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Aus der Dermatologischen Klinik
des St. Josef-Hospitals - Universitätsklinikum -
der Ruhr-Universität Bochum
Direktor: Prof. Dr. med. P. Altmeyer
Die Differentialdiagnose von Hauttumoren durch Messung
der Tumormikrozirkulation mit dem hochauflösenden
Laser Doppler Perfusion Imager
Inaugural-Dissertation
zur
Erlangung des Doktorgrades der Medizin
einer
Hohen Medizinischen Fakultät
der Ruhr-Universität Bochum
vorgelegt von
Martina Eßer
aus Gelsenkirchen
1999
Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr
Referent: Prof. Dr. med. P. Altmeyer
Koreferent: Prof. Dr. Ing. J. Werner
Tag der mündlichen Prüfung: 14.11.2000
Meinen Eltern gewidmet.
1 Einleitung............................................................................................8
1.1 Das maligne Melanom............................................................................... 8
1.1.1 Histologie der malignen Melanome......................................................... 9
1.1.1.1 Superfiziell spreitendes Melanom.................................................... 9
1.1.1.2 Lentigo-maligna-Melanom................................................................10
1.1.1.3 Akral-lentiginöses Melanom.............................................................10
1.1.1.4 Noduläres Melanom.........................................................................11
1.1.2 Invasionstiefe...........................................................................................12
1.1.3 Tumordicke..............................................................................................12
1.2 Der Naevuszellnaevus............................................................................... 13
1.2.1 Histologie der Naevuszellnaevi............................................................... 14
1.2.1.1 Der Junktionsnaevus........................................................................14
1.2.1.2 Der Compoundnaevus..................................................................... 14
1.2.1.3 Der dermale Naevus........................................................................ 14
1.3 Das Basalzellkarzinom...............................................................................15
1.3.1 Histologie der Basalzellkarzinome.......................................................... 15
1.3.1.1 Solides Basalzellkarzinom................................................................15
1.3.1.2 Superfizielles Basalzellkarzinom......................................................16
1.3.1.3 Zystisches Basalzellkarzinom.......................................................... 16
1.3.1.4 Sklerodermiformes Basalzellkarzinom.............................................16
1.3.1.5 Adenoides Basalzellkarzinom.......................................................... 16
1.4 Mikrozirkulation in gesunder Haut..............................................................17
1.5 Mikrozirkulation in malignen Tumoren....................................................... 18
1.6 Hochauflösender Laser Doppler Perfusion Imager.................................... 19
1.6.1 Geschichte des Laser Doppler Perfusion Imagers..................................20
1.6.2 Klinische Anwendungen.......................................................................... 20
1.6.3 Reproduzierbarkeit.................................................................................. 21
1.6.4 Untersuchungen hyperämischer Zustände der Haut...............................22
1.6.5 Untersuchungsergebnisse des Laser Doppler Perfusion Imagers
bei Patienten mit Hauterkrankungen.......................................................23
1.6.5.1 Portwein-Flecken und Livedo.......................................................... 23
1.6.5.2 Atopische Dermatitis........................................................................ 23
1.6.5.3 Psoriasis vulgaris............................................................................ 24
1.6.5.4 Progressive systemische Sklerodermie........................................... 24
1.6.5.5 Akrale Perfusionsstörungen.............................................................24
1.6.5.6 UVB-Erythem................................................................................... 25
1.6.5.7 Typ IV Reaktion................................................................................25
1.6.5.8 Plastische Chirurgie......................................................................... 25
1.6.6 Besonderheiten bei Messungen der Hautperfusion................................ 26
1.7 Fragestellung ............................................................................................. 27
2 Patienten und Methode..................................................................... 28
2.1 Patienten.................................................................................................... 28
2.2 Methode..................................................................................................... 29
2.3 Messung.....................................................................................................32
2.4 Auswertung und Statistik............................................................................34
2.4.1 Statistische Werte der Boxplots...............................................................34
3 Ergebnisse..........................................................................................35
3.1 Fallbeispiele............................................................................................... 35
3.1.1 Zwei Basalzellkarzinome.........................................................................35
3.1.2 Zwei Beispiele maligner Melanome.........................................................39
3.1.3 Zwei Beispiele für atypische Naevuszellnaevi.........................................43
3.1.4 Zwei LDPI Bilder von klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi..................47
3.2 Überblick.....................................................................................................49
3.2.1 Perfusionsmittelwerte.............................................................................. 49
3.2.2 Standardabweichung...............................................................................52
3.3 Mittlere Tumorperfusion unterteilt in Untergruppen................................... 54
3.3.1 Tumorgruppe mit einem mittleren Perfusionswert von 0 bis 0,5 ..............54
3.3.2 Mittlere Tumorperfusion von 0,5 bis 1 ..................................................... 55
3.3.3 Mittlere Tumorperfusion von 1 bis 1,5 ..................................................... 56
3.3.4 Mittlere Tumorperfusion von 1,5 bis 2 ..................................................... 58
3.3.5 Mittlere Tumorperfusion größer 2............................................................59
3.4 Standardabweichung der Tumoren............................................................60
3.5 Quotientenbildung...................................................................................... 62
3.5.1 Quotientenbildung aus den Mittelwerten................................................. 62
3.5.2 Quotientenbildung aus den Standardabweichungen...............................63
3.5.3 Korrelation zwischen den Quotienten......................................................65
3.6 Variationskoeffizient................................................................................... 66
3.6.1 Variationskoeffizienten der Tumoren.......................................................66
3.6.2 Quotientenbildung aus dem Variationskoeffizienten............................... 67
3.6.3 Korrelation des Variationskoeffizienten................................................... 68
3.7 Klinisch unauffällige Naevuszellnaevi........................................................ 69
3.7.1 Mittelwerte der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi............................69
3.7.2 Standardabweichung der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi........... 70
3.7.3 Quotientenbildung aus den Mittelwerten................................................. 70
3.7.4 Quotientenbildung aus den Standardabweichungen...............................71
3.8 Die einzelnen Tumorgruppen und ihre histologische Auswertung.............72
3.8.1 Maligne Melanome.................................................................................. 72
3.8.2 Basalzellkarzinome..................................................................................75
3.8.3 Naevuszellnaevi.......................................................................................75
3.9 Grenzwertbestimmung............................................................................... 76
3.10 Visuelle Auswertung der Tumorperfusion.................................................. 78
4 Diskussion..............................................................................................79
4.1 Nicht invasive Tumordiagnostik..................................................................79
4.2 Entzündliche Reaktionen........................................................................... 87
4.3 Hauttumoren und Gefäße.......................................................................... 91
4.3.1 Maligne Melanome und Naevuszellnaevi................................................91
4.3.2 Basalzellkarzinome..................................................................................95
4.4 Laserlicht und beeinflussende Faktoren.....................................................98
4.5 Inhomogenität der Perfusion....................................................................100
4.6 Zusammenfassende Schlußfolgerung......................................................102
5 Literaturverzeichnis.................................................................................. 103
1 Einleitung
Die verschiedenen Hauttumoren weisen jeweils eine andersartige Histologie auf.
Diese Differenzen beziehen sich nicht nur auf die eigentlichen Tumorproliferate,
sondern auch auf eine unterschiedliche Gefäßarchitektur und Gefäßdichte der
epidermalen und dermalen Tumoren. Dies kann Änderungen in der
Tumordurchblutung induzieren. Es ist jedoch auch vorstellbar, daß eine erhöhte
Perfusion eines Hautareals durch andere Komponenten, wie eine entzündliche
Reaktion, hervorgerufen werden kann.
Eine frühe Diagnose von malignen Hauttumoren, besonders der malignen
Melanome, ist aufgrund der dann besseren Prognose wichtig, doch besonders in
diesen frühen Stadien sehr schwierig. Es wurde schon mit verschiedenen
Methoden, wie der Thermographie oder der Fluoreszenzmethode versucht, eine
technisch unterstützte Unterscheidung zwischen malignen und benignen
Hauttumoren in vivo zu treffen.
1.1 Das maligne Melanom
Das maligne Melanom ist ein Tumor der teilungsfähigen Melanozyten. Die
Melanozyten entstammen der Neuralleiste und wandern während der Fötalzeit in
die Epidermis ein. Dort liegen sie normalerweise in der Basalzellschicht.
Definitionsgemäß sind Melanozyten Zellen, die spezialisierte melaninhaltige
Organellen synthetisieren (Fitzpatrick et al. 1966). Melanozyten gibt es nicht nur in
der Haut, sondern auch an Schleimhäuten, Auge (Uvea, Retina) und im
Zentralnervensystem. Alle Melanozyten, mit Ausnahme der retinalen, können
Ursprung maligner Melanome sein (Sober et al. 1979), wobei jedoch die meisten
Melanome, nämlich ungefähr 85%, in der Haut entstehen (v.a. in der Epidermis).
Hier ist auch die Majorität der Melanozyten unseres Körpers angesiedelt, zudem
sie hier vermehrt mutagenen Reizen ausgesetzt sind. Aber auch in anderen
Organen kann primär ein Tumor entstehen, und zwar an jenen Stellen, an denen
sich im Rahmen der Embryogenese die Melanozyten während ihrer Wanderung
von der Neuralleiste aus niedergelassen haben.
Sehr häufig entstehen maligne Melanome in Verbindung mit Naevuszellnaevi vom
Compound- oder Junktionstyp. Die Häufigkeitsziffern reichen von weniger als 20%
bis zu 80%, je nachdem ob sie auf histologischen Nachweis des Naevus oder auf
Patientenangaben beruhen. Es wird vermutet, daß die intraepithelialen
Naevuszellnaevi hierbei Ursprung des malignen Melanoms sind (Larsen 1978).
Die Entwicklung der Melanome, die sich in Assoziation mit Pigmentnaevi
entwickeln, verläuft nicht anders als die derjenigen, die de novo aus anscheinend
normaler Haut entstehen (Everall et al. 1977).
Ein Melanom kann einen sehr vielfältigen Aufbau aufweisen. Die verschiedenen
Variationstypen die klinisch zu unterscheiden sind, weisen auch kennzeichnende
histopathologische Besonderheiten auf. Nach W.H. Clark (Clark 1967, Clark et al.
1969) wurden zunächst drei Typen unterschieden: das Lentigo-maligne-Melanom
(LMM), das superfiziell spreitende Melanom (SSM) und das noduläre Melanom
(NM). Als vierter Typ wurde später noch das akral-lentiginöse Melanom (ALM)
definiert (Reed 1976, Arrington et al. 1977).
1.1.1 Histologie des malignen Melanoms
1.1.1.1 Superfiziell spreitendes Melanom
Mit 60% ist dieses von Clark und Mc Govern (Clark et al. 1969, McGovern 1970)
beschriebene Melanom das häufigste aller Melanome. Es tritt vor allem im
mittleren Lebensalter auf. Schon ganz frühe Formen haben einen palpablen Rand
der in der Regel scharf begrenzt ist. Die Farbe reicht von einem satten bis
tiefdunklen Braun, häufig mit einer Beimischung anderer Farben. Die insgesamt
flache Oberfläche zeigt fast immer eine herdförmige feine Craquelierung oder gar
Schuppung. Diese Läsion der Hornschicht wird verursacht durch Tumorzellen, die
invasiv und destruktiv in die oberen Epidermisschichten vorgedrungen sind. Das
wichtigste histopathologische Erkennungsmerkmal ist das Durchsetzen der
Epidermis bis zum Stratum corneum mit meist epitheloiden Tumorzellen. Schon in
der frühen Wachstumsphase wird die Basalmembran an vielen Stellen
durchbrochen. Ein entzündliches Infiltrat, bestehend aus Lymphozyten,
Histiozyten, Mastzellen und Melanophagen, ist in diesem Stadium fast immer
präsent und klinisch an den rötlichen Farbtönen zu erkennen. Größere superfiziell
spreitende Melanome weisen nicht selten Regressionszonen auf. Diese sind
nahezu hautfarben, histologisch ist nur noch das entzündliche Infiltrat mit reichlich
Melanophagen aber ohne Melanozyten nachweisbar (Happle et al. 1975).
1.1.1.2 Lentigo-maligna-Melanom
Mit 5% ist das LMM die seltenste Melanomform.
Das Lentigo-maligna Melanom entwickelt sich aus der Lentigo-maligna, einem
Melanom in situ, wobei der Übergang in ein invasiv wachsendes malignes
Melanom nicht „absolut gesetzmäßig“ ist (Wolff 1979). Vor allem betroffen ist die
Gesichtshaut älterer Menschen. Die Lentigo maligna bildet sich innerhalb von
Jahren bis Jahrzehnten. Sie liegt vollkommen im Hautniveau und ist scheckig hell-
bis schwarzbraun pigmentiert. Die Entwicklung zum Lentigo-maligna Melanom
zeigt sich klinisch durch Elevation der glatten Oberfläche. Eine oder mehrere
papulöse Erhebungen treten auf, die schließlich zu einem typischen
Melanomknoten heranwachsen können. Die meisten Patienten bei denen dieses
Entwicklungsstadium eintritt, befinden sich im 8. Lebensjahrzehnt (Clark et al.
1969, McGovern 1970).
Histologisch sind atypische Melanozyten zu sehen, die einzeln oder in Kettenform,
seltener in regelrechten Nestern, die basale Zone der Epidermis füllen. Die
Tumorzellen sind vorwiegend spindelförmig. Nach langem Bestand, im Mittel nach
10-15 Jahren, tritt Invasion ein (McGovern et al. 1973). Beim Eindringen der
Tumorzellen ins obere Korium behalten sie ihren spindelförmigen Charakter bei.
Ein entzündliches Infiltrat aus Lymphozyten, Histiozyten, Mastzellen, Plasmazellen
und zahlreichen Makrophagen ist immer vorhanden.
1.1.1.3 Akral-lentiginöses Melanom
Das akral-lentiginöse Melanom kommt bei der europäischen Bevölkerung seltener
vor als bei dunkelhäutigen Kaukasiern, Mongoloiden oder Negroiden (Sober et al.
1980). Seine Häufigkeit liegt bei 10%. Es tritt vor allem an Handtellern, Fußsohlen,
Nagelbett und Schleimhäuten auf. Klinisch und histologisch trägt es deutliche
Züge des Lentigo-maligna Melanoms, aber der Verlauf gleicht mehr dem des
superfiziell spreitenden Melanoms. Es hat ebenfalls eine horizontale Vorphase,
bevor vertikales Tumorwachstum einsetzt.
Die Epidermis ist lokalisationsentsprechend akanthotisch mit starker Verlängerung
der Reteleisten; die Hornschicht ist orthokeratotisch verdickt. Typisch ist die
Einwanderung von Lymphozyten in die Epidermis und ihre enge Nachbarschaft zu
den dort liegenden atypischen Melanozyten. Mit Übergang zum vertikalen
Wachstum dringen die meist spindelförmigen, größtenteils pigmentfreien
Tumorzellen tief ins Korium ein.
1.1.1.4 Noduläres Melanom
Der Häufigkeitsgipfel des nodulären Melanoms liegt im mittleren Lebensalter. Sein
Anteil an der Gesamtheit der Melanome beträgt 15% (Sober et al. 1979). Es tritt
ohne Vorzugslokalisation sowohl an lichtexponierten als auch an bedeckt
gehaltenen Körperstellen auf. Dieser Melanomtyp ist ohne Warnsymptomatik.
Selbst wenn er in Verbindung mit einem Naevuszellnaevus entsteht, fehlt hierbei
das sonst vorausgehende Flächenwachstum. Stattdessen wird ein konvexes
Knötchen sicht- und tastbar. In der Regel ist es von blaubrauner Farbe, mit grauen
oder rötlichen Anteilen, selten auch fleischrot (amelanotisch) und vergrößert sich
zumeist beängstigend schnell. Relativ früh kommt es zu spontaner Erosion der
Oberfläche, die sich dann feucht oder verkrustet darbietet.
Auch histologisch fehlt die horizontale Ausbreitung von Melanomzellen in den
Tumorrandzonen. Der Tumorknoten endet abrupt an 2-3 elongierten Retezapfen,
und selbst die epidermale Tumordecke ist häufig kaum von Tumorzellen
durchsetzt. Die Tumorzellen selbst sind epitheloid oder spindelig oder gemischt,
meist mit deutlicher Neigung zur Bildung von Nestern. Das entzündliche Infiltrat
kann schwach oder stark ausgeprägt sein, den Tumorknoten durchsetzen oder ihn
ganz verschonen.
Durch die in der Histologie beschriebenen Asymmetrien, wie beispielsweise die
Nesterbildung in einigen Tumoren, die jede Messung an Hauttumoren
möglicherweise beeinflussen, wird die Notwendigkeit einer zweidimensionalen
Messung deutlich. Es ist auch möglich, daß diese Asymmetrien ein
charakteristisches Bild bei zweidimensionalen Messungen erzeugen.
1.1.2 Invasionstiefe
Auf die Korrelation von Invasionstiefe des Primärtumors und Prognose der
Erkrankung wurde schon relativ früh von einigen Autoren hingewiesen (Allen et al.
1953, Lane et al. 1958, Mehnert et al.1965). Allgemein durchgesetzt hat sich das
„Microstaging“ aber erst nach dem Vorschlag von Clark (Clark et al. 1969).
Danach werden 5 Ebenen („Level“) der Invasionstiefe des Melanoms
unterschieden.
Level I: Alle Tumorzellen befinden sich noch oberhalb der Basalmembran und
sind ausschließlich in der Epidermis anzutreffen.
Level II: Tumorzellen haben die Basalmembran durchbrochen und befinden sich
im Papillarkörper, haben das Stratum reticulare noch nicht erreicht
Level III: Tumorzellen füllen und erweitern einzelne Papillen und berühren die
Grenzschicht zwischen Strarum papillare und Stratum reticulare,
dringen aber noch nicht in das Stratum reticulare ein.
Level IV: Tumorzellen penetrieren zwischen die Kollagenbündel des Stratum
reticulare.
Level V: Tumorzellen sind invasiv in das subkutane Fettgewebe eingedrungen.
Level I Melanome sind präinvasiv und per definitionem In-situ-Melanome.
1.1.3 Tumordicke
Für die Tumordicke nach Breslow wird die maximale Dicke des Tumors, vom
Stratum granulosum bis zur Tumorbasis, an der Stelle der tiefsten Invasion im
Paraffinschnitt gemessen und in Millimetern angegeben. Heute gilt dieser
Parameter als zuverlässigster Prognosefaktor (Breslow 1975, Levene 1980). Er
legt die Invasionstiefe des Tumors objektiv fest und erzielt höhere Kongruenz als
die Eindringtiefe nach Clark (Prade et al. 1980).
Sowohl die WHO- als auch die EORTC-Melanomgruppe verlangt bei der
histologischen Befunderhebung
1. Klassifikation des Melanoms
2. Eindringtiefe nach Clark
3. Tumordicke nach Breslow (Breslow et al. 1978, Prade et al. 1980)
1.2 Der Naevuszellnaevus
Melanozyten-Naevi können in jedem Lebensalter auftreten oder verschwinden.
Säuglinge sind meistens frei von Läsionen. Dann steigt die Zahl der Pigmentmale
im Kindesalter zunächst allmählich, während der Pubertät oder der
Schwangerschaft jedoch steil an. Später kommen immer weniger Herde zum
Vorschein und ab der Mitte des Lebens schwinden die Veränderungen unter
Hinterlassen eines histologisch unveränderten Stromas. Patienten im
90.Lebensjahr haben kaum mehr Pigmentnaevi an der Haut (Rook 1979). Die
Läsionen sind gewöhnlich multipel und nur ausnahmsweise solitär angeordnet.
Die Oberfläche der Naevi kann flach, leicht erhaben, warzenähnlich, halbkugelig
vorgewölbt, papillomatös oder polypös, rund oder unregelmäßig begrenzt sein. Am
häufigsten finden sich bei hellhäutigen Personen flache, runde, dunkelbraun bis
schwarz gefärbte Naevi. Innerhalb einer Läsion ist die Farbe meist gleichmäßig
braun. Das Hautrelief ist unverändert, nur bei knotigen Herden manchmal
verstrichen.
Charakteristisch für dysplastische Naevi ist die unregelmäßige scheckige Färbung,
wobei depigmentiert-weißliche und dunkle bis schwarze sowie hellrote und
blaurote Areale nebeneinander vorkommen. Entzündung der Umgebung,
Wachstum, Erosion, Verkrustung und Juckreiz sind meistens Symptome der
bereits eingetretenen malignen Entartung.
Die Atypie eines Naevus kann mit Hilfe der von Fitzpatrick aufgestellten ABCD-
Regel beurteilt werden. Diese Regel gliedert sich wie folgt auf:
A- Asymmetry ( Asymmetrie)
B- Border irregularity ( unregelmäßige Begrenzung)
C- Color variegation ( Farbunregelmäßigkeiten)
D- Diameter ( Durchmesser > 5mm)
1.2.1 Histologie der Naevuszellnaevi
Histologisch finden sich in Serienschnitten oft fließende Übergänge vom
Junktionsnaevus zum korialen sowie zum Compoundnaevus und umgekehrt.
Wesentlich für die Differenzierung ist die Lage der Naevuszellnester in der
Epidermis bzw. im Korium. So unterscheidet man:
1.2.1.1 Der Junktionsnaevus
Histologisch sind die Naevuszellnester im Stratum basale gelagert. Im Bereich der
Junktion kann eine Proliferation der Melanozyten stattfinden.
1.2.1.2 Der Compoundnaevus
Der Compoundnaevus besteht aus junktionalen und dermalen Zellnestern.
1.2.1.3 Der dermale Naevus
Hier findet man im Korium nest- oder strangförmig angeordnete spindelig geformte
Melanozyten, die in ein blasses lockeres Netz von kollagenen Fasern eingebettet
sind.
Bei allen drei Naevuszellnaevi kann um die Nester ein feinfibrilläres Bindegewebe
auftreten. Subtumoral finden sich häufig Melanophagen in perivaskulärer
Aggregation. Klinisch suspekte Naevuszellnaevi zeigen häufig ein subtumorales
entzündliches Infiltrat aus Lymphozyten und Histiozyten.
1.3 Das Basalzellkarzinom
Das Basalzellkarzinom ist ein örtlich invasiver, langsam wachsender, flacher
Tumor, der nicht oder nur außerordentlich selten metastasiert und deshalb als
semimaligne bezeichnet wird. Die Neoplasie entsteht in der Epidermis und in den
Haarfolikeln, die Zellen am Rand der Neubildung ähneln den Basalzellen der
Epidermis.
Das Basalzellkarzinom ist der häufigste (semi)maligne Hauttumor. Es tritt
meistens bei älteren Personen auf, die bevorzugte Lokalisation ist mit 80% das
Gesicht. Der Tumor kann grundsätzlich ohne erkennbare Ursache entstehen, es
spielen aber auch prädispositionierende Faktoren wie ultraviolettes Licht,
Röntgenstrahlen, Kontakt mit Kohlenteer oder aber auch mit Arsen eine Rolle.
Zu Beginn ist das Basalzellkarzinom ein hautfarbenes, glänzendes, derbes
Knötchen, das nur langsam wächst. Die typische Morphologie ist oft erst nach
Jahren erkennbar. Es zeigen sich häufig Teleangiektasien. Am Rand sind stets die
einzelnen transparenten perlschnurähnlich angeordneten Knötchen erkennbar.
1.3.1 Histologie der Basalzellkarzinome
Der histologischen Gewebsstruktur entsprechend können verschiedene Varianten
von Basalzellkarzinomen unterschieden werden.
1.3.1.1 Solides Basalzellkarzinom
Das solide Basalzellkarzinom weißt Tumornester in verschiedenen Formen und
Größen auf, welche in ein zelluläres Stroma eingebettet sind.
1.3.1.2 Superfizielles Basalzellkarzinom
Das superfizielle Basalzellkarzinom ist im Stratum papillare des Koriums lokalisiert
und besteht aus kleinen, multiplen, epithelialen Zellnestern, die mit der Unterfläche
der Epidermis an mehreren Stellen verbunden sind. Im Anfangsstadium bildet der
Tumor eine solide Platte in der Haut und ulzeriert später gewöhnlich an mehreren
Stellen gleichzeitig.
1.3.1.3 Zystisches Basalzellkarzinom
Das zystische Basalzellkarzinom enthält im Zentrum der Tumormasse Hohlräume,
welche durch Degeneration, sehr selten auch durch Differenzierung der zentralen
Zellen in Richtung Talgdrüsenepithel mit anschließender Disintegration entstehen.
1.3.1.4 Sklerodermiformes Basalzellkarzinom
Das sklerodermiforme Basalzellkarzinom enthält außer den nicht differenzierten
Tumorzellen streifen- oder wirbelförmig angeordnete, parakeratotische Elemente
mit einer Tendenz zu Differenzierung in Richtung Haarfolikel. Unter Umständen
sind zentrale Zysten zu beobachten, welche mit parakertotischen Zellen ausgefüllt
sind.
1.3.1.5 Adenoides Basalzellkarzinom
Das adenoide Basalzellkarzinom besteht aus myxomatösem Stroma, das dünne
Stränge von Tumorzellen umfaßt oder trennt. Dadurch entstehen Pseudolumina,
die sekretorischen Elementen ähnlich sehen (MacKie et al. 1996, Holubar 1981).
Wie bei den malignen Melanomen ist auch bei den Basalzellkarzinomen in der
Histologie ein asymmetrischer Aufbau zu finden, weswegen eine
zweidimensionale Messung nötig ist, um die Asymmetrie berücksichtigen zu
können.
Differentialdiagnostisch zum malignen Melanom muß das pigmentierte
Basalzellkarzinom gesehen werden. Es enthält reichlich Melanin in den
Makrophagen des Stromas und in den Melanozyten zwischen den Tumorzellen.
Es kann genau wie ein noduläres oder superfiziell spreitendes Melanom eine
ganze Variationsbreite an Farben enthalten und ebenso wie dieses ulzerieren
(MacKie et al. 1996).
1.4 Mikrozirkulation gesunder Haut
Die Gefäßversorgung der Haut besteht aus drei Segmenten, den Arteriolen, den
arteriellen und venösen Kapillaren und den Venolen. Die Arteriolen und die
Venolen bilden die beiden Plexus der Dermis: den oberen Plexus in der papillären
Dermis, von dem aus die Kapillarschlingen der dermalen Papillen ausgehen, und
den unteren horizontalen Gefäßplexus an der dermalen subkutanen Grenze. Der
untere Plexus wird aus Gefäßen der darunterliegenden Muskulatur und dem
subkutanen Fettgewebe gespeist. Von hier aus werden Gefäße abgegeben, die
den oberen Gefäßplexus, die Haarwurzeln und die Schweißdrüsen versorgen
(Bravermann et al. 1981).
Der papilläre Plexus enthält die meisten Gefäße der Haut, der mittlere
durchschnittliche Gefäßdurchmesser beträgt 18-23 µm (Yen et al.1976). Die
Gefäße des tiefen Gefäßplexus haben einen größeren Durchmesser (50 µm). Ihre
Wände sind dicker (10-16 µm verglichen zu 4-5 µm des oberen Gefäßplexus),
auch sind mehr Gefäße mit glatter Muskulatur zu finden als bei den Gefäßen des
oberen Plexus.
Die Kapillarschlingen, die aus einer Terminalarteriole entspringen, versorgen
jeweils mit einer Schlinge eine dermale Papille. Eine Kapillarschlinge kann
unterteilt werden in intra- und extrapapillär. Diese Unterteilung bezieht sich nicht
nur auf die topographische Lage, sondern hat auch einen unterschiedlichen
Wandaufbau zur Folge. Der absteigende Teil einer Kapillarschlinge endet in einer
postkapillären Venole (Bravermann et al. 1979).
Diese mikrovaskuläre Struktur verändert sich nicht nur durch Alterung, die mit
einem Verlust von funktionellen Einheiten des Kapillarplexus einhergeht (Weiss et
al. 1992), sondern auch bei pathologischen Prozessen.
Um die Perfusion der Tumoren beurteilen zu können, müssen sie mit der
gesunden Haut aus dem entsprechenden Gebiet kontralateral oder bei kleinen
Tumoren unmittelbar angrenzend verglichen werden, da die Mikrozirkulation intra-
und interpersonellen Unterschieden unterliegt.
1.5 Mikrozirkulation in malignen Tumoren
Seit mehr als 100 Jahren ist aufgrund der Untersuchungen von Virchow und
Thiersch bekannt, daß das mit bloßen Auge einsehbare Gefäßsystem maligner
Tumoren zahlreiche Besonderheiten hinsichtlich Struktur und Anordnung aufweist
(Virchow 1863, Thiersch 1865). Boll sprach bei Betrachtung der verwirrenden und
völlig systemlos erscheinenden Gefäßkonfiguration gar von einer Krankheit des
Gefäßsystems in malignen Tumoren (Boll 1876). Goldmann beobachtete mittels
Injektionstechniken eine deutlich stärkere Vaskularisierung in der Tumorperipherie
und in dem den Tumor umgebenden Gewebe (Goldmann 1907). 1927 kam Lewis
zu der Feststellung, daß scheinbar jeder Tumor sein eigenes, charakteristisches
Gefäßsystem bilde (Lewis 1927).
Besonderes Merkmal der Vaskularisation maligner Tumoren ist, daß die neu
gebildeten Gefäßnetze der Tumoren einen kapillären Wandaufbau zeigen,
obgleich die Strombahnen extrem weit sein können.
Der Zusammenhang zwischen Tumor und Gefäßsystem wird besonders
interessant, wenn man beachtet, daß ein Tumor ohne Neubildung von Gefäßen
nicht größer wird als ungefähr 1-3 mm (Barnhill et al. 1987, Folkman et al. 1987,
Zetter 1988). Der Tumor würde ohne Gefäßinduktion bei einer Größe von 1-3 mm
bleiben und nicht invasiv oder destruierend wachsen, ebenso wäre die
Metastaserate geringer.
Auch kutane maligne Melanome sind in der Lage ein Gefäßwachstum zu
induzieren (Hubler et al.1976, Stenziger et al. 1983, Warren et al. 1966). In frühen
Studien wurden Melanomfragmente in eine Hamsterbacke transplantiert (Warren
et al. 1966). Das Resultat war eine stark gesteigerte Angioneogenese. In neueren
Studien wurde eine erhöhte Gefäßdichte maligner Melanome gegenüber gesunder
Haut durch bestimmte Farbmethoden nachgewiesen (Barnhill et al. 1992). Dabei
wurde eine erhöhte Gefäßdichte in atypischen Naevuszellnaevi, primären
malignen Melanomen und metastasierten malignen Melanomen festgestellt. Die
primären malignen Melanome hatten eine höhere Gefäßdichte als die atypischen
Naevuszellnaevi, die metastasierten malignen Melanome eine bedeutend höhere
Gefäßdichte als die primären malignen Melanome.
1.6 Hochauflösender Laser Doppler Perfusion Imager
Eine Methode zur Messung des Blutflusses der Haut ist die Messung mittels Laser
Doppler Perfusion Imager. Diese Methode hat gegenüber anderen Methoden zur
Messung des Blutflusses, wie dem Laser Doppler Flowmeter oder dem Ultraschall
Doppler, den Vorteil über einem zweidimensionalen Hautareal berührungsfrei zu
messen.
So wurde der Laser Doppler Perfusion Imager neben anderen klinischen
Anwendungen auch zur Messung an Hauttumoren verwendet (Stücker et al.
1997). Bei diesen Untersuchungen zeigten sich Unterschiede zwischen den
einzelnen Tumorgruppen, die Auflösung des Laser Doppler Perfusion Imagers war
insgesamt jedoch zu gering.
1.6.1 Die Geschichte des Laser Doppler Perfusion Imagers
Die Geschichte des hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imagers läßt sich
zurückführen auf den zuerst verwendeten Laser Doppler Flowmeter. Nachdem der
Laser Doppler Flowmeter fast zwei Jahrzehnte angewandt worden war, zeigte
sich, daß die eindimensionalen Messungen für bestimmte Fragestellungen nicht
ausreichen. Eine Weiterentwicklung des eindimensionalen Laser Doppler
Flowmeters ist der zweidimensionale Laser Doppler Scanner mit dem
berührungsfreie Messungen über zweidimensionalen Arealen möglich sind (Essex
et al. 1991, Wardell 1993).
Der hochauflösende Laser Doppler Perfusion Imager beruht genau wie sein
Vorgängermodell auf dem Dopplerprinzip. Er hat mit 0,2 mm allerdings eine
höhere Auflösung als der nicht hochauflösende Laser Doppler Imager. Beiden
Geräten gemeinsam ist die hautferne Meßkopfplatzierung. Das Meßprinzip ähnelt
dem des eindimensionalen Laser Doppler Flowmeters, bei dem allerdings die
Meßsonde direkt auf der Haut plaziert wird.
Bei den Geräten wird Licht in die Haut eingestrahlt, das frequenzverändert wieder
reflektiert wird. Anhand der dopplerverschobenen Frequenz wird der Flußwert
errechnet, der dann durch eine Farbskala kodiert wird. Dieser Flußwert wird
definiert als Produkt aus der Geschwindigkeit der Blutzellen und deren
Konzentration.
1.6.2 Klinische Anwendungen
In der klinischen Anwendung werden vor allem hyperämische Reaktionen, also
Reaktionen die mit einer Steigerung der Durchblutung einhergehen, gemessen.
Prozesse die mit einer Verminderung der Durchblutung einhergehen sind viel
schwieriger zu erfassen (Noon et al. 1996). Bei Applikation von lokalen
Vasokonstriktoren auf die Haut kann es sogar zu einem Anstieg des Flußsignals
kommen, da es in den konstringierten Gefäßen zu einer Beschleunigung der
Fließgeschwindigkeit der Erythrozyten kommt.
Bei bisherigen Messungen mit dem LDPI konnte kein statistisch signifikanter
Einfluß des Geschlechtes auf die Perfusion festgestellt werden (Mannor et al.
1996, Goldberg et al. 1990). Weiterhin wurde der Einfluß des Blutdrucks und des
Pulses auf die Perfusion innerhalb normaler Grenzen ausgeschlossen (Mannor et
al. 1996). Für die Extremitäten wurde eine Abhängigkeit der Perfusion vom
Blutdruck beschrieben (Pershing et al. 1989, Mulvaney et al. 1989). Für das Alter
wird in Bezug auf die Perfusion eine inverse Korrelation beschrieben, die jedoch
nicht in allen Fällen statistisch eindeutig ist (Mannor et al. 1996).
1.6.3 Reproduzierbarkeit
Sowohl die absoluten Flußwerte als auch die hyperämische Fläche in Pixel zeigt
eine gute räumliche und zeitliche Reproduzierbarkeit (Stücker et al. 1995).
Eine signifikante und lineare Korrelation zeigt sich zwischen den absoluten
Flußwerten des eindimensionalen Flowmeters und den absoluten Flußwerten des
Laser Doppler Scanners, die Höhe der Korrelation schwankt allerdings. Sie liegt
48 h nach der Applikation eines Tuberkulinantigens zwischen r=0,72 und r=0,93
(Harrison et al. 1993, Stücker et al.1995).
Eine ebenfalls signifikante Korrelation zeigt sich zwischen klinisch bestimmbarer
Erythemgröße und der hyperämischen Fläche im Laser Doppler Bild (Speight et
al. 1993). Die hyperämische Fläche im Laser Doppler Bild ist allerdings größer als
das klinische Erythem. Die Vergrößerungsfaktoren werden von 1,2 (Speight et
al.1993) bis 6,8 angegeben (Stücker et al.1995). Die Sensitivität des Laser
Doppler Imagers scheint im Vergleich zu anderen nicht invasiven Techniken in der
Erfassung hyperämischer Reaktionen zumindest identisch zu sein, in manchen
Fragestellungen vielleicht sogar noch günstiger (Stücker et al. 1996, Quinn et
al.1993).
1.6.4 Untersuchungen hyperämischer Zustände der Haut
Um eine kutane Hyperämie zu induzieren und dadurch die Reagibilität des
Gefäßsystems beurteilen zu können, können verschiedene Testverfahren
angewandt werden, wie zum Beispiel eine thermische Provokation, Provokationen
durch mechanische oder elektrische Reize oder auch Tests mit
pharmakologischen Substanzen.
Die thermische Provokation kann direkt oder indirekt appliziert werden und führt
dann zu einer Vermehrung der Durchblutung oder auch zu einer
Durchblutungsverminderung. So kann man zum Beispiel ein Wasserbad der
Hände anwenden. Die Reproduzierbarkeit ist hierbei allerdings eher schlecht
(Stücker et al. 1995).
Wird mit einer kleinen Nadel in normaler Haut ein Trauma erzeugt, entsteht eine
ausgesprochene Mehrdurchblutung, die sich über einen Durchmesser von
mehreren Zentimetern ausbreitet (Anderson et al. 1994, Staxrud et al. 1996).
Diese Hyperperfusion reduziert sich nach ungefähr einer Stunde wieder und im
Perfusionsbild sind die Ausgangswerte zu sehen. Das Trauma, das durch die
Nadel erzeugt wird und die zeitweise Perfusionssteigerung, ist relevant für die
Interpretation der Ergebnisse von Hautpermebititätsuntersuchungen (Anderson et
al. 1995, Andersson et al. 1995).
Ein traumaähnlicher Zustand wurde erreicht durch das Entfernen eines Pflasters
von der Haut des Armes (Harvey et al. 1996). Auch hierbei wurden mit dem LDPI
erhöhte Perfusionswerte festgestellt, die unabhängig waren von der Art des
Pflasters und der Lokalisation.
Ein Reflex der Hautgefäße wurde bei gesunden Personen durch eine elektrische
Stimulation ausgelöst (Wardell et al. 1992). Dabei wurden Aufnahmen von der
Perfusion in diesem Areal gemacht. Im LDPI Bild konnte eine lokale
Perfusionssteigerung um die Elektrode herum festgestellt werden, die für ungefähr
30 Minuten bestand. Die ausgelöste Hyperperfusion war am Handrücken stärker
als am Fußrücken.
Mit Pharmaka die zu einer Hyperämie führen, wie das Acetylcholin, das Histamin
oder die Nikotinsäureester, kann man ebenfalls sehr gut die Reagibilität des
Hautgefäßsystems untersuchen. Nach intrakutaner Injektion von Acetylcholin
kommt es zu einer Quaddelbildung mit umliegenden Erythem. Diese Reaktion ist
im LDPI Bild als zentrale Minderperfusion mit umliegender Hyperämie zu sehen
(Warren 1994). Histamin induziert eine Vasodilatation mit Hyperämie und Ödem.
Klinisch imponiert das Ödem als Urtikaria bzw. Quaddel. Dazu kommt noch eine
Rötung der Haut mit Juckreiz (Heyer et al. 1989, Lewis et al. 1924). Im Bild des
Laser Doppler Perfusion Imager zeigt sich eine scharf abgrenzbare hyperämische
Reaktion mit erhöhtem Fluß. Die Dosis-Wirkungs-Beziehung der absoluten
Flußwerte zeigt zunächst eine lineare Charakteristik, die später in ein Plateau
übergeht (Quinn et al. 1991).
1.6.5 Untersuchungsergebnisse des Laser Doppler Imager bei Patienten mit
Hauterkrankungen
1.6.5.1 Portwein-Flecken und Livedo
Portweinflecken sind kongenitale Teleangiektasien (Mulliken 1988, Niechajeva
1991). Messungen mit dem Laser Doppler Imager zeigten keine erhöhte Perfusion
im Bereich des Portweinflecks (Troilius et al. 1992). Die roten Flecken einer Livedo
der Haut gehen hingegen mit einer Veränderung des Perfusionsmusters einher.
Diese Tatsache kann durch das Pooling der Erythrozyten erklärt werden. So erhält
die Haut im Bereich des Flecks eine charakteristische livide Färbung ohne eine
wirkliche Perfusionssteigerung.
1.6.5.2 Atopische Dermatitis
Die atopische Dermatitis geht häufig mit einer vaskulären Dysregulation der
Hautgefäße einher. Dies zeigt sich klinisch durch paradoxe Phänomene bei
Reizung der Haut bzw. des Hautgefäßsystems.
Patienten mit atopischer Dermatitis bilden nach mechanischer Hautreizung häufig
einen weißen Dermographismus aus, wohingegen bei Hautgesunden meistens ein
Erythem entsteht (Lewis 1927, Ebbecke 1917).
Im Bild des Laser Doppler Imagers zeigt sich beim weißen Dermographismus im
Gegensatz zum roten Dermographismus am Ort der mechanischen Einwirkung ein
verminderter Flußwert. Auch der mittlere Flußwert war hier signifikant kleiner als
beim roten Dermographismus des Gesunden.
1.6.5.3 Psoriasis vulgaris
Die Psoriasis vulgaris ist eine erythemato-squamöse Erkrankung mit
plaqueartigen, scharf abgegrenzten flächigen Hautveränderungen auf gerötetem
Hintergrund.
Die psoriatische Plaque stellt sich im Laser Doppler Imager Bild als scharf
umschriebene hyperämische Reaktion dar. Die absoluten Flußwerte sind
signifikant gegenüber denen der gesunden Haut erhöht (Speight et al. 1994). Die
Größe der gemessenen Hyperperfusion korreliert mit den klinisch bestimmbaren
Flächen, ist jedoch um den Faktor 1,25 ± 0,19 größer als die klinisch bestimmbare
Fläche. Die Rötung ist dabei das klinische Korrelat einer entzündungsbedingten
Hyperperfusion im betroffenen Areal.
1.6.5.4 Progressive systemische Sklerodermie
In der Regel findet sich beim Gesunden ein typisches Perfusionsmuster an den
Händen mit einer homogenen Durchblutung des Handrückens und einer zu den
Fingerspitzen hin zunehmenden Perfusion. Das Maximum der Flußwerte findet
sich an den Fingerspitzen. Bei vielen Patienten mit progressiver systemischer
Sklerodermie ist dieses Perfusionsmuster verändert (Stücker et al.1995). Es
kommt zu einer Abnahme der Flußwerte nach akral, wobei eine unterschiedliche
Anzahl an Fingern betroffen sein kann. Teilweise finden sich sogar komplette
Gefäßabbrüche. Bei Patienten mit einer Akrosklerose ist der mittlere
Perfusionswert in den einzelnen Fingern gegenüber der Kontrollgruppe signifikant
vermindert.
1.6.5.5 Akrale Perfusionsstörungen
Analog zu den akralen Perfusionsstörungen bei der progressiven systemischen
Sklerodermie lassen sich mit Hilfe des Laser Doppler Imagers
Durchblutungsstörungen bei der Thrombangitis obliterans und Vaskulitiden
nachweisen (Stücker et al.1996). Den Arealen mit verminderten Flußwerten im
Laser Doppler Imager Bild entsprechen in der digitalen Substruktionsangiographie
Stenosen oder Okklusionen der Arteriae digitales.
1.6.5.6 UVB-Erythem
UVB-induzierte Erytheme können sich im Laser Doppler Bild als hyperämische
Reaktion darstellen. Die Dosis-Wirkungs-Beziehung für die Applikation von UVB-
Licht verläuft sigmoid (Quinn et al.1991).
1.6.5.7 Typ IV Reaktion
Der Laser Doppler Scanner wurde zur Quantifizierung und Charakterisierung von
Typ IV Reaktionen eingesetzt. So wurden Reaktionen auf Tuberkulinantigene und
Kontaktallergene untersucht (Harrison et al.1993, Stücker et al.1995, Quinn et
al.1993). Beim Vermessen einer Typ IV Reaktion ergibt sich eine zunächst linear
ansteigende Dosis-Wirkungsbeziehung, die bei höherer Konzentration des
Kontaktallergens in ein Plateau übergeht, da die Flußwerte nur bis zu einem
gewissen Maximum ansteigen können (Quinn et al. 1991). Mißt man die
hyperämische Fläche in Abhängigkeit von der Konzentration des Kontaktallergens,
so steigt auch bei hohen Konzentrationen die hyperämische Fläche weiter an
(Quinn et al.1991). In der Tuberkulinreaktion kann bereits nach 24h eine
Flußerhöhung gemessen werden, das Maximum wird in der Regel nach 48h
erreicht (Harrison et al.1993, Stücker et al.1995).
1.6.5.8 Plastische Chirurgie
Der Laser Doppler Scanner ist aufgrund des berührungsfreien Meßvorgangs
besonders zur Kontrolle von Wundheilungsprozessen geeignet, so zum Beispiel
bei der Schwenklappenplastik. Granulationsgewebe zeigt sich im Bild des Laser
Doppler Imagers gegenüber der gesunden Haut als signifikant stärker durchblutet,
Nekrosen und Krusten stellen sich hingegen als nicht perfundierte Areale dar.
Nach plastischen Operationen ist in den ersten postoperativen Tagen ein Abfall
der Flußwerte von der Lappenbasis zur Lappenspitze hin zu beobachten
(Eichhorn et al. 1994). Auch das umliegende ortsständige Gewebe weißt eine
veränderte Perfusion auf. Nach dem 5. postoperativen Tag steigt die Perfusion
des Lappens so stark an, daß sie die Perfusionswerte des gesunden Gewebes in
dem Bereich übertreffen (Stücker et al. 1995).
1.6.6 Besonderheiten bei Messungen der Hautperfusion
Die kutane Mikrozirkulation beinhaltet sowohl zeitliche als auch räumliche
Veränderungen. Die zeitlichen Schwankungen können rhythmischen oder
vasomotorischen Ursprungs sein (Tenland et al. 1983) oder aber auch
stochastischer Natur (Salerud et al. 1983). Die räumlichen Veränderungen haben
ihren Ursprung in der Heterogenität des mikrovaskulären Netzes der Haut.
Während in einigen Hautbezirken reichlich perfundierte arteriovenöse
Anastomosen überwiegen, sind es in anderen Arealen eher die Kapillargefäße.
Die Anfertigung eines zweidimensionalen Perfusionsbildes von scheinbar
homogen durchbluteter Haut, kann neben niedrig perfundierten Arealen auch
einige mit höherer Durchblutung zeigen (Wardell et al. 1993). Die allgemeinen
Charakteristika eines Bildes bleiben von Tag zu Tag bestehen, auch wenn die
durchschnittliche Perfusion eine große Variationsbreite aufweisen kann. Die
Topologie eines Perfusionsmusters korreliert mit der Architektur des
mikrovaskulären Netzes (Braverman et al. 1990). Ein hoch perfundiertes Areal ist
häufig assoziiert mit dem Vorhandensein von kleinen, aufsteigenden kutanen
Arterien, wie sich anhand der Histologie feststellen läßt. Die Haut reagiert auf
Erwärmung mit einer erhöhten Perfusion, der relative Unterschied zwischen den
einzelnen Perfusionspunkten bleibt dabei erhalten. Die räumliche Variabilität der
Hautdurchblutung kann in einer charakteristischen Weise durch bestimmte
Krankheitsprozesse, die auch die Hautdurchblutung betreffen, verändert werden.
1.7 Fragestellung
In der vorliegenden Studie wurde untersucht, inwieweit der hochauflösende Laser
Doppler Perfusion Imager geeignet ist, Perfusionsmuster unterschiedlicher
Hauttumoren darzustellen und zu differenzieren. Im einzelnen stellten sich
folgende Fragen:
1. Ist mit dem hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager eine Darstellung
des Perfusionsmusters verschiedener Hauttumoren möglich?
2. Gibt es Unterschiede zwischen verschiedenen Hauttumoren in Bezug auf die
Höhe und das Muster der Perfusion?
3. Läßt sich anhand der gemessenen Unterschiede eine Grenze ziehen, die eine
Unterscheidung zwischen benignen und malignen Hauttumoren ermöglicht ?
4. Was ist das histologische Korrelat zu einer erhöhten Perfusion, die mit dem
Laser Doppler Perfusion Imager gemessen wurde?
2 Patienten und Methode
2.1 Patienten
Es wurden 22 Melanompatienten, 39 Patienten mit klinisch auffälligen
Naevuszellnaevi und 27 Patienten mit Basalzellkarzinomen mit dem
hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager untersucht. Unmittelbar nach
der Untersuchung wurden diese Tumoren exzidiert und histologisch untersucht
(Fig.1). Als Vergleichskollektiv für die pigmentierten Tumoren wurden 101
Naevuszellnaevi vermessen, die sowohl klinisch als auch auflichtmikroskopisch
eindeutig benigne waren.
Voraussetzungen für die Auswahl eines Patienten waren:
• Normotonie oder ein gut eingestellter Hypertonus
• keine sonstigen Hauterkrankungen oder Stoffwechselerkrankungen
• ein bestehender Diabetes mellitus mußte gut eingestellt sein
• zwei Stunden vor der Untersuchung durfte der Patient nicht mehr geraucht
haben
• der zu vermessende Hauttumor durfte nicht stark verkrustet sein
Das Alter der Melanompatienten lag zwischen 34-86 Jahren wobei das mittlere
Alter bei 63,6 ± 13,42 Jahren lag. Das Alter der Patienten mit Naevuszellnaevi lag
zwischen 12 und 74 Jahren, der Mittelwert bei 36 ± 16,33 Jahren. Zwischen 48
und 89 Jahre alt waren die Patienten mit Basalzellkarzinomen, mit einem
Mittelwert von 70 ± 11,2 Jahren.
Die Größe der Melanome variierte von 5 x 12 mm bis 35 x 42 mm (Tiefe zwischen
0,2 mm und 3,7 mm bei einem Mittelwert von 1,31 ± 1,04 mm, Clarklevel I-IV), die
Größe der Basalzellkarzinome von 5 x 5 mm bis 12 x 16 mm, die der
Naevuszellnaevi von 5 x 5 mm bis 50 x 82 mm.
Tab.1: Verteilung der einzelnen Läsionen in ihre Untergruppen
Tumor 13 Typ 14 Anzahl
Melanome Superfiziell spreitend 11
Nodulär 6
Lentigo maligna 1
Akral lentiginös 1
Praeexistierende Naevi 1
Kutane Metastase 2
Atypische
Naevuszellnaevi Compound 24
Dermal 9
Junktional 6
Basalzellkarzinome solide 7
undifferenziert 9
ulzeriert 3
superfiziell 3
sklerodermiform 3
zystisch 2
2.2 Methode
Für die Messungen wurde der hochauflösende Laser Doppler Perfusion Imager
PIM 1.0 (Lisca Developement, Linköping, Schweden) verwendet. Der
hochauflösende LDPI ist eine Weiterentwicklung des komerziell erhältlichen Laser
Doppler Perfusion Imager und basiert wie dieser auf dem Dopplereffekt. Der
hochauflösende Laser Doppler Perfusion Imager hat durch die veränderte Hard-
und Software ein verbessertes Auflösungsvermögen (200 µm) als das
Vorgängermodell (1 mm). Ein Berühren der Haut ist nicht erforderlich.
Der Laser Doppler Perfusion Imager besteht aus einem Personalcomputer mit
Steuerungs- und Auswertungssoftware und einem Meßkopf, in dem sich die
Laserlichtquelle, ein Spiegelsystem mit Schrittmotoren und ein Photodetektor
befindet. Das Spiegelsystem projiziert den von der He-Ne-Laserlichtquelle (632,8
nm Wellenlänge) erzeugten Laserstahl (Energie 1 mW) auf das zu untersuchende
Hautareal.
Das Spiegelsystem, das durch einen Schrittmotor bewegt wird, lenkt das
Laserlicht auf die Haut. So wird das zu untersuchende Hautareal mäanderförmig
abgescannt, wobei bis zu 64 x 64 Meßpunkte (Pixel) erfaßt werden können. Die
Größe eines der 4096 Pixel hängt vom Abstand zwischen Haut und Meßeinheit
ab. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Abstand von 5 cm gewählt. Die
insgesamt zu messende Fläche ergibt dabei eine Größe von 12 x 12 mm und ein
Meßpunkt hat eine Größe von 0,035 mm2.
Über jedem zu messendem Punkt verharrt der Laserstahl für 10 ms. Während
dieser Zeit werden insgesamt 10 Messungen durchgeführt und die Ergebnisse
gemittelt.
Der ausgesandte Laserstrahl wird von sich in den Hautgefäßen bewegenden
Erythrozyten reflektiert und zum Teil frequenzverändert. Der Photodetektor, der
sich im Meßkopf in der Nähe des Spiegelsystems befindet, fängt das
frequenzveränderte monochromatische Licht wieder auf. Von hier wird der
Photostrom in die Signalprozessierungskette weitergegeben. Die Linearität des
Signals konnte mit Flußsimulationsmessungen bestätigt werden (Wardell et al.
1993).
Der Photodetektor besitzt eine unterschiedliche Empfindlichkeit für die aus
verschiedenen Distanzen und Winkeln auftreffenden Frequenzen. Daher werden
Punkte mit gleicher Perfusion als unterschiedlich perfundiert wahrgenommen,
wenn sie aus anderen Hautregionen kommen. Um das zu vermeiden, werden im
Auswertungsprogramm die Werte aus unterschiedlichen Lokalisationen mit
verschiedenen Korrekturfaktoren multipliziert und so wird eine Unabhängigkeit
vom jeweiligen Hautareal erreicht. Auch die Unterscheidung zwischen
Hintergrundfläche und perfundierter Fläche stellt ein Problem dar. Dieses Problem
wird durch die Messung der gesamten Intensität des zurückgestreuten Lichtes
gelöst, worauf im Anschluß die Festlegung eines von dieser Intensität abhängigen
Schwellenwertes erfolgt. Bei Überschreitung dieses Schwellenwertes wird ein
Punkt als Perfusionsdarstellung verwertet und bei Unterschreitung dient er zur
Darstellung des Hintergrundes. Aus diesem Grund wurde die Messung in einem
abgedunkelten Raum durchgeführt.
Die mediane Meßtiefe wird mit 235 µm angegeben (Johansson et al. 1991),
demnach würden besonders Signale aus dem oberen korialen Gefäßplexus das
Meßsignal bestimmen.
Die Perfusionswerte, die sich aus dem Produkt der Erythrozytenkonzentration und
durchschnittlicher Fließgeschwindigkeit ergeben, werden als Maßzahl ohne
physikalische Einheit angegeben ([AU]= Arbitrary Unit→ frei gewählte Einheit). Auf
dem Bildschirm werden die Perfusionswerte farbig kodiert in einem
zweidimensionalen Bild dargestellt. Eine geringe Durchblutung wird gemäß der
Farbkodierung blau, eine maximale Perfusion hingegen rot dargestellt. Gelb und
grün stellen eine dazwischen liegende Stufe der Perfusion dar. Areale, in denen
eine Hämoperfusion mit dieser Methode nicht oder nur in geringem Maße
nachweisbar ist, z.B. Nekrosen oder Areale mit sehr dunkler Pigmentierung,
erhalten Grautöne. Dieses wurde bei der Messung der klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi ausgenutzt. Da diese genau wie normale Haut blau dargestellt
wurden, half ein 5 mm breiter schwarzer Papierstreifen, der genau an den Rand
der Läsion angelegt wurde, beim Auffinden der entsprechenden Region auf dem
Flußwertbild. Mit einem Auswertungsprogramm kann der mittlere Flußwert und die
Standartabweichung in jedem beliebigen Areal bestimmt werden. Dabei wird auch
ein Histogramm von der Verteilung der Punkte in diesem Areal erstellt. Bei der
Flußwertbestimmung wurde das Areal ausgemessen, das möglichst genau dem
zu untersuchenden klinischen Areal der Läsion entsprach.
2.3 Messung
Für die Messungen wurden folgende Geräteeinstellung gewählt:
• Threshold: 6,1, bei sehr dunkel pigmentierten Tumoren folgte noch eine
Messung mit einem Threshold von 5,81 (der Threshold ist der Grenzwert, ab
dem ein Signal für die Perfusionsdarstellung verwertet wird),
• Measurement area: 64 x 64 (Meßbereich),
• Resolution: low (niedrige Auflösung).
Der Meßkopf des Scanners wurde mit Hilfe einer 5 cm langen Papprolle parallel
zur Hautoberfläche über dem zu untersuchenden Hautgebiet eingestellt. Die
richtige Plazierung der Sonde wurde zunächst mit der Funktion „mark measurment
area“ überprüft. Bei einer nicht exakten Einstellung des Meßkopfes über dem
Tumorgebiet konnte nun dahingehend korrigiert werden, so daß sich möglichst die
gesamte Läsion im Meßfeld befand.
Anschließend erfolgte eine Messung über dem Tumorareal, wobei bei sehr großen
Tumoren der Übergang zur normalen Haut zu messen war. Bei sehr dunkel
pigmentierten Tumoren wurde die Untersuchung mit einem niedrigeren Grenzwert
wiederholt. Zum Vergleich wurde gesunde Haut im angrenzenden Gebiet oder an
der kontralateralen Körperlokalisation vermessen. Die gesamte Messung erfolgte
im abgedunkelten Raum. Die klinische Größe der Tumoren wurde mittels
manueller Abzeichnung auf transparenter Kunststoffolie festgehalten.
Für die Auswertung fand das integrierte Auswertungsprogramm Verwendung. Ein
Vermessungsrechteck wurde dabei möglichst der klinischen Größe der Läsion
entsprechend angepaßt. Neben dem Mittelwert des Flusses wurde auch noch die
Standartabweichung berechnet. Das gleiche Verfahren wurde bei dem
Flußwertbild der gesunden Haut angewandt, wobei die Größe des
Vermessungsrechtecks entsprechend der Größe des Tumors gewählt wurde.
Als Vergleichskollektiv für die pigmentierten Tumoren wurden 101
Naevuszellnaevi vermessen, die sowohl klinisch als auch auflichtmikroskopisch
eindeutig benigne waren. Das Alter der Personen lag zwischen 22 und 59 Jahren,
der Mittelwert bei 32,6 ± 12,5 Jahren. Bei diesen Läsionen wurde vor der Messung
ein 5 mm breiter schwarzer Pappstreifen direkt am Tumorrand befestigt, um das
Auffinden der Läsion im Flußwertbild zu erleichtern.
Nach der operativen Entfernung der Tumoren erfolgte neben der Festlegung der
Tumorentität eine histologische Untersuchung der Präparate mit folgender
Klassifizierung:
• entzündliches Infiltrat zwischen den Tumornestern: kein, gering, mittel, stark
• entzündliches Infiltrat unter den Tumornestern: kein, gering, mittel, stark
• Gefäße: Anzahl gegenüber der gesunden Haut normal, Anzahl erhöht,
vermehrt vertikal, Anzahl verringert (kam nicht vor)
• Melaningehalt: normal, erhöht
• Melanophagen: keine, gering, mittel, stark
2.4 Auswertung und Statistik
Für die Auswertung der Daten wurde das Computerprogramm Exel 7.0 für
Windows benutzt. Die statistischen Tests wurden mit SPSS 7.5 für Windows
durchgeführt. Die Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mit dem T-Test für
unverbundene Stichproben auf Signifikanz untersucht, Korrelationen wurden mit
dem Pearson Korrelationstest untersucht. Den Tests wurde eine Varianzanalyse
vorgeschaltet.
2.4.1 Statistische Werte der Boxplots
Die in den Abbildungen verwendeten Boxplots stellen folgende statistische Werte
dar:
Höchster Wert ohne Außreißer
Interquantilbereich mit 50% der
Werte
Median
Niedrigster Wert ohne Ausreißer
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
3 Ergebnisse
3.1 Fallbeispiele
3.1.1 Zwei Basalzellkarzinome
1. Beispiel
89jähriger Patient mit einer auffälligen Läsion hinter dem rechten Ohr, die seit
mehreren Jahren bestand, aber erst jetzt dem Hautarzt vorgestellt wurde.
Die klinische Untersuchung zeigte einen ulzerierten Tumor mit auffälligen
Teleangiektasien (Abb.1-3).
Abb.1: LDPI- Bild des ulzerierten Basalzellkarzinoms.
Die Messung mit dem LDPI ergab folgende Werte:
Der Tumormittelwert lag bei 1,22 ± 0,48. Der Mittelwert über dem Tumor war
2,84mal größer als der Mittelwert über der gesunden Haut. Die
Standardabweichung über dem Tumor war 2,82mal größer als über der gesunden
Haut. Der Variationskoeffizient lag bei 0,39, der Quotient aus den beiden
Variationskoeffizienten betrug 1,0.
Abb.2: Klinisches Bild des ulzerierten Basalzellkarzinoms.
Maße des Basalzellkarzinoms: Durchmesser 0,8 cm.
Abb.3: 10fache Vergrößerung der Histologie (HE- Färbung) des ulzerierten
Basalzellkarzinoms mit vertikalem Verlauf der Blutgefäße und
Entzündungszellen am Rand der Abbildung.
Die Histologie zeigte ein ulzeriertes Basalzellkarzinom mit einem mittelstarken
entzündlichen Infiltrat zwischen den Tumornestern und ein mittelstarkes
entzündliches Infiltrat unter den Tumornestern, sowie eine erhöhte Gefäßdichte.
2. Beispiel
Es stellte sich ein 63jähriger Patient vor, dem an der rechten Schläfe immer
wiederkehrende Krusten aufgefallen waren. Die klinische Untersuchung zeigte
einen ulzerierten Tumor mit Teleangiektasien und perlschnurartigen
Veränderungen am Rand (Abb.4-6).
Abb.4: Laser Doppler Perfusion Imager Bild des soliden Basalzellkarzinoms.
Meßwerte:
Der Perfusionsmittelwert lag bei 1,56 ± 1,11. Der Mittelwert über dem Tumor war
2,26mal so groß wie der Mittelwert über der gesunden Haut. Die
Standardabweichung über dem Tumor war im Vergleich zur gesunden Haut
4,62mal so groß. Der Variationskoeffizient über dem Tumor betrug 0,71 und war
damit 2,05 mal größer als der Variationskoeffizient der gesunden Haut.
Abb.5: Klinisches Bild des soliden Basalzellkarzinoms.
Maße des Basalzellkarzinoms: 1,5 x 1 cm.
Abb.6: 10fache Vergrößerung der Histologie (HE) des soliden Basalzellkarzinoms
mit entzündlichen Infiltraten zwischen den Tumornestern.
Die histologische Untersuchung des soliden Basalzellkarzinoms ergab ein
mittelstarkes entzündliches Infiltrat zwischen den Tumornestern und ein starkes
Infiltrat unter den Tumornestern. Die Gefäßstruktur war nicht verändert.
3.1.2 Zwei Beispiele maligner Melanome
1. Beispiel
69jähriger Patient mit einer pigmentierten Läsion im oberen Bereich des Rückens,
die klinische Untersuchung zeigte einen dunkelbraunen Tumor mit knotigen
Anteilen (Abb.7-9).
Abb.7: LDPI- Bild des nodulären malignen Melanoms.
Meßwerte:
Der mittlere Perfusionswert lag bei 2,27 ± 1,43. Der Mittelwert über dem Tumor
war 6,14mal größer als der Mittelwert über der gesunden Haut. Die
Standardabweichung über dem Tumor war 11,94mal so groß wie die der
gesunden Haut. Der Variationskoeffizient über dem Tumor betrug 0,63, der
Quotient aus beiden Variationskoeffizienten 1,94.
Abb.8: Klinisches Bild des nodulären malignen Melanoms.
Maße des malignen Melanoms: 0,5 x 1 cm.
Abb.9: 10fache Vergrößerung der Histologie des nodulären malignen Melanoms mit aufsteigenden
Blutgefäßen; Clark-Level IV, Tumordicke 1,5 mm, pT3a.
Die histologische Untersuchung des nodulären malignen Melanoms ergab ein
geringes entzündliches Infiltrat zwischen den Tumornestern und ein mittelstarkes
Infiltrat unter den Tumornestern. Die Gefäßdichte war erhöht.
2. Beispiel
63jähriger Patient der aufgrund einer leicht erhabenen Läsion am behaarten Kopf
einen Hautarzt aufsuchte. Die klinische Untersuchung zeigte einen unterschiedlich
pigmentierten Tumor von 1 cm Durchmesser (Abb.10-12).
Abb.10: Laser Doppler Perfusion Imager Bild des malignen Melanoms das auf
einem praeexistierenden Naevus entstanden ist.
Meßwerte:
Der Mittelwert betrug 2,24 ± 1,6. Der Mittelwert über dem Tumor hatte den
5,6fachen Wert des Mittelwertes über der gesunden Haut. Die
Standardabweichung war über dem Tumor 5,93mal größer als über der gesunden
Haut. Der Variationskoeffizient über dem Tumor lag bei 0,71, der Quotient aus den
beiden Variationskoeffizienten bei 1,06.
Abb.11: Klinisches Bild des malignen Melanoms.
Maße des malignen Melanoms: Durchmesser 1 cm.
Abb.12: 2fache Vergrößerung des malignen Melanoms mit mittelstarken entzündlichen Infiltraten
unter den Tumornestern; Clark-Level IV, Tumordicke 1,0 mm, pT3.
Die Histologie des malignen Melanoms zeigte eine leichte Infiltration zwischen den
Tumornestern und eine vermehrte Gefäßdichte.
3.1.3 Zwei Beispiele für atypische Naevuszellnaevi
1. Beispiel
25jähriger Patient mit einem klinisch auffälligen Naevuszellnaevus im oberen
rechten Bereich des Rückens (Abb.13-15).
Abb.13: Laser Doppler Perfusion Imager Bild des Naevuszellnaevus vom
Compoundtyp.
Der Flußwert über dem Tumor lag bei 0,26 ± 0,1. Der Mittelwert über dem Tumor
war 1,24mal so groß wie der Mittelwert über der gesunden Haut. Die
Standardabweichung über dem Tumor hatte den 2,5fachen Wert der
Standardabweichung über der gesunden Haut. Der Variationskoeffizient über dem
Naevus betrug 0,38, der Quotient aus den Variationskoeffizienten 2,02.
Abb.14: Klinisches Bild des Compoundnaevus.
Maße des Naevuszellnaevus: Durchmesser 2 cm.
Abb.15: Histologie (HE) des Naevus vom Compoundtyp in 10facher Vergrößerung.
Der Naevus wies keinerlei entzündliche Infiltrationen oder Gefäßveränderungen
auf.
2. Beispiel
46jähriger Patient mit einem klinisch auffälligen Naevuszellnaevus im Bereich der
linken Hüfte (Abb.16-18).
Abb.16: Laser Doppler Bild des Naevuszellnaevus vom Compoundtyp.
Der mittlere Flußwert über der Läsion lag bei 0,18 ± 0,09. Der Mittelwert über dem
Tumor war 1,38mal so groß wie der Mittelwert über der gesunden Haut. Die
Standardabweichung war über dem Tumor 2,25 mal größer als über der gesunden
Haut. Der Variationskoeffizient über dem Tumor betrug 0,5, der Quotient aus den
beiden Variationskoeffizienten 1,63.
Abb.17: Klinisches Bild des Naevuszellnaevus vom Compoundtyp.
Maße des Naevuszellnaevus: Durchmesser 0,6 cm.
Abb.18: Histologisches Bild (HE) des Compoundnaevus in 10facher
Vergrößerung.
Der Naevuszellnaevus wies keinerlei entzündliche Infiltrate oder
Gefäßveränderungen auf.
3.1.4 Zwei LDPI Bilder von klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
Die klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi wurden vor der Messung mit einem
schwarzen Pappstreifen markiert, der sich im LDPI Bild als graues Signal darstellt
(Abb.19-21).
1.Beispiel
Abb.19: Laser Doppler Perfusion Imager Bild eines klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevus.
Der Mittelwert über dem Naevus betrug 0,31 ± 0,7. Die gesunde Haut hatte einen
Mittelwert von 0,34 ± 0,1. Der Quotient aus den beiden Mittelwerten war 0,91, der
aus den beiden Standardabweichungen 0,7. Der Variationskoeffizient über dem
Naevus war 0,23, der Quotient aus den beiden Variationskoeffizienten 0,77.
3.1.4 Zwei LDPI Bilder von klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
Die klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi wurden vor der Messung mit einem
schwarzen Pappstreifen markiert, der sich im LDPI Bild als graues Signal darstellt
(Abb.19-21).
1.Beispiel
Abb.19: Laser Doppler Perfusion Imager Bild eines klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevus.
Der Mittelwert über dem Naevus betrug 0,31 ± 0,7. Die gesunde Haut hatte einen
Mittelwert von 0,34 ± 0,1. Der Quotient aus den beiden Mittelwerten war 0,91, der
aus den beiden Standardabweichungen 0,7. Der Variationskoeffizient über dem
Naevus war 0,23, der Quotient aus den beiden Variationskoeffizienten 0,77.
2.Beispiel
Abb.20: LDPI Bild eines klinisch unauffälligen Naevuszellnaevus.
Der mittlere Flußwert über dem Tumor lag bei 0,47 ± 0,67, über der gesunden
Haut betrug er 0,47 ± 0,6. Der Quotient aus den beiden Mittelwerten lag bei 1,0,
der der beiden Standardabweichungen bei 1,2. Der Variationskoeffizient über dem
Naevus betrug 1,43, der Quotient aus den beiden Variationskoeffizienten 1,12.
3.2 Überblick3.1.1 Perfusionsmittelwerte
Alle untersuchten Tumoren hatten in der LDPI-Untersuchung höhere Flußwerte als
die umgebende gesunde Haut (0,63 ± 0,54, gegenüber 0,36 ± 0,19; p≤0,001).
Maligne Melanome haben einen statistisch signifikant höheren Flußwert als
atypische Naevuszellnaevi (1,35 ± 0,84, gegenüber 0,58 ± 0,31; p≤0,001). Sie
sind nicht eindeutig stärker durchblutet als die Basalzellkarzinome (1,2 ± 0,48;
p≤0,445). Die Gruppe der Basalzellkarzinome weist eine höhere Durchblutung auf
als die klinisch auffälligen Naevuszellnaevi (1,2 ± 0,48 gegenüber 0,58 ± 0,31;
p≤0,001). Die klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi zeigen die geringsten
Flußwerte (0,34 ± 0,14) und einen signifikanten Unterschied zu allen anderen
Tumorgruppen (jeweils p≤0,001) (Abb. 21).
Abb. 21: Mittelwerte der Tumoren und der daraus errechnete Median; BCC=
Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, NZN= atypische Naevuszellnaevi,
unauffällige NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi; ο,∗ = Extremwerte; [AU]=
Arbitrary Unit.
101392227N =
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
Lase
r D
oppl
er F
luß
Mitt
elw
ert [
AU
]
4
3
2
1
0
-1
In den einzelnen Tumorgruppen wurde im Überblick folgende Verteilungen der
Laser Doppler Flußwerte gefunden (Abb. 22-24):
Abb. 22: Verteilung der Basalzellkarzinome nach ihrem Perfusionsmittelwert;
Std.abw.=Standardabweichung, Mittel= Mittelwert, N= Anzahl; [AU]= Arbitrary Unit
Perfusionsmittelwert über dem Tumor [ AU ]
2,252,001,751,501,251,00,75,50
Basalzellkarzinomeab
solu
te A
nzah
l der
Tum
ore
7
6
5
4
3
2
1
0
Std.abw. = ,48
Mittel = 1,20
N = 27,00
Abb. 23: Verteilung der malignen Melanome nach ihrem Perfusionsmittelwert;
Std.abw.=Standardabweichung, Mittel= Mittelwert, N= Anzahl; [AU]= Arbitrary
Unit.
Abb. 24: Verteilung der atypischen Naevuszellnaevi nach ihrem
Perfusionsmittelwert; Std.abw.=Standardabweichung, Mittel= Mittelwert, N=
Anzahl; [AU]= Arbitrary Unit.
Perfusionsmittelwert über dem Tumor [ AU ]
3,503,002,502,001,501,00,50
Maligne Melanome
abso
lute
Anz
ahl d
er T
umor
e
8
6
4
2
0
Std.abw. = ,84
Mittel = 1,35
N = 22,00
Perfusionsmittelwert über demTumor [ AU ]
1,50
1,38
1,25
1,13
1,00
,88
,75
,63
,50
,38
,25
,13
Atypische Naevuszellnaevi
abso
lute
Anz
ahl d
er T
umor
e
10
8
6
4
2
0
Std.abw. = ,31
Mittel = ,58
N = 39,00
Unter den Naevuszellnaevi wurde der stärkste Durchblutungsgrad bei den Naevi
vom Junktionstyp gefunden (0,74 ± 0,43). Die Naevi vom Compoundtyp hatten in
dieser Gruppe die geringste Durchblutung (0,5 ± 0,28). Dazwischen lagen die
Perfusionswerte der dermalen Naevuszellnaevi (0,67 ± 0,27) (Abb. 25).
Abb. 25: Mittlere Perfusionswerte der atypischen Naevuszellnaevi; compound=
Naevuszellnaevi vom Compoundtyp, dermal= dermale Naevuszellnaevi,
junktion= Naevuszellnaevi vom Junktionstyp; ο= Extremwert; [AU]=
Arbitrary Unit.
3.2.2. Standardabweichung
Die Standardabweichung korrelierte signifikant mit den Mittelwerten (r= 0,862;
p≤0,001). Dementsprechend war sie bei den Melanomen am größten (0,97 ±
6924N =
Naevusart
junktiondermalcompound
Lase
r D
oppl
er F
luß
Mitt
elw
ert [
AU
]
1,6
1,4
1,2
1,0
,8
,6
,4
,2
0,0
0,59), gefolgt von den Basalzellkarzinomen (0,88 ± 0,36) und den dysplastischen
Naevuszellnaevi (0,51 ± 0,43). In der Gruppe der Naevi hatten die Junktionsnaevi
die größte Standardabweichung (0,73 ± 0,81), die Gruppe der Compoundnaevi die
geringste (0,45 ± 0,34), wobei der Unterschied zwischen den Naevuszellnaevi
vom dermalen Typ und dem des Compound-Typs nur gering war (0,53 ± 0,27
gegenüber 0,45 ± 0,34). Bei allen Gruppen war die Standardabweichung
signifikant größer als die im Vergleich gemessene gesunde Haut (p≤0,001)
(Abb.26). Signifikant war auch der Unterschied der Standardabweichung zwischen
malignem Melanom und atypischen Naevuszellnaevi (p≤0,001), zwischen
atypischen Naevuszellnaevi und klinisch unauffälligem Naevuszellnaevi (p≤0,001)
und zwischen Basalzellkarzinomen und atypischen sowie klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi (jeweils p≤0,001). Nicht signifikant war der Unterschied in der
Standardabweichung zwischen malignen Melanomen und Basalzellkarzinomen
(p≤0,512).
Abb. 26: Standardabweichung im Tumorgebiet; BCC= Basalzellkarzinome, MM= maligne
Melanome, NZN= atypische Naevuszellnaevi, unauffällige NZN= klinisch unauffällige
Naevuszellnaevi; ο, ∗= Extremwerte; [AU]= Arbitrary Unit.
101392227N =
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
Lase
r D
oppl
er F
luß
Sta
ndar
dabw
eich
ung
[ AU
]
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
-,5
3.2 Mittlere Tumorperfusion in Untergruppen aufgeteilt
3.2.1 Tumorgruppe mit einem mittleren Perfusionswert von 0 bis 0,5
In der Gruppe mit einer mittleren Tumordurchblutung bis 0,5 [AU] fanden sich 19
Naevuszellnaevi und ein Basalzellkarzinom. Unter den Naevi fanden sich 14
Naevuszellnaevi vom Compound-Typ, drei vom dermalen Typ und zwei vom
Junktionstyp. Insgesamt waren von den 19 Naevuszellnaevi drei gering
entzündlich infiltriert, bei zwei Naevi befand sich das Infiltrat zwischen den
Tumornestern und bei einem Naevus unter den Tumornestern (Abb. 27). Ein
Naevus wies eine erhöhte Gefäßdichte auf. Acht Naevi zeigten eine geringe
Melanophagenzahl, zwei Naevuszellnaevi eine mittlere Melanophagenzahl.
Das Basalzellkarzinom war ein superfizielles Basalzellkarzinom. Es wies unter den
Tumornestern eine mittlere entzündliche Infiltration und vermehrt vertikale Gefäße
auf.
Abb. 27: Histologische Veränderungen bei den verschiedenen Tumorarten in der Gruppe mit
einem Perfusionsmittelwert von 0-0,5 [AU]; NZN= atypische Naevuszellnaevi, BCC=
Basalzellkarzinome, Infiltrat= entzündliches Infiltrat; [AU]= Arbitrary Unit.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
An
zah
l der
Tu
mo
re
Infiltratzwischen
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratzwischen denTumornestern
Infiltrat unterden
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratunter den
Tumornestern
Gefäßdichteerhöht
Gefäßdichteunverändert
Histologische Veränderung
Perfusionsmittelwert von 0-0,5 [ AU ]
NZN
BCC
3.3.2 Mittlere Tumorperfusion von 0,5 bis 1
In der Tumorgruppe mit den mittleren Perfusionswerten von 0,5 bis 1 [AU] ist
folgende Verteilung zu finden: 13 Naevuszellnaevi, 9 Basalzellkarzinome und 10
Melanome. Von den Naevuszellnaevi sind sieben vom Compound-Typ, 5 vom
dermalen Typ und 3 vom Junktionstyp. Von den Naevi sind vier entzündlich
infiltriert. In zwei Fällen ist zwischen den Tumornestern ein geringes Infiltrat zu
finden, in einem Fall ein mittleres Infiltrat, zwei Naevi weisen ein starkes Infiltrat
unter den Nestern auf. Eine vermehrte Gefäßdichte zeigte sich nur bei einem
Naevus. Melanophagen waren bei sieben Naevuszellnaevi zu finden, wobei bis
auf einen Fall bei allen die Zahl der Melanophagen gering war. Die
Basalzellkarzinome teilten sich auf in drei solide Basaliome, zwei zystische, zwei
ulzerierte, ein sklerodermiformes und ein superfizielles. Acht der
Basalzellkarzinome zeigten ein entzündliches Infiltrat, bei 3 Tumoren war das
Infiltrat zwischen den Tumornestern gering ausgeprägt und bei weiteren 3
mittelstark. Die Infiltrate unter den Tumornestern waren bei 2 Basaliomen gering
und bei vier Basaliomen mittel ausgeprägt. Eine Gefäßveränderung wurde bei vier
Basalzellkarzinomen gesehen, wobei sich in einem Fall eine vermehrt vertikale
Gefäßausrichtung zeigte und die anderen drei eine erhöhte Gefäßdichte
aufwiesen. Die Gruppe der Melanome teilte sich wie folgt auf: sechs superfiziell
spreitende Melanome, zwei Melanome vom nodulären Typ, eins vom akral-
lentiginösen Typ und ein Lentigo Maligna Melanom. Von den Melanomen zeigten
alle ein entzündliches Infiltrat. Bei 6 Tumoren war ein leichtes entzündliches
Infiltrat zwischen den Tumornestern zu finden. Das Infiltrat unter den
Tumornestern wurde nur einmal als gering eingestuft, 4 mal als mittel und 5 mal
als stark. Zehn Melanome zeigten eine Veränderung in der Gefäßarchitektur.
Diese Veränderung konnte bei allen als erhöhte Gefäßdichte eingestuft werden
(Abb. 28). Wiederum in zehn Melanomen fanden sich Melanophagen, deren Zahl
in vier Fällen mit gering bezeichnet werden konnte, bei drei Tumoren fand sich
eine mittlere Zahl und bei drei Melanomen eine hohe Melanophagenzahl.
Abb. 28: Histologische Veränderungen bei den einzelnen Tumorgruppen in der Gruppe mit
einem Perfusionsmittelwert von 0,5-1 [AU]; NZN= atypische Naevuszellnaevi, BCC=
Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, Infiltrat= entzündliches Infiltrat; [AU]=
Arbitrary Unit.
3.3.3. Mittlere Tumorperfusion von 1 bis 1,5
Bei einer mittleren Tumorperfusion von 1 bis 1,5 [AU] fanden sich vier
Naevuszellnaevi, acht Basalzellkarzinome und sechs Melanome. Die vier
Naevuszellnaevi teilten sich auf in eine Gruppe von drei Compoundnaevi und
einen dermalen Naevus. Es war nur bei einem Naevus ein entzündliches Infiltrat
zu finden. Hierbei zeigte sich ein Infiltrat mittlerer Stärke zwischen den
Tumornestern und eine Infiltration unter den Tumornestern ebenfalls mittlerer
Stärke. Dieser Naevus zeigte auch eine erhöhte Gefäßdichte. In allen
Naevuszellnaevi war eine geringe Melanophagenzahl zu finden. Die histologische
Klassifikation der Basalzellkarzinome ergab 6 solide, ein noduläres und ein
superfizielles Basalzellkarzinom. Ein geringes entzündliches Infiltrat zwischen den
Tumornestern wurde bei zwei Basaliomen gefunden, drei zeigten ein mittleres
0
2
4
6
8
10
12
14A
nza
hl d
er T
um
ore
Infiltratzwischen
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratzwischen denTumornestern
Infiltrat unterden
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratunter den
Tumornestern
Gefäßdichteerhöht
Gefäßdichteunverändert
Histologische Veränderung
Perfusionsmittelwert 0,5-1 [ AU ]
NZN
BCC
MM
entzündliches Infiltrat und ein Tumor ein starkes Infiltrat. Unter den Tumornestern
zeigte sich bei fünf Basalzellkarzinomen ein entzündliches Infiltrat mittlerer Stärke
und bei einem ein starkes Infiltrat. Vier der Basalzellkarzinome wiesen eine
geänderte Gefäßarchitektur auf, wobei einmal eine vermehrt vertikale
Gefäßstruktur und 3 mal eine jeweils erhöhte Gefäßdichte auftrat.
Die Melanome ließen sich histologisch differenzieren in drei Melanome vom
superfiziell spreitenden Typ, zwei vom nodulären Typ und eine kutane Metastase.
Ein entzündliches Infiltrat zwischen den Tumornestern zeigte sich nur bei einem
Melanom, es war hier gering ausgeprägt. Unter den Tumornestern wurde bei allen
Melanomen ein entzündliches Infiltrat gefunden, es war in einem Fall gering, bei
drei Tumoren mittel und bei einem weiteren Melanom stark ausgeprägt.
Gefäßveränderungen zeigten sich ebenfalls bei allen Melanomen und zwar in
Form einer erhöhten Gefäßdichte (Abb. 29). Melanophagen wurden bei der
histologischen Untersuchung in geringer Anzahl bei zwei Melanomen gefunden,
bei einem Melanom in mittlerer Anzahl und einmal in hoher Zahl.
Abb. 29: Histologische Veränderung bei den verschiedenen Hauttumoren in der Gruppe mit einem
Perfusionsmittelwert von 1-1,5 [AU]; NZN= atypische Naevuszellnaevi, BCC=
Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, Infiltrat= entzündliches Infiltrat; [AU]=
Arbitrary Unit.
0
1
2
3
4
5
6
An
zah
l der
Tu
mo
re
Infiltratzwischen
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratzwischen denTumornestern
Infiltrat unterden
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratunter den
Tumornestern
Gefäßdichteerhöht
Gefäßdichteunverändert
Histologische Veränderung
Perfusionswert über dem Tumor 1-1,5 [ AU ]
NZN
BCC
MM
3.3.4. Mittlere Tumorperfusion von 1,5 bis 2
In der Gruppe der Tumoren mit einer mittleren Tumorperfusion von 1,5 bis 2 [AU]
befanden sich acht Basalzellkarzinome und ein Naevuszellnaevi. Der Naevus vom
Junktionstyp wies ein geringes entzündliches Infiltrat unter den Tumornestern und
eine erhöhte Gefäßdichte auf. Hier zeigte sich eine geringe Anzahl an
Melanophagen. Die Basalzellkarzinome ließen sich histologisch unterteilen in fünf
solide Basaliome, zwei sklerodermiforme und ein ulzeriertes. Ein geringes
entzündliches Infiltrat zwischen den Tumornestern zeigten zwei der
Basalzellkarzinome, vier ein mittleres Infiltrat und eins ein starkes Infiltrat. Unter
den Tumornestern wurde bei einem Basaliom ein geringes Infiltrat, bei zwei der
Tumoren ein mittleres und bei vier ein starkes entzündliches Infiltrat gefunden.
Eine geänderte Gefäßarchitektur zeigten bei der histologischen Untersuchung drei
der 8 Basalzellkarzinome, wovon zwei eine erhöhte Gefäßdichte hatten und eins
hauptsächlich vertikal verlaufende Gefäße (Abb. 30).
Abb. 30: Histologische Veränderung bei den verschiedenen Tumorarten in der Gruppe mit
einer mittleren Tumorperfusion von 1,5-2 [ AU ]; NZN= atypische Naevuszellnaevi,
BCC= Basalzellkarzinome, Infiltrat= entzündliches Infiltrat; [AU]= Arbitrary Unit.
0
1
2
3
4
5
6
7
An
zah
l der
Tu
mo
re
Infiltratzwischen
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratzwischen denTumornestern
Infiltrat unterden
Tumornesternvorhanden
kein Infiltratunter den
Tumornestern
Gefäßdichteerhöht
Gefäßdichteunverändert
Histologische Veränderung
Tumorperfusion 1,5-2 [ AU ]
NZN
BCC
3.3.5 Mittlere Tumorperfusion größer 2
Sechs Tumoren wiesen eine mittlere Tumorperfusion größer als 2 [AU] auf.
Darunter befanden sich zwei Tumoren mit einer Durchblutung höher als 3 [AU].
Unter diesen sechs Tumoren waren fünf maligne Melanome und ein
Basalzellkarzinom. Das letztere wurde histologisch als undifferenziertes solides
Basalzellkarzinom klassifiziert und zeigte ein mittelgradiges entzündliches Infiltrat
zwischen den Tumorzellen, sowie ein Infiltrat mittlerer Stärke unter den
Tumornestern. Die Gefäße waren vermehrt vertikal ausgerichtet.
Unter den Melanomen befanden sich zwei vom nodulären Typ, eins vom
superfiziell spreitendem Typ, eine kutane Metastase und ein malignes Melanom,
welches auf einem praeexistierenden Naevus entstanden war. In der Histologie
zeigten zwei Melanome eine geringe Infiltration zwischen den Tumornestern und
zwei eine Infiltration mittlerer Stärke. Unter den Tumornestern war ein Melanom
nur gering und drei mittelgradig entzündlich infiltriert. Alle Melanome zeigten eine
veränderte Gefäßarchitektur, wobei in einem Fall vertikal verlaufende Gefäße und
bei den anderen eine erhöhte Gefäßdichte festgestellt wurde. Melanophagen
wurden im Rahmen der histologischen Untersuchung bei allen Melanomen dieser
Perfusionsgruppe gefunden. Bei einem Melanom war die Melanophagenzahl
gering, bei einem mittel und bei 3 stark ausgeprägt.
3.4 Standardabweichung der Tumoren
Werden die Daten nach der Standardabweichung über dem Tumor geordnet,
ergibt sich eine ähnliche Verteilung wie bei den Mittelwerten über dem Tumor. Die
Standardabweichung korreliert signifikant mit den Mittelwerten (r=0,86; p≤0,001).
Den Zusammenhang zwischen Standardabweichung und Mittelwert über dem
Tumor zeigt die folgende Graphik (Abb. 31).
Abb. 31: Korrelation zwischen der mittleren Tumordurchblutung und Standardabweichung;
[AU]= Arbitrary Unit.
Die Graphik zeigt, daß mit steigender mittlerer Tumorperfusion auch die
Standardabweichung steigt und gleichzeitig die Varianz zwischen den
Standardabweichungen bei gleicher Durchblutung zunimmt.
Standardabweichung des Tumors [ AU ]
2,52,01,51,0,50,0
Mitt
elw
ert d
es T
umor
s [ A
U ]
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Die Standardabweichung war bei den malignen Melanomen mit 0,97 ± 0,59 am
größten, gefolgt von den Basalzellkarzinomen mit 0,88 ± 0,36 und den
dysplastischen Naevuszellnaevi mit 0,51 ± 0,43. In der Gruppe der atypischen
Naevuszellnaevi hatten die Junktionsnaevi mit 0,73 ± 0,81 die größte
Standardabweichung, die Gruppe der Compoundnaevi mit 0,45 ± 0,34 die
geringste. Die Standardabweichung der dermalen Naevi lag bei 0,53 ± 0,27
(Abb.32). Der Unterschied zwischen den Standardabweichungen der
Basalzellkarzinome und der atypischen Naevuszellnaevi war nicht signifikant
(p≤0,512). Der Unterschied zwischen den malignen Melanomen und atypischen
Naevuszellnaevi war hingegen signifikant (p≤0,001), sowie der Unterschied
zwischen den atypischen Naevuszellnaevi und klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi (p≤0,001).
Abb. 32: Korrelation von Standardabweichung und Mittelwert nach Tumorart aufgetragen; BCC=
Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, NZN= atypische Naevuszellnaevi,
unauffällige NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi; [AU]= Arbitrary Unit.
Standardabweichung des Tumors [ AU ]
2,52,01,51,0,50,0
Mitt
elw
ert d
es T
umor
s [ A
U ]
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
Tumorart
unauffällige NZN
NZN
MM
BCC
3.5 Quotientenbildung
3.5.1 Quotientenbildung aus den Mittelwerten
Um einen Vergleich zwischen den unterschiedlichen Körperregionen vornehmen
zu können und die an sich schon höhere Durchblutung in einigen Arealen aus dem
Vergleich zu nehmen, wurde ein Quotient aus dem Mittelwert des Tumors und
dem Mittelwert über der angrenzenden gesunden Haut gebildet.
Noch deutlicher als bei der alleinigen Betrachtung des Mittelwertes zeigt sich die
erhöhte Durchblutung der Tumoren. Die malignen Melanome zeigen mit 3,62 ±
1,53 den größten Quotienten, also die größte Steigerung der Tumordurchblutung
gegenüber der gesunden Haut. Die atypischen Naevuszellnaevi haben mit 2,27 ±
1,1 einen Quotienten ähnlich dem der Basalzellkarzinome, deren Quotient 2,05 ±
0,77 beträgt. Der Quotient der klinisch unauffälligen Naevi lag bei 1,04 ± 1,34.
Damit haben die klinisch unauffälligen Naevi eine der gesunden Haut gegenüber
kaum gesteigerte Perfusion (Abb. 33).
Abb. 33: Quotient aus Mittelwert des Tumors und Mittelwert der gesunden Haut aufgetragen
nach Tumorart; BCC= Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, NZN= atypische
Naevuszellnaevi, unauffällige NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi; ο, ∗=
Extremwerte.
101392227N =
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
Mitt
elw
ert T
umor
/ G
esun
d
8
6
4
2
0
Signifikant waren dabei Unterschiede zwischen Basalzellkarzinom und malignem
Melanom (p≤0,001), malignem Melanom und atypischen Naevuszellnaevi
(p≤0,001), malignem Melanom und klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
(p≤0,001) und zwischen atypischen Naevuszellnaevi und klinisch unauffälligen
Naevi (p≤0,001). Nicht signifikant war der Unterschied zwischen
Basalzellkarzinomen und atypischen Naevuszellnaevi (p≤0,389).
3.5.2 Quotientenbildung aus den Standardabweichungen
Um die Veränderungen der Standardabweichung beurteilen zu können, wurde
auch hier ein Quotient gebildet, der sich zusammensetzte aus der
Standardabweichung im Bereich des Tumors und der Standardabweichung über
der gesunden Haut (Abb. 34).
Der Quotient war bei den Melanomen mit 7,25 ± 3,53 am höchsten. Die
atypischen Naevuszellnaevi hatten einen Quotienten von 5,07 ± 3,07, die
Basalzellkarzinome von 4,61 ± 2,89. Am niedrigsten war der Quotient bei den
klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi. Er lag bei 1,11 ± 0,58 und damit war die
Standardabweichung über dem Naevus nur geringfügig höher als die der
gesunden Haut (1,11 ± 0,58).
Signifikant war der Unterschied zwischen Basalzellkarzinom und malignem
Melanom (p≤0,007), zwischen malignem Melanom und atypischen
Naevuszellnaevi (p≤0,016), zwischen klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi und
allen anderen Tumorgruppen (p≤0,001). Nicht signifikant war der Unterschied
zwischen Basalzellkarzinom und atypischen Naevuszellnaevi (p≤0,54).
Abb. 34: Quotient aus Standardabweichung über dem Tumor und über der gesunden Haut,
aufgetragen nach Tumorart; BCC= Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome,
NZN= atypische Naevuszellnaevi, unauffällige NZN= klinisch unauffällige
Naevuszellnaevi; ο, ∗= Extremwerte.
101392127N =
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
Sta
ndar
dabw
eich
ung
Tum
or /
Ges
und
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
3.5.3 Korrelation zwischen den Quotienten
Die Korrelation zwischen dem Quotienten aus den Mittelwerten und dem
Quotienten der Standardabweichungen zeigt die folgende Graphik (r=0,727;
p≤0,001) (Abb. 35).
Abb. 35: Korrelation zwischen dem Quotienten aus Perfusionsmittelwert über dem Tumor und der
gesunden Haut und dem Quotienten aus Standardabweichung über dem Tumor und
dem der gesunden Haut; BCC= Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, NZN=
atypische Naevuszellnaevi, unauffällige NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi.
Standardabweichung Tumor / Gesund
14121086420
Mitt
elw
ert T
umor
/ G
esun
d
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Tumorart
unauffällige NZN
NZN
MM
BCC
3.6 Variationskoeffizient
3.6.1 Variationskoeffizienten der Tumoren
Mit steigendem Perfusionsmittelwert steigt auch die Standardabweichung. Um die
Standardabweichung als Zeichen für die Inhomogenität ohne den Einfluß des
Mittelwertes beurteilen zu können, wurde der Variationskoeffizient errechnet.
Die atypischen Naevuszellnaevi weisen mit 0,87 ± 0,47 den größten
Variationskoeffizienten auf. Die Variationskoeffizienten der Basalzellkarzinome
und der malignen Melanome lagen mit 0,77 ± 0,27 für die Basalzellkarzinome und
0,76 ± 0,32 für die malignen Melanome sehr eng zusammen. So ist der
Unterschied der beiden mit p=0,879 nicht signifikant. Nicht signifikant ist auch der
Unterschied zwischen atypischen Naevuszellnaevi und malignen Melanomen,
p=0,341. Der Variationskoeffizient der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi lag
bei 0,44 ± 0,38. Der Unterschied aller anderen Tumorgruppen zu den klinisch
unauffälligen Naevuszellnaevi war mit p≤0,001 signifikant (Abb. 36).
Abb. 36: Variationskoeffizient der einzelnen Tumoren; BCC= Basalzellkarzinome,
MM= maligne Melanome, NZN= atypische Naevuszellnaevi, unauffällige
NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi; ο, ∗= Extremwerte.
101392227N =
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
Var
iatio
nsko
effiz
ient
2,0
1,5
1,0
,5
0,0
3.6.2 Quotientenbildung aus dem Variationskoeffizienten
Nach der Bildung eines Quotienten aus dem Variationskoeffizienten über dem
Tumor und dem Variationskoeffizienten über der gesunden Haut, findet man eine
ähnliche Verteilung der Tumoren (Abb. 37). Die atypischen Naevuszellnaevi
haben mit 2,45 ± 1,37 den höchsten Quotienten, gefolgt von den
Basalzellkarzinomen mit 2,2 ± 1,17 und den malignen Melanomen mit 2,12 ± 1,07.
Der Quotient der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi lag bei 1,06 ± 0,53. Nur
der Unterschied zwischen den verschiedenen Tumoren und den klinisch
unauffälligen Naevuszellnaevi war signifikant (p≤0,001).
Abb. 37: Quotient aus dem Variationskoeffizienten über dem Tumor und Variationskoeffizient
über der gesunden Haut aufgetragen nach Tumorart; BCC= Basalzellkarzinome, MM=
maligne Melanome, NZN= atypische Naevuszellnaevi, unauffällige NZN= klinisch
unauffällige Naevuszellnaevi; ο, ∗= Extremwerte.
101392127N =
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
Var
iatio
nsko
effiz
ient
Tum
or/G
esun
d
8
6
4
2
0
-2
3.6.3 Korrelation des Variationskoeffizienten
Es bestand keine Korrelation zwischen dem Quotienten aus Variationskoeffizient
über dem Tumor und über der gesunden Haut und dem Quotienten aus Mittelwert
über dem Tumor und dem Mittelwert über der gesunden Haut (r=0,267).
Eine Korrelation war zu finden zwischen dem Quotienten aus Variationskoeffizient
über dem Tumor und der gesunden Haut und dem Quotienten aus
Standardabweichung über dem Tumor und über der gesunden Haut (r=0,784)
(Abb. 38).
Abb. 38: Korrelation zwischen dem Quotienten aus den Variationskoeffizienten über dem
Tumor und über der gesunden Haut und dem Quotienten aus der
Standardabweichung über dem Tumor und über der gesunden Haut; unauffällige
NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi, NZN= atypische Naevuszellnaevi,
MM= maligne Melanome, BCC= Basalzellkarzinome.
Standardabweichung Tumor / Gesund
14121086420
Var
iatio
nsko
effiz
ient
Tum
or /
Ges
und
7
6
5
4
3
2
1
0
Tumorart
unauffällige NZN
NZN
MM
BCC
3.7 Klinisch unauffällige Naevuszellnaevi
Zum Vergleich wurde ein Kollektiv von 101 klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
mit dem LDPI untersucht. Um die Naevi im Perfusionsbild später besser auffinden
zu können, wurde vor der Messung ein 5 mm breiter schwarzer Pappstreifen direkt
am Tumorrand fixiert. Da dieser Pappstreifen kein Signal gibt, wird er im
Perfusionsbild grau dargestellt. Es wurde dann die Durchblutung direkt unter dem
grauen Signal gemessen. Als Vergleichswert wurde normal pigmentierte Haut
neben dem grauen Signal gemessen.
3.7.1 Mittelwerte der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
Die über dem Naevus gemessene Perfusionsmittelwerte reichten von 0,12 bis
1,09 mit einem Mittelwert von 0,34 ± 0,14 (Abb. 39). Die über der gesunden Haut
gemessenen Werte reichten von 0,14 bis 1,12, der Mittelwert lag bei 0,33 ± 0,16.
Abb. 39: Verteilung der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi nach den Perfusionsmittelwerten;
Std.abw.= Standardabweichung, Mittel= Mittelwert, N= Anzahl, [AU]= Arbitrary Unit.
Mittelwert des Tumors [ AU ]
1,06
1,00
,94
,88
,81
,75
,69
,63
,56
,50
,44
,38
,31
,25
,19
,13
Unauffällige Naevuszellnaevi
Anz
ahl d
er T
umor
e
40
30
20
10
0
Std.abw. = ,14
Mittel = ,34
N = 101,00
3.7.2 Standardabweichung der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
Die gemessene Standardabweichung reichte bei den klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi von 0,03 bis 1,52 bei einem Mittelwert von 0,19 ± 0,28.
Um den Einfluß der Körperregion auszuschalten, wurde der bei den Naevi
gemessenen Mittelwert und die Standardabweichung dividiert durch die
entsprechenden Werte in den gesunden angrenzenden Haut. Der so berechnete
neue Mittelwert lag bei 1,11 ± 0,58 und die neu berechnete Standardabweichung
betrug 1,04 ± 0,13.
3.7.3 Quotientenbildung aus den Mittelwerten
Wenn man die Quotienten aus den Mittelwerten über dem klinisch unauffälligen
Naevus und der unpigmentierten Haut mit den Quotienten aus Mittelwert über dem
Tumor und der gesunden Haut vergleicht, sieht das folgendermaßen aus:
Die Quotienten die sich bei den klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi ergaben
waren niedriger als diejenigen der klinisch auffälligen Läsionen.
So waren bei einem Quotienten unter 1 33 klinisch unauffälligen Naevi zu finden
wohingegen von den klinisch auffälligen Läsionen nur 2 einen Quotienten geringer
als 1 hatten.
Einen Quotienten zwischen 1 und 1,24, fand sich bei einem klinisch auffällige
Naevus, in der Vergleichsgruppe sind bis zu diesem Wert 48 klinisch unauffällige
Naevuszellnaevi zu finden.
Einen Quotienten über 1,25 zeigten in der Vergleichsgruppe 11 Pigmentmale und
in der Gruppe der klinisch auffälligen Läsionen 9.
Insgesamt wurde folgende Verteilung gefunden (Tab.2):
Tab.2: Verteilung der Hauttumoren und der Naevuszellnaevi der Vergleichsgruppe nach dem
Quotienten aus Mittelwert über dem Tumor und Mittelwert über der gesunden Haut
Quotient Anzahl in der
Vergleichsgruppe
Art der klinisch
auffälligen Läsion
Anzahl der
Läsionen
Unter 1 33 Basalzellkarzinome 2
1 9 - 0
1-1,25 48 Naevuszellnaevus 1
1,25-1,46 11 Basalzellkarzinome
Naevuszellnaevi
2
7
> 1,46 0 Basalzellkarzinome
Naevuszellnaevi
maligne Melanome
23
31
22
3.7.4 Quotientenbildung aus den Standardabweichungen
Vergleicht man den Quotienten aus Standardabweichung im Tumorgebiet und der
gesunden Haut in dem Bereich, in dem es zu den meisten Überschneidungen
zwischen der Gruppe der klinisch auffälligen und der klinisch unauffälligen kommt,
kann man folgendes feststellen: Bei den klinisch unauffälligen Naevi findet sich in
der Gruppe von 1,24-1,46 Standardabweichungen von 1 bis 2,33, bei den klinisch
auffälligen findet sich in der gleichen Gruppe ein Quotient der
Standardabweichung von 1 bis 9,33. In der ersten Gruppe haben 7 Naevi beim
Quotienten der Standardabweichung einen Wert unter 2, in der zweiten Gruppe
sind bei gleicher Gruppengröße nur 3 Tumoren mit einem Wert unter 2 zu finden.
Dahingegen sind bei den klinisch auffälligen Läsionen 6 Tumoren zu finden bei
denen die Standardabweichung im Gebiet der Läsion mehr als doppelt so hoch ist
wie im Bereich der gesunden Haut, bei der Vergleichsgruppe der klinisch
unauffälligen Naevi ist die Standardabweichung nur bei zwei Naevi im Gebiet des
Pigmentmals doppelt so hoch wie in der angrenzenden Haut.
3.8 Die einzelnen Tumorgruppen und ihre histologische Auswertung
3.8.1 Maligne Melanome
Bei der histologischen Untersuchung wurde jeweils die entzündliche Infiltration
zwischen und unter den Tumornestern, sowie die Gefäßveränderungen befundet.
Weiterhin wurden die malignen Melanome nach Clark und Breslow beurteilt.
Bis auf ein Melanom wiesen alle malignen Melanome eine erhöhte Gefäßdichte
auf, wobei nicht unterschieden wurde zwischen Tumorzentrum und Tumorbasis.
Ein Tumor erhielt die Bezeichnung „vermehrte Gefäße“, wenn sich in einem der
beiden Gebiete eine Gefäßvermehrung gegenüber der umgebenden gesunden
Haut feststellen ließ. Die Gefäßdichte wurde nach einem Vergleich der Tumoren
untereinander, nicht weiter differenziert. Das entzündliche Infiltrat wurde eingeteilt
in: nicht vorhanden, geringes Infiltrat, mittleres und starkes entzündliches Infiltrat
(Tab.3). Wurden die Tumoren in aufsteigender Reihenfolge nach ihrer
Tumorperfusion geordnet, zeigte sich keine Korrelation zwischen dem
entzündlichen Infiltrat und der mittleren Tumordurchblutung. Eine Beziehung war
weder zwischen der Infiltration zwischen den Tumornestern und der mittleren
Perfusion, noch zwischen der Infiltration unter den Tumornestern und der mittleren
Perfusion zu erkennen.
Tab.3: Aufteilung der malignen Melanome nach Stärke der entzündlichen Infiltration und
Lokalisation der entzündlichen Infiltration.
Entzündliche Infiltration
an der Tumorbasis
Anzahl der
Melanome
Entzündliche Infiltration
zwischen den
Tumornestern
Anzahl
der
Melanome
kein Infiltrat 2 kein Infiltrat 10
geringes Infiltrat 3 geringes Infiltrat 9
mittleres Infiltrat 11 mittleres Infiltrat 3
starkes Infiltrat 6 starkes Infiltrat 0
Hingegen ließ sich eine Tendenz zwischen Tumordicke nach Breslow einerseits
und der mittleren Tumorperfusion andererseits erkennen. Von den 11 malignen
Melanomen die eine mittlere Tumorperfusion von ≤ 1 hatten, hatten 7 eine
Tumordicke nach Breslow von ≤ 0,7 mm. Vier Melanome lagen mit ihrer
Tumordicke höher. Zwei dieser malignen Melanome waren noduläre
amelanotische Melanome mit einer Tumordicke von ≥ 2,7 mm, die hauptsächlich
am Rand eine erhöhte Tumorperfusion zeigten.
Von den 9 malignen Melanomen die eine mittlere Tumorperfusion von mehr als 1
hatten, hatte 1 Melanom eine Tumordicke nach Breslow von ≤ 0,7 mm, die
anderen 8 malignen Melanome hatten eine Tumordicke von ≥ 1 mm. Nach der
Unterteilung der malignen Melanome in die zwei Untergruppen, ließ sich keine
weitere Unterteilung anhand der Tumordicke oder der mittleren Tumorperfusion
vornehmen (Tab.4).
Tab.4: Verteilung der malignen Melanome nach Tumordicke und LDPI Flußwert, mit jeweiliger
Anzahl der Melanome
LDPI Flußwert ≤ 1 [ AU ] > 1 [ AU ] 17 Gesa
mt
Tumordicke nachBreslow
Anzahl der Melanome Anzahl der Melanome
≤ 0,7 mm 7 1 8
> 0,7 mm 4 8 12
18 Gesamt 11 9 20
Diese Einteilung konnte nur eine Tendenz aufzeigen, daß Tumoren mit einer
größeren Tumordicke eine höhere Perfusion aufwiesen, die beiden Tumorgruppen
korrelierten jedoch nicht signifikant miteinander (p= 0,472, r= 0,175) (Abb. 40).
Abb. 40: Korrelation des Perfusionsmittelwertes über dem Tumor mit der Tumordicke der
malignen Melanome nach Breslow in mm; [AU]= Arbitrary Unit.
Weiterhin ließ sich keine Beziehung zwischen Melanophageninfiltrat und
Tumordurchblutung finden. Die Tumorperfusion wurde weder zum negativen noch
zum positiven beeinflußt. Eine Aussage zur Beziehung zwischen Melaningehalt
und Tumorperfusion ließ sich nicht machen, da die Intensität der Pigmentierung
nicht gemessen wurde. Es wurden zwei amelanotische, noduläre maligne
Melanome gemessen, die eine erhöhte Perfusion im Tumorrandgebiet aufwiesen,
sich in der Höhe des Mittelwertes nicht von den pigmentierten malignen
Melanomen unterschieden.
Vermehrt vertikal aufsteigenden Gefäße der Basalzellkarzinomen wurden bei der
Gefäßbeurteilung zusätzlich vermerkt.
Tumordicke nach Breslow in mm
4,03,53,02,52,01,51,0,50,0
Per
fusi
onsm
ittel
wer
t übe
r de
m T
umor
[ A
U ]
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
,5
3.8.2 Basalzellkarzinome
Von den 27 vermessenen Basalzellkarzinomen zeigen in der histologischen
Untersuchung 14 Tumoren keine Gefäßveränderungen. In dieser Tumorgruppe
ließ sich keine Beziehung zwischen Tumorperfusion und Vaskularisierung finden,
dabei war die hauptsächliche Verlaufsrichtung der Gefäße ohne Bedeutung. Die
histologische Untersuchung erfolgte jedoch nicht an allen Schnitten, die für den
jeweiligen Tumor existierten, sondern nur an einigen ausgewählten. Auch bei
dieser Tumorart ließ sich keine Korrelation zwischen entzündlicher Infiltration und
mittlerer Tumorperfusion finden.
3.8.3 Naevuszellnaevi
Bei den atypischen Naevuszellnaevi war ebenfalls keine Korrelation zwischen
entzündlichem Infiltrat und mittlerer Tumorperfusion zu erkennen. Über die
Beziehung der Melanophageninfiltration zur mittleren Tumorperfusion, ließen sich
hier durch zu wenige Daten keine Aussagen machen.
3.9 Grenzwertbestimmung
Im Nachfolgenden wurde versucht eine Grenze zu finden, die das
Ausschlußkriterium Malignität zuläßt. Eine beobachterunabhängige Technik muß
in der Lage sein, alle malignen Tumoren herauszufinden und möglichst viele
benigne Läsionen dabei auszuschließen. Betrachtet man die Ergebnisse der
Studie, bietet sich für diesen Zweck der Quotient aus Mittelwert über dem Tumor
und Mittelwert über der gesunden Haut besonders an.
Der Ausschlußwert muß unter dem niedrigsten Quotienten eines Melanoms
liegen. Die Grenze ist bei einem Quotienten von 1,8 zu ziehen. Alle malignen
Melanome haben einen Quotienten über 1,8. Es wurde hiermit eine Malignität zu
100% erfasst (Tab.5). Ebenso konnten 100% der klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi als gutartig ausgeschlossen werden. Von den atypischen
Naevuszellnaevi konnten 19 (48,7%) ausgeschlossen werden, 20 Naevi (51,3%)
wurden als Melanom klassifiziert. Bei den Basalzellkarzinomen liegen 12 (44,4%)
unter der Grenze von 1,8, 15 (55,6%) Basalzellkarzinome liegen über einem
Quotienten von 1,8 (Abb. 41).
Tab.5: Grenzwert „Quotient aus Mittelwert über dem Tumor und dem über der gesunden
Haut“ >1,8. MM= maligne Melanome, BCC= Basalzellkarzinome, atypische NZN=
atypische Naevuszellnaevi, normale NZN= klinisch unauffällig Naevuszellnaevi
Grenze ≤ 1,8 ≤ 1,8 > 1,8 > 1,8 Gesamt
Diagnose Anzahl % Anzahl % Anzahl
MM 0 0,0 22 100,0 22
BCC 12 44,4 15 55,6 27
atypische NZN 101 100,0 0 0,0 101
normale NZN 19 48,7 20 51,3 39
gesamt 132 69,8 57 30,2 189
Abb. 41: Ausschlußgrenze aus Mittelwert über dem Tumor/ Mittelwert über der gesunden Haut;
BCC= Basalzellkarzinome, MM= maligne Melanome, NZN= atypische Naevuszellnaevi,
unauffällige NZN= klinisch unauffällige Naevuszellnaevi;
Grenzwert unterschritten= unter einem Quotient von 1,8, Grenzwert überschritten=
über einem Quotient von 1,8.
Bei einem Grenzwert von 1,8 liegt die Sensitivität bei der Unterscheidung
zwischen Melanomen und Nicht-Melanomen bei 100%, die Spezifität bei 79%.
Tumorart
unauffällige NZNNZNMMBCC
abso
lute
Anz
ahl d
er T
umor
e
120
100
80
60
40
20
0
Grenzwert
unterschritten
überschritten
3.10 Visuelle Auswertung der Perfusionsmuster
Bei der visuellen Auswertung der Bilder des hochauflösendem Laser Doppler
Perfusion Imager wurden hauptsächlich vier Perfusionsmuster beobachtet:
1. zentral betonte Perfusionsmuster, die einen sehr stark perfundierten
Mittelpunkt aufwiesen und zum Rand hin schwächere Perfusionswerte zeigten,
2. Perfusionsmuster, die eine deutliche Randbetonung aufwiesen; häufig war hier
eine ringartige Struktur zu erkennen, deren Mitte Perfusionswerte der
umgebenden normalen Haut zeigten,
3. diffus punktförmige Perfusionsmuster,
4. flächige Perfusionsmuster, die über ihr gesamtes Gebiet relativ einheitliche
Perfusionswerte aufwiesen.
Die zentral betonten Perfusionsmuster konnten vor allem bei malignen
Melanomen gefunden werden. Eine starke Randbetonung wiesen die
Basalzellkarzinome auf. Eine punktförmige Verteilung der Perfusion zeigten
hauptsächlich atypische Naevuszellnaevi (Tab. 6).
Tab. 6: Perfusionsmuster der einzelnen Tumoren und die jeweilige Anzahl
Tumorart Anzahl Perfusionsmuster
maligne Melanome 18 zentral betont
3 Rand betont
1 punktförmig
Basalzellkarzinome 15 Rand betont
6 flächig
5 punktförmig
1 zentral betont
atypische Naevuszellnaevi 32 punktförmig
7 flächig
4 Diskussion
4.1 Nicht invasive Tumordiagnostik
Durch die Häufigkeitszunahme des malignen Melanoms (Rückmann et al. 1995)
und die Problematik der Diagnostik durch schwer differenzierbare Frühformen
(Gatermann et al. 1982, Goldsmith al.1993, Rassner et al. 1988) kommt der nicht
invasiven Diagnostik eine große Bedeutung zu. Melanome imitieren phänotypisch
mehr als 70 verschiedene gut- oder bösartige Hauttumoren. Diese Tatsache
erschwert zusätzlich die Diagnostik (Bouffard et al. 1993, Kerl et al. 1991, Tschen
et al. 1992).
Mit hochfrequenten Ultraschallköpfen (20 Hz) können auch sehr oberflächennahe
Strukturen sowie die Haut selbst sonographisch dargestellt und pathologische
Veränderungen erkannt werden (Hoffmann et al. 1997). Die hochauflösende
Sonographie stellt den untersuchten Hauttumor im Querschnitt dar. Anhand dieses
Bildes können Struktur und Dicke des Tumors beurteilt werden. Ab 0,1 mm
Tumordicke ist eine Beurteilung der Echostruktur möglich. Das Echoverhalten des
pigmentierten Basalzellkarzinoms und des benignen Naevuszellnaevus läßt keine
nennenswerte Unterschiede zu den malignen Melanomen erkennen. Eine
Unterscheidung zwischen benignen Naevuszellnaevi und malignen Melanomen
läßt sich mit dieser Methode nicht treffen (Kraus et al. 1985). Der hochauflösende
LDPI hat gegenüber der Sonographie den Vorteil, teilweise zwischen benignen
und malignen Hauttumoren unterscheiden zu können. Nach der
Grenzwertfestlegung wurden bei 100% erkannter maligner Melanome 100% der
klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi als benigne ausgeschlossen. 51,3% der
atypischen Naevuszellnaevi wurden hingegen als malignes Melanom eingestuft.
Weiterhin haben die Untersuchungen mit dem LDPI den Vorteil,
untersucherunabhängig zu sein. Als Nachteil gegenüber der Sonographie lassen
sich keine Aussagen über die Tiefenausdehnung machen.
Bei der Auflichtmikroskopie wird ein Mikroskop direkt mit einer Glasscheibe auf
den ölbeschichteten Hauttumor aufgebracht. Auf diese Weise können
intraepidermale und junktionale Strukturen sichtbar gemacht werden. Bei einem
malignen Melanom finden sich typische Merkmale wie weißlich-/ bläulich opake
Schleier, randständige Melanophagen in Regressionszonen und Schollenmuster,
sowie in 30% der Melanome kontinuierlich aufgebaute angiektatische Areale
(Schulz 1995). Der Vorteil dieser zusätzlichen Diagnosemethode zeigte sich in
Untersuchungen von Pigmentzelltumoren, bei denen die korrekte Diagnose eines
Melanoms von 67% auf 92% erhöht werden konnte (Pehamberger 1984). Die
Validität der Ergebnisse hängt im großen Maße von der Erfahrung des
Untersuchers ab und kann bei einem erfahrenen Untersucher noch höher
ausfallen (Morton et al. 1998). In der Literatur zeigt sich die unterschiedliche
Auffassung der einzelnen Untersucher, z.B. wurden „black dots vor blauem/
grauem Hintergrund“ als ein Hauptmerkmal für dysplastische Naevuszellnaevi
angeführt (Schulz 1995), während „black dots“ bei anderen Autoren als typisches
Merkmal für maligne Melanome genannt werden (Soyer et al. 1989). Im Falle
eines nodulären Tumors bringt diese Untersuchungsmethode keine zusätzlichen
Informationen, da sich Veränderungen in der tiefen Dermis dem Auflichtmikroskop
entziehen. Vergleicht man den hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager
mit der Auflichtmikroskopie, zeigt sich wieder der Vorteil der
Untersucherunabhängigkeit des LDPI. Ein Nachteil der LDPI Methode gegenüber
der Auflichtmikroskopie ist der höhere Zeitaufwand. Dieser Mehraufwand an Zeit
kommt durch die Auswertungsphase zustande, die bei der
auflichtmikroskopischen Untersuchung nicht anfällt.
Eine weitere halb-nichtinvasive Diagnosemöglichkeit ist die bisher nur an Mäusen
getestete radioaktive Markierung der Melanomzellen. Hierbei wird ein Stoff
verabreicht, der bei der Melaninsynthese an Melanin gebunden wird und dann von
den Melanomzellen aus die Radioaktivität freigibt. Eine Thiouracil 14C
Anreicherung im malignen Melanom kann nach vier Stunden gemessen werden,
ein signifikanter Peak wird nach 24 Stunden erreicht. Nach vier Stunden ist
ebenfalls eine signifikante Anreicherung von Thiouracil 14C in der Niere, dem Herz
und der Leber zu finden, die dann wieder abfällt und nicht den Peak des malignen
Melanoms erreicht (Levine et al. 1983). Bei amelanotischen Melanomen wird nur
wenig oder kein Thiouracil 14C aufgenommen, so daß hier keine Radioaktivität
gemessen werden kann. Wird der radioaktive Stoff verabreicht ohne das
Vorhandensein von Melanomen, so wird nach vier Stunden ebenfalls ein Peak an
einigen Organen gemessen, der in den nächsten sieben Tagen aber nicht mehr
abfällt, eine radioaktive Markierung der Haut findet nicht statt. Als Vorteil des
hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager gegenüber der radioaktiven
Markierung ist die fehlende radioaktive Belastung des Patienten zu nennen. Beide
Methoden sind untersucherunabhängig, wobei die radioaktive Markierung auch
mehrere Melanome gleichzeitig aufdecken kann und den Vorteil der hohen
Spezifität bietet. Mit dem LDPI können jedoch auch amelanotische Melanome
erkannt werden, mit der radioaktiven Markierung hingegen nicht. Desweiteren
wurde die radioaktive Untersuchungsmethode bisher nur an Mäusen durchgeführt.
Bei der Fluoreszenzmethode wird der Tumor mit fluoreszierendem Licht
beschienen und mit einem optischen Analysegerät werden Aufnahmen, besonders
der Übergangszone, gemacht. Maligne Melanome geben hierbei am Tumorrand
ein intensives Signal. Ein derart intensives Signal konnte weder bei
Naevuszellnaevi noch bei anderen Hauterkrankungen gemessen werden, so daß
dieses Verfahren spezifisch für maligne Melanome zu sein scheint (Lohmann et al.
1988).
Vergleicht man dieses Verfahren mit den Messungen des hochauflösenden Laser
Doppler Perfusion Imagers, bietet die Fluoreszenzmessung den Vorteil einer sehr
hohen Spezifität für die Melanomerkennung. Beide Methoden sind
untersucherunabhängig. Die Fluoreszenzmessung hat gegenüber der LDPI-
Messung den Nachteil eindimensional zu messen, so kann nicht der gesamte
Tumor beurteilt werden. Das ist besonders deshalb von Nachteil, da nur an den
Randzonen des Melanoms ein Signal empfangen werden kann und über den
flachen Regionen des Melanoms keine Fluoreszenz zu messen ist.
Bei dem Oberflächenstripping mittels Cyanoacrylaten, einem Verfahren das schon
für andere Hautuntersuchungen angewandt wurde, wird das oberflächlichste
Stratum corneum durch Stripping entfernt (Pierard et al. 1988). Aufgebaut wird
diese Untersuchung auf einer der frühesten Charakteristiken superfiziell
spreitender Melanome, der transepidermalen Migration oder Elimination
neoplastischer Zellen. Nach der Färbung des bei Stripping gewonnenen Materials
sind die atypischen Melanozyten nachweisbar. Bei den dysplastischen
Naevuszellnaevi liegen die atypischen Melanozyten tiefer in der Epidermis und
sind so im Strippingmaterial nicht nachweisbar. Bei der von Pierard et al.
durchgeführten Studie zeigte sich eine gute Sensitivität und Spezifität, nur wenig
falsch negative Ergebnisse (3 aus 121) traten auf. Diese malignen Melanome
wiesen keine atypischen Melanozyten im Stratum corneum auf. Durch die
Untersuchung der gesamten Tumoroberfläche vergrößert sich die
Wahrscheinlichkeit, atypische Zellen zu finden. Atypische Zellen können allerdings
auch in Spitznaevi und Rezidivnaevi gefunden werden, so daß es zu falsch
positiven Ergebnissen kommen kann (Pierard et al. 1988). Weiterhin kann in
schwierigen Fällen die Interpretation beobachterabhängig sein. Der Vergleich
zwischen dem Oberflächenstripping mittels Cyanoacrylaten und der Messung mit
dem hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager zeigt, daß beide Methoden
einige benigne Naevuszellnaevi fälschlicherweise als maligne bewerten. Nach der
Grenzwertbestimmung dieser Studie konnten alle malignen Melanome erfaßt
werden, wobei bei der Methode des Oberflächenstrippings einige maligne
Melanome nicht erkannt wurden. Bei beiden Methoden ist eine Beurteilung des
gesamten Melanoms möglich, die Untersuchung mittels Oberflächenstripping ist
allerdings im Gegensatz zu der LDPI-Methode untersucherabhängig. Vorteil des
Oberflächenstripping ist, daß für diese Untersuchung kein spezielles Gerät
erforderlich ist.
Bei der Thermographie wird mit einem Infrarrotdetektor die Wärmeabgabe eines
Hautgebietes aufgenommen und als ein Bild wiedergegeben. Die malignen
Melanome, die im allgemeinen wärmer sind als die umgebende gesunde Haut,
geben so ein Bild ab. Andere pigmentierte Hautläsionen sind nicht hypertherm und
geben somit kein Signal (Bourjat et al. 1975). Tapernoux und Mitarbeiter
untersuchten in ihrer Studie 44 kutane maligne Melanome, davon wiesen 33 eine
Hyperthermie auf, 14 maligne Melanome verhielten sich isotherm zur
umgebenden Haut (Tapernoux et al. 1975). So konnte ein malignes Melanom nur
in 2 von 3 Fällen als maligne erkannt werden. Auch andere Autoren geben
verschiedene Zahlen für die Hyperthermie der malignen Melanome an, wobei die
Zahlen von 60% bis 90% schwanken (Bourjat et al. 1974, Coudoux et al. 1976).
Andere pigmentierte Läsionen können auch hypertherm erscheinen, wenn sie
entzündlich verändert sind. Hypertherme maligne Melanome weisen eine
Korrelation zwischen Grad der Hyperthermie und Invasionstiefe des Tumors auf.
Die Thermographiemethode hat gegenüber den LDPI-Messungen den
entscheidenden Nachteil nicht alle malignen Melanome zu erfassen. Zeigt ein
Tumor Hyperthermie, hat die Thermographiemethode den Vorteil, Aussagen über
die Tiefenausdehnung machen zu können. Beide Methoden sind
untersucherunabhängig und beide Methoden sind zweidimensionale
Meßverfahren.
Methoden, mit denen versucht wurde, anhand des Blutflusses die einzelnen
Hauttumoren zu differenzieren, sind die Doppler Sonographie, die eindimensionale
Laser Doppler Flußmessung und die zweidimensionale Messung mittels Laser
Doppler Perfusion Imager. Bei derartigen Messungen geht man von einem
Zusammenhang zwischen Neovaskularisation und Tumorwachstum aus.
Bei Messungen mit dem 10 MHz Doppler Ultraschall Gerät wiesen alle
untersuchten Basalzellkarzinome ein meßbares Dopplerflußsignal auf (Srivista et
al. 1986). Maligne Melanome mit einer Tumordicke von weniger als 0,8 mm
zeigten nur in 10 von 36 Fällen ein positives Signal bei der Doppler Untersuchung
(Srivista et al. 1989). Bei den benignen Naevuszellnaevi zeigten 5 von 49 ein
Dopplersignal. Von den sonstigen Hauttumoren waren 98,8% der Dopplerfluß-
negativen Läsionen benigne. Mit dieser Methode können maligne Melanome
entdeckt werden, die eine Dicke von mehr als 0,8 mm aufweisen und damit eine
schlechtere Prognose haben. Dünnere maligne Melanome entgehen der Doppler
Ultraschall Methode. Wird dieses Meßverfahren mit dem hochauflösenden Laser
Doppler Perfusion Imager verglichen, zeigt das Doppler Ultraschall Gerät den
Nachteil, nur maligne Melanome ab einer Dicke von 0,8 mm zu entdecken. In der
Studie mit dem hochauflösenden LDPI, hatte das dünnste Melanom eine
Tumordicke von 0,2 mm nach Breslow. Auch dieses maligne Melanom zeigte im
hochauflösenden LDPI ein Flußsignal. Als zweidimensionale Meßmethode hat das
Laser Doppler Perfusions Gerät den Vorteil, über einem ganzen Hautareal zu
messen, während das Doppler ultrasound Gerät nur über jeweils einem Punkt
mißt. Bei der Doppler Ultraschall Methode ist eine direkte Hautberührung
erforderlich. Dies kann nachteilig sein, da Messungen über Ulzerationen nicht
möglich sind.
Nach dem Dopplerprinzip erfolgt auch die Messung mit dem Laser Doppler
Flowmeter. Es wird über eine optische Faser, die direkt auf der Haut aufliegt, ein
Laserlichtstrahl auf die Hautoberfläche gerichtet, der frequenzverschoben
zurückgesandt wird. Mit dieser Methode wurde in den benignen
Hautveränderungen, bis auf wenige Ausnahmen, kein erhöhter Blutfluß
gemessen. In Basalzellkarzinomen und malignen Melanomen wurde ein erhöhter
Blutfluß im Vergleich zur gesunden Haut gemessen, mit höheren Werten für
maligne Melanome als für Basalzellkarzinome (Tur et al. 1992). Es war also eine
Differenzierung zwischen Benignität und Malignität möglich, sowie eine
Differenzierung zwischen einigen malignen Hautveränderungen. Hughes und
Mitarbeiter haben mittels Laser Doppler flowmeter 27 maligne Melanome sowie
Naevuszellnaevi, Basalzellkarzinome, seborrhoische Keratosen, Dermatofibrome
und einige andere benigne und maligne Hauttumoren vermessen. Anhand einer
Grenzziehung konnten sie benigne von malignen Hauttumoren trennen. Bei dieser
Einteilung wurden allerdings 5 benigne Tumoren falsch als bösartig eingestuft und
ebenso wurden 5 maligne Hauttumoren fälschlicherweise als benigne eingestuft
(Hughes et al. 1987). Die Messung mit dem Laser Doppler Flowmeter findet nur
über einer 1 mm2 großen Fläche statt, folglich kann so nicht auf den Blutfluß im
gesamten Tumorgebiet geschlossen werden. Bei einigen Tumoren mußte der
Blutfluß auch neben dem Tumor gemessen werden. Die Tumoren waren in diesen
Fällen entweder zu erhaben, um einen Meßkopf aufzusetzen oder der Tumor war
zu dunkel pigmentiert, so daß das Laserlicht von dem Melanin absorbiert wurde
und keine Meßergebnisse erhoben werden konnten (Tur et al. 1992). Der Laser
Doppler flowmeter ist wie der hochauflösende Laser Doppler Perfusion Imager
untersucherunabhängig, hat jedoch den Nachteil direkt auf die Haut aufgesetzt zu
werden, so daß im Gegensatz zum LDPI nicht immer Messungen auf dem Tumor
möglich sind (z.B. bei Ulzerationen oder sehr dunkel pigmentierten Tumoren).
Weiterhin sind im Gegensatz zum LDPI nur eindimensionale Messungen möglich.
Die Messung mit dem niedrig auflösendem Laser Doppler Perfusion Imager erfolgt
ebenso nach dem Dopplerprinzip, der Meßkopf wird jedoch hautfern plaziert. Mit
diesem Gerät kann ein ganzes Hautareal zweidimensional dargestellt werden. Die
mit dem niedrig auflösendem Laser Doppler Perfusion Imager vermessenen
malignen Melanome zeigten eine höhere Durchblutung, als die gemessenen
Basalzellkarzinome und Naevuszellnaevi, jedoch war der Unterschied zwischen
den malignen Melanomen und atypischen Naevuszellnaevi nicht signifikant
(Stücker et al. 1997). Der niedrig auflösende Laser Doppler Perfusion Imager war
somit mit einer Auflösung von 1 mm nicht sensitiv genug, um zwischen Benignität
und Malignität zu unterscheiden. Eine signifikant erhöhte Perfusion bei
Basalzellkarzinomen wurde auch von Mannor und Mitarbeitern mit dem niedrig
auflösendem LDPI gemessen, allerdings haben sie die Werte nur mit der
gesunden kontralateralen Haut verglichen (Mannor et al. 1996). Bei dieser
Methode ist der Vorteil der Untersucherunabhängigkeit gegeben. Ein weiterer
Vorteil ist die hautferne Meßkopfplazierung, mit der die Möglichkeit der Messung
selbst erhabener Tumoren möglich ist. Das Problem der Laserlichtabsorption kann
bei dieser Methode umgangen werden, indem der Abstand zwischen Meßkopf und
Haut verringert wird. Der nicht hochauflösende Laser Doppler Perfusion Imager
hat die gleichen Vor- und Nachteile wie der hochauflösende LDPI. Vorteil ist die
hautferne und zweidimensionale Untersuchungsmöglichkeit, die eine
Untersuchung über der ganzen Läsion zuläßt. Vorteil beider Geräte ist die
Untersucherunabhängigkeit und die einfache Bedienung. Nachteilig kann die hohe
Streuung bei sehr unebenen Tumoren sein, so daß in diesem Bereich kein
verwertbares Signal mehr detektiert werden kann. Beide Geräte werden im
Dunklen verwendet, um die Streuung des Laserlichtes zu vermeiden, was
natürlich ein Nachteil für die Untersuchungsbedingungen ist.
Der bei dieser Studie verwendete hochauflösende Laser Doppler Perfusion Imager
(Auflösungsvermögen 200 µm) basiert, wie der nicht hochauflösende Laser
Doppler Perfusion Imager, auf dem Dopplerprinzip. Der hautfern plazierte
Meßkopf mißt also über einem zweidimensionalen Hautareal. Die vermessenen
Basalzellkarzinome, malignen Melanome und atypischen Naevuszellnaevi wiesen
einen erhöhten Perfusionsmittelwert gegenüber der umgebenden gesunden Haut
auf (0,63 ± 0,54, gegenüber 0,36 ± 0,19). Die klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi zeigten keine wesentliche Steigerung gegenüber der
umgebenden Haut. Signifikant war der Unterschied in den Perfusionsmittelwerten
zwischen den malignen Melanomen und atypischen Naevuszellnaevi (p≤0,001),
sowie den atypischen Naevuszellnaevi und den klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi (p≤0,001). Bei der Bestimmung einer Grenze zur Unterscheidung
zwischen Gut- und Bösartigkeit, wurden bei 100% richtig erkannten malignen
Melanomen, 48,7% der atypischen Naevuszellnaevi als gutartig klassifiziert. Mit
dieser Meßmethode fallen also trotz des signifikanten Unterschiedes bei den
Perfusionsmittelwerten, 51,3% der dysplastischen Naevuszellnaevi in die Klasse
der malignen Melanome, während 100% der klinisch unauffälligen
Naevuszellnaevi, ausgeschlossen werden konnten. Bei der Messung mit dem
hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager wird der Meßkopf hautfern
plaziert, womit auch unebene Hauttumoren oder solche die Ulzerationen
aufweisen, vermessen werden können. Sind die Tumoren sehr dunkel pigmentiert,
kann der Grenzwert am Gerät heruntergesetzt werden oder der Abstand zwischen
Haut und Meßkopf verkleinert werden. Bei dem gewählten Abstand von 5 cm war
das abgescannte Areal 1,2 x 1,2 cm groß. Sehr große Tumoren mußten in
Teilstücken gemessen werden, um den ganzen Tumor beurteilen zu können. Der
Abstand wurde bei dieser Arbeit bei allen Messungen konstant gehalten (5 cm),
um eine Vergleichbarkeit unter den Tumorgruppen gewährleisten zu können. Als
Nachteil der hohen Sensitivität des hochauflösenden LDPI, stellte sich die hohe
Anfälligkeit für Bewegungen heraus, so daß der Patient während der gesamten
Meßzeit absolut still liegen mußte, da es sonst zu Bewegungsartefakten kommen
konnte.
4.2 Entzündliche Reaktionen
Die Beziehung zwischen Tumor und entzündlichem Infiltrat ist von Interesse, da
bei Studien an Immunreaktionen ein erhöhter Perfusionsfluß über dem
entsprechenden Hautareal gemessen wurde (Church et al. 1997, Stücker et al.
1995). Bei der vorliegenden Studie mit dem hochauflösenden Laser Doppler
Perfusion Imager, entstand daher die Frage, worauf der erhöhte Blutfluß über dem
Hauttumor zurückzuführen ist. Erzeugt eine Entzündung oder eine
tumorassoziierte Gefäßveränderung den erhöhten Blutfluß?
In einer kleinen kasuistischen Studie wurden vier kutane maligne Melanome auf
entzündliche Reaktionen und vaskuläre Veränderungen hin untersucht. Dabei
sollte überprüft werden, ob sich diese Veränderungen von einer unspezifischen
Entzündungsreaktion unterscheiden (Dvorak et al. 1980). Bei den Untersuchungen
fanden sich Ansammlungen von kleinen Lymphozyten in Epidermis und Dermis.
Die Lymphozyten standen in engem Kontakt zu lebenden und toten Tumorzellen.
Sie bildeten häufig rosettenartige Formationen um eine große Tumorzelle. Die von
den Lymphozyten umgebenen Tumorzellen, zeigten häufig Veränderungen wie
zytoplasmatische Aufhellung und Schwellung, sowie Kernpyknose, was darauf
schließen ließ, daß die Tumorzellen in diesen Fällen von den Lymphozyten
angegriffen wurden. Ebenso waren die Lymphozyten um die dermalen Gefäße zu
finden. Weiterhin enthielten die Infiltrate Melanophagen, die häufig mit
Melaningranula beladen waren oder in den Phagolysosomen Zelltrümmer
aufwiesen. Granulozyten wurden in den Melanomen der Studie nicht gefunden.
Perivaskulär waren Mastzellen zu finden, die keine Degranulationen aufwiesen.
Die vaskulären Veränderungen bei den untersuchten malignen Melanomen waren
sehr ausgeprägt, besonders an den Gefäßen die von einem dichten
Lymphozytenwall umgeben waren. Die Gefäße zeigten teilweise
Endothelzellnekrosen und Hypertrophien. An den Stellen, an denen die
Endothelzellhypertrophien sehr stark ausgeprägt waren, war das Gefäßlumen
häufig extrem eingeengt. Ebenso wurden zahlreiche Veränderungen an der
Basalmembran der Gefäße festgestellt. Die Veränderungen an den Gefäßen der
malignen Melanome waren häufig mit örtlichen Nekrosen assoziiert.
Schon in vorausgegangenen Studien wurden bei Versuchen an Tieren solche
Tumorinfarktzonen beschrieben, wobei man sie hier auf Endothelzellnekrose
zurückführte. Diese traten insbesondere an Gefäßen auf, die von stark
entzündlichen Infiltrat umgeben waren (Dvorak et al. 1979).
Die gestörte Mikrozirkulation durch Endothelzellnekrosen wird auch von anderen
Autoren beschrieben (Vracko et al. 1972, Vracko 1974).
Bei diesen Ergebnissen wäre es denkbar, daß über Arealen, die eine erhöhte
entzündliche Infiltration aufwiesen, der Laser Doppler Perfusion Imager eine
geringere Perfusion messen würde.
In anderen Untersuchungen zur Vaskularisierung maligner Melanome wurde
festgestellt, daß die Gefäßdichte nicht beeinflußt wird von Nekrose,
lymphozytärem Infiltrat, Gefäßinvasion oder Regression (Fallowfield et al. 1991).
Demnach würde bei den Laser Doppler Perfusions Untersuchungen kein
Unterschied festzustellen sein, zwischen der Perfusion entzündlich infiltrierter und
nicht infiltrierter Hauttumoren.
Entzündliche Infiltrate und vaskuläre Veränderungen wurden auch im
Zusammenhang mit kutanen malignen Melanomen, unter besonderer
Berücksichtigung von Regressionszonen, untersucht (Barnhill et al. 1993). Dabei
wurden maligne Melanome mit stark entzündlichen Veränderungen analysiert und
die Gefäßdichte bei Melanomen mit und ohne Regression bestimmt. Selbst die
malignen Melanome, die sich noch in der frühen oder aktiven Phase der
Regression befanden, hatten eine höhere Gefäßdichte, als maligne Melanome mit
dichten entzündlichen Infiltrat ohne regressive Zeichen.
Angiogenese in Zusammenhang mit entzündlich regressiven Veränderungen,
wurden auch in anderen Studien untersucht (McGovern 1975). Beobachtet wurde
dabei, daß bei dichten lymphozytären Infiltraten unter dem Tumor, die mit
verschiedenen Graden an Zelldegeneration einhergingen, neue Blutgefäße
entstanden. Diese Blutgefäße blieben bestehen, wenn die Tumorzellen an einer
Stelle zerstört und das Lymphozyteninfiltrat verschwunden war.
Nach diesen beiden Studien wäre bei den Messungen mit dem Laser Doppler
Perfusion Imager eine Perfusionssteigerung im Zusammenhang mit entzündlichen
Reaktionen zu erwarten.
Mit dem Laser Doppler Perfusion Imager wurden Perfusionssteigerungen im
Zusammenhang mit Entzündung, durch Histamin- und Bradykinininjektionen
untersucht. Diese Hautstellen zeigten im Laser Doppler Perfusion Imager Bild
erhöhte Flußwerte, die auf einen erhöhten Blutfluß in der entzündlichen Reaktion
zurückgeführt wurden (Church et al. 1997).
Ebenso ergab die Untersuchung an allergischen Reaktionen mittels Laser Doppler
Scanner Flußwerterhöhungen (Stücker et al.1995), genau wie bei Untersuchungen
von Tuberkulinreaktionen mittels des Laser Doppler Perfusion Imagers (Harrison
et al. 1993).
Auch im Zusammenhang mit malignen Melanomen wird eine entzündliche
Reaktion für das Ausmaß der Hämoperfusion verantwortlich gemacht. So zeigte
eine Studie über den Blutfluß maligner Melanome mittels Doppler Ultraschall
Sonographie, nur bei wenigen malignen Melanome ≤ 0,8 mm, einen erhöhten
Blutfluß, der durch entzündliche Infiltrate und Regressionen erklärt wurde
(Srivastava et al. 1989).
In der Studie mit dem hochauflösendem Laser Doppler Perfusion Imager wurden
die exzidierten Hauttumoren semiquantitativ auf entzündliche Infiltrationen hin
untersucht. Es wurden das Tumorzentrum und die Tumorbasis getrennt beurteilt
und jeweils eine Quantifizierung nach: „kein Infiltrat“, „geringes Infiltrat“, „mittleres
Infiltrat“ und „starkes Infiltrat“, vorgenommen. Dabei wurde nicht unterschieden,
aus welchen Entzündungszellen sich das Infiltrat zusammensetzte, nur die Dichte
der Entzündungszellen wurde berücksichtigt. Die Infiltration durch Melanophagen
wurde gesondert beurteilt.
In den einzelnen Tumorgruppen ließ sich keine Korrelation zwischen
entzündlichem Infiltrat und einem erhöhten Blutfluß über dem Tumor feststellen.
Dabei gab es weder eine Korrelation zwischen Infiltratdichte und Blutfluß, noch
eine Korrelation zwischen Ort der entzündlichen Infiltration (zwischen oder unter
den Tumornestern) und einer Mehrdurchblutung.
Bei den Messungen mittels Laser Doppler Perfusion Imager wird die erhöhte
Perfusion somit nicht durch eine entzündliche Reaktion hervorgerufen. Ebenso hat
es sich nicht bestätigt, daß entzündliche Infiltration in Hauttumoren eine
erniedrigte Perfusion bedingen kann. Allerdings wurde hier nicht beachtet, ob
infolge ausgeprägter entzündlicher Reaktionen, regressive Areale im Tumor, mit
darauffolgender Neovaskularisierung, entstanden sind.
4.3 Hauttumoren und Gefäße
4.3.1 Maligne Melanome und Naevuszellnaevi
In dieser Studie wurden 23 kutane maligne Melanome mit dem hochauflösenden
Laser Doppler Perfusion Imager untersucht, davon waren zwei kutane
Metastasen. Bei der histologischen Untersuchung wiesen, außer in einem Fall,
alle malignen Melanome eine erhöhte Gefäßdichte im Vergleich zur umgebenden
gesunden Haut auf. Dabei wurde nicht zwischen Gefäßen an der Tumorbasis oder
im Tumorzentrum unterschieden. Sobald eines der beiden Gebiete eine erhöhte
Gefäßdichte aufwies, erhielt dieser Tumor die Bezeichnung „vermehrte Gefäße“.
Hierbei wurde die erhöhte Gefäßdichte nicht weiter differenziert, so daß auch
keine Klassifizierung des jeweiligen Ausprägungsgrades der Vaskularisation
stattfand. In einem malignen Melanom wurde keine erhöhte Gefäßdichte
festgestellt. Dieses Melanom hatte eine Tumordicke nach Breslow von 0,2 mm.
Dahingegen wiesen zwei andere maligne Melanome mit 0,2 mm Tumordicke eine
erhöhte Gefäßdichte auf.
Bei den malignen Melanomen wurde gegenüber der gesunden Haut eine
signifikant erhöhte Perfusion gemessen (1,35 ± 0,84 gegenüber 0,36 ± 0,14;
p≤0,001).
Eine erhöhte Gefäßdichte bei malignen Melanomen wurde auch in anderen
Studien gefunden (Carnochan et al. 1991, Barnhill et al. 1992, Fallowfield et al.
1990, Srivistava et al. 1988). Über die minimale Dicke der malignen Melanome,
bei der noch eine erhöhte Gefäßdichte gefunden werden konnte, werden
widersprüchliche Aussagen gemacht. In den meisten Studien war jedoch auch der
dünnste Tumor noch vermehrt vaskularisiert (Carnocha et al. 1991, Barnhill et al.
1992, Fallowfield et al. 1990, Rongioletti et al. 1996, Ribatti et al.1992). Bei all
diesen Studien fand die Markierung von Endothelzellen mittels Ulex europaeus
lecitin oder eine immunhistochemische Methode Verwendung. Das dünnste
maligne Melanom, über das in den Studien noch eine Aussage gemacht wurde,
war 0,19 mm dick (Barnhill et al. 1992) und liegt damit noch unter der geringsten
Dicke der LDPI Studie (0,2 mm).
In einer Studie, bei der mit einem eindimensionalen Meßverfahren lediglich der
Blutfluß am Rand der malignen Melanome gemessen wurde, kam man zu einem
anderen Ergebnis. Da sich hier nur bei 10 von 36 malignen Melanomen mit einer
Tumordicke <0,8 mm ein Blutfluß messen ließ, geht der Autor von einer
Neovaskularisation erst ab 0,8 mm Dicke aus. Das positive Dopplersignal einiger
Melanome geringer Dicke, erklärt der Autor mit Entzündung (Srivistava et al.
1989). Wie vorangehend erläutert, stellte sich in der Studie mit dem
hochauflösendem Laser Doppler Perfusion Imager kein Zusammenhang zwischen
Entzündung und vermehrter Perfusion der Hauttumoren dar. Das negative
Blutflußsignal in der dopplersonographischen Studie, läßt sich somit eher erklären
durch die mangelnde Sensitivität des verwendeten Gerätes und die
eindimensionale Meßtechnik, die nicht alle Perfusionssteigerungen erfassen kann,
zumal die Meßsonde 2-3 mm entfernt vom Tumorrand aufgesetzt wurde.
In der Studie wurden 39 atypische Naevuszellnaevi mit dem hochauflösenden
Laser Doppler Perfusion Imager vermessen. Alle atypischen Naevuszellnaevi
wiesen eine signifikante Perfusionssteigerung gegenüber der gesunden Haut auf
(0,58 ± 0,31 gegenüber 0,26 ± 0,19; p≤0,001). Die atypischen Naevuszellnaevi
wiesen ebenso einen signifikanten Unterschied verglichen mit der Gruppe der
klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi auf (0,58 ± 0,31 gegenüber 0,34 ± 0,14;
p≤0,001). Weiterhin signifikant war der Unterschied zwischen den malignen
Melanomen und den atypischen Naevuszellnaevi (1,35 ± 0,84 gegenüber 0,58 ±
0,31; p≤0,001). Drei der 39 atypischen Naevuszellnaevi zeigten in der Histologie
eine erhöhte Gefäßdichte.
Eine erhöhte Gefäßdichte atypischer Naevuszellnaevi wurde auch in anderen
Studien, die mit endothelzell- oder immunhistochemisch markierten Präparaten
arbeiteten, gefunden (Barnhill et al. 1992, Smolle et al. 1989, Ribatti et al. 1992).
In den histologischen Schnitten der eigenen Studie wurden nur drei atypische
Naevuszellnaevi mit einer erhöhten Gefäßdichte gefunden, dieses kann dadurch
erklärt werden, daß sich kollabierte Gefäße kaum darstellen. Desweiteren wurden
nicht alle histologischen Schnitte eines Präparates überprüft. Bei der Annahme der
erhöhten Gefäßdichte, stützen wir uns mehr auf die erhöhte Perfusion als
Korrelation für eine Gefäßvermehrung. Die LDPI Studie zeigte, wie auch schon
andere Studien, eine steigende Vaskularisation bei zunehmernder Atypie. Bei
diesen Studien wurden signifikante Unterschiede zwischen Gefäßdichte atypischer
Naevuszellnaevi und maligner Melanome und zwischen atypischen
Naevuszellnaevi und Naevuszellnaevi ohne Atypien gefunden (Barnhill et al. 1992,
Ribatti et al. 1992).
In einer anderen histologischen Studie war nur die Anzahl der kleinen Gefäße
zwischen malignen Melanomen und atypischen Naevuszellnaevi signifikant
unterschiedlich (Smolle et al. 1989), nicht jedoch die Gesamtzahl der Gefäße. Bei
der eigenen Studie wiesen die dysplastischen Naevuszellnaevi und die malignen
Melanome einen signifikant verschiedenen Blutfluß auf, so daß von einer
unterschiedlichen Gefäßdichte zwischen den beiden Hautläsionen ausgegangen
wurde.
In der vorliegenden Laser Doppler Perfusion Imager Studie ließen sich die
malignen Melanome in das Schema, Tumordicke ≤ 0,7 mm = Tumorperfusion ≤ 1
[ AU ], Tumordicke >0,7 mm = Tumorperfusion >1 [AU], einteilen. Fünf maligne
Melanome ließen sich nicht in dieses Schema einteilen. Zwei dieser malignen
Melanome waren noduläre Melanome mit einer Tumordicke von >2,7 mm, die nur
im Randgebiet eine erhöhte Perfusion aufwiesen. Diese Einteilung zeigt die
Tendenz, daß maligne Melanome mit einer größeren Tumordicke eine höhere
mittlere Perfusion haben.
Eine Korrelation zwischen Tumordicke der malignen Melanome und
Vaskularisation wurde in einigen Studien gefunden (Fallowfield et al. 1990,
Rongioletti et al. 1996). Bei diesen Studien wurde mit zunehmender Tumordicke
nach Breslow eine erhöhte Gefäßdichte festgestellt.
Es gibt jedoch auch Untersuchungen, in denen sich keine Korrelation zwischen
Tumordicke und histologisch bestimmter Gefäßdichte zeigt (Barnhill et al. 1992,
Ribatti et al. 1992). Bei den Untersuchungen, die keine Korrelation zwischen
Tumordicke und Gefäßdichte zeigten, wiesen die malignen Melanome mit einer
Dicke ≤ 1 mm, eine ähnliche Dichte auf wie die malignen Melanome > 2 mm.
Das Perfusionsbild der malignen Melanome in der LDPI Untersuchung war sehr
viel heterogener als das Bild der atypischen Naevuszellnaevi und der klinisch
unauffälligen Naevuszellnaevi. Diese Heterogenität der malignen Melanome
spiegelte sich auch in der Standardabweichung über dem Tumor wieder, die über
den malignen Melanomen signifikant verschieden war verglichen mit den
atypischen Naevuszellnaevi und den klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi (0,97
± 0,59 gegenüber 0,51 ± 0,43 und 0,97 ± 0,59 gegenüber 0,19 ± 0,28).
Sowohl für maligne Melanome als auch für atypische Naevuszellnaevi wird eine
vaskuläre Heterogenität beschrieben (Carnochan et al. 1991, Smolle et al. 1989,
Ribatti et al. 1992). Dabei ließen sich Kaliberschwankungen der Gefäße
(Carnochan et al. 1991, Smolle et al.1989) und auch regionale Unterschiede
finden, je nachdem ob an der Tumorbasis oder das Zentrum des Tumors
untersucht wurde (Smolle et al.1989, Ribatti et al. 1992). An der Tumorbasis der
malignen Melanome fand sich im allgemeinen eine höhere Gefäßdichte als im
Tumorzentrum.
Geht man davon aus, daß die vermehrte Perfusion über den Tumorarealen eine
Vermehrung der Gefäße als Ursache hat und die Tumorperfusion eine Korrelation
zur Gefäßdichte aufweist, hieße das:
• atypische Naevuszellnaevi haben eine der gesunden Haut gegenüber
vermehrte Gefäßdichte,
• die klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi haben keine erhöhte Gefäßdichte
gegenüber der gesunden Haut,
• die Gefäßdichte maligner Melanome ist gegenüber der gesunden Haut und
gegenüber dysplastischer Naevuszellnaevi erhöht.
4.3.2 Basalzellkarzinome
In dieser Studie wurden mit dem hochauflösenden Laser Doppler Perfusion
Imager 27 Basalzellkarzinome vermessen und nach der Exzision histologisch
untersucht. Alle untersuchten Basalzellkarzinome wiesen einen erhöhten Blutfluß
im Tumorbereich auf, mit einem signifikanten Unterschied verglichen mit der
gesunden Haut (1,2 ± 0,48 gegenüber 0,62 ± 0,22). Bei der histologischen
Untersuchung wurde semiquantitativ die Gefäßdichte im Vergleich zur
umgebenden gesunden Haut charakterisiert. Neben Läsionen mit „vermehrter
Gefäßdichte“ gab es noch solche Basalzellkarzinome, die bei einer erhöhten
Gefäßdichte vor allem vertikal verlaufende Gefäße aufwiesen. Um festzustellen,
ob die Gefäßrichtung einen Einfluß hat auf die Flußwerte des LDPI, wurden diese
Tumoren in der Klasse „vermehrt vertikale Gefäße“ vermerkt. Von den 27
Basalzellkarzinomen zeigten 13 Tumoren eine Vermehrung der Gefäßdichte
gegenüber der gesunden Haut, davon besaßen 5 Basalzellkarzinome eine
vermehrt vertikale Anordnung der Gefäße.
Die bei den Untersuchungen mit dem Laser Doppler Perfusion Imager gefundene
signifikante Perfusionssteigerung der Basalzellkarzinome gegenüber der
gesunden Haut, deckt sich mit histologischen Untersuchungen anderer Studien,
bei denen eine erhöhte Gefäßdichte für Basalzellkarzinome nachgewiesen wurde.
Die histologisch eruierte Gefäßdichte der Basalzellkarzinome war bei diesen
Studien signifikant höher als die Gefäßdichte der gesunden Haut (Weninger et al.
1997). Das Auffinden einer vermehrten Gefäßdichte bei nur 13 von 27
Basalzellkarzinomen in der LDPI Studie, ist hierbei nicht im Widerspruch zu sehen
zu den Ergebnissen anderer Studien, in denen alle Basalzellkarzinome eine
erhöhte Gefäßdichte aufwiesen. Gefäße in histologischen Schnitten neigen nach
der Exzision zum Kollaps und können so im Präparat nicht mehr erkannt werden.
Zudem wurde bei der LDPI Studie nur eine Auswahl der histologischen Schnitte
eines Tumors untersucht, so daß ein Fehlen der Bezeichnung „vermehrte
Gefäßdichte“ nicht auf ein Fehlen der Gefäßvermehrung im ganzen Tumor
schließen läßt. Besonders auffällig bei der Untersuchung mit dem
hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager waren die hohen
Standardabweichungen, die über den Basalzellkarzinomen gemessen wurden. Sie
waren nicht signifikant verschieden zu denen der malignen Melanome (0,88 ± 0,36
gegenüber 0,97 ± 0,59).
Die Heterogenität der LDPI Meßwerte läßt sich durch histologische
Untersuchungsergebnisse anderer Studien erklären, bei denen starke Kaliber-
schwankungen unter den intraläsionaren Gefäßen der Tumoren festgestellt
wurden (Grunt et al. 1985, Hundeiker et al. 1972). Als weitere Beobachtung
fanden einige Untersucher ausgeprägte regionale Unterschiede innerhalb der
Tumoren, wie das Fehlen von Kapillaren in einem Gebiet und korbartigen
Gefäßgeflechten in anderen Bereichen (Grunt et al. 1982, Grunt et al. 1985).
Das „typische Bild“, das sich beim Vermessen der Basalzellkarzinome mit dem
hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager ergab, konnte nicht anders
ausgewertet werden als mit Hilfe des Perfusionsmittelwertes über dem Tumor und
der Standardabweichung. Die Form des Bildes konnte mit diesen Parametern
nicht wiedergegeben werden, sie ist nur visuell auswerbar. So war in der Mehrzahl
der Fälle eine erhöhte Perfusion am Rand des Tumors zu messen, die auf die
typische Ausbildung von Teleangiektasien zurückgeführt werden konnte. Dieses
„typische“ Perfusionsmuster scheint sich ebenfalls in der Gefäßarchitektur
widerzuspiegeln, denn auch für diese ist eine typische Anordnung beschrieben
(Hundeiker et al. 1972). Das Tumorparenchym selbst enthält dabei keine Gefäße,
wodurch sich in der eigenen Studie die relativ gering erhöhten Perfusionswerte in
dem Tumorzentrum erklären lassen. Der Tumorzellkomplex ist von einem
schmalen Streifen Kollagengewebe umgeben, diesem liegen nach außen die
Gefäße auf, so daß der Tumor von einem korbähnlichen Geflecht von Gefäßen
umgeben ist, was eine Erklärung für die erhöhten Perfusionswerte in der
Tumorperipherie wäre.
Wird der erhöhte Blutfluß mit einer erhöhten Gefäßdichte gleichgesetzt, so hieße
das nach der Studie mit dem hochauflösendem Laser Doppler Perfusion Imager
für die Basalzellkarzinome:
• Basalzellkarzinome haben eine höhere Gefäßdichte als die umgebende
gesunde Haut,
• Ihre Gefäßdichte ist verschieden zu denen der atypischen Naevuszellnaevi und
klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi,
• In der Inhomogenität der Gefäßarchitektur unterscheiden sie sich kaum von
den malignen Melanomen, wobei die Gefäße jedoch hauptsächlich im
Randbereich zu finden sind.
Die von Weninger und Mitarbeitern herausgefundene Differenz in der Gefäßdichte
nodulärer und sklerodermiformer Basalzellkarzinome, konnte hier wegen der
geringen Zahl der sklerodermiformen Basalzellkarzinome nicht untersucht werden.
4.4 Laserlicht und beeinflussende Faktoren
Die Beeinflussung des Lichtes, in diesem Fall des Laserlichtes, und die
Wechselwirkung mit anderen Materialien, hier besonders der Haut, ist besonders
wegen der Frage nach der Eindringtiefe und der Frage der Streuung und
Absorption von Bedeutung.
Bei den Messungen mit dem Laser Doppler Perfusion Imager kann der Laserstrahl
schon von Raumlicht beeinflußt werden (Wardell et al. 1993), weshalb bei der
Studie mit dem hochauflösendem Laser Doppler Perfusion Imager die Messungen
im abgedunkelten Raum durchgeführt wurden.
Die Faktoren, die innerhalb der Haut den Laserstrahl durch Streuung oder
Absorption beeinflussen, sind in vivo kaum zu beurteilen. Die Studien, die sich mit
der Wechselwirkung zwischen Haut und Licht beschäftigen, finden daher in vitro
statt und zwar unter Bedingungen, die denen in der Haut möglichst nahe kommen.
Die Reflexion an der normalen Hautoberfläche beträgt zwischen 4% bis 7%
(Anderson et al. 1979, Parrish et al.1978).
Ein sehr hoher Anteil der Strahlen, die nicht normal reflektiert werden, wird
absorbiert oder gestreut (Anderson et al.1981). Melanin ist dabei der wichtigste
Absorber. Die Absorption nimmt zu den kurzen Wellenlängen hin zu. Aromatische
Aminosäuren werden als nächst größerer Absorber angegeben (Anderson et
al.1981).
Zur Beurteilung, inwieweit Pigment eine Untersuchung mit Laserlicht beeinflußt,
wurden Untersuchungen an verschieden pigmentierten Hauttypen durchgeführt.
Es zeigte sich kaum ein Unterschied zwischen dem Streuungskoeffizienten der
Haut eines Schwarzen und der Haut eines Kaukasiers. Dahingegen war der
Absorptionskoeffizient der schwarzen Haut sehr viel höher als der der weißen
Haut. Die Absorption durch Pigment kann durch eine Kurve beschrieben werden.
Die höchste Absorption ist bei 250-290 nm zu finden, danach kommt es zu einem
steilen Abfall der Absorptionskurve (Wan et al. 1981). Aufgrund dessen wird von
einem „optisches Fenster“ für die Wellenlänge von 600-1300 nm ausgegangen
(Anderson et al. 1981). Dieses ist genau der Wellenlängenbereich in dem der
Laser des LDPI mit 632,8 nm liegt. Dieses optische Fenster ist jedoch nicht
absolut, da sich sehr dunkle Tumorareale mit Grauwerten darstellen.
Für die Eindringtiefe von Licht dieser Wellenlänge werden ungenaue Angaben
gemacht, die zwischen 600 µm und 1500 µm liegen, je nach
Gewebebeschaffenheit (Enkema et al. 1981). Es liegen jedoch auch genauere
Zahlen vor, wie die Eindringtiefe, die anhand des Monte Carlo Modell ermittelt
wurde. Bei diesem Modell liegt die Eindringtiefe in die Haut, für einen Laserstrahl
von 800 µm Durchmesser, bei 235 µm (Johnsson et al. 1991).
Bei den Untersuchungen mit dem hochauflösenden Laser Doppler Perfusion
Imager wurde nach der Exzision semiquantitativ die Melanophageninfiltration
bestimmt, um zu sehen, ob Flußwerte der Tumoren durch Melanin beeinflußt
werden und ob Tumoren mit einer starken Melanophageninfiltration geringere
Flußwerte aufweisen, als Tumoren mit einer geringeren oder gar keinen
Melanophageninfiltration. Bei der Bestimmung der Infiltration durch Melanophagen
wurde nicht unterschieden zwischen Melanophagen im Tumorzentrum und
Melanophagen in der direkten Umgebung des Tumors. Die
Melanophageninfiltration wurde nach Vergleich der Tumoren untereinander, in
„gering“, „mittel“, und „stark“ eingeteilt. Es konnte kein Zusammenhang festgestellt
werden zwischen Stärke des Melanophageninfiltrats und der Höhe des Flußwertes
über dem Tumor. Da jedoch ein Lichtstrahl von Melaninpigmenten durch
Absorption beeinflußt wird, muß davon ausgegangen werden, daß in dem
beschriebenen „optischen Fenster“ die Absorption durch Melanophagen gering ist.
Wie groß die Beeinflussung durch die pigmentierte Hautoberfläche der malignen
Melanome und Naevuszellnaevi ist, läßt sich nicht beurteilen. Maligne Melanome,
deren Oberfläche stellenweise nahezu schwarz war, gaben an diesen Stellen kein
Signal, was im Perfusionsbild als grau festgehalten wurde und nicht in die
Bewertung des Perfusionswertes mit einging. In der Untersuchung wurden auch
zwei amelanotische noduläre maligne Melanome gemessen, die am Rand eine
erhöht Perfusion zeigten. Im Bezug auf die Flußwerte wichen sie aber nicht von
den anderen Melanomen ab.
4.5 Inhomogenität der Perfusion
Die mit dem hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager gewonnenen
Untersuchungsergebnisse zeigen, daß neben den unterschiedlichen
Perfusionsmittelwerten ein besonders wichtiges Kriterium die Inhomogenität der
Tumoren zu sein scheint. Durch die Messungen ließ sich diese Inhomogenität am
Perfusionsbild durch verschiedene, bestimmte Merkmale für eine Tumorart
feststellen. Da sich zu diesem Zeitpunkt ein Perfusionsbild nur visuell in bezug auf
typische Merkmale und Inhomogenität auswerten ließ, wurden andere Parameter
gewählt, die ebenso eine Inhomogenität erfassen.
Die Standardabweichung ist bei den malignen Melanomen am größten (0,97 ±
0,59), gefolgt von den Basalzellkarzinomen (0,88 ± 0,36), den dysplastischen
Naevuszellnaevi (0,51 ± 0,43) und den klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
(0,19 ± 0,28).
Da die Standardabweichung über den Läsionen mit dem Perfusionsmittelwert der
Tumoren korreliert, wurde der Quotient aus der Standardabweichung über dem
Tumor und über der gesunden Haut gebildet, um herauszufinden, wie groß die
Steigerung der Standardabweichung des Tumors gegenüber der gesunden Haut
ist. Auch hier zeigte sich eine große Inhomogenität bei den malignen Melanomen,
allerdings folgen jetzt die Naevuszellnaevi, dann die Basalzellkarzinome und die
klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi. Diese Neuordnung der Tumoren in bezug
auf die Inhomogenität läßt sich erklären durch die Prädilektionsstelle einer
Tumorgruppe. Basalzellkarzinome sind vor allem im Gesicht zu finden, während
die Naevuszellnaevi hauptsächlich an Stamm und Extremitäten vorkommen. Im
Gesichtsbereich, wo grundsätzlich eine höhere Perfusion vorliegt als am Stamm
(Mannor et al. 1996), (da Mittelwert und Standardabweichung korrelieren) liegt in
der gesunden Haut eine höhere Standardabweichung vor, die durch die
Quotientenbildung ausgeglichen wird.
Mögliche beeinflussende Faktoren könnten hierbei die Gefäßanatomie und die
histologische Asymmetrie der Tumoren sein.
So fanden sich bei kutanen malignen Melanomen große Unterschiede in der
Gefäßgröße und somit eine große Heterogenität innerhalb des Gefäßsystems,
nicht nur im Tumor, sondern noch ausgeprägter an der Tumorbasis (Carnochan et
al. 1991). In den beiden Regionen war jedoch nicht nur das Kaliber der Gefäße
unterschiedlich, sondern auch die Anzahl der Gefäße, die zahlreicher an der
Tumorbasis gefunden wurden (Srivastava et al. 1988). Es ließ sich eine besonders
hohe Anzahl an kleinen Gefäßen an der Basis maligner Melanome finden. Der
Unterschied zu den Naevuszellnaevi zeichnete sich besonders durch die hohe
Anzahl kleiner Gefäße aus (Smolle et al. 1989).
Ebenso läßt sich für Basalzellkarzinome eine Begründung für die Inhomogenität
des Tumors allein aufgrund der Gefäßarchitektur finden.
Zum einen werden Areale mit einer dichten und hochreichenden Gefäßversorgung
im Tumorzentrum beschrieben und zum anderen auch solche, die bis in die Tiefe
hin keine Gefäße aufweisen (Grunt et al. 1985). Der Tumorrand zeigte in der
Histologie gegenüber dem Tumorzentrum eine besonders hohe Gefäßdichte
(Weninger et al. 1997). Dieses histologische Ergebnis ließ sich sehr gut an den
Perfusionsbildern der Basalzellkarzinome nachvollziehen, die hauptsächlich am
Rand eine Perfusionssteigerung zeigten.
Beispiele für die Asymmetrie der Histologie, die zu einer Heterogenität im
Perfusionsmuster beitragen könnte, sind Hohlräume in der Tumormasse bei
zystischen Basalzellkarzinomen (MacKie et al. 1996).
Der Variationskoeffizient, der Quotient aus Standardabweichung und Mittelwert, ist
für die atypischen Naevuszellnaevi am größten (0,86 ± 0,47), gefolgt von den
Basalzellkarzinomen (0,77 ± 0,27), den malignen Melanomen (0,76 ± 0,32) und
den klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi (0,43 ± 0,38). Atypische
Naevuszellnaevi, Basalzellkarzinome und maligne Melanome besitzen alle einen
Variationskoffizienten über dem Tumor, der gegenüber dem der gesunden Haut
um mehr als das doppelte gesteigert ist. Zwischen diesen Tumoren ist der
Unterschied in bezug auf den Variationskoeffizienten nicht signifikant. Es ist somit
nicht sinnvoll, die Standardabweichung unabhängig vom Mittelwert zu betrachten.
4.6 Zusammenfassende Schlußfolgerung
Nach den Messungen mit dem Laser Doppler Perfusion Imager lassen sich
folgende Feststellungen machen:
1. Mit dem hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager lassen sich die
verschiedenen Hauttumoren darstellen. Die Unterschiede der
Perfusionsmittelwerte der malignen Melanome, Basalzellkarzinome und
atypischen Naevuszellnaevi war signifikant verschieden zu denen der
gesunden Haut.
2. Es lassen sich Unterschiede in der Perfusion der verschiedenen Hauttumoren
feststellen, wobei
a) der Perfusionsmittelwert der malignen Melanome und der
Basalzellkarzinome signifikant verschieden war zu den Mittelwerten der
atypischen Naevuszellnaevi und der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi,
b) ein signifikanter Unterschied zu finden war bei den Mittelwerten zwischen
atypischen Naevuszellnaevi und klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi,
c) sich Unterschiede in der Standardabweichung feststellen ließen,
d) das Perfusionsmuster der einzelnen Hauttumoren sich unterschied.
3. Bildet man den Quotienten aus dem Mittelwert über dem Tumor und dem über
der gesunden Haut, so haben die malignen Melanome einen Wert > 1,8, die
Werte der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi liegen unter diesem Wert. Es
läßt sich somit eine Grenze ziehen, anhand derer maligne Melanome zu 100%
erfasst werden und 100% der klinisch unauffälligen Naevuszellnaevi
ausgeschlossen werden.
4. Das histologische Korrelat für eine Perfusionssteigerung, die mit dem
hochauflösenden Laser Doppler Perfusion Imager gemessen wurde, ist eine
erhöhte Gefäßdichte.
Sinnvoll wäre es, in einer prospektiven Studie die Reproduzierbarkeit des
Grenzwertes zu bestätigen.
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Mein Dank gilt Herrn Prof. Dr. med. P. Altmeyer für die Überlassung des Themas
und die Arbeitsmöglichkeit an seiner Klinik.
Herrn Dr. med. M. Stücker danke ich besonders für eine Anzahl anregender
Diskussionen und seine Hilfe bei der Darstellung der Ergebnisse und Abfassung
der Arbeit.
Herrn Guido Pott für seine Einführung in die Anwendung von
Computerprogrammen.
Herrn Christian Schulz für die konstruktive Kritik an meiner Arbeit.
