Cryotherapy of the brain - a new methodical basic approach
- 1. Inst. fuer Medizinische Physik und Biophysik, Univ. Leipzig (Germany)
- 2. Klinik und Poliklinik fuer Neurochirurgie, Univ. Leipzig (Germany)
- 3. Selbstaendige Abt. fuer Neuropathologie am Inst. fuer Pathologie, Univ. Leipzig (Germany)
Description
Cryodestruction of tissue is influenced by cooling and thawing rates, absolute tissue temperature, number of freeze-thaw cycles, and type of tissue. However, under clinical conditions a MRT visualization of the temperature distribution during cryo-procedures is not possible. Thus, the extent of necrotic areas within the cryo-influenced regions are not precisely predictable. This limitation is particularly relevant for the application of cryoablation in the brain. The present paper proposes the concept of a local, cryo-induced ischemic necrosis. The basic concept is that the MRT-observable and surgically well-manageable frozen region is ischemic. This cryo-induced ischemia causes a necrosis. The extent of the necrotic region is exclusively determined by the ischemia tolerance of the tissue. The effectiveness of this method is demonstrated on sheep brain in vivo. Compared to the freeze-thaw method, histological examinations show a sharper demarcation between regions of necrosis and healthy tissue. In conclusion, the method of MR-controlled local, cryo-induced ischemia enables an exact definition of the region of necrosis in the brain. (orig.)
Abstract (German)
Die Kryodestruktion von Gewebe ist abhaengig von den Abkuehl- und Taugeschwindigkeiten, von der absoluten Gewebetemperatur, der Anzahl der Gefrier-Tau-Zyklen sowie vom Gewebetyp. Da es unter klinischen Bedingungen nicht moeglich ist, waehrend einer kryochirurgischen Intervention die Temperaturverteilung im Gewebe unter MRT-Kontrolle zu verfolgen, ist der Grad der Gewebedestruktion innerhalb des kaeltebeeinflussten Gebiets nicht sicher voraussagbar. Dies jedoch ist speziell fuer die Anwendung im Hirn wesentlich. In der vorliegenden Arbeit wird das Konzept der lokalen, kaelteinduzierten ischaemischen Nekrose vorgestellt: Dabei erfolgt eine Abkuehlung des intrazerebralen Zielbereichs bis zum Einfrieren des Gewebes. Es resultiert eine im MRT-Bild als signalfreie Zone sichtbare und damit intraoperativ gut zu steuernde Ischaemiezone. Das Destruktionsgebiet wird allein durch die Ischaemietoleranz des gefrorenen Hirnbereichs bestimmt. Die Effektivitaet des Verfahrens wird am Hirn des Schafes in vivo demonstriert. Histologische Auswertungen zeigen im Vergleich zur Gefrier-Tau-Technik eine schaerfere Abgrenzung der Nekroseregion. Schlussfolgerung: Die Methode der MR-gesteuerten lokalen kryoinduzierten Ischaemie ermoeglicht eine regional definierte, intraoperativ gut kontrollierbare Gewebedestruktion im Hirn. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Kryotherapie am Hirn - ein neuer methodischer Ansatz
Publishing Information
- Journal Title
- Zeitschrift fuer Medizinische Physik
- Journal Volume
- 13
- Journal Issue
- 3
- Journal Page Range
- p. 203-207
- ISSN
- 0939-3889
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 34084456
- Subject category
- RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Quality check status
- Yes
- Descriptors DEI
- BRAIN; FREEZING; ISCHEMIA; NECROSIS; NMR IMAGING; SHEEP; TEMPERATURE DISTRIBUTION; TOLERANCE;
- Descriptors DEC
- ANEMIAS; ANIMALS; BODY; CARDIOVASCULAR DISEASES; CENTRAL NERVOUS SYSTEM; DIAGNOSTIC TECHNIQUES; DISEASES; DOMESTIC ANIMALS; HEMIC DISEASES; MAMMALS; NERVOUS SYSTEM; ORGANS; PATHOLOGICAL CHANGES; PHASE TRANSFORMATIONS; RUMINANTS; SYMPTOMS; VASCULAR DISEASES; VERTEBRATES;