Fortbildung aus CHAZ 4-2020
Roland Ladurner, Max Lerchenberger, Petra Zimmermann, Jens Werner, Martin Schardey, Stefan Schopf, Klaus Hallfeldt
Autofluoreszenz und ICG-Fluoreszenz zur Darstellung von Nebenschilddrüsen
Die Nebenschilddrüsen sind linsengroße endokrine Drüsen und entwickeln sich in der vierten und fünften Embryonalwoche aus den dorsalen Aussackungen der dritten und vierten Schlundtasche. Im Regelfall gibt es vier Nebenschilddrüsen, je zwei pro Halsseite. Überzählige Nebenschilddrüsen finden sich in rund 13 Prozent und dann am häufigsten im Thymus gelegen, was wiederum durch die embryonale Entwicklung von Thymus und Nebenschilddrüse erklärbar ist [1]. Nach Abschluss der Embryogenese befinden sich die unteren Nebenschilddrüsen auf Höhe des unteren Schilddrüsenpoles, die oberen Nebenschilddrüsen erreichen ihre endgültige Position an der Hinterfläche des oberen Schilddrüsendrittels. In zirka 80 Prozent ist die Lokalisation der Nebenschilddrüsen der einen Seite symmetrisch zu jener der Gegenseite [1]. Die Durchblutung der Nebenschilddrüsen erfolgt hauptsächlich über Äste der Arteria thyroidea inferior, seltener über Gefäßarkaden zwischen der Arteria thyroidea superior und inferior.
Nebenschilddrüsen produzieren Parathormon, ein aus 84 Aminosäuren bestehendes Polypeptid
Parathormon ist für die Regulation des extrazellulären Kalziums und Phosphats verantwortlich: Ein Abfall des Serumkalziums bewirkt eine vermehrte Parathormonsekretion mit dem Ziel die Serumkalziumkonzentration zu steigern. Parathormon mobilisiert Kalziumphosphat aus dem Knochen, senkt durch Hemmung der Phosphatrückresorption in der Niere den Phosphatspiegel im Blut und stimuliert die Bildung von Calcitriol, das die Kalzium- und Phosphatrückresorption im Darm fördert und damit die Knochenmineralisierung begünstigt. Ein Anstieg des Serumkalziums bewirkt hingegen über den Calcium-sensitiven Rezeptors (CaSR) der Nebenschilddrüsenzellen eine Verminderung der Parathormonproduktion. Dieser Regelkreis ist bei den meist gutartigen Tumoren (Adenom, Hyperplasie) der Nebenschilddrüse gestört, so dass auch ein Anstieg des Serumkalziums nicht zu einer Verminderung der Parathormonproduktion führt. Die Folge ist eine vermehrt Kalzium- und Phosphatmobilisation aus dem Knochen und eine vermehrte renale Kalziumrückresorption. Es kommt zur Bildung von Nierensteinen, Nephrokalzinose, Verminderung der Knochendichte mit Häufung von Frakturen, Hypergastrinämie, Muskelschwäche, Müdigkeit bis hin zur Gefahr einer hyperkalzämischen Krise (Somnolenz, Koma, Polydipsie, Polyurie, Adynamie, Erbrechen, Exsikkose). Eine Nebenschilddrüsenüberfunktion kann sowohl als primäre Erkrankung der Epithelkörperchen, dann am häufigsten (ca. 85 %) als singuläres Adenom (= primärer Hyperparathyreoidismus) oder reaktiv bei Absinken des Kalziumspiegels (renal, intestinal) mit vermehrter Parathormonsekretion (= sekundärer Hyperparathyreodismus) auftreten.
Entfernung gesunder Nebenschilddrüsen oder die Verletzung der Gefäßversorgung sind die häufigsten Komplikationen nach Schilddrüsenoperationen
Aufgrund der geringen Größe, anatomisch engen Lage zur Schilddrüse und schwerer Abgrenzbarkeit gegenüber Lymphknoten und Fettgewebe sind unabsichtliche Entfernungen gesunder Nebenschilddrüsen oder die Verletzung der zarten Gefäßversorgung die häufigsten Komplikationen nach Schilddrüsenoperationen. Die Folge ist ein postoperativer Hypoparathyreoidismus. Die verminderte Parathormonproduktion führt zu einer Serumhypokalzämie mit gesteigerter Erregbarkeit von Muskeln und Nervenzellen. Eine permanente Nebenschilddrüsenunterfunktion, die postoperativ bei zwei bis fünf Prozent der Patienten nach Schilddrüseneingriffen auftritt, bedarf einer lebenslangen Vitamin-D- und Kalziumsubstitution, mit erheblichen Nebenwirkungen und Einschränkungen der Lebensqualität. Sowohl die Entfernung vergrößerter hyperfunktioneller Nebenschilddrüsen beim primären Hyperparathyreoidismus (Ursache ist in 85 % ein singuläres Adenom, 5 % Doppeladenom, 10–15 % Hyperplasie aller 4 Nebenschilddrüsen), als auch der Erhalt der Nebenschilddrüsen bei Schilddrüsenoperationen oder zentralen zervikalen Lymphknoten-Dissektionen erfordern neben einer gewebe- und gefäßschonenden Darstellung der Epithelkörperchen profunde Kenntnisse der Embryologie und Anatomie. Das Hauptproblem ist die Abgrenzung der Nebenschilddrüsen von umgebenden Lymphknoten sowie von Schilddrüsen- und Fettgewebe oder die atypische Lage der Epithelkörperchen.
Die Idee, Nebenschilddrüsen intraoperativ darzustellen, ist nicht neu. In der Vergangenheit wurden Methylenblau und 5-Aminolävulinsäure (5-ALA) zur intraoperativen Anfärbung von Nebenschilddrüsengewebe eingesetzt [2–6]. Aufgrund neuro- (Methylenblau) und phototoxischer Reaktionen an Haut und Augen (5-ALA) hat sich der Einsatz dieser Substanzen trotz der guten intraoperativen Darstellung der Nebenschilddrüsen nicht durchsetzen können [4–11]. Die optische Kohärzentomographie (OCT), ein laserbasiertes Schnittbildverfahren mit Auflösungen im Mikrometerbereich und sehr guter Gewebewiedererkennungsrate, konnte sich aufgrund praktischer Probleme (Sterilität der OCT-Sonde, intraoperatives Handling) im chirurgischen Alltag ebenfalls nicht etablieren [12–14]. Zu den intraoperativen Lokalisationstechniken zählt auch die Gammaprobe: Das Prinzip ist die Nebenschilddrüsen-spezifische Anreicherung von 99mTc-Sestamibi (MIBI) zwei Stunden nach Verabreichung in den Epithelkörperchen der Nebenschilddrüsen. Die MIBI-Anreicherung ist proportional zur mitochondrialen Aktivität von Nebenschilddrüsenzellen [15]. Zwei bis drei Stunden nach MIBI-Gabe kann mit einer Gamma-Sonde intraoperativ die höchste Radioaktivität gemessen werden. Diese Technik erfordert einen gewissen logistischen Aufwand und ist nur bei in der MIBI-Szintigraphie bereits lokalisierten Adenomen einsetzbar [16–18]. Aufwand, Logistik, Strahlenbelastung und die Einschränkung auf MIBI-positive Nebenschilddrüsen haben eine Verbreitung der Technik im chirurgischen Alltag verhindert.
Abbildung 1_a) Normale Nebenschilddrüse im Weißlicht. b) Nebenschilddrüse unter Anregung der Autofluoreszenz, die durch das Kamerasystem als blau-violettes Signal wiedergegeben wird.