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Neuroonkologie

Allgemein

Hirntumore lassen sich in Metastasen bösartiger Tumore sowie hirneigene Tumoren einteilen. Metastasen sind bei Patienten im mittleren und höheren Lebensalter die häufigsten Hirntumoren.

Davon abzugrenzen sind die primären Hirntumoren, deren Inzidenz ca. 11 bis 12 pro 100 000 Einwohner pro Jahr beträgt. Zu diesen zählen die neuroepithelialen Tumoren (z.B. Astrozytome, Gliome, Ependymome), Tumoren der peripheren Nerven (z.B. Schwannome), Tumoren der Meningen (z.B. Meningeome), Lymphome, Germinome und Tumoren der Sellaregion (z.B. Hypophysenadenome).

Die Inzidenz primärer maligner Hirntumoren beträgt 6 bis 7 pro 100 000 Einwohner pro Jahr. 50 Prozent aller Hirntumore sind Gliome.

Gliome gehen vom Stützgewebe des Gehirns, den so genannten Gliazellen aus. Man unterscheidet Astrozytome, ausgehend von den Astrozyten und Oligodendrogliome, ausgehend von der Oligodendrozyten. Zusätzlich gibt es Mischgliome, die aus beiden Zelltypen bestehen. Gliome können eine unterschiedliche Dignität haben:

  • Gutartige Astrozytome (Grad I der World Health Organization = WHO) gibt es vorwiegend bei Kindern und jugendlichen Erwachsenen als so genannte pilozytische Astrozytome.
  • Astrozytome oder Oligodendrogliome Grad II zählen zu den noch gutartigen Geschwülsten, können aber im Laufe der Zeit bösartig werden (malignisieren)
  • Astrozytome oder Oligodendrogliome Grad III werden bereits zu den bösartigen Tumoren gezählt.
  • Grad IV Tumore zählen zu den aggressivsten und bösartigsten Tumoren des Gehirns. Da sie überwiegend aus unreifen Zellen bestehen, nennt man diese Tumoren Glioblastom.

 

Diagnostik und Therapie

Abhängig von der Lokalisation können sich Hirntumore durch gesteigerten Hirndruck (Kopfschmerz, Übelkeit und Erbrechen), durch Krampfanfälle oder durch neurologische Störungen (Lähmungen, Sprachstörungen etc.) bemerkbar machen.

Im Gegensatz zu Schlaganfällen oder Blutungen, entwickelt sich die Symptomatik bei Hirntumoren eher schleichend. Der Nachweis eines Tumors gelingt in der Regel mit der Computertomographie (CT). Methode der Wahl ist jedoch eine Kernspintomographie ohne und mit Kontrastmittel (Magnetresonanztomographie = MRT).

Danach wird entschieden, ob Zusatzuntersuchungen wie eine Gefäßdarstellung (Angiographie) oder funktionelle Untersuchungen zur Darstellung von Bewegungs- oder Sprachzentren (f-MRT, PET, SPECT.) notwendig sind oder nicht.

Wenn durch den Tumor eine begleitende Wasseransammlung (Ödem) aufgetreten ist, so kann diese anfänglich mit Kortisonpräparaten bekämpft werden. Klinische Symptome bilden sich eventuell bereits zurück.

Nach abgeschlossener Untersuchung (Diagnostik) wird ein individueller Behandlungsplan aufgestellt. Dieser richtet sich nach der vermutlichen Art des Tumors, dem Alter und Allgemeinbefinden des Patienten und der Lokalisation des Tumors im Gehirn.

Neben der Operation bestehen die Möglichkeiten der Bestrahlung und Chemotherapie, nach neuestem Stand der Wissenschaft als kombinierte Radiochemotherapie, vor allem bei bösartigen Gliomen.

Sollte eine Operation mit einer totalen oder subtotalen Tumorentfernung nicht möglich sein, wird stereotaktisch oder mit Hilfe der Neuronavigation eine Gewebeprobe (Biopsie) entnommen und anhand der feingeweblichen Untersuchungsergebnisse der Therapieplan festgelegt.

Mit Hilfe molekularbiologischer Methoden kann heute bei gewissen Tumoren vorausgesagt werden, wie gut die eine oder andere Therapie wirken wird.

Besonderheiten

Neuronavigation

Die Neuronavigation oder computergestützte Neurochirurgie hat sich seit Mitte der 80er Jahre durch die Verbesserung der bildgebenden Verfahren (MRT, CT, PET u.a.) und die Zunahme der Computerleistungen rasant entwickelt. Sie ist vergleichbar mit dem Navigationssystem eines Autos. Mit Hilfe der Neuronavigation können die operativen Zugänge verkleinert (miniaturisiert) werden.

So wird z.B. das Auffinden von tief liegenden Strukturen im Gehirn wesentlich erleichtert. Durch die Möglichkeit vor der Operation einen Zugangsweg zu planen können wichtige Hirnstrukturen bei der Operation geschont und Operationen am Gehirn über einen kleineren Zugang (minimal-invasiv) und damit risikoärmer durchgeführt werden.

Neue bildgebende Verfahren, die Bahnsysteme im Gehirn darstellen können, wie das so genannte Diffusion tensor imaging (DTI) und die funktionelle MRT (f-MRT) mit der Möglichkeit z. B. Sprachfunktionen darzustellen, können in das Navigationssystem eingespielt werden. Somit ist es möglich die Hirnareale denen eine Funktion zugeordnet werden kann bei der Operation zu umgehen. Dadurch wird das Risiko durch die Operation einen Schaden zu erleiden (Morbidität) gesenkt. Verbunden mit der geringeren Morbidität können stationäre Aufenthalte deutlich verkürzt werden.

Die Klinik für Neurochirurgie besitzt für jeden Operationssaal ein Navigationssystem mit Anbindung an das Operationsmikroskop.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, bei komplexen Wirbelsäuleneingriffen ebenfalls eine Navigation an der Wirbelsäule, durch Anbindung der vorhandenen Navigationseinheiten, an ein modernes 3D Röntgengerät durchzuführen.

Intraoperative Bildgebung

Ein bekanntes, von unserer Klinik in Forschungsprojekten bearbeitetes Phänomen der Navigation, ist die intraoperative Verschiebung anatomischer Strukturen.Diese tritt im Laufe einer computerassistierten Operation durch Abfluss von Nervenwasser und nach Teil-entfernung des Tumors auf.

Die Navigation, durchgeführt auf der Grundlage von Bilddaten die vor der Operation entstandenen sind, kann diese Verschiebung nicht intraoperativ anzeigen. Es kommt somit zu einer zunehmenden Ungenauigkeit der Navigation im Laufe einer Operation. Durch diese anatomischen Veränderungen sind vor allem bei der Resektion von Tumoren oftmals die Grenzen des Tumors für den Operateur nicht mehr eindeutig sichtbar.

Diese Verschiebung des Gehirn (Brain-Shift) kann mit Hilfe einer, während der Operation durchgeführten Bildgebung korrigiert werden.

Hierfür stehen verschiedene Möglichkeiten wie z.B. der intraoperative Ultraschall, das intraoperative MRT und das intraoperative CT zur Verfügung. Aber auch neue, teilweise experimentelle Verfahren wie der Einsatz des Laserfluoreszenzverfahren die als optische Kohärenztomographie (OCT) bezeichnet wird kommen hierbei zum Einsatz.

Intraoperativer Ultraschall

Der intraoperative Ultraschall in der Neurochirurgie wird seit ca. 20 Jahren in unserem Fachgebiet eingesetzt. Durch die Entwicklung der Computertomografie und der Magnetresonanztomographie wurde er zunächst aus der neurochirurgischen Bildgebung verdrängt. Innerhalb der letzten Jahre gewinnt der intraoperative Ultraschall jedoch durch eine verbesserte Bilddarstellung und der Möglichkeit der 3D Ultraschallnavigation wieder zunehmend an Bedeutung.

Seine Wiederentdeckung als Methode der intraoperativen Bildgebung ist der seit den neunziger Jahren immer weiter verbreiteten Neuronavigation und dem mit diesem Verfahren systemimmanenten Problem des Brain-Shifts zu verdanken. Durch das Gewinnen von intraoperativen Bilddaten wird die Neuronavigation aktualisiert, sodass anatomische Verschiebungen, die bei der Operation auftreten, korrigiert werden können. Dies erlaubt ein noch höheres Resektionsausmass bei Tumoroperationen. Zusätzlich gewinnt dieses Verfahren durch den Einsatz von modernen Kontrastmitteln weiter an Bedeutung. So lassen sich beispielsweise durchblutete Tumorrandareale besser darstellen und können bei einer Tumorresektion miterfasst werden.

Der intraoperative Ultraschall wird in der neurochirurgischen Klinik der Universitätsklinik Schleswig-Holstein, Campus Lübeck routinemäßig bei der Resektion von Tumoren des Gehirns und Rückenmarks eingesetzt. Durch diese intraoperative Bildgebung wird die angewandte Neuronavigation noch sicherer und effektiver gemacht.

Laserfluoreszenzverfahren (z.B 5-ALA oder 5-AFL-HSA)

Neben dem intraoperativen Ultraschall, MRT oder CT ist die Fluoreszenzmarkierung eine weitere Form des Sichtbarmachens von Tumoren während chirurgischer Operationen. Man bezeichnet dieses Verfahren auch als fluoreszenzgestützte Resektion. Als Fluoreszenz- farbstoff kommt beispielsweise 5-Aminolävulinsäure (5-ALA) als eine biologische und vom Körper selbst produzierte Substanz, die zur Blutbildung benötigt wird, in Frage. In Tierversuchen und später auch in direkter klinischer Erprobung konnte gezeigt werden das bösartige Zellen wie z.B. die Zellen von Gehirntumoren 5-ALA aufnehmen. Nach der Aufnahme in die Zelle wird 5-ALA, dann in eine stark leuchtende Substanz  umgewandelt. Diese neue Substanz ist das Protoporphyrin IX (PPIX). Mit geeigneten an einem Mikroskop befindlichen Lichtfiltern lässt sich dieses PPIX intraoperativ durch das Mikroskop sichtbar machen. Dadurch können Tumorreste z.B. intraoperativ besser aufgefunden und entfernt werden. So konnte gezeigt werden, dass sich mit Fluoreszenzunterstützung die Anzahl der Patienten mit vollständiger Entfernung eines Glioblastoms um 30% steigern.

Eine weitere Substanz zur Fluoreszenzmarkierung ist das 5-Aminofluorescin. Das an Serumalbumin gebundene Substrat verweilt wesentlich länger im Körper und zeigt eine bessere Patientenverträglichkeit. Eine grössere klinische Studie mit 5-Aminofluorescin wird demnächst in 3 neurochirurgischen Zentren in Deutschland, darunter auch das UK-SH Campus Lübeck gestartet.

In der Neurochirurgie Lübeck, sind die technischen Voraussetzungen zur Anwendung der 5-ALA Technologie durch die Integration in das Operationsmikroskop gegeben und werden vorrangig in der Gliomchirurgie genutzt.