Wie Lichtstrahlen Hirntumor-OPs sicherer machen können

Mehr als 100 Patienten hat das neurochirurgische Team von Prof. Gabriele Schackert mit Hilfe des „Intraoperativen Optical Imaging“ (IOI) schon operiert. Mit Erfolg, wie die Direktorin der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Dresden auf dem Chirurgenkongress am 26. März in Berlin berichtete. Das bildgebende Verfahren wurde von den Dresdner Neurochirurgen gemeinsam mit Ingenieuren entwickelt. Es zeigt erstmals während der Operation, wo wichtige Funktionen wie Gefühl, Bewegung, Sehen oder Sprache sitzen. Diese Areale gilt es bei einer Hirntumor-OP maximal zu schonen. „Wenn der Patient durch eine Operation neurologische Defizite erleidet, dann haben wir unseren Job nicht gut gemacht“, sagte Schackert, die zugleich erste Vorsitzende der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC)ist. Das Dilemma für den Operateur: Hirntumorgewebe kann zwar inzwischen mit Farbstoffen, MRT, CT oder Ultraschall gut sichtbar gemacht werden, aber gesundem Gewebe kann er nicht ansehen, für welche Funktionen es zuständig ist. „Dies wäre aber wichtig, um noch gezielter operieren zu können“, erklärte Gabriele Schackert in Berlin.

Stimulierte Hirnareale sind stärker durchblutet

Abhilfe soll die Lichttechnologie IOI schaffen, die nach Auskunft der Neurochirurgin auf einem denkbar einfachen Prinzip beruht: Da jede Hirnaktivität mit einer Steigerung der Durchblutung einhergeht, wird die Lichtabsorption verändert, sobald die Hirnoberfläche mit einer Lampe bestrahlt wird. Vermehrte Hirnaktivität steigert die Absorption. Folglich hebt sich das stark durchblutete Hirngewebe farblich von seiner Umgebung ab – jedenfalls mit der richtigen Technik. Schon in den 1990er Jahren haben internationale Wissenschaftler versucht, sich dieses Prinzip für Hirntumor-Operationen zu Nutze zu machen, sind aber an der Umsetzung gescheitert. Die Dresdner scheinen nun erfolgreicher gewesen zu sein.

In ihrer Studie stimulierte das Team um Schackert verschiedene Nerven an der Körperoberfläche der narkotisierten Patienten. Um etwa das Sehzentrum sichtbar zu machen, leuchteten die Ärzte dem Patienten ins Auge und stimulierten somit den Sehnerv. In anderen Experimenten gaben die Wissenschaftler Stromimpulse an den Medianus-Nerven ab, der an der Innenseite des Unterarms verläuft und das Gefühl in der Hand vermittelt. „Reflexartig hat der Nerv die Impulse an seine übergeordnete Zentrale im Hirn weitergeleitet. Das entsprechende Areal war nun ebenfalls aktiviert und damit stärker durchblutet“, erläuterte Schackert die intraoperative Aktivierung von Funktionsarealen.

Eine Spezialkamera liefert Bilder in beinahe Echtzeit

Damit das aktivierte Areal auch für den Operateur sichtbar wird, ist eine Kamera in das Operationsmikroskop integriert, deren Informationen von einem Computer in Bilder umgesetzt werden. Vor der Kamera sitzt ein Filter, der bevorzugt Wellenlängen passieren lässt, in denen das Blut eine starke Absorption zeigt. Innerhalb von zehn bis fünfzehn Minuten entsteht so auf dem Bildschirm eine zweidimensionale Karte, in der die aktivierte Hirnregion genau zu erkennen ist. „Damit können wir erstmals wichtige Hirnfunktionen annähernd in Echtzeit erkennen“, kommentierte die Neurochirurgin die Ergebnisse. Voraussetzung sei aber, dass die Hirnareale nicht durch den Tumor geschädigt seien.

„Intraoperative Optical Imaging“

Gemeinsam mit der Universitätsklinik Leipzig wollen die Dresdner Wissenschaftler das „Intraoperative Optical Imaging“ nun weiter erproben. Mittelfristig sollen weitere Kliniken eingebunden werden. „Sollte sich das IOI im klinischen Alltag bewähren, wäre dies ein wichtiger Fortschritt für die Sicherheit der Patienten“, sagte Schackert. „Unser Ziel ist daher eine multizentrische Studie, in der wir den Nutzen des Verfahrens weiter erhärten können.“

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