Cryospray-Therapie versus Behandlungsstandard bei gutartiger Atemwegsstenose (CryoStasis)

Atemwegsobstruktion wird basierend auf der zugrunde liegenden Ätiologie in zwei große Kategorien eingeteilt: maligne und nicht maligne Prozesse. Benigne zentrale Atemwegsobstruktion (BCAO) ist, wie der Name schon sagt, eine Verengung des Luftröhrenlumens aus Gründen, die nichts mit zugrunde liegenden endoluminalen oder extrathorakalen Krebserkrankungen zu tun haben. Ein häufiger Mechanismus ist die mechanische Belastung der Trachealwände bei postintubierter Trachealstenose (PITS), posttrachealer Stenose (PTTS) und Stenose im Zusammenhang mit Atemwegsstents. Entzündliche Erkrankungen wie Sarkoidose, Granulomatose mit Polyangiitis (GPA), rezidivierende Polychondritis (RPC), Amyloidose werden häufig beobachtet. Chronische atypische Infektionen wie Tuberkulose sind insbesondere in Entwicklungsländern involviert. Selten kann sich im fünften Lebensjahrzehnt eine idiopathische Form entwickeln, die als idiopathische Laryngotrachealstenose (ILTS) bekannt ist.

Die Erstlinienbehandlung von BCAO hängt hauptsächlich von der Komplexität der Stenose ab. Die Resektion der Trachealmanschette mit End-zu-End-Anastomose wird für Patienten mit komplexen Läsionen empfohlen und ist oft die einzige definitive Behandlung, die für die meisten Patienten verfügbar ist. Bronchoskopisches Management wurde für einfache Läsionen oder Patienten empfohlen, die keine robusten chirurgischen Kandidaten sind. Die Fortschritte sowohl bei flexiblen als auch bei starren bronchoskopischen Techniken haben jedoch zur Behandlung komplexerer Läsionen geführt. Oft ist ein multidisziplinärer und multimodaler Ansatz erforderlich, um eine langanhaltende Durchgängigkeit des Atemwegslumens zu erreichen. Aktuelle bronchoskopische Modalitäten umfassen Ballondilatation, Argon-Plasma-Koagulation (APC), Diodenlaser oder monopolare Kauterisation, Stent-Platzierung, endoluminale Steroide, antineoplastische Mittel und Montgomery-T-Rohr-Platzierung. Die Patienten werden wahrscheinlich wiederholte Eingriffe benötigen, die in der Größenordnung von mehreren Wochen bis Jahren liegen können.

Es wird postuliert, dass wärmebasierte Modalitäten zu einer thermischen Fixierung von Gewebe mit reparativer Heilung und fibrotischer Narbenbildung führen können, die sich in das Wiederauftreten einer fibrotischen Verletzung übersetzen kann. Darüber hinaus kann die Verwendung dieser Modalitäten bei Patienten mit hohen intraoperativen Sauerstoffkonzentrationen zu Atemwegsbränden führen. Bei der Spray-Kryotherapie (SCT) wird flüssiger Stickstoff dosiert verwendet, um Gewebe schockgefrieren zu lassen, was viele Vorteile bietet, die wärmebasierte Modalitäten nicht bieten können. Das truFreeze-System (CSA Medical, Inc., Baltimore, MD, USA) verwendet flüssigen Stickstoff durch einen 7-Französisch-Katheter durch den Arbeitskanal eines Endoskops. SCT wirkt durch die schnelle Freisetzung von flüssigem Stickstoff, der bei Temperaturen von weniger als -196 °C in einem umlaufenden Dosisbereich gespeichert ist, was zu einem schnellen hypothermischen Zelltod im Gewebe führt. Als Ergebnis erfährt stenotisches Gewebe eine intrazelluläre Eiskristallbildung mit eventuellem Bruch und Zelltod. Im Gegensatz zur langsamen Zufuhr von flüssigem Stickstoff oder zum Einfrieren der Kontaktsonde ermöglicht diese schnelle Expansion, dass die extrazelluläre Matrix weitgehend intakt bleibt, wodurch die Wundheilung ohne übermäßige Narbenbildung in den Atemwegen erleichtert wird. Weitere potenzielle Vorteile sind die Verwendung von SCT mit hohen Sauerstoffkonzentrationen, verbesserte Blutungen, die Verwendung bei möglicherweise brennbaren Materialien wie Atemwegsstents und Studien, die eine verbesserte Ballondilatation mit einem geringeren Risiko von Atemwegsverletzungen zeigen.

Die Forscher gehen von der Hypothese aus, dass die Hinzufügung von SCT zu den endoskopischen Standardbehandlungsmodalitäten von BCAO das Stenoserezidiv nach sechs Monaten verringern wird. Die Forscher planen, unser primäres Ergebnismaß mithilfe einer neuartigen nichtinvasiven volumetrischen Trachealrekonstruktion in 3D durch CT-Scan zu messen. Zu den sekundären Ergebnissen gehören Änderungen der Symptome basierend auf einem validierten Fragebogen, physiologische Parameter der Atmung und Änderungen des Trachealzellprofils mit SCT unter Verwendung von Einzelzell-RNA-Sequenzierung.

Die Randomisierung erfolgt 1:1, wobei die Patienten und Ergebnisbewerter gegenüber der zugrunde liegenden Intervention verblindet sind. Die Patienten erhalten innerhalb von sechs Wochen nach dem Vorfallverfahren einen Dünnschnitt-CT-Scan, mit Lungenfunktionstests und Fragebogenverabreichung innerhalb von zwei Wochen. Der Eingriff wird je nach Erstüberweisung entweder bei einem interventionellen Pneumologen oder einem HNO-Heilarzt durchgeführt. Die Vollnarkose wird entweder mit einem Endotrachealtubus, einer Larynxmaske, einem starren Bronchoskop oder einem Dedo-Laryngoskop durchgeführt, je nach Präferenz des Bedieners und Lokalisation der Läsion. Bei der Gruppe mit Standardversorgung werden radiale Einschnitte in die Umfangsläsion durchgeführt, gefolgt von einer Ballondilatation. Die Interventionsgruppe wird zwei Zyklen mit einer Sprühzeit von bis zu 10 Sekunden SCT unterzogen, gefolgt von radialen Schnitten und Ballondilatation. Ein abschließendes Sprühen wird nach einem standardmäßigen Gefrier-Tau-Zyklus durchgeführt. Fünf Patienten mit idiopathischer subglottischer Stenose werden einer Kryobiopsie unterzogen. Diese Proben werden mit Kontrollen auf Veränderungen im Zellprofil verglichen.

Die Patienten werden innerhalb von 6 Wochen nach dem Eingriff einem Dünnschnitt-CT-Scan mit wiederholten physiologischen Parametern und einem Fragebogen unterzogen. Dieses CT dient als persönlicher Bestwert zum Vergleich mit dem endgültigen CT-Scan. Schließlich werden die Ermittler diese Maßnahmen nach sechs Monaten mit einem abschließenden CT-Scan wiederholen. Während des gesamten Nachsorgezeitraums erhalten die Patienten Zugang zu einem mobilen Anwendungsprogramm, das den Patienten hilft, die Spitzenausatmungsströme selbst zu überwachen. Wenn sich Patienten vor dem 6-Monats-CT einem erneuten Eingriff unterziehen, werden sie in einer Subgruppe für frühe Reinterventionen analysiert.