Beyond White Light Neue Bildgebungsmodalitäten zur Verbesserung von Diagnose und Therapie in der minimal-invasiven Chirurgie Thorsten Jürgens, Olympus Surgical Technologies Europe 07.05.2015 | COMPAMED Frühjahrsforum Beyond White Light Agenda Olympus Konzern – Key Facts Entwicklung der minimal-invasiven Chirurgie Alternative Bildgebungsmodalitäten Fluoreszenz Bildgebung (1): Photo-Dynamische Diagnostik Spektrale Bildgebung: Narrow Band Imaging Fluoreszenz Bildgebung (2): Nah-IR Fluoreszenz Fluoreszenz Bildgebung (3): Molekulare Bildgebung Fazit © Olympus Surgical Technologies Europe Page 2 1 Olympus Konzern: Produktmeilensteine DSX SERIE Asahi Mikroskop (1920) MIKROSKOPIE SPIEGELLOSE OM‐D SERIE Semi‐Olympus 1 (1936) KAMERA & AUDIO ENDOEYE FLEX 3D Weltweit erste Gastrokamera (1950) MEDIZINTECHNIK © Olympus Surgical Technologies Europe Page 3 Olympus Konzern: Umsatz und Geschäftsbereiche Mikroskopie & Industrie 13,8% Medizintechnik 69,0% Nordamerika Europa Japan Asien / Ozeanien Andere 35,7% 26,1% 21,5% 14,2% 2,5% 713,3 Mrd. ¥ ca. 5,3 Mrd. € Kamera & Audio 13,5% Konsolidierte Finanzergebnisse nach Geschäftsbereichen für das am 31. März 2014 beendete Geschäftsjahr. Andere 3,7% © Olympus Surgical Technologies Europe Page 4 2 Olympus Surgical Technologies Europe (OSTE) Standorte Hauptgeschäftssitz F&E Produktion Tech. Marketing Vertrieb, Service Training Surgical Imaging Surgical Instruments OR Integration Reprocessing Personal: 907 HAMBURG F&E Produktion BERLIN CARDIFF Surgical Energy Personal: 88 PREROV F&E Produktion Surgical Energy Partner Tech. TUTTLINGEN Disposables Produktion Personal: 200 Personal: 306 HNO Instrumente Beschaffung Personal: 17 Personalzahlen Stand: 31. März 2014 Über 1.500 Mitarbeiter in Europa © Olympus Surgical Technologies Europe Page 5 OLYMPUS SURGICAL TECHNOLOGIES EUROPE Olympus Surgical Technologies Europe (OSTE) Produktsortiment Video Endoskope Energie Produkte Optiken / Teleskope Wiederaufbereitung OP Integration Mechanische Instrumente Flexible Endoskope Handinstrumente Das gesamte Portfolio besteht aus rund 5.000 Medizinprodukten. © Olympus Surgical Technologies Europe Seite 6 3 Entwicklung der minimal-invasiven Chirurgie Historie 2013 Kunden-Nutzen 1964 1878 Nitze/Leiter © Olympus Surgical Technologies Europe Reuter: Video HD Video Zeit Page 7 Fluoreszenz Bildgebung: Photo-Dynamische Diagnostik Funktionsprinzip der Fluoreszenz-Bildgebung © Olympus Surgical Technologies Europe Page 8 4 Fluoreszenz Bildgebung: Photo-Dynamische Diagnostik Funktionsprinzip – Anreicherung des Farbstoffs Verabreichung des Kontrastmittels – z.B. Instillation von Hexvix in die Blase bei der Diagnose und Behandlung von Blasenkrebs Kontrastmittel induziert Anreicherung des Fluorophors (Protoporphyrin IX) in Krebszellen Durch Anreicherung werden Krebszellen im Fluoreszenz-Bild sichtbar © Olympus Surgical Technologies Europe Page 9 Fluoreszenz Bildgebung: Photo-Dynamische Diagnostik Anwendungsbeispiel Blasenkrebs – Erkennung von Frühstadien Hexaminolevulinate Guided Fluorescence Cystoscopy Reduces Recurrence in Patients With Nonmuscle Invasive Bladder Cancer Stenzl, Arnulf et al., The Journal of Urology , Volume 184 , Issue 5 , 1907 - 1914 Ergebnis (1) In 47 / 286 Patienten (16%) wurde min. 1 Tumor nur unter Fluoreszenz detektiert (p = 0.001). Schlussfolgerung (1) PDD Zystoskopie führt zu einer signifikanten Verbesserung der Erkennung von Ta und T1 Tumoren © Olympus Surgical Technologies Europe Page 10 5 Fluoreszenz Bildgebung: Photo-Dynamische Diagnostik Anwendungsbeispiel Blasenkrebs – Erfolgskontrolle Hexaminolevulinate Guided Fluorescence Cystoscopy Reduces Recurrence in Patients With Nonmuscle Invasive Bladder Cancer Stenzl, Arnulf et al., The Journal of Urology , Volume 184 , Issue 5 , 1907 - 1914 Ergebnis (2) Relative Verringerung von Rezidiven um 16% (p = 0.026) in 9 Monatigem Kontrollzeitraum Schlussfolgerung (2) PDD Zystoskopie führt zu einer signifikanten Reduktion von Rezidiven in den ersten 9 Monaten nach der Behandlung. © Olympus Surgical Technologies Europe Page 11 Fluoreszenz Bildgebung: Photo-Dynamische Diagnostik Marktdurchdringung Die Anwendung von PDD variiert stark von Land zu Land Beispiel für schleppende Umsetzung: – 1996 – Markteinführung von PDD – 2015 – National Institute for Health and Care Excellence (NIHC) in GB empfiehlt die Anwendung von PDD zur Verbesserten Erkennung von Blasenkrebs in einer neuen Guideline. Gründe: – Zusätzliche Investitionen (spezieller Kamerakopf, Endoskop, Lichtquelle) – Zusätzliche Kosten für den Farbstoff (z.B. HEXVIX @ 450,- EUR) – Erhöhte logistische Komplexität (Instillation eine Stunde vor der Anwendung) – Erhöhte technische Komplexität © Olympus Surgical Technologies Europe Page 12 6 Spektrale Bildgebung: Narrow Band Imaging (NBI) Funktionsprinzip Ein Filter erzeugt zwei 60nm breite Spektren die um Mittenwellenlägen von 415nm (blau) bzw. 540nm (grün) zentriert sind. Durch die Absorptions-Charakteristik von Hämoglobin wird der Kontrast von Blutgefäßen erhöht. Durch die unterschiedlichen Eindringtiefen des blauen und grünen Lichts kann die anatomische Schicht in der ein Blutgefäß verläuft ermittelt werden. © Olympus Surgical Technologies Europe Page 13 Spektrale Bildgebung: Narrow Band Imaging (NBI) Anwendungsbeispiel Blasenkrebs – Erkennung von Frühstadien Cauberg, Evelyne CC, et al. "Narrow band imaging cystoscopy improves the detection of non–muscleinvasive bladder cancer." Urology 76.3 (2010): 658-663. © Olympus Surgical Technologies Europe Gefäße in der Sub-Mucosa erscheinen in cyaner Farbe Gefäße in der Mucosa erscheinen in brauner Farbe Page 14 7 Spektrale Bildgebung: Narrow Band Imaging (NBI) Anwendungsbeispiel Endometriose Barrueto, Fermin F., and Kevin M. Audlin. "The use of narrowband imaging for identification of endometriosis." Journal of minimally invasive gynecology 15.5 (2008): 636-639. Gefäße in der Sub-Serosa erscheinen in cyaner Farbe Gefäße im Mesothel erscheinen in brauner Farbe © Olympus Surgical Technologies Europe Page 15 Fluoreszenz Bildgebung: Nah-IR Fluoreszenz Funktionsprinzip der Fluoreszenz-Bildgebung © Olympus Surgical Technologies Europe Page 16 8 Fluoreszenz Bildgebung: Nah-IR Fluoreszenz Funktionsprinzip – Nah-IR Farbstoff Indocyanin Grün (ICG) Absorptionsmaximum bei 800nm Emissionsmaximum bei 830nm. Klinisch Verfügbar in EU, US, JP Sehr geringe Komplikationsrate: 0.05% © Olympus Surgical Technologies Europe Page 17 Fluoreszenz Bildgebung: Nah-IR Fluoreszenz Perfusions-Kontrolle der Anastomose – Hintergrund Motivation Anastomose Insuffizienzen nach Resektion von malignen Kolorektal-Karzinom: 5% - 10%. Die Gründe sind multifaktoriell - Entzündungen / Wundheilungsstörungen - Naht-Insuffizienzen - Mangelversorgung durch zu geringe Durchblutung führt zu Nekrosen Ansatz ICG ermöglicht es dem Chirurgen die Qualität der Durchblutung zu bewerten Dadruch besteht die Möglichkeit das Risiko einer Insuffizienz bereits während OP zu erkennen. © Olympus Surgical Technologies Europe Page 18 9 Fluoreszenz Bildgebung: Nah-IR Fluoreszenz Perfusions-Kontrolle der Anastomose – Video Material mit freundlicher Genehmigung von H. Esnaashari / H.P. Bruch (UKSH, Lübeck) Image Material courtesy of H. Esnaashari / H.P. Bruch (UKSH, Lübeck) Image Material courtesy of H. Esnaashari / H.P. Bruch (UKSH, Lübeck) Gute Perfusion Insuffiziente Perfusion © Olympus Surgical Technologies Europe Page 19 Fluoreszenz Bildgebung: Molekulare Bildgebung Entwicklung neuer und spezifischer Farbstoffe Klinische Anwendung Fluoreszin ICG HEXVIX approval Phase Ⅲ Phase Ⅱ Phase Ⅰ OTL‐38 ASY*-FITC unspezifisch CW800 cRGD‐ZW800 Cy5.5 ZW800‐1 spezifisch AVB‐620 XXX YYY Nano-Partikel ZZZ Forschung © Olympus Surgical Technologies Europe Page 20 10 Fluoreszenz Bildgebung: Molekulare Bildgebung Gezielte Markierung von Tumor-Zellen (Ovarial-Karzinom) The prognosis in advanced-stage ovarian cancer remains poor. Tumor-specific intraoperative fluorescence imaging may improve staging and debulking efforts in cytoreductive surgery and thereby improve prognosis. The overexpression of folate receptor-α (FR-α) in 90–95% of epithelial ovarian cancers prompted the investigation of intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer surgery using an FRα–targeted fluorescent agent. In patients with ovarian cancer, intraoperative tumor-specific fluorescence imaging with an FR-α–targeted fluorescent agent showcased the potential applications in patients with ovarian cancer for improved intraoperative staging and more radical cytoreductive surgery. Nature medicine, 17(10), 1315-1319. © Olympus Surgical Technologies Europe Page 21 Fazit Modalitäten wie NBI, PDD oder N-IR liefern dem Chirurgen zusätzliche Informationen über Anatomie und Pathologie im Verlauf einer Prozedur NBI und PDD werden bereits regelhaft in der klinischen Versorgung eingesetzt. Der Nutzen der Nah-IR Bildgebung wird aktuell in mehreren klinischen Studien untersucht. In der Zukunft werden alternative Farbstoffe gezielte Markierung von Risikostrukturen und Erkrankungen ermöglichen © Olympus Surgical Technologies Europe Page 22 11
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