Planung und Optimierung von Hirntumor-Operationen

Mithilfe des motorischen Mappings und einer DTI-basierten Darstellung der Pyramidenbahn können wir das individuelle Risiko für eine neue postoperative Parese (=neue motorische Schwäche) objektiv berechnen. Die Untersuchung hilft aber nicht nur bei der Patientenberatung, sondern hat auch einen entscheidenden Einfluss auf die Operationsplanung und -strategie. Die genaue räumliche Analyse zwischen Tumorgewebe, welches zu entfernen gilt, und funktionellen Gehirnarealen, die man auf keinen Fall schädigen darf, spielt eine Schlüsselrolle. Wir sind so in der Lage, Patientinnen und Patienten mit vordiagnostiziertem, „inoperablem Hirntumor“ eine Perspektive zu bieten.

Im Rahmen einer multizentrischen Studie werden wir mithilfe neuartiger Analysetechnologien (Machine Learning) neue Erkenntnisse gewinnen, um die Operationsplanung und Behandlungsqualität weiter zu verbessern.

Die Anwendung der navigierten transkraniellen Magnetstimulation zur Identifikation Sprach-eloquenter Hirnareale als präoperative Diagnostik ist erstmals von Lioumis et al. 2012 beschrieben worden. Mithilfe einer repetitiven Stimulation (rTMS) setzt man im Gehirn eine sog. funktionelle Läsion. Das heißt, zum Zeitpunkt der Stimulation werden fokal Neurone gehemmt. Sollte die Patientin oder der Patient während der Stimulation nicht mehr in der Lage sein zu sprechen, ist dies ein indirekter Hinweis, dass das stimulierte Hirnareal an der Sprachverarbeitung beteiligt ist. In einem Vergleich mit der direkten kortikalen Stimulation, was dem aktuellen Gold-Standard zur Identifikation Sprach-eloquenter Areale entspricht, wurde eine hohe Sensitivität (90%) und eine mäßige Spezifität (24%) nachgewiesen (Picht et al. 2013). Seitdem wird die Technik stetig in einer internationalen Konsensusgruppe verbessert und publiziert (Krieg et al. 2017). Erste Veröffentlichungen zeigen zudem die Möglichkeit auf, die Qualität einer MRT-DTI-basierten Faserbahndarstellung des Sprachnetzwerkes mithilfe der Daten der TMS zu verbessern (Raffa et al. 2016).  

Ähnlich wie bei Erwachsenen ermöglicht eine präoperative Analyse wichtiger funktioneller Zentren, v.a. der Sprache und der Motorik, auch bei Kindern eine bessere Patientenberatung und eine bessere chirurgische Planung. Erstmalig haben wir ein Sprach-TMS mit Darstellung des Sprachnetzwerkes eines 6-jährigen Jungen mit einem Sprach-eloquenten Hirntumor veröffentlicht. Mithilfe der Ergebnisse konnte eine komplette Entfernung des Hirntumors erzielt werden, ohne dass ein neues neurologisches Defizit postoperativ auftrat. Mit verschiedenen Projekten arbeiten wir an einer kontinuierlichen Verbesserung der Funktionsanalyse bei Kindern.