Motorisches Mapping & Monitoring

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Zwei Methoden – ein Ziel

Wir kombinieren modernste Technologie mit Expertenwissen, um die Patientensicherheit am Inselspital bei Operationen am Gehirn oder am Rückenmark nachhaltig zu erhöhen. Durch die Kombination von Überwachungsmethoden (Monitoring) und Lokalisationsmethoden (Mapping) können postoperative Defizite wie beispielsweise Lähmungserscheinungen bei unseren Patienten deutlich vermindert werden. Unsere Neurochirurgische Klinik ist ein spezialisiertes Zentrum für diese Art von Operationen.

Was ist der Unterschied zwischen Monitoring und Mapping?

Beim Monitoring wird eine Überwachungselektrode auf dem Bewegungszentrum platziert. Darüber wird kontinuierlich mit einem Mikrostrom ein sogenannter Train-of-five-Impuls gesetzt. Dieser löst einen einzelnen Bewegungsimpuls aus, der mit einer speziellen Nadelelektrode im Ziel-Muskel empfangen wird. Auslösen des Impulses im Gehirn und Empfangen im Zielmuskel signalisieren eine intakte und funktionierende Bewegungsbahn.

Im Gegensatz dazu ist beim Mapping der Ort der Funktion unbekannt, wie es bei den meisten Operationen unterhalb der Hirnrinde der Fall ist. Mapping spürt das unsichtbare Funktionsgewebe in der Nähe des Operationsgebiets mit einem «Such-Radar» auf und warnt somit rechtzeitig davor, in dieses Gebiet hinein zu operieren.

Kontinuierliches Monitoring zur sicheren Operation nahe des Bewegungszentrums und der Bewegungsbahn

Für die Überwachung der Kraft, also der motorischen Funktionen werden vor allem bei Eingriffen in der Nähe des präzentralen Gehirns, der Pyramidenbahn und des Rückenmarks die motorisch evozierten Potenziale (MEP) verwendet. Dazu wird über die Haut mittels spezieller Elektroden (transkranielle elektrische Stimulation, TES) oder über Streifenelektroden, die direkt auf die Hirnoberfläche aufgelegt werden (direkte kortikale Stimulation, DCS), eine Aktivierung dieser Nervenverbindungen und eine Messung der elektrischen Potenziale durchgeführt *, *. Veränderungen dieser Potenziale dienen dem Chirurgen als Warnkriterium und führen zum Anpassen des chirurgischen Vorgehens. So kann das Risiko von Schädigungen motorischer Funktionen deutlich gemindert werden. Dieses Verfahren ist in unserer Neurochirurgischen Klinik am Inselspital fest etabliert. Wir nutzen es vor allem bei Tumoroperationen * und Hirnaneurysmaoperationen *. Unser Team hat bereits einige wissenschaftliche Beiträge zu dieser Thematik in internationalen Fachzeitschriften publiziert und bei internationalen Kongressen vorgestellt.

Die exakte Stelle im Gehirn, an der sich eine wichtige Funktion wie die Motorik befindet, ist häufig durch den Tumor verschoben und ausserdem mit dem Auge nicht sichtbar. Beide Gründe führen dazu, dass die Rate für postoperative Lähmungen nach einer Tumorentfernung mit «Standard» Mapping und Monitoring immer noch bei ca. 10 % liegt. Durch unsere Entwicklung und Einführung des sogenannten speziellen kontinuierlichen dynamischen Mappings, konnten wir diese Rate auf 3–5 % senken *.

Wir haben dafür ein Instrument entwickelt, welches eine kontinuierliche subkortikale Stimulation ermöglicht, ohne dabei den chirurgischen Workflow der Tumorentfernung zu unterbrechen.4 Dies wurde erreicht, indem wir eine monopolare Stimulationssonde in einen klassischen chirurgischen Sauger eingebaut haben *. Die positive MEP-Antwort wurde mit einem Alarmton verbunden, um ein Feedback für den Chirurgen in Echtzeit zu ermöglichen. Wie das genau funktioniert, können Sie im Video sehen, das wir zusammen mit inomed-Medizintechnik GmbH produziert haben.

Video: inomed – continuous dynamic mapping

In einer initialen Studie konnten wir die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Methode bei hocheloquent gelegenen Tumoren demonstrieren – mit einer Rate von nur 3 % bleibender motorischer Defizite (aufgrund einer vaskulären und nicht einer mechanischen Läsion der Pyramidenbahn) *. In einer weiteren Studie konnten wir bei Glioblastomen eine komplette Resektion des kontrastmittelaufnehmenden Anteils (CRET) von 69 % und eine permanente Defizitrate von 4 % (aufgrund vaskulärer Läsionen) trotz Tumornähe zur Pyramidenbahn zeigen *.

Durch die Integration in das chirurgische Instrument des Minisaugers kann das kontinuierliche Mapping bei allen chirurgisch wichtigen Schritten inklusive subpialer Dissektion und Hämostase genutzt werden kann *, *, *, *.

Referenzen

  1. Seidel K, Beck J, Stieglitz L, Schucht P, Raabe A. The warning-sign hierarchy between quantitative subcortical motor mapping and continuous motor evoked potential monitoring during resection of supratentorial brain tumors. Journal of neurosurgery 2013;118:287-296.

  2. Landazuri P, Eccher M. Simultaneous Direct Cortical Motor Evoked Potential Monitoring and Subcortical Mapping for Motor Pathway Preservation During Brain Tumor Surgery: Is it Useful? Journal of clinical neurophysiology : official publication of the American Electroencephalographic Society 2013;30:623-625.

  3. Raabe A, Seidel K. Prevention of ischemic complications during aneurysm surgery. Journal of neurosurgical sciences 2016;60:95-103.

  4. Raabe A, Beck J, Schucht P, Seidel K. Continuous dynamic mapping of the corticospinal tract during surgery of motor eloquent brain tumors: evaluation of a new method. Journal of neurosurgery 2014;120:1015-1024.

  5. Schucht P, Seidel K, Beck J, et al. Intraoperative monopolar mapping during 5-ALA-guided resections of glioblastomas adjacent to motor eloquent areas: evaluation of resection rates and neurological outcome. Neurosurgical focus 2014;37:E16.

  6. Schucht P, Beck J, Seidel K, Raabe A. Extending resection and preserving function: modern concepts of glioma surgery. Swiss medical weekly 2015;145:w14082.

  7. Schucht P, Seidel K, Jilch A, Beck J, Raabe A. A review of monopolar motor mapping and a comprehensive guide to continuous dynamic motor mapping for resection of motor eloquent brain tumors. Neuro-Chirurgie 2017;63:175-180.