Das Risiko von Hirn-OPs vorhersagen

Gesund / 09.12.2022 • 11:40 Uhr / 4 Minuten Lesezeit
Operative Eingriffe am Kopf sind immer eine diffizile Angelegenheit. Deshalb sollen Risiken für den Patienten so gut wie möglich ausgeschaltet werden.symbolfoto khbg
Operative Eingriffe am Kopf sind immer eine diffizile Angelegenheit. Deshalb sollen Risiken für den Patienten so gut wie möglich ausgeschaltet werden.symbolfoto khbg

Genaue Prognosen für mögliche Sprachstörungen bei Patienten im Fokus.

München Wie hoch ist das Risiko für Patienten, bei einer Hirntumor-OP das Sprachvermögen zu verlieren? Um das herauszufinden, analysieren Forschende des Klinikums rechts der Isar der Technischen Universität München (TUM) das Gehirn als Netzwerk. Eine aktuelle Studie mit 60 Patienten bestätigt, dass bereits drei Viertel der Prognosen zutrafen.

Netzwerk Gehirn

Hirntumore sind vergleichsweise selten. „Doch in den meisten Fällen ist eine Operation und Entnahme des Tumors unumgänglich“, sagt Prof. Sandro Krieg. Je nachdem, um welchen Tumor es sich handelt, entwickeln er und seine Kollegen individuelle Behandlungs- und Operationsstrategien. Wichtig dabei: Das gesunde Gewebe soll möglichst erhalten bleiben, und es sollen keine Strukturen geschädigt werden, was nachher weitere Einschränkungen verursachen kann. Als Aphasie bezeichnet man beispielsweise Störungen des Sprechens nach einer Operation. „Wir wollen schon vor der Operation genau wissen, wie groß dieses Risiko für die Patienten tatsächlich ist.“

Der Leitende Oberarzt in der Klinik für Neurochirurgie im Klinikum rechts der Isar beschäftigt sich bereits seit mehr als zehn Jahren mit dem präoperativen Kartieren des Gehirns. „Wir wissen schon lange, wo sich grundlegend welche Funktionen des Gehirns etwa für Bewegung oder das Sprechen befinden. Doch haben wir erst vor etwa fünf Jahren damit begonnen, das Netzwerk des Gehirns zu analysieren, also herauszufinden, wie einzelne Regionen zusammenarbeiten, um etwa das Sprechen zu ermöglichen. Klar ist: Ein echtes Sprachzentrum gibt es nicht. Es sind eher mehrere Knoten eines großen Netzwerks, über die Sprache möglich wird.“

Die Analyse der Netzwerkeigenschaften des Gehirns, auch Connectom-Analyse genannt, die das Team von Prof. Krieg seit etwa zwei Jahren einsetzt, spielt eine Schlüsselrolle in der aktuellen Forschung. „So quantifizieren wir die Verbindungen in einzelnen Hirnarealen“, sagt Krieg. „Inzwischen haben wir damit begonnen, Hirnarealen exaktere Funktionen zuzuweisen.“ Die TUM-Wissenschaftler Haosu Zhang und Sebastian Ille haben Schichtbilder vom Gehirn anatomisch zugeordnet, die für sprachliche Fähigkeiten zuständig sind. „Mit Hilfe einer speziellen Form der Magnetresonanztomographie, der Traktografie stellen wir die Netzwerke und Subnetzwerke von Nervenbahnen im Gehirn dreidimensional dar“, erläutert Zhang die Technologie.

Recht zuverlässig

Unterstützt wird die Netzwerkanalyse von der navigierten transkraniellen Magnetstimulation. Dabei hemmt ein gezielter magnetischer Impuls Nervenzellen von Faserbahnen, die für das Sprechen zuständig sind. Dies löst bei den Patienten eine vorübergehende Sprachstörung aus, die in Videoanalysen erkannt werden kann. So können die Wissenschaftler präzise Regionen im Gehirn ausfindig machen, die für das Sprechen zuständig sind. „Die Connectom-Parameter aus der Traktografie und Informationen über die Sprachfunktion des Patienten kombinieren wir miteinander“, erläutert Zhang. Das Besondere an der Methode ist ihre Einfachheit: Der gesamte Analyseprozess kommt ohne komplexe Algorithmen und leistungsstarke Rechner aus. „Die Daten, die wir einsetzen, ziehen wir aus Routineuntersuchungen im Krankenhaus“, sagt Zhang.

In einer aktuellen Studie haben die Forschenden bei 60 Patienten gezeigt, dass sich durch den Einsatz dieser kombinierten Analyse recht zuverlässig (73 Prozent) vorhersagen lässt, ob es nach dem Eingriff zu Sprachstörungen kommt.

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