Photoakustische Computertomographie für die präoperative rekonstruktive Lappenangiographie

Die photoakustische Computertomographie (PACT) ist eine neuartige, nicht-invasive Bildgebungstechnik, mit der tiefe Gewebebilder mit hoher räumlicher Auflösung und optischem Kontrast durchgeführt werden können. Das System nutzt kurzgepulste Laser, um photoakustische Wellen in biologischen Geweben zu erzeugen. Diese werden dann von einem Vollring-Wandlerarray mit 512 Elementen erfasst, was eine hohe räumliche Auflösung, insbesondere in tiefen Geweben, ermöglicht. Darüber hinaus nutzt PACT die diffuse optische Tomographie, bei der die Lichtabsorption von Hämoglobin im sichtbaren oder nahinfraroten Wellenlängenbereich einen hervorragenden Kontrast für die Abbildung menschlicher Gefäße bietet.

Frühere Studien zur PACT-Bildgebung haben diese Technik zur Abbildung der menschlichen Brust als alternative Methode zur Brustkrebsvorsorge sowie zur Abbildung menschlicher Extremitäten zur Beurteilung von Gefäßerkrankungen evaluiert. Das Vollring-Wandlerarray bietet einen erheblichen Vorteil in der räumlichen Auflösung, insbesondere in tiefen Geweben, gegenüber den standardmäßigen linearen Arrays, die in den standardmäßigen, weit verbreiteten tragbaren Ultraschallwandlern verwendet werden. Darüber hinaus ermöglicht die diffuse optische Tomographie einen starken Gefäßkontrast über ein großes Sichtfeld ohne den Einsatz exogener Kontrastmittel.

Bei der Lappenrekonstruktionschirurgie werden die eigenen Weichteile des Patienten genutzt, um Strukturen wiederherzustellen, große Weichteildefekte zu füllen, Gelenke abzudecken oder andere rekonstruktive Eingriffe durchzuführen. Beispiele für Patienten, die eine Lappenrekonstruktionsoperation benötigen würden, sind Patienten, die sich einer Mastektomie unterziehen, und Patienten, die ein Trauma mit erheblichem Gewebeverlust erlitten haben. Gewebelappen verfügen über eine definierte Blutversorgung, die von der ursprünglichen Stelle des Gewebes ausgeht. Der Lappen kann beschädigt werden, wenn die arterielle Versorgung oder der venöse Abfluss während des Gewebetransfers gefährdet ist. Daher ist ein genaues Verständnis der Blutversorgung des Gewebelappens von entscheidender Bedeutung für eine erfolgreiche Lappenrekonstruktionschirurgie.

Zu den aktuellen präoperativen vaskulären Bildgebungsmodalitäten für die Lappenrekonstruktionschirurgie gehören die handgehaltene Doppler-Sonographie, die Magnetresonanzangiographie (MRA) und die Goldstandard-Computertomographie-Angiographie (CTA). Die Doppler-Sonographie ist technikerabhängig, ungenau und weist keinen optischen Kontrast auf. MRA ist teuer, erfordert eine lange Bildgebungszeit und erfordert die Verabreichung von intravenösem Kontrastmittel. Die CTA ist ebenfalls teuer, erfordert außerdem die Verabreichung von intravenösem Kontrastmittel und erfordert die Verabreichung ionisierender Strahlung. PACT erfordert keine intravenöse Kontrastmittelgabe oder ionisierende Strahlung und bietet eine hervorragende räumliche Auflösung und einen hervorragenden optischen Kontrast. Daher wäre PACT eine optimale präoperative Gefäßbildgebungsmodalität für die rekonstruktive Lappenchirurgie.