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Bonner Hirnchirurgen erproben Navigationshilfe im Schädel

25.01.2011
Neurochirurgen verlassen sich bei Operationen unter anderem auf detaillierte Hirn-Atlanten. Diese zeigen zwar den Normalzustand, nicht aber die individuellen anatomischen Verhältnisse im Schädel des Patienten. Ein neues Verfahren könnte Medizinern künftig die Orientierung im Gehirn erleichtern.

Forscher der Universität Bonn und des Rehabilitationszentrums Godeshöhe haben die Navigationshilfe in einer Pilotstudie erprobt. In der Zeitschrift Neurosurgery (doi: 10.1227/NEU.0b013e31820a1a20) berichten sie über einen Parkinson-Patienten, den sie so erfolgreich operiert haben.

Jeder Mensch ist anders. Jedes Gehirn auch. Diese Tatsache erschwert unter anderem die Behandlung von Parkinson-Patienten: Das für die Krankheit charakteristische starke Zittern lässt sich zwar in aller Regel durch einen operativen Eingriff beheben. Dazu muss der Hirnchirurg aber exakt die gewünschte Zielregion treffen. Und das, ohne sie sehen zu können: Er operiert gewissermaßen im Blindflug.

Die im Neurosurgery-Artikel vorgestellte Methode könnte sie dabei künftig unterstützen. Sie basiert darauf, dass sich mit modernen Magnetresonanz-Tomographen die „Verkabelung“ des Gehirns sichtbar machen lässt. „Der Kabelstrang, für den wir uns interessieren, liegt rund acht Zentimeter unter der Schädeldecke im so genannten Thalamus“, erklärt der Bonner Neurochirurg Professor Dr. Volker Coenen. „Typischerweise leiden Parkinson-Patienten unter einem Tremor, der koordinierte Bewegungen erschwert oder gar unmöglich macht. Wenn wir in die Nähe des Thalamus-Kabels eine Elektrode implantieren und mit elektrischen Pulsen reizen, verschwindet dieses Zittern meist.“

Korrekte Platzierung gelingt nicht immer

Doch wo liegt der Kabelstrang genau? Die direkte Sicht ist dem Chirurgen versperrt: Die Operationsöffnung in der Schädeldecke misst nur wenige Millimeter. Außerdem befindet sich sein Ziel anderthalb Handbreit unter der Hirnoberfläche. Doch selbst wenn er freie Sicht hätte, könnte er das Nervenbündel mit bloßem Auge nicht ausmachen. Dazu hebt es sich nicht genug von der umgebenden Hirnmasse ab. Selbst moderne Röntgenverfahren wie die Computertomographie müssen in diesem Fall passen.

Die Operation erfolgt daher immer unter örtlicher Betäubung. So lässt sich direkt kontrollieren, ob der Tremor bei Reizung der Elektrode nachlässt. Ansonsten heißt es nachjustieren. Dennoch ist der Eingriff selbst bei erfahrenen Chirurgen nicht immer von Erfolg gekrönt. Dazu sind Gehirne individuell einfach zu unterschiedlich. „Außerdem war bislang nicht klar, ob es tatsächlich der Kabelstrang ist, den wir treffen müssen, oder eine Region in der Nähe“, erläutert Coenen.

„Landkarte“ des Gehirns

In ihrer Pilotstudie haben die Autoren daher bei einem 73-Jährigen vor der OP den Schädel mit einem speziellen Magnetresonanz-Tomographie-Verfahren durchleuchtet. Damit lässt sich unter anderem feststellen, in welche Richtungen das Wasser im Hirngewebe diffundiert. Nervenstränge sind für die Gewebsflüssigkeit ein undurchdringliches Hindernis: Sie kann lediglich daran entlang fließen. Diese gerichteten Wasserströme werden im Tomographie-Bild sichtbar.

Die Ärzte erstellten so eine individuelle Landkarte des Gehirns ihres Patienten. Darin war auch das entsprechende Nervenbündel im Thalamus eingezeichnet. Bei der Operation konnten sie die Elektrode daher exakt an die passende Stelle schieben.

Die Elektrode endet in vier Kontakten, die jeweils einige Millimeter auseinander liegen. „Wir haben nun jeden dieser Kontakte einzeln gereizt und dann die Wirkung auf den Tremor untersucht“, sagt Coenen. Das Resultat war eindeutig: Das Zittern ließ sich umso besser kontrollieren, je geringer der Abstand des gereizten Kontakts zum Kabelstrang war. „Das Nervenbündel im Thalamus ist also tatsächlich die Struktur, auf die es bei der Operation ankommt“, resümiert der Neurochirurg. „Wir wollen nun in einer umfangreicheren Studie überprüfen, ob uns unser Verfahren tatsächlich dabei hilft, die Elektroden korrekt zu platzieren.“

Falls ja, wäre das für Parkinson-Patienten eine gute Nachricht. Denn einerseits ließe sich die Erfolgsquote der Operation eventuell durch eine passgenauere Platzierung der Elektroden noch steigern. Außerdem gilt: Je besser die Elektrode „sitzt“, desto geringer die Spannung, mit der sie gereizt werden muss. Und damit sinkt wiederum das Risiko, dass angrenzende Hirnbereiche ungewollt ebenfalls stimuliert werden.

Kontakt:
Professor Dr. Volker Arnd Coenen
Schwerpunkt Stereotaxie und MR-basierte Operationsverfahren
Klinik und Poliklinik für Neurochirurgie, Universitätsklinikum Bonn
Telefon: 0228/287-16503
E-Mail: volker.coenen@ukb.uni-bonn.de

Frank Luerweg | Uni Bonn
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

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