Eine neue Technik ermöglicht es ultrastarken Magnetresonanztomographen (MRT), winzige Veränderungen im Gehirn von Patienten zu identifizieren, die behandlungsresistente Epilepsie verursachen. In der ersten Studie mit diesem Ansatz konnten Ärzte des Addenbrooke’s Hospital in Cambridge den Patienten eine Operation zur Heilung ihrer Krankheit anbieten.
Bisher litten 7-Tesla-MRT-Scanner – so genannt, weil sie mit einem 7-Tesla-Magnetfeld arbeiten, also mehr als doppelt so stark wie frühere 3-Tesla-Scanner – unter Signallücken in wichtigen Hirnarealen. In einer heute in Epilepsia veröffentlichten Studie haben Forscher aus Cambridge und Paris nun eine Technik eingesetzt, die dieses Problem überwindet.
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Bildnachweis P Simon Jones Universität Cambridge
Rund 360.000 Menschen in Großbritannien leiden an fokaler Epilepsie, bei der sich die Anfälle von einem Teil des Gehirns ausbreiten. Ein Drittel dieser Personen leidet trotz Medikamenten immer wieder unter Anfällen, und die einzige Behandlungsmöglichkeit ist eine Operation. Epileptische Anfälle sind der sechsthäufigste Grund für Krankenhauseinweisungen.
Um diese Operation durchführen zu können, müssen Chirurgen die Läsionen (erkranktes Gewebe) im Gehirn erkennen, die für die Anfälle verantwortlich sind. So können sie genau bestimmen, welche Bereiche entfernt werden müssen, um die Epilepsie des Patienten zu heilen. Können Chirurgen die Läsionen im MRT erkennen, verdoppelt sich die Wahrscheinlichkeit, dass der Patient nach der Operation anfallsfrei bleibt.
Ultrahochfeld-7T-MRT-Scanner ermöglichen eine deutlich höhere Auflösung bei Gehirnscans und haben sich in anderen Ländern als besser erwiesen als die besten 3T-MRT-Scanner des NHS bei der Erkennung dieser Läsionen bei Patienten mit medikamentenresistenter Epilepsie (und tatsächlich verfügen die meisten NHS-Krankenhäuser über sogar schwächere 1,5T-Scanner). Allerdings sind 7T-MRT-Scans anfällig für dunkle Flecken, sogenannte Signalausfälle. Diese Ausfälle treten häufig in den Temporallappen auf, wo die meisten Epilepsiefälle auftreten.
Um dieses Problem zu lösen, erprobten Forscher am Wolfson Brain Imaging Centre der Universität Cambridge in Zusammenarbeit mit Kollegen der Université Paris-Saclay eine als „Parallelübertragung“ bekannte Technik, bei der acht Sender im Gehirn statt nur einem zum Einsatz kommen, um die problematischen Ausfälle zu vermeiden.
Chris Rodgers, Professor für biomedizinische Bildgebung an der Universität Cambridge, sagte: „Früher verwendeten MRT-Scanner einen einzigen Funksender, aber ähnlich wie einzelne WLAN-Router Bereiche hinterlassen, in denen man nur schwer ein Signal empfangen kann, neigen diese Scanner dazu, schwarze Flecken auf Gehirnscans zu hinterlassen, in denen das relevante Gewebe nur schwer zu erkennen ist.
„Durch den Einsatz mehrerer Funksender, die rund um den Kopf des Patienten positioniert sind – wie ein WLAN-Netz rund um das Haus – erhalten wir deutlich klarere Bilder mit weniger Schwachstellen. Das ist wichtig für Epilepsie-Scans, da wir sehr genau erkennen müssen, welcher Teil des Gehirns gestört ist.
„Dank der Plug-and-Play-Sequenzen der Pariser Gruppe ist es nicht mehr nötig, den Scanner bei jedem Besuch zu kalibrieren. Dadurch können diese Scans praktischerweise zum Scannen von Patienten verwendet werden.“
Das Team testete seinen Ansatz mit 31 medikamentenresistenten Epilepsiepatienten aus dem Addenbrooke’s Hospital, das zum Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust (CUH) gehört, um herauszufinden, ob der 7T-Scanner mit paralleler Übertragung Hirnläsionen besser erkennen kann als herkömmliche 3T-Scanner.
Sie stellten fest, dass der parallel übertragene 7T-Scanner bei neun Patienten bisher unentdeckte strukturelle Läsionen identifizierte. Bei vier Patienten bestätigte er verdächtige Läsionen, die mit 3T-Scannern erkannt worden waren, und bei weiteren vier Patienten zeigte sich, dass verdächtige Läsionen ignoriert werden konnten.
Parallele 7T-Bilder waren in mehr als der Hälfte der Fälle (57 %) klarer als konventionelle („Single-Transmit“) 7T-Bilder, und in den übrigen Fällen waren die Bilder gleich klar. Single-Transmit-Scanner waren nie leistungsfähiger als parallele Transmit-Scanner.
Aufgrund ihrer Ergebnisse wurde bei mehr als der Hälfte der Patienten (18 Patienten bzw. 58 %) die Behandlung ihrer Epilepsie geändert. Neun Patienten wurde eine Operation zur Entfernung der Läsion angeboten, einem Patienten eine Laser-Interstitielle-Thermotherapie (bei der die Läsion durch Hitze entfernt wird). Bei drei Patienten zeigten die Scans komplexere Läsionen, sodass eine Operation nicht mehr in Frage kam. Fünf Patienten wurde aufgrund der Größe oder Lage ihrer Läsionen eine stereotaktische Elektroenzephalografie (sEEG) angeboten, eine Technik zur Lokalisierung der Läsionen mithilfe von ins Gehirn eingeführten Elektroden. Dieses Verfahren wird nicht bei jedem angewendet, da es sehr teuer und invasiv ist. Dank der 7T-Scans konnte es den Patienten angeboten werden, denen es am wahrscheinlichsten helfen würde.
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