Magnetencephalographie unterstützt Epilepsieforschung

Lokalisierung der überaktiven Bereiche des Gehirns

Elektrische Signale der Nerven verursachen im Gehirn schwache magnetische Felder, die sich mittels Magnetencephalographie (MEG) messen lassen. Inwieweit diese Methode das direkte Messen elektrischer Nervenaktivität in der Diagnose und Behandlung von Epilepsie ergänzen kann, wurde nun im Rahmen eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF untersucht.

Die Lokalisierung der überaktiven Bereiche des Gehirns ist für die Behandlung der Epilepsie dann ausschlaggebend, wenn Medikamente nicht wirken. „Obwohl die heute verfügbaren Medikamente sehr effektiv sind, kann man zwanzig Prozent der Patienten so nicht helfen. Für den Großteil der Betroffenen stellen chirurgische Eingriffe eine wirksame Alternative dar. Die betroffenen Hirnregionen werden dabei entfernt. Damit eine so erzielte Anfallsfreiheit nicht auf Kosten neurologischer Ausfallerscheinungen geht, muss der betroffene Bereich vor jedem Eingriff genauestens lokalisiert werden“, erklärt Christoph Baumgartner, Leiter der Abteilung für Klinische Epilepsieforschung.

Dafür steht neben anderen Messverfahren auch das Oberflächen-EEG als nicht invasive Methode zur Verfügung. Die Genauigkeit der EEG-Messungen wird aber dadurch eingeschränkt, dass die Kopfhaut und der Schädelknochen als Isolatoren wirken. Zusätzlich ist ein externer Referenzwert zur Interpretation der elektrischen Signale notwendig. Dieser unterliegt oftmals äußeren Störeinflüssen. Infolge dieser Probleme wird das genaue lokalisieren überaktiver Hirnregionen erschwert.

Derzeit müssen zur Absicherung der Ergebnisse Messelektroden direkt in das Gehirn implantiert werden, um so die räumliche Auflösung zu erhöhen. „Eine Alternative zu diesem für die Patienten sehr belastenden und auch risikoreichen Eingriff kann die Ergänzung des EEG mit dem MEG sein. Beide Methoden beruhen zwar auf dem gleichen physiologischen Vorgang – Änderungen des Ladungspotenzials von Nervenfaserendungen -, doch messen sie unterschiedliche Effekte und können sich so ergänzen“, führt Prof. Baumgartner aus.

Teil des FWF-Projekts war die Entwicklung eines biophysikalischen Modells, das es erlaubt, die Messergebnisse in Verbindung mit räumlichen Daten des Gehirns aus der Magnetresonanztomographie zu bringen. So können die betroffenen Hirnregionen mit der notwendigen Präzision lokalisiert werden. Zu den Kosten dieser verbesserten Patientenversorgung erklärt Baumgartner: „Ein MEG-Gerät kostet derzeit 1,5 Mio. Euro. Ein modernes EEG-Gerät ist schon ab 30.000 Euro zu haben. Auch aus Kostengründen ist es
wichtig, die Vorteile des MEG genau zu definieren, so dass ein optimaler Einsatz gewährleistet ist.“