Intraoperative Bildgebung mit 1,5-Tesla-Hochfeld-Magnetresonanztomographie
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Journal für
Neurologie, Neurochirurgie
und Psychiatrie
www.kup.at/
JNeurolNeurochirPsychiatr Zeitschrift für Erkrankungen des Nervensystems
Intraoperative Bildgebung mit
Homepage:
www.kup.at/
1,5-Tesla-Hochfeld-Magnetresonanztomographie JNeurolNeurochirPsychiatr
Nimsky C, Fahlbusch R, Ganslandt O Online-Datenbank
mit Autoren-
Keller B
und Stichwortsuche
Journal für Neurologie
Neurochirurgie und Psychiatrie
2005; 6 (1), 34-43
Indexed in
EMBASE/Excerpta Medica/BIOBASE/SCOPUS
Krause & Pachernegg GmbH • Verlag für Medizin und Wirtschaft • A-3003 Gablitz
P.b.b. 02Z031117M, Verlagsor t : 3003 Gablitz, Linzerstraße 177A /21 Preis : EUR 10,–efresher
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Graz
Uni-
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› Neue Dimensionen der MRT Diagnostik
Upgrade: WebUp im Fok
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NEUROLOGIE Update Refresher
29. – 30.11.2022, Wien
DFP**
Seppi, Medizinische Universität und ihre Anwendbarkeit in der Routine Aula der Wissenschaften Wien Gra
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Innsbruck
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Neurologie, Prof. Priv.-Doz.
› Zufallsbefund im zerebralen Nur buchbar MRT – in Kombination mitsch P
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Un
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aftliche Leitung
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H. Gerald Rupp Inhalt | Email:Forum und Referierende; Videodate sch
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Thomas
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Bewegungsstörungen Tag 1 Aula der
Dr. Hakan Cetn, Medizinische Uni-
Wissenschaften Wien newz.challenges sponsoring@fomf.at für medizinische
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MedUni Wien Parkinson:und
› Differenzialdiagnose Wege
Therapiezur
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Firma: Sendung
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Universität Graz | Dr. med.
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Dr. med. Christof Brücke,
Alessandra Fanciulli, Medizinische
Medizini-
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pdate Sekundärprävention
Neurologie, MedUni Wien › Update beim zur Therapie
Industriesymposium nicht-motorischer
– Sie bestimmen › Morbus Universität Parkinson: sche Wege
Innsbruck | Priv.-Doz. zur Wien
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SARS-Cov2 z. H.
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Aula der
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Wien
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zurücksenden an: 263 09
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Diagnostik und Therapie // von Dystonien
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Cetn, Medizinische
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Erhalt eines | Ass.-Prof.
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ch Absprache mitPriv.-Doz. –dem SieProgramm-Komitee
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20
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Diagnose
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MRT Poewe,
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Universität
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Innsbruck | Assoz.
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tungen
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Universität Innsbruck | em. o.Univ.-
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e neurologischer Erkrankungen Tag 2 ** Punkte werden
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Poewe, Medizini-Intraoperative Bildgebung mit 1,5-Tesla-
Hochfeld-Magnetresonanztomographie*
C. Nimsky, O. Ganslandt, B. v. Keller, R. Fahlbusch
Intraoperative Hochfeld-Magnetresonanz- (MR-) Bildgebung ist sicher und zuverlässig. In den ersten beiden Jahren wurden insgesamt 348 Patienten
untersucht; darunter waren 159 Kraniotomien, 57 Bohrlochoperationen und 132 Patienten, die über einen transsphenoidalen Zugang operiert wurden.
Hypophysentumoren, Gliome und pharmakoresistente Epilepsien waren die wesentlichen Indikationen für den Einsatz der intraoperativen Bildgebung.
Der Vergleich der intra- und präoperativen Bildgebung ergab keine signifikanten Einschränkungen der intraoperativen Bildgebung, vielmehr entsprach die
intraoperative Bildqualität derjenigen, die in der neuroradiologischen Routine erreicht wird. Die intraoperative Bildgebung führte bei insgesamt 28,7 %
aller Eingriffe zu einer Modifikation der operativen Strategie, d. h. zu einer Fortsetzung der Operation mit Erweiterung der Resektion oder Korrektur
eines Katheters. Diese Zahlen sind für die Gruppe der Gliome und Hypophysenadenome mit 43 % bzw. 36 % noch wesentlich höher. Neben der rein
anatomischen intraoperativen Bildgebung ermöglicht das Hochfeld-MR auch die funktionelle und metabolische Bildgebung und erlaubt so erweiterte
Resektionen bei niedriger Morbidität.
Schlüsselwörter: intraoperative MRI, Brain Shift, funktionelle Neuronavigation, intraoperative Qualitätskontrolle
Intraoperative imaging with 1.5 Tesla high-field strength magnetic resonance tomography. Intraoperative high-field magnetic resonance imaging (MRI)
combined with microscope-based neuronavigation is a safe and reliable technique providing immediate intraoperative quality control. In the first two
years 348 patients were investigated by intraoperative high-field MRI, among them 159 craniotomies, 57 burr hole procedures, and 132 patients that were
operated on a transsphenoidal approach. Pituitary tumor, glioma, and epilepsy surgery were the major indications. Comparing pre- and intraoperative
image quality did not show any significant differences, i.e. intraoperative high-field MRI provides intraoperative anatomical images at a high quality that
resembles the standard imaging quality of neuroradiological routine. Intraoperative imaging resulted in a modification of the surgical strategy in 28.7 %;
concerning glioma and pituitary adenoma surgery these rates were even higher with 43 % and 36 % respectively. Besides intraoperative anatomical
imaging the application of high-field strength MRI allows to perform functional and metabolic imaging, allowing extended resections with low morbidity.
J Neurol Neurochir Psychiatr 2005; 6 (1): 34–43.
Key words: intraoperative MRI, Brain Shift, functional Neuronavigation, intraoperative quality control
D ie intraoperative Bildgebung erlaubt im Gegensatz zur
subjektiven Einschätzung des Operateurs über das
Ausmaß einer Resektion eine objektive Evaluierung und
neben der rein anatomischen Navigation die funktionelle
Navigation, d. h. die Integration funktioneller Daten aus Ma-
gnetoenzephalographie und funktioneller Magnetresonanz-
stellt somit eine unmittelbare intraoperative Qualitätskon- tomographie eine immer wichtigere Rolle spielte [11–15].
trolle dar [1]. Erste Ansätze zur intraoperativen Bildgebung In Zusammenarbeit mit der Universität Heidelberg und der
in den 1980er Jahren waren aufgrund der damals nur ein- Firma Siemens hatten wir einen 0,2-Tesla-MR-Scanner, der
geschränkten Bildqualität ohne großen Erfolg geblieben. Es ursprünglich nur für diagnostische Zwecke konzipiert war,
war zunächst versucht worden, Ultraschall und Computer- an die Operationsumgebung angepaßt [2, 3]. Insgesamt
tomographie während einer Operation einzusetzen. Die wurden in Erlangen von März 1996 bis Juli 2001 330 Patien-
Magnetresonanz- (MR-) Tomographie ist mittlerweile die ten mit Hilfe der intraoperativen Niederfeld-MR-Bildgebung
Methode der Wahl in der präoperativen Diagnostik von untersucht [10]. Zu den wesentlichen Indikationen zählten
Hirntumoren und Epilepsie. Das geschlossene Design und die Operation von Gliomen [7–9, 16, 17], von Hypophy-
das starke Streumagnetfeld der ersten MR-Scanner verhin- sentumoren [18–21], sowie die Epilepsiechirurgie [22–25].
derten jedoch, daß diese auch im OP eingesetzt werden Darüber hinaus erlaubte die intraoperative Bildgebung die
konnten. Mit der Entwicklung offener MR-Systeme erleb- Kompensation des sogenannten Brain Shift, d. h. es konnten
te das Konzept der intraoperativen Bildgebung Mitte der die durch die Resektion und den Liquorverlust entstehen-
1990er Jahre eine Renaissance [2–4]. den intraoperativen Formveränderungen des Gehirns, die
zu einer zunehmenden Ungenauigkeit der Navigation füh-
Die ersten Konzepte basierten auf Magneten mit einer ren, durch eine Aktualisierung des Navigationssystems mit
Feldstärke von bis zu 0,5 Tesla. Es zeigte sich, daß die in- intraoperativen Bilddaten ausgeglichen werden [26–29].
traoperative Anwendung der Magnetresonanztomographie
in einer OP-Umgebung sicher und zuverlässig möglich ist, Jedoch mußte man, im Vergleich der Bildqualität mit je-
wenn auch die operativen Prozeduren zu einem gewissen ner der diagnostischen Routine, die in der Regel mit Hoch-
Grad an die intraoperative Bildgebung angepaßt werden feld-MR-Scannern erreicht wird, bei der intraoperativen MR-
mußten [5–10]. Wesentlicher Bestandteil unseres Konzep- Bildgebung Abstriche in Kauf nehmen. Auch war es mit den
tes war es von Anfang an, die intraoperative Bildgebung mit intraoperativ eingesetzten Niederfeld-Scannern nicht mög-
der mikroskopgestützten Navigation zu kombinieren, wobei lich, weitere Untersuchungsmodalitäten, wie zum Beispiel
die funktionelle Bildgebung, intraoperativ anzuwenden.
* Nach einem Vortrag von R. Fahlbusch am 2. 10. 2004 im Rahmen
der Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Neurochirurgie Bislang war nur an zwei Zentren versucht worden,
anläßlich des 40jährigen Bestehens der Wiener Universitätsklinik für Hochfeld-MR-Scanner im OP einzusetzen [30, 31]. So hatte
Neurochirurgie. die Gruppe um W. Hall und C. Truwit in Minneapolis einen
Aus der Neurochirurgischen Klinik, Universität Erlangen-Nürnberg,
Erlangen, Deutschland
Standard-1,5-Tesla-Scanner der Firma Philips an eine OP-
Korrespondenzadresse: PD. Dr. Christopher Nimsky, Neurochirurgische Umgebung adaptiert [31, 32]. In Calgary ging die Gruppe
Klinik, Universität Erlangen-Nürnberg, Schwabachanlage 6, D-91054 von G. Sutherland gemeinsam mit der Firma IMRIS einen
Erlangen; E-Mail: nimsky@nch.imed.uni-erlangen.de alternativen Weg und entwickelte einen speziell für die Be-
34 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2005 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2000
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der Magnet an der Decke montiert ist und zur Bildgebung so an den Scanner adaptiert, daß er die Aufnahme einer spe-
in die entsprechende Position gefahren wird [30, 33]. Die ziellen OP-MR-Untersuchungsliege ermöglicht. Der OP-Tisch
aktive magnetische Abschirmung moderner Hochfeld-Mag- kann in verschiedenen Positionen arretiert werden, die Haupt-
neten führt dazu, daß die 5-Gauß-Linie relativ nah am Scan- OP-Position liegt bei 160°, der Kopf des Patienten ist dabei an
ner verläuft und somit eine Integration dieser Scanner in der 5-Gauß-Linie positioniert. Sobald der Drehmechanismus
den OP möglich erschien. Damit konnte unser Konzept der arretiert ist, können sowohl die Höhe des Tisches als auch
intraoperativen MR-Bildgebung mit Integration von mikro- der Neigungswinkel und die Seitneigung verändert werden.
skopgestützter Neuronavigation, wie es bislang mit einem Die Tischbewegungen werden über eine Kabelfernbedienung
Niederfeld-Magneten realisiert war [34], auch mit einem gesteuert. Lediglich die Drehung um die Tischachse zum Ein-
Hochfeld-Magneten umgesetzt werden [35]. Die vorliegen- schwenken des Tisches in die Achse des Scanners muß aus Si-
de Arbeit ist eine Übersicht über unsere Erfahrungen, die wir cherheitsgründen manuell erfolgen (Abb. 2). Zur Kopffixation
in den ersten beiden Jahren mit dem Einsatz der intraopera- bei Trepanationen ist ein MR-kompatibler 4-Punkt-Kopfhalter
tiven Hochfeld-MR-Bildgebung gewonnen haben. in die Kopfspule integriert. Das Oberteil der Kopfspule kann
mit Hilfe der Plasmasterilisation sterilisiert werden. Sterile Ad-
apter, die auf das Unterteil der Kopfspule geschraubt werden,
Patienten und Methoden gewährleisten die Möglichkeit der sterilen Abdeckung. Bei
transsphenoidalen Operationen, bei denen keine Kopffixation
Patienten
notwendig ist, kann die Bildgebung mit Hilfe einer u-förmig
In den ersten beiden Jahren wurde die intraoperative Hoch-
an den Kopf angepaßten Flex-Spule erfolgen.
feld-MR-Bildgebung bei insgesamt 348 Patienten eingesetzt.
Darunter waren 109 Gliome, 112 Hypophysenadenome, 18
Über der Haupt-OP-Position ist eine Laminar-Airflow
Kraniopharyngeomresektionen, 11 Kraniopharyngeom-Zys-
Zuluftdecke (Luwa, Frankfurt) angebracht. Dieses De-
tenpunktionen, 30 Patienten mit nicht-läsioneller pharmakore-
ckenfeld ist von einem Neonleuchtstoffröhrenband zur
sistenter Epilepsie sowie 68 Patienten mit anderen Hirntumo-
optimalen Ausleuchtung umgeben, das vom Kontrollraum
ren. Die Ethikkommission der Universität Erlangen-Nürnberg
zur Messung ausgeschaltet werden kann. Der gesamte OP
hatte die intraoperative Hochfeld-MR-Bildgebung bewilligt;
ist zusätzlich mit MR-kompatiblen Spot-Raumleuchten
alle Patienten hatten ihr schriftliches Einverständnis erteilt.
ausgestattet. An der Haupt-OP-Position sind zwei decken-
montierte OP-Leuchten (Heraeus Med, Hanau) installiert;
OP-Aufbau an der zweiten OP-Position im Hoch-Magnetfeld können
Der 1,5-Tesla-Magnetom Sonata Maestro Class Scanner ist in fahrbare MR-kompatible OP-Leuchten (Heraeus Med,
einem Hochfrequenz- (HF-) abgeschirmten Operationssaal Hanau) eingesetzt werden.Abbildung 2: Wenn sich der Operateur für die intraoperative Bildgebung
entscheidet, wird der OP-Bereich steril abgedeckt und anschließend der
Abbildung 1: OP-Situation während einer transsphenoidalen Operation OP-Tisch um 160° in den Scanner geschwenkt (A–D). Alle Leitungen der
eines Hypophysenadenoms. Der Operateur steht hinter dem Kopf des Anästhesie (Monitoringkabel, Infusionsschläuche, Beatmungsschlauch,
Patienten, der an der 5-Gauß-Linie gelagert ist. Abgesehen von dem Na- etc.) werden über den Drehpunkt des Tisches geführt (C), so ist keine
senspekulum, das zur intraoperativen Bildgebung verbleibt, kommen hier Modifikation von seiten der Anästhesie notwendig und es entsteht keine
normale, d. h. nicht MR-kompatible Mikroinstrumente, zum Einsatz. wesentliche Verzögerung durch den Patiententransport.
Zur Narkoseführung steht ein MR-kompatibler Servo Die 5- und die 200-Gauß-Linien sind beide am Boden
900 C (Siemens Medical Solutions, Erlangen) sowie MR- markiert, die 200-Gauß-Linie ist zusätzlich als mechanische
kompatibles Monitoring (Invivo research, Orlando, USA), Schwelle mit einer erhobenen Edelstahl-Leiste ausgeführt.
das drahtlos über 2,4 GHz die Daten aus der HF-Kabine Alle nicht voll MR-kompatiblen Geräte, wie zum Beispiel
heraus überträgt, zur Verfügung. Die Perfusoren sind das Navigationsmikroskop und der höhenverstellbare Ope-
MR-kompatibel abgeschirmt [36]. Es stehen alle Standard- rateurstuhl, sind mechanisch an der HF-Kabinenwand ge-
gaszuleitungen in den Medienleisten an verschiedenen Stel- sichert. Die Instrumentiertische und Drehhocker sind voll
len der HF-Kabine zur Verfügung, ebenso ist Druckluft zum MR-kompatibel (Trumpf, Saalfeld).
Betrieb der Bohrer integriert. Die Medienschienen sind mit
Steckdosen, die an verschiedene Stromkreise angeschlos-
sen sind, ausgestattet, sodaß es möglich ist, über ein Schalt- Bildgebung und Navigation
tableau im Bedienraum des MR ausgewählte Steckdosen Bei transsphenoidalen Operationen werden zunächst koro-
zur Messung auszuschalten und somit Artefakte einzelner nale und sagittale T2-gewichtete HASTE- (half Fourier single
Geräte zu verhindern. shot turbo spin echo; Schichtdicke: 5 mm; FOV: 230 mm;
TR, 1.000 ms; TE, 89 ms; Meßzeit: 25 s bei 5 Akquisitio-
Das NC4-Mikroskop (Zeiss, Oberkochen) ist an der lin- nen) Sequenzen gemessen, die einen schnellen Überblick
ken Kopfseite außerhalb der 5-Gauß-Linie plaziert. Zu den erlauben. Anschließend werden T1-gewichtete Spinecho-
MR-Messungen wird es automatisch mit anderen potentiell (Schichtdicke: 3 mm; FOV: 270 mm; TR: 450 ms; TE: 12 ms;
störenden Geräten ausgeschaltet. Die Navigationsunterstüt- Meßzeit: 4 min 57 s bei 4 Akquisitionen) und T2-gewichtete
zung erfolgt mit dem VectorVision Sky Navigationssystem Turbo-Spine-Echo-Sequenzen (Schichtdicke: 3 mm; FOV:
(BrainLab, Heimstetten), das MR-kompatibel durch die 230 mm; TR: 4.000 ms; TE: 97 ms; Meßzeit: 6 min 6 s bei 3
Umsetzung auf Glasfaserübermittlung in die HF-Kabine Akquisitionen) gemessen.
integriert ist. Die Kamera, die die Position des Mikroskops
und weiterer Instrumente verfolgt, ist deckenmontiert, eben- Bei der Resektionskontrolle von Gliomen kommen folgen-
so wie der Touchscreen, mit dem die Navigation bedient de Sequenzen zum Einsatz: T2-gewichtete Turbo-Spinecho
wird. Die Dokumentation des Mikroskopvideos erfolgt mit (Schichtdicke: 4 mm; FOV: 230 mm; TR: 6.490 ms; TE: 98 ms;
Hilfe der Medimage-Software (Vepro, Pfungstadt) und par- Meßzeit: 5 min 39 s bei 3 Akquisitionen), FLAIR (fluid attenu-
allel als Aufzeichnung auf handelsüblichen S-VHS-Bändern; ated inversion recovery; Schichtdicke: 4 mm; FOV: 230 mm;
beide Systeme sind im Bedienraum des MR lokalisiert. Auf TR: 10.000 ms; TE: 103 ms; Meßzeit: 6 min 2 s), T1-gewichte-
der linken Kopfseite des Patienten sind darüber hinaus noch te Spinecho (Schichtdicke: 4 mm; FOV: 230 mm; TR: 525 ms;
zwei Flachbildschirme (17,4" AS4431ID, Iyama, Nagano-Shi, TE: 17 ms; Meßzeit: 3 min 59 s bei 2 Akquisitionen) und EPI
Japan) an einem Deckenarm (Ondal, Hünfeld) montiert, auf (echo planar imaging; Schichtdicke: 5 mm; FOV: 230 mm;
denen unterschiedliche Signale, wie das Mikroskopbild, das TR: 9000 ms; TE: 85 ms; Meßzeit: 1 min 2 s). Nahm der Tu-
Bild der MR-Konsole oder verschiedenste PC-Applikationen, mor in der präoperativen Bildgebung Kontrastmittel auf, so
dargestellt werden können. An der Medienleiste befindet wird die T1-gewichtete Sequenz nach Gabe von 0,2 ml/kg
sich noch eine umschaltbare PC-Konsole über Autoview200 Körpergewicht Gadolinium-Diethylentriaminpentaacetat
(Avocent, München), mit der verschiedene PC-Systeme, u. a. wiederholt. Abschließend wird eine 3-D-MPRAGE- (magne-
auch die Videodokumentation und das Navigationssystem tization prepared rapid acquisition gradient echo sequence)
von innerhalb der HF-Kabine bedient werden können, eine Sequenz (Schichtdicke: 1,0 mm; FOV: 250 mm; TR: 2020 ms;
identische Konsole findet sich im MR-Bedienraum. Daneben TE: 4,38 ms, Meßzeit: 8 min 39 s) mit 1,0 mm isotroper Auf-
steht in der HF-Kabine noch eine fahrbare In-Room-MR- lösung gemessen, die auch der grundlegende 3D-Datensatz
Konsole zur Bedienung des Scanners zur Verfügung. der Navigation ist [27, 28]. Zur Resektionskontrolle im Rah-
36 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2005 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2000men der Epilespiechirurgie und bei den Bohrlochprozeduren Es dauerte in der Regel weniger als 2 Minuten, bis nach
(Biopsien/Katheter) wird ein verkürztes Protokoll gemessen. der Entscheidung des Operateurs zur intraoperativen Bildge-
bung tatsächlich mit der Messung begonnen werden konnte.
Zur Navigation wird präoperativ ein 3D-Datensatz (siehe Da alle Anästhesieleitungen von und zum Patienten über
oben) gemessen. Mit diesem werden zusätzlich zu weiteren den Drehpunkt des OP-Tisches laufen, traten von seiten der
anatomischen Sequenzen auch funktionelle Informationen Anästhesie keine Verzögerungen auf. Verglichen mit dem frü-
von Magnetoenzephalographie und funktioneller MR- heren Aufbau mit dem Niederfeld-System ist eine deutliche
Bildgebung registriert [11–15]. Zur Patientenregistrierung Vereinfachung der Abläufe zur intraoperativen Bildgebung
werden mindestens 5 ungeordnet angebrachte Hautfidu- festzustellen, dies bedeutet eine deutliche Zeitersparnis.
cials mit einem Pointer identifiziert, anschließend wird zur
Dokumentation der Navigationsgenauigkeit der sogenannte Der dreh- und verstellbare OP-MR-Tisch erlaubte na-
Target-Registration-Error bestimmt, wobei die Abweichung hezu die gleiche Flexibilität wie normalerweise eingesetzte
eines nicht zur Registrierung benutzten Fiducials gemessen OP-Tische. Die in die Kopfspule integrierte Kopfhalterung
wird. Neben den funktionellen Daten können auch Infor- ermöglichte zwar eine große Variabilität von Zugängen, je-
mationen aus der Diffusions-Tensor-Bildgebung sowie der doch ist der Zugang zur Trepanation durch den vermehrten
MR-Spektroskopie mit in die Navigation integriert werden. Abstand des Kopfes von der Tischkante und die Spulen-
adapter eingeschränkt. Hier werden sicher noch Modifika-
Zeigt die intraoperative Bildgebung einen Resttumor, tionen notwendig sein. Die integrierte mikroskopbasierte
können die intraoperativ erhobenen Bilddaten mit den prä- Neuronavigation konnte mit einer sehr guten klinischen
operativen Daten registriert werden (ImageFusion, Brain- Applikationsgenauigkeit ohne Probleme eingesetzt werden,
LAB, Heimstetten, Deutschland) und damit ein sog. Update auch war ein Update der Navigation mit intraoperativen
der Navigation vorgenommen werden, mit dem die Effekte Bilddaten problemlos möglich.
des Brain Shift ausgeglichen werden. Dabei ist während der
Operation keine erneute Patientenregistrierung notwendig, Die intraoperative Bildqualität ist eindeutig derjenigen
sofern sich der Kopf nicht im Koordinatensystem, d. h. rela- der Niederfeld-Systeme überlegen. Es ist praktisch kein Un-
tiv zur Kopfhalterung, bewegt hat. terschied zwischen der Qualität der prä- und intraoperativen
Bildgebung zu erkennen. Neben der erhöhten Bildqualität
Ergebnisse ermöglicht der Hochfeld-Scanner wesentlich verkürzte Un-
tersuchungszeiten, so daß innerhalb des gleichen Zeitrau-
In den ersten beiden Jahren wurden 348 Patienten mit der mes ein detaillierteres Sequenzprotokoll gemessen werden
Hochfeld-MR-Bildgebung untersucht, dabei handelte es kann. Mit Hilfe der T2-gewichteten HASTE-Sequenzen (half
sich um 57 Bohrloch-Prozeduren (Biopsien, Katheter), 132 Fourier single shot turbo spin echo) ist so z. B. bei der Resek-
transsphenoidale Operationen und 159 Kraniotomien. tionskontrolle von Hypophysenadenomen oftmals bereits
nach wenigen Sekunden eine Aussage über das Ausmaß
In allen Fällen war die intraoperative Bildgebung tech- der Resektion möglich.
nisch möglich. Lediglich in einem Fall kam es zu techni-
schen Schwierigkeiten. Bei einer der ersten transsphenoi- Die Beurteilung der intraoperativen Bilder wurde durch
dalen Operationen kam es bei dem Einsatz der Flexspule die gleichzeitige Darstellung der identischen prä- und intra-
zu einem Bruch an der Kabelausführung, sodaß die Spule operativen Schichten erheblich vereinfacht. Waren keine
ausgetauscht werden mußte. Artefakte von seiten der OP- identischen Schichten gemessen worden, weil zum Beispiel
Umgebung wurden nicht beobachtet. Die Möglichkeit der die präoperative Bildgebung bereits am Vortag erfolgt war,
zentralen Abschaltung der Leuchtstoffröhren und bestimm- konnten prä- und intraoperative Bilddaten mit Hilfe der
ter Steckdosenleisten vom MR-Bedienraum aus erwies sich Navigationssoftware registriert werden, womit wieder eine
dabei als sehr hilfreich. gute Vergleichbarkeit möglich war.
INS. B-M-SBildgebung in 63 % (56 von 89) eine komplette Resektion
bestätigt, hingegen zeigte sich bei 37 % noch ein Resttumor.
Bei 30 dieser 33 Patienten wurde die Operation fortgesetzt
und noch weiter Adenomgewebe entfernt, wobei dadurch
bei 23 eine Komplettierung erzielt werden konnte. Mit Hilfe
der intraoperativen Bildgebung konnte somit die Anzahl der
komplett resezierten Hypophysenadenome von 63 % (56
von 89) auf 89 % (79 von 89) gesteigert werden.
Ebenso wie bei den Hypophysenadenomen erlaubte die
intraoperative Bildgebung bei der Operation von Kranio-
pharyngeomen (11 Zystenpunktionen, 5 Trepanationen, 14
transsphenoidale Eingriffe) eine zuverlässige Beurteilung des
operativen Erfolges. Bei 5 der 11 Zystenkatheterpunktionen
Abbildung 3: Intra- und suprasellär entwickeltes, hormoninaktives Hypo-
zeigte die Bildgebung eine Fehllage des Katheters, die durch
physenadenom bei einer 72jährigen Patientin, die durch eine sekundäre die intraoperative Bildgebung korrigiert werden konnte. Die
Nebennierenrindeninsuffizienz aufgefallen ist. A/D: präoperative T1-ge- Fehllage war in allen Fällen durch ein Abgleiten und Ablen-
wichtete Bildgebung, B/E: präoperative T2-gewichtete Bildgebung mit ken des Katheters an der derben Craniopharyngeomkapsel
einer erhöhten Detailgenauigkeit; C/F: die entsprechende intraoperative bedingt.
T2-gewichtete Bildgebung bestätigt die komplette Exstirpation.
Von insgesamt 79 Patienten mit Gliomen die reseziert
wurden, zeigte die Bildgebung bei 24 % initial eine komplette
Resektion (19 von 79). Bei 11 weiteren Patienten konnte auf-
grund der intraoperativen Bildgebung eine Komplettierung
der Resektion erzielt werden; die Quote stieg somit auf 38 %
(30 von 79) an. Insgesamt 37 % dieser Patienten (11 von 30)
wurden nur durch die intraoperative Bildgebung komplett
reseziert. Bei 26 Patienten wurde trotz eines nachgewiese-
nen Resttumors die Resektion nicht erweitert, da der Rest-
Abbildung 4: Ein Anfall führte bei diesem 32jährigen Patienten zur Diagnose tumor in eloquente Areale entwickelt war. Insgesamt wurde
eines rechts temporalen raumfordernden Prozesses, der in der T1-gewich- bei 43 % (34 von 79) der Patienten die Resektion erweitert;
teten Bildgebung hypointens imponierte und kein Kontrastmittel aufnahm. dies führte zu einer signifikanten Volumenminderung des
Es bestand der V.a. ein niedergradiges Astrozytom. Die intraoperative Resttumors [37]. Selbst in der Gruppe der Patienten, bei
Bildgebung (B) zeigte einen kleinen Resttumor (weißer Pfeil), der dann
nach einem Update der Navigation gezielt (siehe Abb. 5) entfernt werden denen keine komplette Resektion angestrebt war, konnte in
konnte. Die erneute Bildgebung bestätigte die komplette Resektion. Die 47 % (23 von 49) eine weitere Volumenreduktion durch die
endgültige pathohistologische Untersuchung ergab ein Astrozytom WHO intraoperative Bildgebung erreicht werden.
III (A–C: axiale T2-gewichtete Bilder).
Bei den übrigen Tumoren, wie auch im Rahmen der
Operation bei pharmakoresistenter Epilepsie, erlaubte die
intraoperative Bildgebung eine zuverlässige Beurteilung des
Resektionsausmaßes. Bei der Epilepsiechirurgie („tailored
resection“ bei Temporallappenepilepsien) konnte das tat-
sächliche Resektionsausmaß mit dem geplanten Ausmaß
objektiv verglichen werden. Gleichzeitig ermöglichte die
Bildgebung die exakte Lagevisualisierung von eingebrachten
Abbildung 5: Gleicher Patient wie in Abbildung 4; A & B zeigen die co- subduralen und hippocampalen Elektrodenstreifen. Über
registrierten T2-gewichteten prä- und intraoperativen Aufnahmen, nach
Segmentierung des Resttumors (Darstellung mit Hilfe des Navigationssys-
diese zuverlässige und objektive räumliche Zuordnung und
tems; in den präoperativen Aufnahmen (A) ist die Position des Resttumors Lokalisierung der einzelnen Elektrodenkontakte können
dargestellt, der in den intraoperativen Aufnahmen (B) segmentiert wurde); möglicherweise Foci exakt in ihrem räumlichen Ursprung
C: Mikroskopbild mit der Darstellung der Kontur des Resttumors, die sein zurückgerechnet werden.
zuverlässiges Auffinden und die gezielte Nachresektion ermöglicht.
Bei den Bohrlochprozeduren konnte die tatsächliche Bi-
opsiestelle genau mit der geplanten verglichen und so in allen
Insgesamt führte bei 100 Patienten die intraoperative Fällen eine sichere Aussage getroffen werden, daß Gewebe
Bildgebung zu einer Modifikation der operativen Strategie, aus der Läsion zur pathologischen Untersuchung gewonnen
d. h. zu einer Erweiterung der Resektion, Modifikation einer worden war. Neben der Beurteilung des Ausmaßes einer
Biopsiestelle oder der Korrektur eines Katheters. Resektion oder der Positionierung eines Katheters oder einer
Biopsiestelle war die intraoperative Bildgebung gleichzeitig
Von den insgesamt 112 transsphenoidal operierten eine Kontrolle zum Ausschluß von Komplikationen, wie zum
Hypophysenadenomen erschien bei 89 aufgrund der Tu- Beispiel Nachblutungen. Nur in einem Fall zeigte die intrao-
morkonfiguration eine komplette Entfernung auf transsphe- perative Bildgebung eine signifikante Nachblutung, die dann
noidalem Wege möglich. In der Gruppe der nur teilweise noch in der gleichen Operation entfernt werden konnte.
entfernbaren Tumoren (n = 23) wurde aufgrund der intra-
operativen Bildgebung das Ausmaß der Resektion bei 10 Bei insgesamt 190 Patienten wurde neben der intra-
Patienten (43 %) noch erweitert, ohne jedoch eine komplet- operativen Bildgebung auch die Navigation angewendet.
te Resektion zu erzielen. In der Gruppe der Patienten, bei Bei 72 Patienten basierte die Navigation nicht nur auf rein
denen eine komplette Resektion angestrebt war, hatte die anatomischen Daten, sondern es waren funktionelle Daten
38 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2005 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2000zusätzlich in die Navigation integriert. Diese Kombination für die intraoperativen Anforderungen konzipiert wurde,
erlaubte weitergehende Resektionen bei niedriger Morbidi- eine weitere deutliche Verbesserung zu erwarten sein.
tät. In dieser Gruppe kam es nur bei 4 Patienten, d. h. 5,5 %,
zu einer neurologischen Verschlechterung. Bei 46 der Insgesamt führte bei 100 Patienten, d. h. 28,7 % aller
navigierten Patienten (24,2 %) wurden die intraoperativen Patienten, die intraoperative Bildgebung zu einer Modifi-
Bilddaten zu einem Update der Navigation genutzt. In allen kation der operativen Strategie, d. h. zu einer Erweiterung
diesen Fällen war es möglich, den Resttumor sicher und der Resektion, Modifikation einer Biopsiestelle oder der
zuverlässig zu identifizieren und weiter zu reduzieren. Korrektur eines Katheters. Betrachtet man die Hauptindi-
kationen für die intraoperative Hochfeld-MR-Bildgebung,
In den Abbildungen 3–5 sind typische Beispiele für die d. h. die Resektionskontrolle von Hypophysentumoren und
intraoperative Hochfeld-MR-Bildgebung bei Hyphysenade- Gliomen, so sind diese Zahlen mit 36 % bzw. 43 % noch
nomen und Gliomen dargestellt. deutlich höher.
Die intraoperative Hochfeld-MR-Bildgebung bei der trans-
Diskussion sphenoidalen Operation von Hypophysentumoren erlaubte
In den ersten beiden Jahren wurden 348 Patienten mit Hilfe eine zuverlässige Beurteilung des Ausmaßes der Resektion
der intraoperativen Hochfeld-MR-Bildgebung untersucht. Es nicht nur der suprasellären Tumoranteile, sondern in einem
kann sicher eine deutliche Verbesserung der intraoperativen Großteil der untersuchten Patienten auch der intra- und para-
Bildqualität konstatiert werden. Selbst der Vergleich mit den sellären Tumoranteile. Dies war mit den Niederfeld-Systemen
präoperativen Bildern läßt keine wesentliche Einschränkung bislang nicht möglich [21]. Durch die intraoperative Bildge-
erkennen. Es ist zu erwarten, daß die deutlich gesteigerte in- bung konnte eine Steigerung der Rate der komplett entfernten
traoperative Bildqualität zu einer noch zuverlässigeren Aussa- Tumoren von 63 % auf 89 % erzielt werden. In der Gruppe
ge über das Ausmaß einer Resektion, d. h. das Vorhandensein der Hypophysentumoren, die aufgrund ihrer Konfiguration
von Resttumor und dessen genaue Lokalisation führen wird. nicht komplett über einen transsphenoidalen Zugang ent-
fernbar erschienen, wurde bei 43 % die Resektion aufgrund
Die intraoperative Hochfeld-MR-Bildgebung ist eine der Bildgebung noch erweitert, wenn auch keine komplette
sichere und zuverlässige Technologie; bei keiner Operation Resektion angestrebt wurde. Ebenso gut wie Hypophysen-
beobachteten wir einen negativen Effekt des 1,5-Tesla- adenome war es auch möglich, die transsphenoidale wie
Magnetfeldes. Insbesondere kam es auch bei dem Einsatz auch transkranielle Resektion von Kraniopharyngeomen zu
normaler, d. h. nicht MR-kompatibler OP-Instrumente im beurteilen. Ob die im Vergleich zu den Niederfeld-Systemen
5-Gauß-Bereich zu keinen Zwischenfällen. klar verbesserte Bildqualität auch dazu führen wird, daß die
Rezidivquote sinkt, ist noch offen. Mit Hilfe der Niederfeld-
Im Vergleich der intraoperativen Praktikabilität ergab Bildgebung war es nur möglich gewesen, größere Tumorreste
sich eine deutliche Verbesserung zu unseren vorherigen zu identifizieren; kleinere Tumorinseln, die Ursprung für ein
Konzepten [2, 10, 34], der Aufwand für die intraoperative Kraniopharyngeom-Rezidiv sein konnten, entgingen der Bild-
Bildgebung ist jetzt in der Vorbereitung und intraoperativen gebung [38]. Besonders hilfreich hatte sich die Bildgebung
Durchführung wesentlich geringer. Im Durchschnitt dauert bei der intraoperativen Kontrolle der Punktion zystischer
es 2 Minuten von dem Moment an, in dem der Operateur Kraniopharyngeome erwiesen. Sie erlaubte die unmittelbare
beschließt, die intraoperative Bildgebung einzusetzen, bis Kontrolle und Korrektur der Punktionsrichtung und ermög-
zu dem Zeitpunkt, wo tatsächlich die Meßsequenz gestartet lichte so in allen Fällen eine befriedigende Zystendrainage.
wird. Ein wesentlicher Vorteil des jetzigen Ablaufes ist, daß
alle Anästhesieverbindungen zum Patienten über den Dreh- Für die operative Therapie von Gliomen wird eine maxi-
punkt des OP-Tisches geführt werden und so keine Verän- male Tumorentfernung bei Vermeidung von postoperativen
derungen zur Initiierung der intraoperativen Bildgebung, neurologischen Defiziten angestrebt, die dann bei den höher-
d. h. für das Einschwenken des Patienten in den Scanner, gradigen Tumoren von einer kombinierten Radiochemothera-
notwendig sind. pie gefolgt wird [39–41]. Die Kombination von funktioneller
Navigation und intraoperativer Bildgebung ist in dieser Hin-
Mit Hilfe spezieller Sequenzen mit Meßzeiten von we- sicht besonders bedeutsam. Ein rein auf die Komplettierung
niger als einer halben Minute können so zum Beispiel bei einer Resektion fokussiertes Vorgehen würde zu zu hohen
der Resektionskontrolle von Hypophysentumoren bereits postoperativen Defiziten führen. Die gleichzeitig eingesetzte
nach weniger als 3 Minuten zuverlässige Aussagen getrof- funktionelle Neuronavigation erlaubt die Identifikation von
fen werden, ob ein Tumor entfernt oder eine Fortführung Risikostrukturen und schränkt somit aber auch das Ausmaß
der Operation notwendig ist. Auch ist der Einsatz der der Resektion ein. So ist verständlich, warum bei insgesamt
mikroskopgestützten Neuronavigation mit einer erheblich 26 Patienten (33 %) trotz eines eindeutigen Resttumors in
kürzeren Vorbereitungszeit verbunden. Hier erwarten wir der intraoperativen Bildgebung auf eine weitere Resektion
uns von der gerade in Entwicklung befindlichen Möglichkeit verzichtet wurde. Bei 43 % (34 von 79) der Gliompatienten
einer automatischen Registrierung der Bilddaten nicht nur wurde die Resektion hingegen fortgeführt, wobei dadurch
einen weiteren Zeitgewinn, sondern auch eine verbesserte bei insgesamt 38 % aller Patienten eine komplette Resektion
klinische Applikationsgenauigkeit. erzielt werden konnte. Selbst in der Gruppe der Patienten,
bei denen keine komplette Resektion angestrebt war, führte
Im Hinblick auf die Kopffixation bei Trepanationen und die fortgesetzte Resektion in 47 % der Fälle zu einer signi-
den Einsatz verschiedener Spulen werden sicher in Zukunft fikanten Reduktion des Resttumorvolumens [37]. Bei den
noch Modifikationen notwendig sein, um die Ergonomie für niedergradigen Gliomen besteht wenig Zweifel, daß sich
den Operateur weiter zu verbessern. Hier wird durch die ein übersehener Resttumor in ein Glioblastom umwandeln
gerade kurz vor der ersten klinischen Erprobung stehende kann und so zu einer erheblichen Einschränkung der Le-
Kombination aus einer speziellen MR-kompatiblen Kopfhal- benserwartung des Patienten führt [1]. Während lange Zeit
terung und einer 2teiligen 8-Kanal-Kopfspule, die speziell die komplette Resektion höhergradiger Gliome im Hinblick
40 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2005 J. NEUROL. NEUROCHIR. PSYCHIATR. 1/2000Sie können auch lesen
