Hirn-OP: Lichtstrahlen machen erstmals Seh- und Gefühlszentren sichtbar

VonUlrike Lüdkte

Eine neue Untersuchungstechnik, die mit Lichtstrahlen Hirnaktivität misst und in Bilder umwandelt, könnte Tumoroperationen am Gehirn künftig noch sicherer machen. Das „Intraoperative Optical Imaging“ (IOI) zeigt erstmals während der Operation, wo wichtige Funktionen wie Gefühl, Bewegung, Sehen oder Sprache lokalisiert sind, die geschont werden sollten. Darauf weist die Deutsche Gesellschaft für Chirurgie e. V. hin.

Ziel einer Operation bei Hirntumor ist, den Tumor vollständig zu beseitigen, so dass idealerweise auch noch ein kleiner Teil des benachbarten gesunden Gewebes mit entfernt wird, um eventuelle nochvorhandene vereinzelte Tumorzellen zu erfassen. Andererseits soll gesundes Gewebe geschont werden, wenn es für wichtige Funktionen wie Gefühl, Sprache, Bewegung oder Sehen zuständig ist. Hirntumorgewebe kann inzwischen gut sichtbar gemacht werden, etwa mit Farbstoffen, Magnetresonanztomografie, Computertomografie oder Ultraschall. „Bis heute können wir aber gesundem Gewebe leider nicht ansehen, für welche Funktionen es zuständig ist“, erklärt Professor Dr. med. Gabriele Schackert, Direktorin der Klinik und Poliklinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Dresden. „Dies wäre wichtig, um noch gezielter operieren zu können.“ Hier soll die Lichttechnologie IOI helfen.

Jede Hirnaktivität geht jedoch mit einer Steigerung der Durchblutung einher. Dies verändert wiederum die Lichtabsorption, wenn die Hirnoberfläche mit einer Lampe bestrahlt wird – vermehrte Hirnaktivität steigert die Absorption. Dieses Phänomen nutzt IOI.
Um mit dieser Technik wichtige Hirnareale sichtbar zu machen, stimulierte das Wissenschaftler-Team um Gabriele Schackert und Stephan Sobottka zunächst einen Nerv an der Körperoberfläche der narkotisierten Patienten. „In unserer Studie gaben wir leichte Stromimpulse an den Medianus-Nerven ab, der an der Innenseite des Unterarms verläuft und das Gefühl in der Hand vermittelt“, so Schackert. Reflexartig leitete der Nervus medianus die Impulse an seine übergeordnete Zentrale im Hirn weiter, die für das Gefühl zuständig ist. Sie war nun ebenfalls aktiviert und damit stärker durchblutet.

Eine Kamera, die im Operationsmikroskop integriert ist, filmt die lichtbestrahlte Hirnoberfläche während dieses Vorgangs. Vor der Kamera sitzt ein Filter, der bevorzugt Wellenlängen passieren lässt, in denen das Blut eine starke Absorption zeigt. Ein Computer setzt die Informationen in Bilder um. Innerhalb von zehn bis fünfzehn Minuten entsteht so eine zweidimensionale Karte, in der die aktivierte Hirnregion zu erkennen ist.
„Die Bilder sind genau und zuverlässig“, erklärt Professor Schackert, nachdem IOI an 41 Patienten erprobt wurde. „Damit können wir erstmals wichtige Hirnfunktionen annähernd in Echtzeit erkennen.“ Zuvor war es den Dresdner Forschern gelungen, durch eine Reizung des Sehnerven – sie leuchteten dem Patienten ins Auge – das Sehzentrum zu lokalisieren.

Die Neurochirurgin weiß, dass Patienten mit Hirntumoren große Angst haben, Einbußen bei Sprache, Bewegung oder Sehen zu erleiden. „Um die Lebensqualität der Patienten zu bewahren, ist es deshalb sehr wichtig, so schonend wie möglich zu operieren“, sagt sie. Sollte das IOI sich im klinischen Alltag bewähren, wäre dies ein wichtiger Fortschritt für die Sicherheit der Patienten.

„Der Funktionserhalt ist eines der wesentlichen Anliegen der Chirurgie“, erläutert Professor Dr. med. Joachim Jähne, Präsident der DGCH. Verbesserte Bildverfahren in der Neurochirurgie könnten auch für andere chirurgische Fächer eine Schrittmacherfunktion haben. Erste Erfahrungen mit dem IOI bei Tumoreingriffen werden auf dem 131. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie (DGCH) vorgestellt, der vom 25. bis 28. März 2014 in Berlin stattfindet.

Literatur:
Sobottka SB, Meyer T, Kirsch M, Koch E, Steinmeier R, Morgenstern U, Schackert G: Intraoperative optical imaging of intrinsic signals: a reliable method for visualizing stimulated functional brain areas during surgery. J Neurosurg. 119(4), 853–863 (2013).

Sobottka SB, Meyer T, Kirsch M, Reiss G, Koch E, Morgenstern U, Schackert G: Assessment of visual function during brain surgery near the visual cortex by intraoperative optical imaging. Biomed. Tech., 58(3), 249–256 (2013).

Quelle:
Deutsche Gesellschaft für Chirurgie e. V.
http://www.dgch.de

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