08.01.2024

Schnellere Krebsdiagnose bei weniger Gewebeentnahmen

Die konfokale Laserscanmikroskopie erspart den Patienten unnötige Gewebeentnahmen und ermöglicht eine schnellere Krebsdiagnostik - nicht nur nach, sondern auch schon während einer OP.

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Bislang gelten bei der diagnostischen Beurteilung von Tumorgewebe nach wie vor analoge Methoden wie etwa der Gefrierschnitt – eine 1895 erstmals durchgeführte Technik – als Goldstandard. Diese sind sehr aufwändig, da bösartige Gewebeveränderungen von einem Pathologen mit Hilfe von präparatorischen, mikroskopischen und molekularbiologischen Untersuchungen bestätigt werden müssen. 

Mehr Krebserkrankungen, aber weniger Fachpersonal
In Deutschland erkranken jährlich rund 500.000 Menschen neu an Krebs und etwa 240.000 dürften im vergangenen Jahr (2023) daran gestorben sein (siehe Annals of Oncology, online seit 5.3.2023). Das Problem: Die deutsche Bevölkerung wächst und altert, so dass auch die Anzahl an Krebserkrankungen steigen wird. Gleichzeitig steht immer weniger medizinisches Fachpersonal für die Diagnose dieser Krebserkrankungen zur Verfügung. „Während die Zahl der Erkrankungen steigen wird, sinkt parallel dazu die Zahl der Fachmediziner für die Diagnose“, bestätigt Dr. Roberto Banchi, Anwendungsspezialist bei einem Münchener Medizintechnik-Unternehmen. Zeitsparende und personalschonende Lösungen sind also dringend gefragt. Zum Beispiel kann mit der konfokalen Laserscanmikroskopie (abgekürzt: KLSM oder KLM) Tumorgewebe dank digitaler optischer Schnitte effizienter entfernt und innerhalb weniger Minuten beurteilt werden.

Diagnose in 5 Minuten anstatt 24 Stunden
Die konfokale Laserscanmikroskopie ermöglicht eine histopathologische Beurteilung von frisch entnommenem Gewebe innerhalb von nur fünf Minuten – und damit eine weitaus zeiteffizientere Unterscheidung zwischen pathogenem und gesundem Gewebe – entweder direkt nach einer Biopsieentnahme oder noch während einer Operation. Dies bedeutet, dass der Patient nicht mehr auf die Diagnose warten muss, sondern entweder direkt nach der Biopsieentnahme mit einer eindeutigen Diagnose nach Hause gehen kann oder dass innerhalb weniger Minuten über den weiteren Verlauf der Operation zur Tumorentfernung, die Notwendigkeit eines Nachschnitts oder des Wundverschlusses entschieden werden kann. „Die gängigen analogen Alternativen sind physikalische Schnitte. Bei Paraffinschnitten benötigt allerdings die Fixierung der Gewebestruktur acht bis 24 Stunden – Ergebnisse lassen entsprechend lange auf sich warten. Gefrierschnitte liefern zwar Ergebnisse innerhalb 20 bis 45 Minuten, sind jedoch weniger präzise und anfällig für Artefakte“, erklärt Dr. Banchi. Es handelt sich um Zeit, die verkürzt wird, was u.U. ermöglicht, dass mehr Leben gerettet werden können.

Krebserkennung und -entfernung werden digitalisiert
Der digitale Schnellschnitt ermöglicht es, verschiedenste Biopsien innerhalb kürzester Zeit auf ihre Qualität zu untersuchen und erlaubt eine intraoperative Beurteilung von Tumorrändern. Dazu wird das Gewebe direkt nach der Entnahme mit einem fluoreszierenden Farbstoff eingefärbt und auf ein Glasplättchen platziert.  Anschließend wird mit zwei Lasern unterschiedlicher Wellenlängen das Gewebe abgescannt, wodurch digitale Bilder generiert werden, die die zelluläre Morphologie zeigen. In einen chirurgischen/diagnostischen Arbeitsablauf integrierbar, liefern die Scans in kürzester Zeit morphologische Details, die mit Bildern anderer histologischer Arbeitsmethoden (d.h. aus Gefrierschnitten oder FFPE-Gewebe – abgekürzt aus dem Englischen: formalin-fixed paraffin-embedded tissue oder formaldehyde-fixed paraffin-embedded tissue) vergleichbar sind. Pathologen erhalten damit ihnen bekannte Bilder. Die Untersuchung kann ohne Labor vor Ort durchgeführt werden und die gewonnenen Bilder per Fernzugriff von Pathologen begutachtet werden. „Dieser telemedizinische Aspekt erleichtert die Arbeitsschritte und Abläufe enorm und ermöglicht Pathologen einen flexibleren sowie produktiveren Einsatz ihrer Arbeitskraft“, erläutert Dr. Banchi. Das Gewebe bleibt durch das Verfahren unversehrt und kann für alle weiterführenden Analyseverfahren im Labor verwendet werden.

Weniger Biopsien erforderlich
Mit der konfokalen Laserscanmikroskopie können sogenannte optische Biopsien in einem nicht-invasiven Verfahren erfolgen und beurteilt werden. So werden unzählige vermeidbare Gewebeentnahmen (Biopsien) verhindert. Diese Technologie kommt bereits seit einigen Jahren in der Dermatologie zur Anwendung: Die Geräte liefern Echtzeit-Bilder der verschiedenen Hautschichten des Patienten in zellulärer Auflösung und ermöglichen damit eine optische nicht-invasive Biopsie. „Damit erhalten behandelnde Ärzte neben der klinischen und dermatoskopischen Untersuchung zusätzliche Informationen, die eine genauere Diagnose ermöglichen können“, berichtet Dr. Banchi. Indem potenziell kritische Hautschichten digital untersucht werden können, lassen sich dadurch zahlreiche nicht notwendige Gewebeentnahmen vermeiden. „Im letzten Jahr konnte eine umfangreiche prospektive und multizentrische klinische Studie den therapeutischen und auch wirtschaftlichen Wert des Laserscan-Mikroskops bei der Frühdiagnose von Melanomen nachweisen“, berichtet Dr. Banchi. Durch den Einsatz des Gerätes bei 3165 Patienten konnte die Anzahl der nicht notwendigen Entnahmen zur histopathologischen Bestätigung um 43,3 Prozent reduziert werden (siehe JAMA Dermatology, online seit 1.6.2022).

Breites Anwendungsspektrum – zahlreiche Fachbereiche profitieren
Einige Studien belegen bereits, dass die fortschrittliche Technologie nicht nur in der Dermatologie, sondern auch in anderen Fachgebieten wie Urologie oder Gastroenterologie Erfolge bringt – z. B. bei der Diagnose von Prostatakrebs oder in der Lebertransplantationspathologie, für die zur Beurteilung von Spenderlebern der Zeitfaktor ja eine entscheidende Rolle spielt. Auch für die Differentialdiagnose von Bauchspeicheldrüsenkrebs konnte eine große Studie an zehn internationalen Zentren positive Ergebnisse liefern. Lungenkrebs, Brustkrebs und Schilddrüsenkrebs sind weitere Anwendungsgebiete, die von der neuen Technologie profitieren sollten.