Landkarte funktional bedeutsamer Hirnareale

Am Klinikum der Universität München – Großhadern wird ab sofort ein Projekt zur funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) von der Bayerischen Forschungsstiftung für den Zeitraum von drei Jahren gefördert.

Diese Bildgebungsverfahren gewinnen für die neurochirurgische Operations-Planung immer mehr an Bedeutung. Mit ihrer Hilfe soll es möglich werden, zum Beispiel Hirntumore bei gleichzeitiger optimaler Schonung funktioneller Areale möglichst vollständig zu entfernen.

Das Forschungsprojekt mit einem Gesamtvolumen von 1 Million Euro wird gemeinsam von der Neurochirurgischen Klinik, der Abteilung für Neuroradiologie und der Arbeitsgruppe Neuropsychologie der Klinik für Physikalische Medizin und Rehabilitation durchgeführt. Als industrieller Forschungspartner konnte die bayerische High-Tech Firma BrainLAB AG aus Heimstetten gewonnen werden. Die BrainLAB AG ist einer der weltweit führenden Hersteller von Navigationssystemen für den chirurgischen Einsatz. Das Endziel des Projekts ist die Verbesserung der Verfahren für die Identifizierung funktional bedeutsamer Hirnareale, so dass Gehirnoperationen schonender und zugleich effizienter durchgeführt werden können.

Funktionelle bildgebende Verfahren wie die fMRT haben das Ziel, die Aktivitätsmuster des Gehirns bei bestimmten Leistungen wie Motorik oder Sprache zu erfassen und somit die an diesen Leistungen beteiligten Hirnareale zu identifizieren. Wenn etwa bekannt ist, welche Hirnareale bei einem Patienten essentiell an sprachlichen Leistungen beteiligt sind, können diese Areale bei der Entfernung von Tumorgewebe geschont werden. Dadurch lässt sich das Risiko, dass beim Patienten nach der Operation Sprachstörungen auftreten, erheblich mindern. Allerdings herrscht bezüglich der funktionellen Bildgebung noch große Unsicherheit darüber, wie zuverlässig diese Bilddaten wirklich sind, also inwieweit sie dem Anspruch genügen, Hirnfunktionen reproduzierbar abzubilden und damit sicher zu lokalisieren. In dem nun beginnenden Projekt am Klinikum der Universität München sollen solche Verfahren zur Funktionslokalisation im Gehirn mittels fMRT zunächst überprüft und im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit optimiert werden. In einem nächsten Schritt wird dann die Gültigkeit der gewonnenen Daten geprüft. Eine hervorragende Möglichkeit hierzu ist die intraoperative Stimulation. Hierbei werden während einer Hirnoperation durch elektrische Reizung der Hirnoberfläche Bewegungen evoziert bzw. Sprachfunktionen kurzzeitig und reversibel gestört, was eine individuelle Kartierung (Mapping) dieser Funktionen ermöglicht. Die präoperativen fMRI-Bilddaten können nun mit diesen Mapping-Daten verglichen werden; dadurch werden Aussagen darüber möglich, ob die funktionelle Bildgebung wirklich das misst, was sie zu messen vorgibt. Eine wichtige Hilfe bei dieser Vorgehensweise bieten dreidimensional arbeitende Navigationssysteme, die den momentanen „Arbeitsort“ des Neurochirurgen am Gehirn in Echtzeit auf die individuelle Hirnanatomie und die funktionellen fMRI-Daten abbilden und die Lokalisationsgenauigkeit entscheidend erhöhen. Durch die Integration der Information über Hirnfunktionen in die Navigationssysteme können diese Funktionen intraoperativ geortet und geschont werden.

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Dr. Josef Ilmberger
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