Neurochirurgische Prinzipien der Implantation von Elektroden in den Nucleus subthalamicus

Zusammenfassung

Elektivität der operativen Eingriffe zur stereotaktischen Behandlung des Morbus Parkinson, Lokalisation der Zielpunkte in tiefen Hirnregionen und ihre geringe Größe erfordern höchste Sorgfalt bei der Behandlungsplanung sowie maximale Präzision bei der Übertragung des errechneten operativen Zugangsweges in den Patienten. Diese Vorgaben können nur mit Hilfe optimaler Bildgebung und durch Fixierung des Patienten in einem Stereotaxierahmen realisiert werden. Zielpunktkoordinaten werden klassischerweise an der AC-PC-Linie orientiert zunächst in einem Hirnatlas definiert, mittels Ventrikulographie in das individuelle Koordinatensystem des Patienten überführt und schließlich in die stereotaktische CT übertragen. Eine Planung ausschließlich auf Basis derVentrikulographie ist ungenügend, da bei einer zweidimensionalen Bildgebung keine Möglichkeit besteht, den operativen Zugangsweg adäquat zu kontrollieren. Die ausschließliche Verwendung der stereotaktischen CT kann zu Schwierigkeiten bei der Definition der AC-PC-Linie führen. Die Integration der MRT in die stereotaktische Neurochirurgie bringt zwar einen wesentlichen Zugewinn an anatomischer Bildinformation, wird aber zunächst durch die MRT-assoziierte Verzerrungsproblematik limitiert. Geräteinduzierte Ursachen der Bildverzerrung lassen sich in modernen Scannern durch adäquate Datenerhebung und Phantommessungen nahezu vollständig eliminieren. Feldinhomogenitäten allerdings, die durch das Untersuchungsobjekt selbst generiert zu Verzerrungsphänomenen führen, können nicht zufriedenstellend korrigiert werden. Eine Kombination aus stereotaktischer CT mit Integration der MRT in das Koordinatensystem über Bildfusion generiert einen nahezu verzerrungsfreien stereotaktischen MRT-Datensatz, in dem nicht nur der N. subthalamicus abgegrenzt, sondern auch der operative Zugangsweg kontrolliert werden kann. Weitere wesentliche Punkte der Qualitätssicherung sind die intraoperative klinische (neurologische Untersuchung, Makro-/Mikrostimulation oder Mikroelektrodenableitung) und radiologische (Teleradiographie bzw. MRT) Kontrolle der Elektrodenposition.

Summary

In contrast to tumor treatment, functional stereotactic operations are highly elective procedures. This point, the small size of the target areas and their anatomic location within eloquent parts of the brain necessitate extreme accuracy of both treatment planning and surgical devices. Only the combination of optimum imaging together with fixation of the patient's head in a stereotactic frame meet these requirements. Target coordinates are basically taken from a stereotactic brain atlas, in which the position of anatomical structures is defined in relation to the AC-PC line. This information is transferred into ventriculography and stereotactic CT. The exclusive use of ventriculography is obsolete because two-dimensional imaging does not provide the necessary information for adequate control of trajectories. Besides, definition of the AC-PC line in CT-images is somewhat complicated. Stereotactic MRI provides a comparably higher anatomic resolution and the option to directly delineate the boundary of STN. The disadvantage, however, is image distortion, which to a certain degree is still an MR-inherent problem. Although most of scanner-generated inhomogeneities can be eliminated with adequate data acquisition and phantom measurements, we still have the problem of inhomogeneities caused by the imaged object itself, which are difficult to correct. Image fusion of preoperative MRI with stereotactic CT, however, creates stereotactic MR-images, which have a high spatial accuracy. Also, the patient/object-related distortion of MRI is almost totally corrected. Additional important steps of quality assurance are the intraoperative clinical (neurologic examination, macro-/microstimulation or microelectrode recording) and radiological (teleradiography, MRT) control of the electrode position.