doktorarbeit-finale Fassung

1
Kontrastverstärkte sonografische perfusionsdynamische
Dignitätsuntersuchungen bei Tumoren der Glandula parotis
mit immunhistochemischer Auswertung der Gefäßstruktur
Hals-Nasen-Ohren-Klinik, Kopf- und Halschirurgie,
Universitätsklinik Erlangen
Der Medizinischen Fakultät
der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
zur
Erlangung des Doktorgrades Dr. med.
vorgelegt von
Nicole Klipphahn, geb. Wiedicke
aus Altenburg
2
Als Dissertation genehmigt von der
Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
Tag der mündlichen Prüfung:
29. April 2015
Vorsitzender des Promotionsorgans: Prof. Dr. med. Dr. h.c. J. Schüttler
Gutachter:
Prof. Dr. J. Zenk
Gutachter:
Prof. Dr. H. Iro
3
Inhaltsverzeichnis
2.
3.
Inhaltsverzeichnis
3
Zusammenfassung
4
Deutsch
Englisch
4
5
Einleitung
6
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
4.
Problemdarstellung
Diagnostik
Sonografie
Arbeitshypothese
6
7
8
9
Material und Methode
11
Beschreibung der einzelnen Untersuchungsverfahren sowie
verwendeter Materialien und Einstellungen
4.1.
4.1.1.
4.1.2.
4.1.3.
4.2.
4.3.
4.3.1
4.4.
4.5.
4.6.
5.
Sonografie
B-Bild-Sonografie
Farbdopplersonografie
Axius ACQ
Ultraschall-Kontrastmittel
Histologische Aufarbeitung der Gewebeproben
Immunhistochemische Auswertung
Untersuchungsablauf
Patientenkollektiv
Statistische Verfahren und Auswertung
Auswertung
5.1.
5.2.
Ergebnisse
Zusammenfassung
11
11
12
12
14
15
15
16
17
18
19
19
32
6.
Diskussion
33
7.
Literaturverzeichnis
37
8.
Danksagung
42
9.
Anhang
43
a. Klinischer Untersuchungsbogen
b. Patienteneinwilligung
10. Lebenslauf
46
4
2. Zusammenfassung
Die Histologie von Parotistumoren bestimmt das Ausmaß der operativen Maßnahmen
und der damit verbundenen Morbidität des Patienten. B-Scan und
Farbdopplersonografie bieten bisher qualitative sonomorphologische Parameter zur
präoperativen Unterscheidung. Zusätzlich zu diesen qualitativen
Klassifikationsmerkmalen wurde in der vorliegenden prospektiven Arbeit die
Wertigkeit von objektiven Kriterien der Kontrastmittelkinetik untersucht. 125
konsekutive Patienten mit Raumforderungen der Gl. parotis wurden anhand
sonomorphologischer Kriterien klassifiziert.
Das intratumorale zeitabhängige Verhalten eines lungengängigen Ultraschallkontrastverstärkers (SonoVue®) wurde computergestützt als Zusatzkriterium zur Artdiagnose
beurteilt.
Verglichen
wurden
sonografische
Beobachtungen
mit
der
immunhistologischen Aufarbeitung.
Insgesamt wurden 92,8% der Tumoren sonografisch hinsichtlich ihrer Dignität korrekt
diagnostiziert. Warthin Tumore konnten mit einer Sensitivität von 67% und Spezifität
von 86% von anderen Tumorentitäten differenziert werden. Für Pleomorphe Adenome
und die Diagnose eines malignen Tumors wurden lediglich Sensitivitäten unter 70%
erreicht. Kontrastmittelkinetische Parameter lieferten teilweise signifikante Parameter
für das Vorliegen eines Warthin Tumors oder pleomorphen Adenoms aber nicht für
Malignome. Der Vergleich der Angioarchitektur (Makro- und Mikrogefäße) mit
histologischer Tumorart oder Kontrastmittelkinetik
wies keine signifikanten
Zusammenhänge auf. In der Gesamtbetrachtung des Kollektivs erbringen die objektiven
Parameter keine Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit im Vergleich zu der
prospektiv durch erfahrene Untersucher erhobenen Ultraschalldiagnose.
5
The dignity of the parotid gland is important for the surgical elimination of the tumor
and the therapy of the patient. B-Scan sonography and the Color Doppler sonography
may offer qualitative characteristics to aid in deciding which dignity a particular tumor
may have.
In this study, 125 patients with tumors in the parotid gland were classified according to
sonographic characteristics and compared to histology. Additionally, objective
parameters of contrast agent kinetics were evaluated by a computer-assisted analysis of
the time-dependent intratumaral contrast agent flow of the ultrasound contrast media
SonoVue®.
92.8% of the tumors were correctly diagnosed by ultrasound in their dignity. Warthin
tumors were differentiated from other types of tumors with 67% sensitivity and 86%
specificity. Pleomorphic adenomas and malignant tumor had a sensitivity of less than
70%.
Sonography-based contrast agent flow kinetics such as time to peak and perfusion speed
were significant for Warthin tumors. For Pleomorphic adenomas, only the sonography
parameter perfusion speed was significant. When comparing benign and malignant
tumors, sonography parameters were not significantly different. Histologically, the
number of tumor vessels and their size did not correlate with tumor dignity or type.
Overall, neither the morphologic classification nor contrast medium analyses were able
to identify the dignity of a particular parotis gland tumor sufficiently. Thus, our results
did not lead to a novel and clinically useful method for diagnosing the dignity of parotid
gland tumors.
6
3. Einleitung
3.1. Problemdarstellung
Die hier vorliegende Studie untersuchte Raumforderungen im Bereich der
Ohrspeicheldrüse, wobei die Inzidenz für Parotistumoren in Deutschland bei etwa 3,8
pro 100 000 Einwohnern liegt. Insgesamt treten circa 7 % der Kopf-Hals-Tumoren und
1 % aller Tumoren in den Speicheldrüsen auf [1], 75 % davon wiederum in der
Glandula parotis. Dabei kann man von zwischen 80 - 90% benignen Tumoren, vor
allem pleomorphen Adenomen und Zystadenolymphomen, ausgehen [1, 2] Bei den
Malignomen handelt es sich überwiegend um Adenokarzinome, aber auch
adenoidzystische Karzinome, Azinuszellkarzinome und Mukoepidermoidkarzinome [2,
3]
Häufig kann eine Speicheldrüsenraumforderung bereits aufgrund einer genauen
klinischen Untersuchung einer Entzündung oder einem Tumor zugeordnet werden.
Allerdings ist es bei einer Vielzahl von Patienten, die zur Abklärung einer
Raumforderung in der Parotisloge kommen, oft nicht möglich präoperativ eine Aussage
bezüglich der Dignität eines Tumors zu treffen. Klinische Aspekte können Hinweise
für die zu erwartende Dignität geben. So sprechen beispielsweise ein langsames
Wachstum über Monate bis Jahre, eine schmerzlose weiche oder prall elastische
Konsistenz, gute Verschieblichkeit und fehlende Zeichen einer Infiltration in
umliegendes Gewebe eher für eine benigne Raumforderung [4]. Wohingegen ein
schnelles Wachstum innerhalb von Wochen bis Monaten, ein schmerzhafter, nicht
verschieblicher Knoten, Zeichen einer Tumorinfiltration in Muskeln, Haut oder Nerven
und Lymphknotenvergrößerungen auf Malignität verweisen können. Eine
Fazialisparese bei einem Tumor der Gl. parotis deutet fast immer auf einen malignen
Tumor hin.
Da das weitere therapeutische Vorgehen von der Dignität des Tumors abhängt [ 5 ] und
sich schon bei gutartigen Tumoren ein unterschiedliches operatives Vorgehen ergibt [ 6
, 7 ], ist die Kenntnis der Tumorart von großer Bedeutung. Die Therapie der Benignome
besteht in einer vollständigen Entfernung mit einem Saum gesunden Gewebes, um die
lokale Rezidivgefahr zu verringern. Die laterale Parotidektomie, bei der die
7
Drüsenanteile lateral des Nervenfächers extirpiert werden um den N. facialis zu
schonen, ist hierbei der häufigste operative Eingriff.
Das grundsätzliche Therapiekonzept der malignen Speicheldrüsentumoren besteht in
der möglichst vollständigen operativen Entfernung des Tumors ggf. mit einer
postoperativen Bestrahlung der Tumorregion. Hierbei wird immer die Frage nach einer
Resektion des N. facialis auftauchen. Je nach Ausdehnung des Tumors können neben
einer totalen Parotidektomie mit und ohne Erhaltung des N. facialis eine (subtotale)
Entfernung von Schläfenbein, Mandibula, Haut, Gefäßen und Halslymphknoten nötig
sein. Rekonstruktive Maßnahmen kommen für den N. facialis (Nerventransplantation),
für die A. carotis interna (Bypass oder Gefäßersatz) und die Haut (plastische
Verschiebelappen) infrage.
Mit zunehmender Radikalität der Operation steigt die Komplikationsrate, andererseits
birgt eine nicht adäquate Behandlung auch der so genannten benignen Parotistumoren
die Gefahr eines Rezidives [ 8 ]. Weiterhin besteht ebenfalls je nach operativem
Vorgehen eine unterschiedlich hohe Gefahr für den N. facialis [ 9], dessen Schädigung
zur schlaffen Lähmung der ipsilateralen mimischen Muskulatur, einem Lagophthalmus,
unvollständigem Augenschluß mit der Gefahr eines Kornealschadens, verstrichener
Nasolabialfalte, Unvermögen des Stirnrunzelns, Sensibilitätsstörungen sowie Störungen
der Tränen- und Speichelsekretion führen kann.
Insbesondere aufgrund der erhöhten Morbidität bei ausgedehnten
Operationsinterventionen ist die möglichst exakte präoperative Diagnostik von
Parotistumoren von entscheidender Bedeutung [53, 54].
3.2. Technische Diagnostik
Die Anwendung bildgebender Verfahren zur Beurteilung von Veränderungen im
Bereich der Ohrspeicheldrüse gehört neben Anamnese und Erhebung des
Palpationsbefundes zum Standard im heutigen Klinikalltag. Dabei gilt die Sonografie
neben der Kernspintomografie als bildgebendes Verfahren der ersten Wahl [10, 11, 57].
Die ultraschallgesteuerte Feinnadelpunktion als invasive Diagnostik mit hohem
negativen Vorhersagewert wird heute in einigen Häusern präoperativ bei klinisch
malignomverdächtigen Parotistumoren oder Inoperabilität angewandt [12 , 13].
8
3.3. Sonografie
Die B-Bild-Sonografie hat sich in der täglichen Diagnostik als Routineverfahren bei
Speicheldrüsentumoren etabliert. Gegenüber anderen nichtinvasiven Verfahren birgt sie
mehrere Vorteile. Sie ist beliebig oft durchführbar aufgrund fehlender Strahlenbelastung
und somit unbedenklich auch bei allen Patienten einsetzbar. Zudem ist die
Untersuchung zumeist besser verfügbar als CT und MRT und weniger kostenintensiv
[14 , 15]. Neben dem Erkennen von klinisch nicht tastbaren Raumforderungen [16 ]
ermöglicht die einfache Handhabung des Ultraschallkopfes eine exakte Beurteilung,
Größenausmessung und Gewebebeschreibung der untersuchten Struktur in fast jeder
gewünschten Ebene.
Einige Studien zeigen, dass die B-Bild-Sonografie mit 92,6% eine höhere Sensitivität
im Nachweis von Raumforderungen hat als die Magnet-Resonanz-Tomografie und die
Computertomografie [17].
Verlässliche Aussagen hinsichtlich der Dignität einer Raumforderung lassen sich jedoch
nicht treffen, da dieses Verfahren sich auf die Beurteilung von Größe, Form und
Gewebetextur beschränkt.
Mit Hilfe der Farbdopplersonografie besteht die Möglichkeit, zusätzlich zu den
bisherigen Kriterien die Gefäßversorgung und –struktur zu beurteilen. Diese
diagnostische Methode ist vor allem dazu geeignet Gefäße in parenchymatösen
Geweben zu beurteilen und findet unter anderem breite Anwendung in der
Untersuchung von Raumforderungen im Kopf-Hals-Bereich [18, 19, 20 ]. Bereits
Gefäße mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm sind mit Hilfe der
Farbdopplersonografie darstellbar [21]. Besonders durch die Darstellung kleinster
Gefäße erwartete man ein objektives Unterscheidungskriterium zwischen scheinbar
identischen Raumforderungen im B-Bild-Sonografieverfahren und histologisch
unterschiedlichen Tumoren. Diese Annahme basiert auf dem Gedanken, dass in
pathologisch veränderten Strukturen eine Tumorneovaskularisation stattfindet, die zu
einer sichtbaren Veränderung der Gefäßversorgung und –struktur führt.
In der Literatur bereits mehrfach beschrieben sind diese qualitativen
sonomorphologischen Kriterien, die eine Differenzierung zwischen histologischen
Tumorentitäten erlauben sollen. Das Vorhandensein von distalen Schallphänomenen,
Randbegrenzung und der dopplersonografisch festgestellten Angioarchitektur wurde
9
bestimmten Tumortypen zugeordnet. Regionen mit einer homogenen Echotextur und
einer lobulären Form weisen auf ein pleomorphes Adenom hin, während multiple
echoleere Zonen ein Charakteristikum für einen Warthin Tumor sein sollen [22, 23 ].
Eine unscharfe Randbegrenzung weist auf eine maligne Alteration hin, obwohl auch
Malignome sonografisch glatte Randkonturen aufweisen können und dies ein unsicheres
Kriterium bleibt. Eine exakte Unterscheidung oder Zuordnung von sonografischen
Eigenschaften zu einer Tumordignität ist jedoch bisher nicht etabliert.
Mit der Anwendung von Ultraschallkontrastverstärkern konnte die Empfindlichkeit bei
der Visualisierung der tumoralen Gefäßarchitektur weiter gesteigert werden [ 24-26 ].
Den publizierten Studien gemeinsam ist, dass es sich hierbei um subjektive bzw.
semiquantitative Bewertungen handelt, die stark von der Erfahrung des Untersuchers
abhängig sind. Die Möglichkeit objektive, also untersucherunabhängige Parameter zur
Tumorbeurteilung zu erlangen, kann ggf. durch moderne computergestützte
Analyseverfahren wie z.B. der Kontrastmitteldynamik erbracht werden. Bei
Untersuchungen mit der Kernspinresonanztomografie (MRT) wurden durch die Analyse
der Kontrastmittelkinetik verbesserte Vorhersagemöglichkeiten bei den häufigsten
Tumorentitäten der Gl. parotis möglich [27, 28 ]. Erste Ansätze zeigten auch im
Ultraschallbereich bereits viel versprechende Ergebnisse [24 ]. Gegenüber der MagnetResonanz-Tomografie und der Computertomografie besitzt die kontrastmittelverstärkte
Sonografie die Vorzüge von fehlender Strahlenbelastung und geringerem
Untersuchungsaufwand [14, 15, 58 ]. Es stellt sich damit die Frage ob sich ein
zusätzlicher Einsatz der kontrastmittelverstärkten Sonografie in Bereichen der
Tumordiagnostik rentiert, da hierdurch die Darstellung pathologischer Gefäßmuster und
anderer Durchblutungsparameter insbesondere bei farbdopplersonografisch nicht
durchbluteten Parotistumoren gelingen kann.
3.4. Arbeitshypothese
Das Ziel dieser prospektiven Studie bestand in der Erarbeitung von objektiven Kriterien
zur präoperativen Dignitätsbestimmung von Tumoren der Ohrspeicheldrüse.
Hierfür wurden die Daten der klinischen Untersuchung, der kontrastverstärkten
Sonografie bzw. Farbdopplersonografie sowie der immunhistochemisch sichtbar
gemachten Gefässarchitektur miteinander verglichen und in Relation zum Goldstandard
der histologischen Beurteilung gesetzt.
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Folgende Fragestellungen sollten der Eruierung dienen:
A. Gibt es bestimmte klinische oder sonografische Kriterien , die einzeln oder
in Kombination miteinander zuverlässige Rückschlüsse auf eine
Tumorentität zulassen ?
Kann man einen Zusammenhang zwischen Tumorart und
Perfusionsverhalten in der Farbdopplersonografie herstellen?
Ist eine Beurteilung der klinischen Kriterien (Tastbarkeit) , Schallphänomen
und
Perfusionsverhalten im Ultraschall, sowie deren Vorhersagekraft
bezüglich bestimmter Tumorentitäten richtungsweisend?
B. Wie gut lässt sich mithilfe der Sonografie zwischen gut- und bösartigen
Tumoren unterscheiden ? Lassen sich pleomorphe Adenome und WarthinTumoren als klinsch häufigste Benignome sonografisch voneinander
differenzieren?
C. Können durch die quantitativen automatisierten Diffusionsmessungen der
kontrastmittelverstärkten Sonografie Verbesserungen in der
Tumorvorhersage erreicht werden?
D. Gibt es eine Korrelation zwischen qualitativen sonografischen
Perfusionscharakteristika oder Kontrastmittelverhalten und der
Tumorgefässdichte?
E. Zur Charakterisierung eines Tumors spielt das Verhältnis von chondroider
zu epithelialer Matrix eine Rolle. Lassen sich durch die Kombination aus
Tumorgefässen und Matrix eventuell Ergebnisse oder abweichendes
Messverhalten einzelner Tumore erklären?
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4. Material und Methode
Beschreibung der einzelnen Untersuchungsverfahren sowie verwendeter
Materialien und Einstellungen
4.1. Sonografie
Sämtliche Untersuchungen wurden von zwei erfahrenen Ultraschallanwendern mit dem
Ultraschallgerät Sonoline Elegra Advance der Firma Siemens (Erlangen ) durchgeführt.
Verwendet wurde ein Linearschallkopf (7,5 ; L40 ) mit der Betriebsfrequenz von 7,5
MHz.
4.1.1. B-Bild-Sonografie
Das B-Bild-Verfahren gibt eine zweidimensionale Grauwertdarstellung
( B: für brightness = Helligkeit ) von Weichteilgewebe wieder. So ist es möglich die
räumliche Lage einer Raumforderung innerhalb der Umgebungsstrukturen sowie das
Gewebe nach morphologischen und metrischen Kriterien zu untersuchen.
So wurden die Raumforderungen zunächst in 3 Ebenen vermessen und nach folgenden
sonografischen Kriterien klassifiziert:
-
Distale Schallphänomene ( Schallverstärkung, -auslöschung )
-
Randbegrenzung ( scharf, regelmässig, unscharf, unregelmässig)
-
Echogenität (homogen, inhomogen, echoarm, echoreich, echoleer)
Anhand dieser Kriterien wurde am Ende der Untersuchung eine
Ultraschallverdachtsdiagnose gestellt, die Dignität und genaue Art des Tumors betraf.
Während des gesamten Studienzeitraumes wurde eine standardisierte Einstellung der
Ultraschallparameter beibehalten um repräsentative und vergleichbare Messungen zu
ermöglichen.
12
4.1.2. Farbdopplersonografie
Die Farbdopplersonografie vereint hochauflösende B-Bild-Sonografie mit der
simultanen farbkodierten Abbildung des Blutflusses im erfassten Gewebe. Dies
ermöglicht eine morphologische und funktionelle Gefässdiagnostik:
-
Beurteilung des Perfusionsmusters: peripher, zentral, diffus
4.1.3. Die Option Axius Auto-Tracking Contrast Quantification (ACQ)
Die Option Axius ACQ dient zur besseren Visualisierung von schwierig abzubildenden
Strukturen und Physiologien mit Hilfe von Kontrastmitteln. Durch quantitative
Darstellung der zeitabhängigen Änderungen innerhalb einer interessierenden Region
(ROI ) lässt sich der Perfusionsstatus dieses Gewebes bewerten. Mit der Funktion Axius
ACQ ist es möglich eine Bildsequenz zu erfassen und anschliessend Kurven zur
Quantifizierung der Änderungen bei der Intensität oder der Anzahl Pixel zu berechnen.
Erfasst wurden Wash-in- und Wash-out-Daten in ROI´s im zentralen, peripheren und im
Gesamttumorareal. Die entstandenen Daten wurden grafisch als Intensitätswerte gegen
die Zeit aufgetragen.
Nach Zuschalten des Contrast Harmonic Imaging Modus wurde folgende
Voreinstellung gewählt:
-
Subsampling rate 8
-
Max. Bildrate
-
Sendeleistung 3 %
Daran schloss sich die Applikation des Ultraschallkontrastmittels an.
Die digitale Dokumentation der Ultraschalluntersuchungen erfolgte unmittelbar vor und
bis zu 90 Sekunden nach Kontrastmittelinjektion ( 252 Einzelbildaufnahmen).
Nach Sicherung der Bilddaten wurde die Offlineauswertung mit dem zugehörigen
Softwarepaket Axius ACQ 6 durchgeführt.
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Erläuterung der einzelnen Parameter der Untersuchung
Definition der dynamischen Analyseparameter bei der kontrastmittelverstärkten
Sonografie:
Anflutungszeit (in Sekunden): Zeitpunkt in der wash-in-Phase an dem die
Kontrastmittelintensität 10% der maximalen Intensitätszunahme über Nulllinie
erreicht
Peak / Spitzenverstärkung ( in db): Punkt der Spitzenintensität
Time to Peak ( in Sekunden) : Zeitraum zwischen Beginn der Zeitnahme und
Erreichen der Spitzenintensität
Anflutungsgeschwindigkeit ( in db/ Sekunde) : Steilheit des
Kontrastmittelanstiegs (eine Tangente am ansteigenden Kurvenverlauf)
Mittlere Transitzeit ( in Sekunden): mittlere Transitzeit eines Blutvolumens
durch ein Organ
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4.2. Ultraschallkontrastmittel
Als Signalverstärker wurde SonoVue®, ein spezielles Ultraschallkontrastmittel der
Firma Bracco, verwendet. SonoVue® besteht aus Schwefelhexafluorid in Form von
Mikrobläschen, versetzt mit Macrogol 4000, Distearoylphosphatidylcholin,
Dipalmitoylphosphatidylglycerol- Natrium und Palmitinsäure. Nach Anleitung wurden
8µl pro ml Pulver in 0,9% igem Natriumchlorid gelöst und die gebrauchsfertige
Suspension von 2,4ml dem Patienten innerhalb von 10 Sekunden intravenös injiziert.
Jedes einzelne der Millionen Mikrobläschen ist kleiner als ein Erythrozyt.
Als Reflektoren für Ultrasschallwellen liefern sie ein besseres Schallecho als
Körpergewebe, damit ein verstärktes Dopplersignal und ein verbessertes
Ultraschallbild. Durch die gesteigerte Echogenität können auch kleinere, sonst nicht
darstellbare, Gefässe sichtbar gemacht werden.
SonoVue® findet bisher vor allem Anwendung in der Untersuchung der Herzkammern,
der grossen Blutgefässe sowie zur Beurteilung von Läsionen in der Brust oder der
Leber.
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Tabelle 1

Schwangerschaft, Stillzeit

bekannte Überempfindlichkeit

bekannter kardialer Rechts-LinksShunt
Kontraindikationen

schwerer pulmonalarterieller
Hochdruck

unkontrollierter Hypertonus

akutes Atemnotsyndrom (ARDS)
4.3. Histologische Aufarbeitung der Gewebeproben
Von dem während der Operation entnommenen Gewebe wurde noch im Operationssaal
eine in longitudinaler Richtung geschnittene, etwa 2 mm dicke Tumorscheibe
abgetrennt, in Formalin fixiert und dem Pathologischen Institut der Universität
übersandt. Dort wurde der Gewebeschnitt zunächst in Paraffin eingebettet, bevor das
Präparat mit dem Mikrotom in feinste Scheiben geschnitten und nachfolgend in
herkömmlicher HE-Färbung histologisch untersucht wurde.
4.3.1. Immunhistochemische Auswertung
Nach Untersuchung und Befundung der HE-Schnitte durch diagnostisch erfahrene
Pathologen wurden repräsentative Schnitte mit dem Endothelzellmarker CD 34 (
Immunotech, Marseille, Frankreich) zur Darstellung der Gefässversorgung gefärbt.
Um mögliche Korrelationen vom Perfusionsverhalten der Tumoren und
Gefässcharakteristika zu erkennen wurden sowohl die Gefässdichte als auch die –grösse
bestimmt. Hierzu wurden im Einzelnen jeweils 5 Regionen bei 100-facher ( 1qmm)
Vergrösserung ausgezählt.
Zur Auswertung diente die Zahl der Mikro- bzw. Makrogefässe (Durchmesser grösser
0,1mm) pro qmm.
16
In den jeweiligen Regionen wurden angefärbte endotheliale Zellen oder Zellhaufen
identifiert, als Mikrogefässe betrachtet und summiert. Der Nachweis eines Lumens war
dabei nicht zwingend notwendig.
Gefässe mit einem Durchmesser grösser als 0,1 mm ( Makrogefässe) wurden ebenfalls
in den zuvor definierten 5 Regionen bestimmt, als Summe ergab sich die Anzahl der
Gesamtgefäße im Präparatausschnitt.
Histologie:
Zahl der Mikrogefässe: Zahl der Gefässe mit einem Durchmesser < 0,1 mm
Zahl der Makrogefässe: Zahl der Gefässe mit einem Durchmesser grösser > 0,1
mm
4.4. Untersuchungsablauf
In der vorliegenden klinischen Studie sollte anhand des Patientengutes der
Universitätsklinik der Hals- Nasen- Ohrenklinik Erlangen die
Differenzierungsmöglichkeiten von Parotistumoren durch die zusätzliche Gabe von
Ultraschallkontrastmittel untersucht werden.
Nachfolgend wird erläutert, welche Untersuchungsschritte durchgeführt wurden.
Am Vortag der operativen Tumorentfernung erfolgte die stationäre Aufnahme des
Patienten, sowie neben den üblichen präoperativen Maßnahmen die für die vorliegende
Studie notwendige MR-Untersuchung in der klinisch radiologischen Abteilung der
Universitätsklinik Erlangen. Für diese Untersuchung wurden im Vorfeld individuelle
Termine vereinbart.
An die Tomografie schloß sich die Ultraschalluntersuchung in der sonografischen
Abteilung der HNO-Klinik an.
Der Patient wurde zunächst ausführlich über den Studieninhalt, -sinn und –hergang
sowie über Wirkung und Nebenwirkungen des Kontrastmittels Sonovue aufgeklärt.
Eine Kurzanamnese und gezielte klinische Untersuchung des Parotistumors dienten der
Vorbeurteilung der Raumforderung. Danach wurde der Patient für die sonografische
Untersuchung gelagert und mit einem intravenösen Zugang an der oberen Extremität
versehen.
17
Im Rahmen der Ultraschalluntersuchung erfolgte zunächst im B-Bild die Vermessung
der Raumforderung sowie die farbdopplersonografische Beurteilung der Durchblutung
des Tumors vor Kontrastmittelgabe. Anschließend wurde das nach Herstellerangaben
gemischte Kontrastmittel Sonovue über den intravenösen Zugang appliziert.
Hierfür wurde zunächst die Kappe der Durchstechflasche und die Spitzenabdeckung der
Spritze entfernt, die Spritze mit dem Bio-Set-Transfersystem verschraubt und mit der
Durchstechflasche verbunden. Nach dem Befestigen der Kolbenstange an der Spritze
wurde deren Inhalt in die Flasche gefüllt und anschließend 20 sec. geschüttelt bis eine
milchig- weiße Flüssigkeit entstand. Letztlich wurde das SonoVue vorsichtig in die
Spritze zurück gezogen und konnte nun dem Patienten injiziert werden
Zeitgleich mit dem Injektionsbeginn erfolgte die Aufzeichnung von 252 Bildern über
den Zeitraum von 1,5 Minuten. Für diese Aufnahme wurde am Ultraschallgerät die
Option Axius ACQ verwendet.
Nach Abschluß der Ultraschalluntersuchung konnte eine „off-line“- Analyse der
aufgezeichneten Bilder mit der AXIUS ACQ 6-Software der Firma Siemens
durchgeführt werden.
Am Folgetag wurde während der Operation die betreffende Raumforderung vom
Operateur präpariert und extirpiert. Aus dem Präparat wurde eine Gewebescheibe in
longitudinaler Schnittebene herausgeschnitten und dem Institut für Pathologie der
Universitätsklinik Erlangen-Nürnberg übermittelt.
4.5. Patientenkollektiv
Im Rahmen dieser Studie wurden im Zeitraum von Juni 2002 bis Januar 2004 125
Patienten mit tumorösen Raumforderungen der Glandula parotidea in der Endoskopie
der Hals-Nasen-Ohrenklinik der Universität Erlangen klinisch und sonografisch
untersucht. Die Patienten gaben nach einer eingehenden Aufklärung ihre, bzw. ihrer
Angehörigen Einwilligung für die Untersuchung und die intravenöse
Kontrastmittelapplikation.
Alle Patienten wurden in der Folge einer operativen Behandlung zugeführt, und der
Tumor histologisch aufgearbeitet. Für die entsprechenden Untersuchungen lag ein
positives Votum der Ethikkommission der Universität Erlangen (Nr. 2975) vor.
18
4.6. Statistische Verfahren und Auswertung
In den statistischen Analysen wurden zur Beurteilung des Ultraschalls Sensitivitäten,
Spezifitäten und der Youden-Index berechnet ( Sensitivität + Spezifität -1 ), für die
exakte Konfidenzintervalle nach Clopper und Pearson angegeben sind. Zur Beurteilung
stetiger Variablen wurden ROC- Kurven mit Angabe der AUC ( area under curve)
berechnet. Zur Kombination verschiedener Variablen wurde eine logistische Regression
angewandt. Dazu wurde bei stetigen Variablen gleichzeitig der optimale ´Cutpoint`
bestimmt. Analysen erfolgten mit dem Statistikprogramm „R“ mit den zusätzlichen
packages „ party“ und „rocr“
( 51, 52)
Statistische Signifikanz wurde bei einem P-Wert kleiner 0,05 angenommen.
19
5. Auswertung
5.1. Ergebnisse
Im Zeitraum von Juni 2002 bis Januar 2004 wurden 125 Patienten in der
Funktionsabteilung Endoskopie der Hals-Nasen-Ohrenklinik der Universität
Erlangen klinisch und sonografisch untersucht. Es handelte sich um 61 weibliche
(48,8%) und 64 männliche (51,2%) Studienteilnehmer, die Altersspanne lag bei 11
bis 86 Jahren (Durchschnittsalter 54,7 Jahre).
Bei den untersuchten Parotistumoren ergaben sich im Rahmen der histologischen
Differenzierung 112 benigne und 13 maligne Raumforderungen, wobei die Warthin
Tumoren (n=30 = 26,8%) und pleomorphen Adenome (n=51= 45,5%) die größten
Gruppen bildeten.
Benignome:
51 pleomorphe Adenome
(45,5%)
30 Warthin Tumor
(26,8%)
9 Lymphknoten
(8,0%)
5 Onkozytome
(4,5%)
4 Zysten
(3,6%)
2 Basalzelladenome
(1,8%)
2 Zystadenome
(1,8%)
2 Hämangiome
(1,8%)
1 Mukozele
(0,9%)
1 Adenolymphom
(0,9%)
1 Atrophie
(0,9%)
1 Angiomyom
(0,9%)
1 Sarkoidose
(0,9%)
1 Lymphknotentuberkulose (0,9%)
1 Lymphangiom
(0,9%)
20
Malignome:
A)
3 Lymphknotenmetastasen
(23,1%)
3 Mukoepidermoidkarzinome
(23,1%)
3 Azinuszellkarzinome
(23,1%)
1 Plattenepithelkarzinom
(7,7%)
1 malignes Melanom
(7,7%)
1 Adenokarzinom
(7,7%)
1 Adenozystkarzinom
(7,7%)
Beurteilung der klinischen Kriterien (Tastbarkeit) , Schallphänomen und
Perfusionsverhalten im Ultraschall, sowie deren Vorhersagekraft bezüglich bestimmter
Tumorentitäten
Tabelle 2
Warthin
Pleomorphes
Tumor
Adenom
nicht tastbar
1
tastbar
Summe
Tastbarkeit
andere
Summe
1
0
2
29
50
44
123
30
51
44
125
 Nur 2 der 125 Tumoren waren nicht palpabel, somit ergab sich kein Zusammenhang
zwischen Tastbarkeit und Tumorart.
Tabelle 3
Schall-
Warthin
Pleomorphes andere
Summe
phänomen
Tumor
Adenom
Kein
5
2
7
14
25
49
37
111
30
51
44
125
Phänomen
Schallverstärkung
Summe
21
 Prozentual trat am häufigsten bei pleomorphen Adenomen eine
Schallverstärkung auf (96,08%), der p-Wert beim Fisher Test war im Vergleich von
pleomorphen Adenomen zu allen anderen Tumoren 0,0425 und somit signifikant.
Der p-Wert der Warthin Tumoren betrug 0,3210 und war somit nicht signifikant.
Bezüglich des Perfusionsverhaltens wurden 3 Unterkriterien festgelegt:
randständige, zentrale oder diffuse Durchblutungsstruktur:
Tabelle 4
Warthin
Pleomorphes
andere
Summe
Tumor
Adenom
20
30
29
79
randständig
10
21
15
46
Summe
30
51
44
125
Perfusion
Warthin
Pleomorphes
andere
Summe
Tumor
Adenom
22
43
36
101
zentral
8
8
8
24
Summe
30
51
44
125
Perfusion
Nicht
randständig
Nicht
zentral
Perfusion
Warthin
Pleomorphes
Tumor
Adenom
14
diffus
Summe
Nicht
andere
Summe
35
29
78
16
16
15
47
30
51
44
125
diffus
22
 Randständige Perfusion war am häufigsten bei pleomorphen Adenomen zu
finden (41,18%), zentrale Durchblutung trat am häufigsten bei Warthin Tumoren
auf (26,67%) und diffuse Durchblutungsmuster fand man ebenfalls am häufigsten
bei Warthin Tumoren (53,33%). Die Zusammenhänge waren alle nicht signifikant
mit p-Werten zwischen 0,0523 und 0,8284.
Somit bestanden zwar teilweise Zusammenhänge zwischen einem klinischen
Kriterium und einer Tumorart, es reichte jedoch kein Kriterium aus um eine gültige
Zuordnung mit geringer Fehlerrate zu treffen.
B)
Wie gut lässt sich mithilfe der Sonographie zwischen gut- und bösartigen
Tumoren unterscheiden ? Lassen sich pleomorphe Adenome und Warthin-Tumoren
als klinsch häufigste Benignome sonografisch voneinander differenzieren ?
Tabelle 5
Histo
benigne
maligne
gesamt
benigne
110
7
117
maligne
2
6
8
gesamt
112
13
125
Sono
Sonographie: Spezifität = 0,982 und Sensitivität = 0,462.
Insgesamt wurden bei der Sonografie 116 (92.8%) Patienten richtig und 9 (7.2%)
Patienten falsch klassifiziert. Sensitivität und Spezifität des Tests mit 95%
Konfidenzintervallen nach Clopper und Pearson betrugen 46,2% (0.19 – 0.75) bzw.
98,2% (0.94 – 1.00); Youden Index 0.444.
 Die Spezifität der Methode ist sehr hoch, die Sensitivität jedoch eher gering.
(Dies kann möglicherweise auf die geringe Anzahl der malignen
Tumorerkrankungen im Kollektiv zurückgeführt werden.)
23
Qualitative Unterscheidung von pleomorphen Adenomen und Warthin
Tumoren als klinisch häufigste Benignome
Im Studienkollektiv lagen 30 Warthin Tumoren und 51 pleomorphe Adenome vor.
Sonografisch wurden 33 Warthin Tumoren diagnostiziert, davon handelte es sich bei 20
Tumoren tatsächlich um diese Tumorart. Pleomorphe Adenome (insgesamt 68) wurden
im Ultraschall in 46 Fällen korrekt als solche erkannt. Die Sensitivitäten und
Spezifitäten der
Ultraschalluntersuchung bei der Diagnose eines pleomorphen
Adenoms betrugen 90,2% und 70,3% (Youden Index: 0,605), respektive 66,7% und
86,3% (Youden Index: 0,530) bei der Diagnose eines Warthin Tumors .
Durch die Kombination einzelner Variablen und die Anwendung logistischer
Regressionsanalysen
wurden eine Missklassifikationsrate von 40.8% für die
pleomorphen Adenome und von 24% für die Warthin Tumore bestimmt.
Können durch die quantitativen automatisierten Diffusionsmessungen der
C)
kontrastmittelverstärkten Sonografie Verbesserungen in der Tumorvorhersage erreicht
werden?
-
bezüglich Warthin- Tumoren
Tabelle 6
Variable
Tumor
Min
Max
Median
Anflutungszeit
andere
4,52
39,75
14,41
Warthin
5,99
24,77
14,19
andere
13,61
58,55
27,68
Warthin
14,57
45,34
23,67
andere
4,59
40,83
11,70
Warthin
5,50
28,44
9,63
Anflutungsge-
andere
0,40
11,15
2,19
schwindigkeit
Warthin
0,43
8,54
4,10
Mittlere
andere
24,70
66,48
35,39
Transitzeit
Warthin
29,96
41,67
34,77
Peak
Time to Peak
24
 Unterscheidung von Warthin- Tumoren:
Anflutungszeit: p-Wert = 0,7758
Peak: p-Wert = 0,1365
Time to Peak: p-Wert = 0,0193
Anflutungsgeschwindigkeit: p-Wert = 0,0015
mittlere Transitzeit: p-Wert = 0,9664
Der p-Wert wurde diesmal durch den Wilcoxon-Test ermittelt, signifikante
Unterschiede erkennt man bei den Variablen Time to Peak und
Anflutungsgeschwindigkeit .
Warthin Tumoren wiesen somit eine kürzeren Zeitraum zwischen Ankunft des
Kontrastmittels und Erreichen der Spitzenintensität, sowie eine höhere
Anflutungsgeschwindigkeit auf.
-bezüglich Pleomorpher Adenome
Tabelle 7
Variable
Tumor
Min
Max
Median
Anflutungszeit andere
4,52
39,75
14,76
pleo.Adenom 7,64
30,92
13,30
andere
13,61
31,74
25,77
pleo.Adenom 13,98
34,77
26,68
5,04
40,83
10,55
pleo.Adenom 4,59
29,58
12,15
11,15
3,11
schwindigkeit pleo.Adenom 0,40
6,40
1,99
Mittlere
andere
26,61
66,48
35,88
Transitzeit
pleo.Adenom 24,70
52,12
33,94
Peak
Time to Peak andere
Anflutungsge- andere
0,43
 Unterscheidung von pleomorphen Adenomen:
Anflutungszeit: p-Wert = 0,2648
Peak: p-Wert = 0,6792
Time to Peak: p-Wert = 0,1643
25
Anflutungsgeschwindigkeit: p-Wert = 0,0015
Mittlere Transitzeit: p-Wert =0,0923
Der p-Wert wurde ebenfalls durch den Wilcoxon-Test ermittelt. Es zeigte sich das
pleomorphe Adenome eine signifikant langsamere Anflutungsgeschwindigkeit als
die anderen Tumoren aufweisen.
Bei den Perfusionsmessungen lieferten die Variablen Time to Peak und maximale
Anflutungsgeschwindigkeit die beste Unterscheidungsmöglichkeiten von Warthin
Tumoren, während dessen die Variable maximale Anflutungsgeschwindigkeit am
ehesten pleomorphe Adenome von anderen Tumorentitäten differenzieren konnte.
Für alle Variablen der Kontrastmittelanflutung wurde mit den genannten statistischen
Methoden der beste Cutpoint (Maximierung des Youden-Index (0.283)) für die Variable
Time to peak (<12.63) gefunden (Sensitivität von 89,3% und Spezifität von 39%).
Bei den Malignomen konnte bei der Kontrastmitteluntersuchung kein signifikanter
Parameter beobachtet werden.
Eine Korrelation zwischen sonografischen Perfusionscharakteristika und
Kontrastmittelverhalten konnte nicht nachgewiesen werden.
Statistisches Regressionsmodell zur Optimierung der Vorhersage der Tumorentität
Abschliessend wurde ein logistisches Regressionmodell mit der Tumorart als abhängige
und quantitativen und qualitativen Untersuchungsparametern als unabhängige Variable
errechnet.
Aufgrund der geringen Anzahl an Malignomen und des Fehlens eines
signifikanten
Parameters
konnte
hier
keine
multivariate
Regressionsanalyse
durchgeführt werden
Nach dem Regressionsmodell ergab sich für einen virtuellen Cutpoint von 0,459 eine
Sensitivität von 52,6% und eine Spezifität von 97,1% (Youden Index: 0,497) für
Whartin Tumoren in dem beobachteten Kollektiv. Die Werte für pleomorphe Adenome
sind aus Tab.8 zu entnehmen.
In der Untersuchung der Gefäßverteilung und Gefäßdichte waren keine signifikanten
Unterschiede vorhanden. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied in der
Gefäßdichte bei unterschiedlicher Kontrastmittelkinetik.
26
Tabelle 8: Cutpoints mit Sensitivität und Spezifität in den Modellen für Warthin-Tumoren (WT)
und pleomorphe Adenome (Pleo) im Vergleich zur klinisch prospektiven Auswertung.
Cutpoint
Sensitivität
Spezifität
Multivaria-
YoudenIndex
te
Regression
Prospektive Auswertung Pleo
-
90,2%
70,3%
0,60,5
Pleo (Modell)
0.441
78,4%
72,0%
0.50,4
Prospektive Auswertung WT
-
66,7%
86,3%
0,53,0
WT (Modell)
0.459
52,6%
97,1%
0.49,7
D)
Gibt es eine Korrelation zwischen qualitativen sonografischen
Perfusionscharakteristika oder Kontrastmittelverhalten und der Tumorgefässdichte?
Um zu untersuchen, ob es einen Zusammenhang zwischen der Tumorgefäßdichte
und dem Perfusionsverhalten bei der qualitativen sonografischen Untersuchung gibt,
sind in Tabelle 9 die Kenngrößen der Verteilung der Gefäßdichte für die drei
Perfusionscharakteristika angegeben.
27
Tabelle 9: Verteilung der Tumorgefäßdichte bei unterschiedlichem Perfusionsverhalten
Gefäßdichte
alle
große
kleine
alle
große
kleine
alle
große
kleine
Perfusion
N
Median
Mean
SD
Min
Max
nicht randst.
randständig
nicht randst.
randständig
nicht randst.
randständig
56
31
56
31
56
31
9.70
9.33
0.44
0.53
8.43
8.73
12.50
10.72
0.70
0.65
11.80
10.00
15.97
6.50
0.75
0.54
15.63
6.23
1.93
2.47
0.00
0.00
1.73
2.40
118.00
28.40
3.40
2.00
115.80
26.80
nicht zentral
zentral
nicht zentral
zentral
nicht zentral
zentral
69
18
69
18
69
18
9.33
9.70
0.47
0.53
8.73
8.17
12.41
9.77
0.68
0.69
11.70
9.07
14.71
5.69
0.70
0.65
14.37
5.59
1.93
3.73
0.00
0.00
1.73
2.86
118.00
28.40
3.40
2.20
115.80
26.80
nicht diffus
diffus
nicht diffus
diffus
nicht diffus
diffus
52
35
52
35
52
35
9.03
9.87
0.47
0.53
8.07
8.80
11.90
11.82
0.61
0.79
11.25
11.03
16.09
7.95
0.60
0.79
15.81
7.54
1.93
3.27
0.00
0.00
1.73
2.80
118.00
36.47
2.20
3.40
115.80
35.53
p-Wert
0.9682
0.7392
0.9576
0.7374
0.7251
0.6076
0.7251
0.4540
0.4183
Hierbei zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Gefäßdichte bei
unterschiedlichem Perfusionsverhalten.
E) Zur Charakterisierung eines Tumors spielt das Verhältnis von chondroider zu
epithelialer Matrix eine Rolle. Lassen sich durch die Kombination aus Tumorgefässen
und Matrix eventuell Ergebnisse oder abweichendes Messverhalten einzelner Tumore
erklären?
Hier stellt sich die Frage, ob bestimmte Kombinationen wie z.B. viele große Gefäße und
wenig Matrix bei den pleomorphen Adenomen auftreten und zu einem ungewöhnlichen
Kontrastmittelverhalten führen. Um sich diese Fragestellung zu veranschaulichen, wird
in einem Scatterplot die Menge der chondroiden Matrix gegen die Gefäßdichte der
kleinen bzw. großen bzw. den Anteil der kleinen oder großen Gefäße an allen geplottet.
Zusätzlich werden die Punkte nun je nach Höhe der Kontrastmittelvariable (die nach
Quantielen in 5 Gruppen geteilt wurde) eingefärbt und nummeriert. Sollte sich dabei ein
bestimmtes Muster ergeben, z.B. dass großer Werte in der Anflutungszeit vorwiegend
bei bestimmten Kombinationen vorkommen, so ließen sich damit evtl. Ausreißer
erklären.
28
Abbildung 2 zeigt diese Plots mit Einfärbung und Nummerierung nach der Variablen
Peak. Hier lässt sich kein bestimmtes Muster bzgl. der Kombinationen erkennen, es
scheint lediglich einen Trend zu geben, nach dem niedrigere Werte beim Peak mit
größeren Werten (Anteilen) der chondroiden Matrix assoziiert sind. 03 zeigt die
Situation für die Variable Time to Peak .
Abbildung 2: Scatterplots Gefäßdichte vs. Matrix mit Einfärbung nach Wert von Peak
(Sono)
29
Abbildung 3: Scatterplots Gefäßdichte vs. Matrix mit Einfärbung nach Wert von Time to Peak
(Sono)
In keiner der Abbildungen lässt sich eine bestimmte Kombination von Gefäßdichte und
Matrix erkennen, die mit ausschließlich hohen Werten der Kontrastmittelvariable
einhergeht.
Unterscheidet sich die Verteilung der Gefäße bei Warthin- Tumoren und pleomorphen
Adenomen?
In Tabelle 10 ist die Verteilung der Gefäße für die verschiedenen Tumortypen
angegeben. Diese ist in 0 grafisch dargestellt, teilweise in Logscala (siehe
30
Beschriftung). Es zeigte sich, dass pleomorphe Adenome eine geringere Dichte an
kleinen Gefäßen aufweisen.
Tabelle 10: Verteilung der Gefäßdichte bei unterschiedlichen Tumortypen
Gefäßdichte
alle
große
kleine
Tumor
N
warthin
pleo
andere
warthin
pleo
andere
warthin
pleo
andere
20
34
33
20
34
33
20
34
33
Median
9.97
6.97
10.40
0.54
0.50
0.33
9.57
6.38
10.13
Mean
12.44
11.22
12.19
0.82
0.63
0.65
11.63
10.59
11.47
SD
7.64
19.56
7.06
0.71
0.57
0.77
7.29
19.21
6.78
Abbildung 4: Boxplot der Verteilungen der Gefäßdichte
Min
3.67
1.93
3.87
0.00
0.00
0.00
2.86
1.73
3.67
Max
29.80
118.00
36.47
2.20
2.20
3.40
27.80
115.80
35.53
p-Wert
0.0128
0.5324
0.0135
31
Anmerkung:
Boxplots:
Der Boxplot (auch Box-Whisker-Plot) ist ein Diagramm, das zur grafischen Darstellung
der Verteilung statistischer Daten verwendet wird. Er fasst dabei verschiedene robuste
Streuungs- und Lagemaße in einer Darstellung zusammen. Ein Boxplot soll schnell
einen Eindruck darüber vermitteln, in welchem Bereich die Daten liegen und wie sie
sich über diesen Bereich verteilen. Deshalb werden alle Werte der sogenannten FünfPunkte-Zusammenfassung, also der Median, die zwei Quartile und die beiden
Extremwerte, dargestellt.
Kennwert
Beschreibung
Lage im Boxplot
Minimum
Kleinster Datenwert des
Datensatzes
Die kleinsten 25% der
Datenwerte sind kleiner oder
gleich diesem Kennwert
Die kleinsten 50% der
Datenwerte sind kleiner oder
gleich diesem Kennwert
Die kleinsten 75% der
Datenwerte sind kleiner oder
gleich diesem Kennwert
Größter Datenwert des
Datensatzes
Gesamter Wertebereich des
Datensatzes
Wertebereich in dem sich die
mittleren 50% der Daten
befinden
Ende eines Whiskers oder
entferntester Ausreißer
Beginn der Box
Unteres Quartil, Q1
Median
Oberes Quartil, Q3
Maximum
Spannweite
Quartilabstand
Senkrechter Strich innerhalb der
Box
Ende der Box
Ende eines Whiskers oder
entferntester Ausreißer
Länge des gesamten Boxplots
(inklusive Ausreißer)
Ausdehnung der Box
5.2. Zusammenfassung der Ergebnisse
Ziel der statistischen Analyse war es, Variablen zu finden, die eine möglichst gute
Unterscheidung zwischen Warthin Tumoren bzw. Pleomorphen Adenomen und
anderen, oder zwischen benignen und malignen Tumoren ermöglichen.
Die klinisch-sonografischen Kriterien Tastbarkeit, Diffusion und Schallphänomen
konnten zwar teilweise in einen signifikanten Zusammenhang mit der Tumorart
gebracht werden, lieferten aber auch in Kombination keine gute Klassifikationsregel,
d.h. Sensitivität und Spezifität erreichten simultan keine Werte über 70%.
32
Bei den Diffusionsmessungen lieferten die Variablen Time to Peak und maximale
Anflutungsgeschwindigkeit die beste Klassifikation zur Unterscheidung von Warthin
Tumoren , während dessen pleomorphe Adenome am besten durch die Variable max.
Anflutungsgeschwindigkeit (Sensitivität 0.674, Spezifität 0.652) charakterisiert werden
konnten.
Eine
Korrelation
zwischen
sonografischen
Perfusionscharakteristika
und
Kontrastmittelverhalten bzw. zwischen Tumorgefäßdichte und Kontrastmittelverhalten
konnte nicht nachgewiesen werden. Die Kombination von Matrix und Gefäßdichte
konnte zudem nicht mit Ausreißern in den Kontrastmittelvariablen in Verbindung
gebracht werden.
33
6. Diskussion
Für ein gezieltes operatives Vorgehen bei Raumforderungen der Ohrspeicheldrüse sind
bildgebende
Verfahren
aufgrund
gelegentlich
eingeschränkter
klinischer
Untersuchbarkeit hinsichtlich der Tumorausdehnung und Beziehung zum Nervus
facialis
von
essentieller
Bedeutung.
Diese
präoperative
Dignitäts-
oder
Entitätsbestimmung von Tumoren der Glandula Parotis mit Hilfe bildgebender nicht
invasiver Verfahren wie der Sonografie, aber auch des MRT hat, bedingt durch die
technischen Weiterentwicklungen der Verfahren, in den letzten Jahren deutliche
Verbesserungen erfahren. Ziel der Diagnostik ist es, nicht nur die Lokalisation der
Tumoren, sondern auch möglichst präzise deren Histologie vorherzusagen. Je genauer
diese präoperative Einschätzung gelingt, desto besser ist auch Art und Umfang des
operativen Eingriffes vorauszuplanen. Hierdurch liesse sich die Morbidität, respektive
das Auftreten eines Rezidivs und damit verbunden das Risiko einer Läsion des Nervus
facialis bei einem Wiederholungseingriff, minimieren [29]. Die Computertomografie
spielt in der Diagnostik von Speicheldrüsentumoren letztlich nur bei der Erfassung
knöcherner Destruktionen eine Rolle [1].
Alle präoperativen diagnostischen Methoden, wie die MRT, die Sonographie und auch
die
präoperative
Feinnadelpunktion
müssen
sich
mit
dem
definitiven
histopathologischen Untersuchungsergebnis, welches nach der Operation vorliegt,
messen lassen [21, 30-34 ].
Die B-Scan- und Farbdopplersonografie gilt als etablierte diagnostische Methode in der
Diagnostik von Speicheldrüsenerkrankungen [35- 37 ] Ihre Vorteile bestehen in der
einfachen Anwendung , geringer Kosten und guter differentialdiagnostischer Ausbeute
[55].
Als Nachteil der Sonografie gilt die Subjektivität der Methode die sich in der
Abhängigkeit von der Erfahrung des Anwenders und der fehlenden Reproduzierbarkeit
zeigt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher
1. die bekannten Variablen anhand einer prospektiven Auswertung mit einem
High-end Ultraschallgerät zu prüfen und mit der Literatur zu vergleichen.
2. mit
dem
Einsatz
Kontrastmittelanflutung
eines
automatisierten
Auswertungssystems
zur
objektive, untersucherunabhängige Variablen zu
34
finden, die eine möglichst gute Unterscheidung zwischen benignen und
malignen Tumoren bzw. einzelnen Untergruppen ermöglichen.
Betrachtet man die bisherige Literatur, so führte der Versuch einer Zuordnung von
sonomorphologischen Charakteristika zu histologisch diversen Tumorarten bisher zu
uneinheitlichen Vorhersagegenauigkeiten einzelner Tumorentitäten [16, 36].
Malignome
Bei der Differenzierung von gut- und bösartigen Tumoren mittels B-Scan reichen die
Angaben zu Genauigkeit, Sensitivität und Spezifität für die Differenzierung eines
Malignoms von einem Benignom von 57-96%, 62-84% bzw. 88-96% [11, 23, 18, 3840 ]. Die Sensitivität von 46,2% in unserem Kollektiv (n = 13) lag unterhalb der
Empfindlichkeit der übrigen Arbeitsgruppen.
Der geringe Anteil an Malignomen
konsekutiv untersuchter Patienten bedingt, dass statistisch wenig falsch negativ oder
positiv beurteilte Fälle zu einer großen Änderung der Genauigkeitswerte führten. Bei 5
falsch negativ beurteilten Tumoren lag der Maximaldurchmesser unter 25mm, in 6 der
als benigne beurteilten Malignome konnte eine unscharfe Randbegrenzung beobachtet
werden. In einem Fall eines großen maligne transformierten pleomorphen Adenoms
konnte eine Randschärfe in der Tiefe sonografisch nicht eindeutig beurteilt werden.
Darüberhinaus war es schwierig die Randschärfe kleiner tiefliegender Parotistumoren
sonografisch sicher zu beurteilen.
klassifizierten
pleomorphen
Adenome
Die zwei fälschlicherweise als maligne
wiesen
neben
Unregelmäßigkeiten
der
Randbegrenzung ein echoinhomogenes Binnenmuster auf und zeigten ein anamnestisch
größenprogredientes
Wachstum
innerhalb
weniger
Monate.
Jedoch
sind
Echoinhomogenität und unscharfe Randbegrenzung keine verlässlichen Kriterien zur
Diagnose eines Malignoms.
Für die Anwendung der Farbdopplersonografie bei der Malignomdifferenzierung
wurden in einigen Arbeitsgruppen die Parameter der erhöhten systolischen
Spitzenflüsse und die Widerstandsindizes der neoangiogenetisch alterierten Gefäße
genannt, mit diesen Parametern kam es jedoch auch bei den übrigen Autoren zu falsch
positiven Missklassifikationen. In einer eigenen Untersuchung
konnten sich diese
Hinweise nicht als verlässliche generelle Kriterien behaupten [10], so dass auf eine
neuerliche Prüfung dieser beiden Kriterien verzichtet wurde. Während bei der
Betrachtung der Angioarchitektur von Lymphknoten mittlerweile eine zentral-hiläre
Perfusion einer reaktiven inflammatorischen Lymphadenopathie zugeordnet werden
35
kann, fehlen bei verschiedenen Tumorentitäten der Ohrspeicheldrüse typische
Gefäßmuster [41]. Die Vermutung einer tumorspezifischen Angioarchitektur bzw.
Gefäßdistribution konnte in dieser Arbeit besonders aufgrund der Anzahl an
Malignomen nicht untermauert werden. In unserem Kollektiv zeigten pleomorphe
Adenome häufiger eine randständige Perfusion sowie eine distale Schallverstärkung,
währenddessen Warthin Tumore eher eine zentral kräftige Durchblutungsstruktur
aufwiesen. Diese Einzelaspekte sind von anderen Autoren gleichfalls beschrieben,
versagten aber bei einer statistischen Validitätsprüfung [24-26, 36, 42, 43]. Die
Anwendung von Kontrastmitteln konnte die Darstellung der intratumoralen
Gefäßstruktur in allen Fällen verbessern, ohne richtungweisend auf eine maligne oder
benigne Veränderung hinzuweisen. Die Auswertung der Kontrastmittelkinetik wies in
unserem Kollektiv keinen Zusammenhang eines Parotismalignoms mit einem
objektiven dynamischen Anflutungsparameter auf. Der unbefriedigende Nachweis eines
malignomtypischen Perfusionsmusters oder Angioarchitektur auch bei anderen
Arbeitsgruppen mag wiederum an der geringen Zahl histologisch sehr verschieden
strukturierter
Tumoren
liegen.
Verstärkt
wird
diese
Annahme
durch
die
uncharakteristische Verteilung von Mikro- und Makrogefäßen in sowohl gutartigen als
auch bösartigen Tumoren unseres Studienkollektivs.
Zystadenolymphome
Einige Autoren berichten von einer Sensitivität von 33%[44], 70%[45, 46] bis
93.3%[23] anhand der B-Scan Beurteilung einen Warthin Tumor zu identifizieren. In
unserem Kollektiv hat sich gezeigt, dass die sonografische Klassifikation eines Warthin
Tumors (Sensitivität 66,7%, Spezifität 86,3%) mit den Ergebnissen von Zajkowski
korrespondierten [47], die jedoch nur eine Gruppe von 28 Patienten mit ausschliesslich
Benignomen untersuchten.
Nach Prüfung der kontrastmittelkinetischen Parameter zeigten die Variablen Time to
Peak, und maximale Anflutungsgeschwindigkeit die beste Klassifikation zur
Unterscheidung
von
Warthin
Tumoren.
Hierbei
erreichte
die
Variable
„Anflutungsgeschwindigkeit“ die beste Spezifität (79,3%) bei einer Sensitivität von
66,7%. Die Zuordnung dieser zusätzlichen perfusionskinetischen Variablen wird von
Yabuuchi in einer kernspintomografischen Arbeit über Kontrastmittelkinetik bei
Parotistumoren untermauert [28].
Die analysierten qualitativen und
objektiven
sonografischen Kriterien konnten in unserem Kollektiv zwar damit teilweise in einen
signifikanten Zusammenhang mit der Tumorart gebracht werden, liefern aber in
36
Kombination mit anderen Variablen keine gute Klassifikationsregel - die Sensitivität
erreichte bei einer hohen Spezifität dann keine Werte über 55%.
Pleomorphe Adenome
Die Angaben zur Artdiagnose eines pleomorphen Adenoms in der Literatur sind
angegeben mit Sensitivitäten von 55% [47] bis 82% [38], Spezifitäten von73% [47] 86%. In dieser Arbeit betrugen die Sensitivität 90,2% und Spezifität 70,3% und wurde
in einem hohen Anteil korrekt prospektiv klassifiziert. Bei Zuordnung eines
pleomorphen Adenoms zu kontrastmittelkinetischen Besonderheiten wurden die
pleomorphen Adenome am besten von der Variablen „Anflutungsgeschwindigkeit“
(Sensitivität 67,4%, Spezifität 65,2%) abgebildet. Das heterogene sonografische Bild,
korrespondierend zu dem histologisch multiformen Aufbau von pleomorphen
Adenomen erklärt das Fehlen von charakteristischen Durchblutungsmustern, bzw. einer
typischen Angioarchitektur.
Wir konnten zeigen dass eine kontrastmittelkinetische Analytik bei Warthin Tumoren
und pleomorphen Adenomen der Glandula parotis objektive Variablen liefert. Die
beobachteten Kriterien reichen jedoch nicht aus um eine spezifische Tumorentität
besser erkennen zu können, und waren der diagnostischen Einschätzung eines
erfahrenen Ultraschallanwenders unterlegen.
Die Gefäßarchitektur von gut- und
bösartigen Läsionen wies keine tumortypischen Charakteristika auf. Zum derzeitigen
Zeitpunkt erreicht die moderne Ultraschalldiagnostik eine der Feinnadelpunktion
vergleichbare
diagnostische
Aussagefähigkeit
(Genauigkeit
bei
der
Dignitätsbestimmung 72%) [30, 33, 34]. Die Ergebnisse dieser Arbeit demonstrieren in
Bestätigung der Resultate anderer Arbeitsgruppen, dass die operative histologische
Tumorentfernung derzeit nicht ersetzt werden kann, die Sonografie aber in den meisten
Fällen richtungweisende diagnostische Hinweise liefert. Alternative Entwicklungen, die
sich auf die ultrasonografische Gewebeanalyse der Drüsenstruktur konzentrieren
lieferten in bisher publizierten Ansätzen vielversprechende Ergebnisse um die
histologischen Tumorart zu spezifizieren [27, 48-50]. Werden diese nativen
Informationen mit den zusätzlichen Daten der Kontrastmittelkinetik verbunden, was
zukünftige Studien zeigen könnten, lassen sich Steigerungen bei der sonografischen
Artdiagnostik von Parotistumoren erwarten.
37
7. Literaturverzeichnis
1
Behrbohm, H., Behrbohm, G., Birke, H. ; Tumoren der Seicheldrüsen.
HNO-Nachrichten 2007.2 21-28
2
Gierek T, Majzel K, Jura-Szołtys E, Slaska-Kaspera A, Witkowska M,
Klimczak-Gołab L. [A 20-year retrospective histoclinical analysis of parotid
gland tumors in the ENT Department AM in Katowice] 1: Otolaryngol Pol.
2007;61(4):399-403
3
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8. Danksagung
Mein Dank gilt Prof. Dr. med. Heinrich Iro, Klinikdirektor der Hals-Nasen-OhrenKlinik, Kopf-und Halschirurgie, Waldstraße 1, 91054 Erlangen für die Möglichkeit der
Arbeit in der Klinik.
Für die Überlassung des Themas danke ich Herrn Prof. Dr. med. Johannes Zenk,
Leitender Oberarzt der Hals-Nasen-Ohren-Klinik, Kopf-und Halschirurgie, Waldstraße
1, 91054 Erlangen.
Mein besonderer Dank gilt Herrn PD Dr. med. Alessandro Bozzato, Facharzt für HNO,
Hals-Nasen-Ohren-Klinik, Kopf-und Halschirurgie, Waldstraße 1, 91054 Erlangen der
mir jederzeit bei allen Fragen und Problemen geduldig geholfen hat.
Danken möchte ich noch Herr Prof. Dr. med. Gerhard Faller und dem pathologischen
Institut für die Hilfe bei der Anfertigung und Auswertung der patholog. Präparate.
Frau C. Rabe und Prof. O. Gefeller vom Institut für Medizininformatik, Biometrie und
Epidemiologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen danke ich für die Hilfe bei
der statistischen Analyse.
Das Projekt wurde von der Wilhelm-Sander-Stiftung in Neuburg a. d. Donau. gefördert
(Föderungsnummer 2004.014.1)
43
9. Anhang
44
45
46
10. Lebenslauf
Persönliche Daten:
Name:
Klipphahn, geb. Wiedicke
Vorname:
Nicole
Adresse:
Otto- Planer- Str. 20, 09131 Chemnitz
Telefon:
0371/ 4504197
E-Mail:
[email protected]
Geburtsdatum:
27.02.1980 in Altenburg
Familienstand:
verheiratet, 2 Kinder
Berufliche Erfahrungen:
04/2009 – heute
Ärztin in Weiterbildung in der Klinik für Allgemeinund Viszeralchirurgie des DIAKOMED
Diakoniekrankenhauses Chemnitzer Land,
Hartmannsdorf
04/2006 – 03/2009
Ärztin in Weiterbildung in der Klinik für Allgemein-,
Viszeral- und Gefässchirurgie am Klinikum Worms,
Worms
Ausbildung:
04/1999 – 03/2006
Studium der Medizin an der Friedrich-AlexanderUniversität Erlangen -Nürnberg
2001
Ärztliche Vorprüfung
2002
1. Abschnitt der Ärztlichen Prüfung
2004
2. Abschnitt der Ärztlichen Prüfung
2005
3.Abschnitt der Ärztlichen Prüfung
1991-1998
Lerchenberggymnasium in Altenburg
( Juni 1998 Abitur)
1986-1991
Grundschule Ernst-Schneller in Altenburg
Chemnitz, 24.09.2013