Ultrasound-Guided Laser Interstitial Thermo Therapy for Treatment of Non-Resectable Primary and Secondary Liver Tumours - a Feasibility Study

Abstract

Aim: Therapeutic options for primary and secondary liver tumours not suitable for resection or transplantation are limited. In this palliative situation, the scope of ablative therapeutic procedures has improved. Laser interstitial thermotherapy is a minimal invasive procedure for local tumour destruction within solid organs. This pilot study reports initial clinical experience using ultrasound-guided percutaneous laser interstitial thermotherapy. Methods: Sixty patients between the ages of 34 and 78 years with non-resectable primary and secondary liver tumours were treated palliatively with Nd:YAG laser interstitial thermotherapy. High resolution abdominal ultrasound with power duplex was used to control the placement and coagulation procedure. Results: In all cases, sonographic imaging allowed exact placement of the laser probe and verification of thermocoagulation by a resulting hyperechogenic signal enhancement. The maximum diameter of laser-induced destruction measured 5 cm. Ultrasound with power duplex and echo enhancer, CT or MRI scans indicated necrosis of treated tumour lesions. No serious adverse event occurred and 30-day-mortality was zero. Conclusions: Ultrasound-guided laser interstitial thermotherapy is safe and reliably ablates primary and secondary liver tumours. The combination of high resolution ultrasound and laser therapy facilitates a minimally invasive but elaborate treatment. Besides chemotherapy, this procedure could be a useful palliative treatment to control the mass of liver tumours unsuitable for resection or transplantation.

Zusammenfassung

Studienziel: Die therapeutischen Möglichkeiten für primäre und sekundäre Lebertumore, die nicht für eine Resektion oder Lebertransplantation infrage kommen, sind begrenzt. In dieser palliativen Situation wächst deshalb das Interesse für lokal ablative Verfahren. Die laserinduzierte Thermotherapie ist ein minimal invasives Verfahren zur lokalen Tumorzerstörung in soliden Organen. Wir berichten über erste klinische Erfahrungen der perkutanen Ultraschall gesteuerten laserinduzierten Thermotherapie. Methoden: 60 Patienten im Alter von 34 - 78 Jahren mit nicht resektablen primären und sekundären Lebertumoren wurden palliativ mit einem Nd:YAG Laser behandelt. Die perkutane Plazierung des Laserkatheters und die anschließende Laserkoagulation wurde gezielt unter Ultraschallkontrolle mit Dopplersonographie durchgeführt. Ergebnisse: Mittels Ultraschall war eine exakte Lokalisation des Laserkatheters bei allen Patienten möglich. Die Laserkoagulation konnte durch ein regelmäßig auftretendes hyperechogenes Areal im Ultraschallbild verifiziert werden. Der maximale Durchmesser des zerstörten Tumorgewebes erreichte 5 cm. Die laserinduzierten Nekrosen konnten in der Kontrastmittel verstärkten Dopplersonographie, im CT oder MRT identifiziert werden. Es traten keine schwerwiegenden Komplikationen und keine 30-Tage-Mortalität auf. Zusammenfassung: Die sonographisch kontrollierte laserinduzierte interstitielle Thermotherapie kann Lebertumorgewebe zerstören und ist eine anspruchsvolle, minimal invasive und komplikationsarme Methode. Die Laserkoagulation kann neben der Chemotherapie als nützliches palliatives Therapiekonzept zur Reduktion der Lebertumormasse eingesetzt werden.

Key words

Minimal invasive ablative therapy - ultrasound-guided laser coagulation - liver tumour

Schlüsselwörter

Minimal invasive lokal ablative Therapie - Sonographisch kontrollierte Laserkoagulation - Lebertumor

References

• 1 Boyle P, Langman J S. ABC of colorectal cancer: Epidemiology.  BMJ. 2000;  321 805-808
• 2 Weiss L, Grundmann E, Torhorst J, Hartveit F, Moberg I, Eder M, Fenoglio-Preiser C M, Napier J, Horne C H, Lopez M J. Haematogenous metastatic patterns in colonic carcinoma: an analysis of 1541 necropsies.  J Pathol. 1986;  150 195-203
• 3 Cady B, Stone M D. The role of surgical resection of liver metastases in colorectal carcinoma.  Semin Oncol. 1991;  18 399-406
• 4 Bown S G. Phototherapy of tumours.  World J Surg. 1983;  7 700-709
• 5 Vogl T J, Mack M G, Muller P K, Straub R, Engelmann K, Eichler K. Interventional MR: interstitial therapy.  Eur Radiol. 1999;  9 1479-1487
• 6 Vogl T J, Mack M G, Straub R. et al . MR guided laser-induced thermotherapy (LITT) of malignant liver and soft tissue tumours.  Med Laser Appl. 2001;  16 91-102
• 7 Vogl T J, Muller P K, Hammerstingl R, Weinhold N, Mack M G, Philipp C, Deimling M, Beuthan J, Pegios W, Riees H. Malignant liver tumors treated with MR imaging-guided laser-induced thermotherapy: technique and prospective results.  Radiology. 1995;  196 257-265
• 8 Ritzel U, Wietzke-Braun P, Brinck U, Leonhardt U, Ramadori G. Ultrasound imaging of Nd:YAG laser-induced tissue coagulation in porcine livers.  Ultraschall in Med. 2001;  22 284-288
• 9 Ritzel U, Berkovic D, Leonhardt U, Ramadori G. Evaluation of ultrasonographic imaging in laser induced thermotherapy in the liver.  Gastroenterology . 2000;  118 2786
• 10 Dick E A, Taylor-Robinson S D, Thomas H C, Gedroyc W MW. Ablative therapy for liver tumours.  Gut. 2002;  50 733-739
• 11 Scheele J, Stangl R, Altendorf-Hofmann A. et al . Indicators of prognosis after hepatic resection for colorectal secondaries.  Surgery. 1991;  110 13-29
• 12 Amin Z, Bown S G, Lees W R. Local treatment of colorectal liver metastases: a comparison of interstitial laser photocoagulation (ILP) and percutaneous alcohol injection (PAI).  Clin Radiol. 1993;  48 166-171
• 13 Scheele J. Hepatectomy for liver metastases.  Br J Surg. 1993;  80 274-276
• 14 Primose J N. Treatment of colorectal metastases: surgery, cryotherapy, or radiofrequency ablation.  Gut. 2002;  50 1-5
• 15 de Gramont A, Figer A, Seymour M. et al . Leucovorin and fluorouracil with or without oxaliplatin as first-line treatment in advanced colorectal cancer.  J Clin Oncol. 2000;  18 2938-2947
• 16 Douillard J Y, Cunningham D, Roth A D. et al . Irinotecan combined with fluorouracil compared with fluorouracil alone as first-line treatment for metastatic colorectal cancer: a multicentre randomised trial.  Lancet. 2000;  355 1041-1047
• 17 Thomsen S. Pathologic analysis of photothermal and photomechanical effects of laser-tissue interactions.  Photochem Photobiol. 1991;  53 825-835
• 18 Heisterkamp J, van Hillegersberg R, Ijzermans J N. Critical temperature and heating time for coagulation damage: implications for interstitial laser-coagulation (ILC) of tumors.  Lasers Surg Med. 1999;  25 257-262
• 19 Vogl T J, Mack M G, Roggan A, Straub R, Eichler K C, Muller P K, Knappe V, Felix R. Internally cooled power laser for MR-guided interstitial laser-induced thermotherapy of liver lesions: initial clinical results.  Radiology. 1998;  209 381-385
• 20 Stroszczynski C, Gretschel S, Gaffke G, Puls R, Kretschmar A, Hosten N, Schlag P M, Felix R. Laser-induzierte Thermotherapie (LITT) bei malignen Lebertumoren: Einsatz der Sonographie zur Katheterplatzierung und Prozessbeobachtung.  Ultraschall in Med. 2002;  23 (3) 163-167
• 21 Curley S A, Izzo F, Delrio P. et al . Radiofrequency ablation of unresectable primary and metastatic hepatic malignancies.  Ann Surg. 1999;  230 1-8