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Der neue Blick ins Gehirn

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Bild: University of Pittsburgh
Der Patient leidet unter Krampfanfällen und starken Kopfschmerzen und wird ins Krankenhaus eingeliefert. Dort stellen die Ärzte eine Gefäßmissbildung, ein sogenanntes Kavernom, im Gehirn des 53-Jährigen fest. Die Neurologen entscheiden sich für eine Operation. Doch die Verletzung liegt tief im Gehirn, und es gibt verschiedene operative Zugänge, die die Chirurgen nehmen könnten ? nur: welcher ist der Beste?

In solchen Fällen gibt es nämlich ein Problem: Bei Operationen wissen Ärzte zwar ungefähr, für welche Funktionen der betreffende Bereich im Gehirn zuständig ist, jedoch sind Nervenfasern, die verschiedene Gebiete im Gehirn verbinden, schwer nachzuverfolgen. Da hilft auch die moderne Bildgebung nur bedingt weiter. ?Normale Magnetresonanztomografie- (MRT-) oder CT- (Computertomografie-)Scans zeigen uns, wo eine Masse im Gehirn liegt, aber nicht, ob eine Verletzung die Gehirnfasern zusammen oder zur Seite drückt, oder sie sogar schon zerstört hat?, sagt Juan Fernandez-Miranda von der Pitt School of Medicine. Er gehört zu einem Team von Wissenschaftlern, das diesem Problem mit einer neuartigen Methode zuleibe rücken will. ?Zwar geben uns die Symptome des Patienten eine Ahnung vom Ausmaß der Verletzung, aber bis zur Operation wissen wir nicht, ob der Eingriff wichtige Leitungsbahnen in der Nähe der Masse oder auf dem chirurgischen Weg dorthin beschädigen könnte?, fährt der Neurochirurg fort.

Daher entschieden sich die Ärzte im oben beschriebenen Fall für ein neues bildgebendes Verfahren, um den Schaden im Gehirn besser bewerten zu können: das sogenannte High Definition Fiber Tracking, kurz HDFT. Diese innovative Technik verbindet einen herkömmlichen MRT-Scan mit von einem Computer rekonstruierten dreidimensionalen Fasern. Diese ragen wie bunte Gewächse aus dem schwarzweißen MRT-Scan hervor. Bei dem 53-jährigen Patienten half HDFT nicht nur dabei, den genauen Ort des Kavernoms ausfindig zu machen, sondern auch, die beste operative Route zu wählen, bei der wichtige Nervenverbindungen nicht verletzt wurden.

In anderen Fällen können Chirurgen mithilfe des HDTF auch vorhersagen, welche Probleme bei einer Gehirnverletzung auftreten können. Selbst langfristige Prognosen, zum Beispiel über das Verschwinden einer durch eine Schädigung entstandene Lähmung, ließen sich erfolgreich machen. Im Versuch wurden 36 kranke Probanden einem HDTF-Scan unterzogen, und die vom Computer berechneten Gefäßkonstruktionen des bildgebenden Verfahrens später bei der Operation mit den echten Leitungsbahnen verglichen. Die Erwartungen der beteiligten Forscher wurden komplett erfüllt; die Abbildung des Scans stimmte mit der Wirklichkeit überein. Gleichzeitig bestätigten sich die Vorzüge des HDTF-Verfahrens auch bei der Sektion von zwanzig menschlichen Gehirnen.

Mit der neuen Methode könne man sich statt an Vermutungen an den HDFT-Bildern orientieren, erläutert Robert Friedlander, Professor für Neurochirurgie und Co-Autor der Studie. Denn die HDFT-Technologie gibt den Ärzten die Gelegenheit, fundierte Entscheidungen über die Operation zu treffen.

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Noch fehlen weitere Studien, um die Vor- und Nachteile des HDTF-Verfahrens ausführlicher zu dokumentieren. Außerdem dauert ein Scan momentan noch etwa 45 Minuten ? zu lang, so die Forscher, um in der klinischen Praxis Anwendung zu finden. Doch die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass HDTF Zukunft hat. ?Obwohl wir noch daran arbeiten müssen, die Methode zu optimieren, hat HDFT ein großes Potenzial als Werkzeug für Neurochirurgen, Neurologen und Rehabilitationsexperten?, sagt Friedlander. ?Die Technologie wird besser und besser, und ich kann von dem, was wir in ein oder zwei Jahren leisten können, nur träumen.?

Juan Fernandez-Miranda (University of Pittsburgh) et al.: Neurosurgery, doi: 10.1227/NEU.0b013e3182592faa © wissenschaft.de ? Sabine Kurz
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