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Stereotaxie (Stereotaktische Neurochirurgie) - Methoden

Stereotaktische Neuroonkologie


Gewebeentnahme bei unklaren Veränderungen des Gehirns mithilfe der Stereotaxie
Unklare Veränderungen des Gehirns, die entweder im Rahmen einer Routineuntersuchung oder aufgrund einer neuroradiologischen Untersuchung mittels Kernspintomographie oder Computertomographie festgestellt wurden, sollten in der Regel histologisch gesichert werden. Sofern es sich hierbei nicht um große raumfordernde Prozesse handelt, die Druck auf angrenzende Hirngebiete ausüben, und die Veränderungen tief im Gehirn und im Bereich funktionell wichtiger Areale lokalisiert sind, ist eine stereotaktisch, also mit der Methode der Stereotaxie, geführte Gewebeentnahme zur Klärung des zugrunde liegenden Krankheitsbildes sinnvoll.

Mit Hilfe dieser Operationstechnik der Stereotaxie, die in Freiburg als sog. Stereotaktische Serienbiopsie durchgeführt wird, ist es möglich, mit höchster Präzision und größtmöglicher Sicherheit mehrere Gewebeproben aus dem bildgebend verändertem Hirngewebe zu entnahmen. Durch die Entnahme mehrerer Proben „in Serie“ ist es auch gewährleistet Areale unterschiedlicher biologischer Qualität innerhalb des Tumors zu erfassen und so ein exaktes histopathologisches Profil des erkrankten Gewebes zu erstellen.

Da individualisierte Therapiestrategien heutzutage zunehmend auf der molekularbiologischen und molekulargenetischen Charakterisierung tumoröser Veränderungen beruht, können diese kleinsten ca. senfkerngroßen Proben jederzeit molekulargenetisch und molekualrbiologisch untersucht werden.

Vorgehen bei der Gewebeentnahme des Gehirns mithilfe der Stereotaxie
Die Operation selbst wird in der Regel in Lokalanästhesie durchgeführt, da das Gehirn selbst keinen Schmerz empfindet. Nach Befestigung des stereotaktischen Grundringes und der damit verbundenen Lokalisierungsplatten am Kopf des Patienten, wird eine kontrastmittelgestützte Computertomographie des Kopfes durchgeführt. Durch diese Bildgebung ist es nun möglich, jede Stelle innerhalb des Gehirns mit Hilfe der äußeren Lokalisationsplatten exakt innerhalb eines dreidimensionales Koordinatensystems zu definieren.

Für die exakte Planung der Gewebeentnahmestelle sowie des Zugangsweges werden dann weitere Bildmodalitäten wie die Kernspintomographie oder die Positronentomographie exakt dem stereotaktischen Computertomogram überlagert. Die Kernspintomographie liefert hierbei die höchste anatomische Detailgenauigkeit, mit Hilfe der Positronentomographie können besonders stoffwechselaktive Areale innerhalb des Tumors identifiziert werden.

Anschließend erfolgt die Berechnung der Koordinaten des Ziel- und Eintrittspunktes sowie die Einstellungwinkel für den Zielbügel, der am stereotaktischen Grundring befestigt wird und mit dessen Hilfe der gewünschte Zielpunkt auf dem vorberechneten Weg ohne Abweichung erreicht werden kann. Danach erfolgt über eine wenige Millimeter große Eröffnung der Schädeldecke die Entnahme der Gewebeproben. Insgesamt dauert der gesamte Operationablauf ca. 90 Minuten, wobei der chirurgische Eingriff selbst ungefähr 25 Minuten beträgt.

Brachytherapie und Stereotaktische Biopsie


Behandlung von Hirntumoren und Metastasen durch Implantation von Jod125-Seeds mithilfe der Stereotaxie
Brachytherapie, auch interstitielle Radiochirurgie genannt, ist die Behandlung von Metastasen und hirneigenen Tumoren durch Implantation von kleinen Jod125-Strahlern zur Durchführung einer inneren Bestrahlung. Diese verwendeten Seeds haben eine Größe von 0,8 mm x 4,5 mm, besitzen eine Titanummantelung und werden in der Regel während eines kurzen stationären Aufenthaltes durch einen minimal invasiven stereotaktischen Eingriff in lokaler Betäubung eingesetzt.

Die Seeds können in Abhängigkeit von der Tumordiagnose sowohl vorübergehend (25-30 Tage) als auch dauerhaft eingesetzt werden. Ein Vorteil der Seedbehandlung ist, dass damit auch sehr kleine, tief liegende und schwer zugängliche Tumoren behandelt werden können mit geringer Strahlenbelastung der angrenzenden Strukturen. Dies beruht auf zwei physikalischen Prinzipien: Erstens nimmt die Strahlung durch Zunahme der durchstrahlten Fläche mit dem umgekehrten Quadrat des Abstandes vom Seed ab. Das bedeutet, dass in doppelter Entfernung vom Seed beispielsweise nur noch ¼ der Strahlung vorhanden ist. Das Zweite ist die Abschwächung der Strahlung auf jeweils die Hälfte durch 17 mm durchstrahltes Tumorgewebe. Durch diese beiden sich verstärkenden physikalischen Prinzipien kommt es an der Grenze zwischen Tumor und gesundem Gewebe zu einem sehr steilen Abfall der Strahlendosis, was die Anwendung der Seeds auch in der Nähe wichtiger und strahlenempfindlicher Strukturen, wie beispielsweise der Sehnerven, der Sehkreuzung, der Zentralregion oder dem Hirnstamm möglich macht.

Stereotaktische Biopsie zur Diagnosesicherung
Bei noch nicht gesicherter Tumordiagnose kann das Einsetzen eines I125 Seeds zusätzlich mit einer stereotaktischen Biopsie zur Sicherung der feingeweblichen Diagnose verbunden werden. Dabei werden vor dem Einbringen des Seeds auf gleichem Weg stereotaktisch winzig kleine Gewebeproben entnommen, um intraoperativ die Diagnose zu sichern und im Falle einer Bestätigung der Tumordiagnose sofort ein Seed zu implantieren. Durch den steilen Dosisabfall am Tumorrand ist es in vielen Fällen möglich, eine Seedbehandlung mit weiteren Seedbehandlungen oder einer regulären äußeren Strahlentherapie zu kombinieren. Die Dosis der vorausgegangenen Bestrahlung muss jeweils in einen gemeinsamen Bestrahlungsplan eingearbeitet werden.

Hierbei ist der zeitliche Abstand zwischen Erst- und Zweitbestrahlung wichtig, da es durch ihn im umliegenden Gewebe zu Regenerationsprozessen kommt. So ist es beispielsweise möglich, die bei Kindern häufig vorkommenden niedriggradigen Gliome in der Nähe der Sehstrukturen durch die Implantation von Jod125-Seeds mehrfach zu behandeln, ohne dass es zu einer Überschreitung der zulässigen maximalen Dosis kommt. Bei anderen nicht gutartigen Tumoren kann es sinnvoll oder notwendig sein, neben der Bestrahlung des in der Bildgebung sichtbaren Tumoranteils durch ein Jod125-Seed die angrenzende Region zusätzlich durch eine reguläre äußere Bestrahlung mit zu behandeln.

Somit sind die stereotaktische Biopsie und die Brachytherapie mit Jod125-Seeds wichtige Bausteine bei der Diagnosesicherung und in der Behandlung von Hirnmetastasen und hirneigenen Tumoren.

Tiefe Hirnstimulation mittels Stereotaxie zur Behandlung von Bewegungsstörungen


Anwendungsgebiete der Tiefen Hirnstimulation mittels Stereotaxie
Die Tiefe Hirnstimulation ist ein neurochirurgisches Therapieverfahren, welches hauptsächlich bei schweren, medikamentös therapierefraktären Bewegungsstörungen und Epilepsien angewendet wird. Aufgrund der guten Ergebnisse sowie der niedrigen Komplikationsraten liegen derzeit CE-Zertifizierungen für den Einsatz bei Morbus Parkinson, Dystonie, Tremor und Epilepsie vor. Der weitere Einsatz bei psychiatrischen Erkrankungen (Depression, Zwangserkrankung, Suchterkrankungen) sowie bei diversen anderen neurologischen Erkrankungen (Demenz, Minimal-conscious-State) wird aktuell in diversen Studien untersucht. Weltweit wurden bis Ende 2011 ca. 85.000 Patienten mit einem solchen System versorgt, die meisten davon aufgrund eines schweren Parkinson-Syndroms.

Die Indikation zur Operation wird in einem interdisziplinären Team, bestehend aus Neurologen, stereotaktischen Neurochirurgen, Psychiatern und Neuropsychologen gestellt. Erst wenn alle alternativen Therapieverfahren, insbesondere Medikamente, aber auch physikalische Maßnahmen, ausgeschöpft sind, und keine medizinischen Gründe (z.B. schwere Begleiterkrankungen) vorliegen, die gegen eine Operation am Gehirn sprechen würden, vorliegen, wird dem Patienten und seinen Angehörigen die Möglichkeit einer Tiefen Hirnstimulation mittels Stereotaxie angeboten.

Vorgehen bei der Tiefen Hirnstimulation mittels Stereotaxie
Der Eingriff beruht auf der operativen Technik der Stereotaktischen Neurochirurgie. Dies bedeutet, dass auf Grundlage eines dreidimensionalen Datensatzes des individuellen Gehirns (erstellt mittels Kernspintomographie und stereotaktischem Computertomogram) Zielpunkte und Zugangskoordinaten am Computer berechnet werden. Die Elektroden werden dann in ein fest am Kopf des Patienten befestigtes Zielgerät eingegeben und können dann millimetergenau in die entsprechenden Kerngebiete implantiert werden. Während der Operation erfolgen elektrophysiologische Messungen, durch welche die Kerngrenzen bestimmt werden können, sowie Teststimulationen, die den Effekt der eigentlichen Stimulation sowie eventuelle Nebenwirkungen erfassen. Damit hat der Neurochirurg bereits im Operationssaal die Möglichkeit, die Elektrode an den im individuellen Fall optimalen Stimulationsort zu platzieren. Im Anschluss an die Elektrodenimplantation erfolgt der Anschluss an den Neurostimulator.

Die Tiefe Hirnstimulation mittels Stereotaxie ist aufgrund der durchgeführten, randomisierten Mulicenter-Studien mittlerweile eine Evidenz-Level-1-Therapie bei fortgeschrittenem Morbus Parkinson und der Dystonie. Für den Tremor und spezielle Formen der Epilepsie liegen ähnliche Daten vor. Die Komplikationsrate ist mit einer Mortalität (Wahrscheinlichkeit, an den Folgen der Operation zu versterben) von 0,4 Prozent sowie einer Morbidität (Wahrscheinlichkeit einer klinischen Verschlechterung durch die Operation) von ca. 1 Prozent niedrig.

Artikelinformationen zu Stereotaxie (Stereotaktische Neurochirurgie)
Autor
Autor

Prof. Dr. med. Guido Nikkhah

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Dr. med. Thomas Reithmeier

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Dr. med. Michael Trippel

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Autor

PD Dr. med. Marcus Pinsker

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