (axialer Durchmesser im Zentrum der Läsion) der Koagulationsnekrosen wurde zur statistischen Analyse verwendet. Die jeweils kürzesten Durchmesser (D) der Nekrosen waren unter der Taktzeit (TZ) von 1 s mit 9,27 cm [Standardabweichung (SD)±0,97 cm] am größten (TZ 2 s D=8,65 cm, SD±0,95 cm, p=0,021; TZ 5 s D=8,35 cm, SD±0,95 cm, p=0,001; TZ 7 s D=8,18 cm, SD±0,79 cm, p=0,0001). Bei der TZ von 1 s ließen sich weder durch eine Verdoppelung der Spülrate (3×160 ml/h) noch durch eine konzentriertere Spülflüssigkeit (5,85% NaCl) größere Nekrosezonen erzielen (p=0,82). Bei der RFA mit dem offenen Nassnadelsystem lassen sich beim hier untersuchten Dreifachapplikator durch Verkürzung der TZ auf 1 s die signifikant größten Koagulationsvolumina an der explantierten Leber erzielen. Weder durch Verdoppelung des Spülflusses noch durch eine höher konzentrierte Spülflüssigkeit ließ sich eine weitere Vergrößerung erreichen.

Abstract

Intermittent energy application seems to have positive effects in achieving necrotic zones. We analyzed different pulse periods (PPs) to optimize this method. A radiofrequency alternating current was delivered via a triple-needle applicator (3 cm distance of each needle) introduced into freshly procured bovine liver. The open applicator system was constantly perfused with physiological NaCl solution (3×80 ml/h, power output was constant 90 W). Radiofrequency current was fed to the individual needle in turn of varying PPs (1, 2, 5, and 7 s) over 15 min. Each experimental run comprised a total of 30 applications and temperature was recorded over time. The largest necrotic diameters were found at PP 1 s (relevant: shortest axial diameter/D in the center of the lesion: 9.27 cm, SD±0.97 cm) (PP 2 s D=8.65 cm, SD±0.95 cm, p=0.021; PP 5 s D=8.35 cm, SD±0.95 cm, p=0.001; PP 7 s D=8.18 cm, SD±0.79 cm, p=0.0001). Neither doubling the perfusion rate nor raising the concentration of the perfusion liquid led at PP 1 s to increased necrotic diameters (p=0.82). Our study shows that reducing the PP to 1 s of an open perfused intermittent radiofrequency ablation system produces significantly larger coagulation volumes in explanted liver tissue reaching necrotic diameters over 9 cm. Neither doubling perfusion rates nor higher concentrated perfusion liquid increase necrotic diameters.

Keywords: Lebertumoren; Nekrosezone; perfundierter Nadelapplikator; Radiofrequenzablation; Zeittaktung; liver tumors; necrotic zones; perfused needle applicator; pulse periods; radiofrequency ablation

About the article

Korrespondenz: Dr. med. Markus Frieser, Medizinische Klinik I mit Poliklinik, FAU Erlangen-Nürnberg, Ulmenweg 18, 91054 Erlangen, Deutschland Phone: +49-(0)9131-85-35256/45028 Fax: +49-(0)9131-85-35252


Received: 2009-09-27

Accepted: 2009-10-15

Published Online: 2010-03-15

Published Online: 2010-03-15

Published in Print: 2010-04-01


Citation Information: Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering, Volume 55, Issue 2, Pages 101–107, ISSN (Online) 1862-278X, ISSN (Print) 0013-5585, DOI: https://doi.org/10.1515/bmt.2010.021.

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