Lebervolumen und –funktion im Rattenmodell der regenerativen Leberchirurgie

• Antragsteller: Dr. Jan Heil
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423392184

• Erstellungsjahr: 2021

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In Patienten mit zu kleinem FLR (future liver remnant) ermöglicht die regenerative Leberchirurgie durch Induktion von Wachstum des FLRs das Risiko von post-operativem Leberversagen (PHLF) zu reduzieren. Pfortaderembolisation (PVE)/ -ligatur (PVL) bewirken jedoch nur ein mäßiges Leberwachstum innerhalb mehrerer Wochen und eine anschließende Resektion ist in 20-43% nicht möglich. In ALPPS (associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy) ist nicht nur das Volumenwachstum gesteigert und beschleunigt, sondern auch die Resektionsrate, die wiederum zu einem signifikant verbesserten Überleben geführt hat. Allerdings zeigte sich auch eine Steigerung der Mortalität durch PHLF. Trotz Hinweise einer möglichen Inkongruenz von Volumen und Funktion in der Leberszintigraphie gab es bisher nur wenige tierexperimentelle Arbeiten, die sich mit Änderung von Volumen und Funktion nach regenerativer Leberchirurgie beschäftigt haben. Ziel dieser Arbeit war es, im Rattenmodell die Messung von Lebervolumen und -funktion zu etablieren, um systematisch zu untersuchen, ob es in der schnellen Regeneration nach ALPPS zu einer Inkongruenz von Volumen und Funktion kommt. Wistar-Ratten wurden durch Randomisierung 3 Modelle zugeteilt: ALPPS, 75%ige-Leberteilresektion (75%ige-LR) oder PVL (pro Gruppe n=6). Prä-operativ und bis zum 5. post-operativen Tag wurden Lebervolumen und -funktion im Magnetresonanztomographen (MRT) unter Verwendung von Gd-EOB-DTPA (Primovist®) gemessen. Leberfunktion wurde definiert als Kehrwert der Zeit [1/min] bis zum Erreichen des maximalen Kontrastes im FLR oder deportalisierten Leberlappen (DPL) und mit dem Volumen FLR/FPL [cm3] multipliziert. Der Kontrast im FLR/DPL wurde durch den Kontrast der Milz (blood pool) korrigiert. Mit Ausnahme des 1. post-operativen Tages konnte eine Kongruenz von Volumen und Funktion in allen 3 Modellen gezeigt werden. Ab dem 2. post-operativen Tag überstieg die prozentuale Funktions- die Volumenzunahme im ALPPS- (Volumen: 93% vs. Funktion: 119%) und 75%igen-LR-Modell (Volumen: 121% vs. Funktion: 138%), jedoch nicht nach PVL (Volumen: 68% vs. Funktion: 57%). Die globale Leberfunktion im ALPPS- und PVL-Modell nahm durch Erhalt des DPLs nie mehr als 40% ab, weshalb beide Methoden, um Patienten vor einem PHLF zu schützen, als gerechtfertigt erscheinen. Aus unseren Daten schlussfolgern wir, dass die schnelle Leberregeneration nach ALPPS nicht aus Gründen einer minderwertigen Regeneration problematisch ist. Chirurgisch weniger aggressive Methoden der schnellen Leberregenation, wie z.B. die Doppelvenenembolisation, könnten zu einer verminderten Morbidität und Mortalität führen, da die schnelle Leberregeneration, nach den hier vorgelegten Daten, per se nicht minderfunktionell ist. Die kontrastmittelgestützte MRT ermöglicht systematisch Lebervolumen und -funktion in Modellen der regenerativen Leberchirurgie in der Ratte zu messen und könnte problemlos in die klinische Praxis translatiert werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Preoperative portal vein or portal and hepatic vein embolization: DRAGON collaborative group analysis. Br J Surg, 2021. 108(7): p. 834-842
  Heil, J., et al.
  
• Reproducible Intensive Care Unit-Oriented Endotoxin Model in Rats. J Vis Exp, 2021(168)
  Heil, J. and M. Schlapfer, A
  
• Sarcopenia predicts reduced liver growth and reduced resectability in patients undergoing portal vein embolization before liver resection - A DRAGON collaborative analysis of 306 patients. HPB (Oxford), 2021
  Heil, J., et al.
  
• Simultaneous portal and hepatic vein embolization before major liver resection. Langenbecks Arch Surg, 2021. 406(5): p. 1295-1305
  Heil, J. and E. Schadde