MR-gesteuerter fokussierter Ultraschall

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Der magnetresonanz-gesteuerte fokussierte Ultraschall (kurz MRgFUS oder HIFU von engl. high-intensity focused ultrasound) ist ein einschnittfreies Verfahren. Mithilfe von hochfokussiertem Ultraschall werden Gewebebereiche im Körper gezielt erhitzt und ausgeschaltet – ganz ohne Schnitte, Eindringen ins Gehirn oder Strahlenbelastung. Die Magnetresonanztomografie ermöglicht dabei eine präzise Steuerung und Überwachung der Behandlung in Echtzeit. Patienten profitieren von einer schnellen Erholung, da kein chirurgischer Eingriff notwendig ist. Die Methode wird in der Neurochirurgie vor allem bei Patienten mit Tremor, Parkinson oder neuropathischen Schmerzen eingesetzt.

Wie funktioniert der MR-gesteuerte fokussierte Ultraschall?

Der MR-gesteuerte fokussierte Ultraschall (MRgFUS) ist ein einschnittfreies Verfahren, das gezielt Gewebe im Millimeterbereich tief im Gehirn verändert. Dabei werden gebündelte Ultraschallwellen durch den Schädel hindurch auf einen winzigen Punkt im Gehirn gerichtet, der die Krankheitssymptome verursacht. Die Ultraschallwellen sind für das umliegende Gewebe ungefährlich, da sie erst in einem exakt definierten Zielpunkt im Gehirn aufeinandertreffen und das Gewebe dort erwärmen. Das Verfahren ist höchst präzise und das kleine Zielgebiet kann millimetergenau auf etwa 55–60 °C erwärmt werden. Das kranke Gewebe wird so gezielt zerstört. Diesen Prozess nennt man Thermoagulation oder auch Verödung.

Die Magnetresonanztomographie (MRT bzw. MRI von engl. magnetic resonce imaging) wird während des gesamten Verfahrens genutzt, um die exakte Positionierung der Ultraschallwellen zu überwachen und gleichzeitig die Gewebetemperatur in Echtzeit zu messen. Dadurch kann der Arzt sicherstellen, dass das richtige Areal behandelt wird, während umliegendes gesundes Gewebe geschont bleibt.

Welche neurochirurgischen Erkrankungen können behandelt werden?

Der MR-gesteuerte fokussierte Ultraschall wird vor allem bei chronischen, therapieresistenten neurochirurgischen Erkrankungen eingesetzt, die mit Bewegungsstörungen, Tremor (Zittern) oder Schmerzerkrankungen verbunden sind

Zu den häufigsten Indikationen gehören:

  • Morbus Parkinson: Wenn die Erkrankung mit Medikamenten nicht ausreichend kontrolliert werden kann.

    Morbus Parkinson

  • Essentieller Tremor: Eine häufige neurologische Erkrankung, bei der unkontrollierbares Zittern der Hände oder anderer Körperteile auftritt.

    Tremor

  • Neuropathische Schmerzen: Ursache sind Schädigungen von Nerven oder Verletzungen des Rückenmarks oder des Gehirns, die zu anhaltenden, brennenden oder stechenden Schmerzen führen, oft ohne äussere Verletzung. Zu den neuropathischen Schmerzen zählen

Kann jeder Patient mit MRgFUS behandelt werden?

Eine sorgfältige Patientenselektion im Vorfeld einer Behandlung mit fokussiertem Ultraschall ist wichtig für die Sicherheit der Patienten und den Therapieerfolg.

Wichtige Ausschlusskriterien sind: 

  • intrakranielle Gefässmissbildungen
  • Blutverdünnung, die aus internistischer Sicht nicht für 2–3 Tage pausiert werden darf
  • Metallimplantate im Kopfbereich
  • eine zu geringe Knochendichte des Schädelknochens oder eine zu dicke Schädelkalotte (oberer Teil des Schädels), da beides die Ultraschallwellen abschwächen kann

Wie ist der genaue Ablauf des Eingriffs?

Vorbereitungs- und Abklärungsphase

Die Vorbereitungs- und Abklärungsphase vor dem Eingriff entspricht in etwa jener vor einer tiefen Hirnstimulation. Es erfolgt eine vollständige neurologische Untersuchung und eine quantitative Elektroenzephalographie (qEEG).

Als einzige zusätzliche Untersuchung ist eine Computertomografie (CT) des Schädels nötig. Diese wird gebraucht, um die Schädeldicke zu untersuchen. In seltenen Fällen ist der Schädel so strukturiert, dass eine Behandlung mit fokussiertem Ultraschall nicht möglich ist.

Ausserdem muss vor der Behandlung eine komplette Rasur des Kopfes erfolgen.

Während der Behandlung

Die eigentliche Behandlung dauert ungefähr zwei bis vier Stunden.

Zu Beginn wird der Kopf des Patienten in einem speziellen stereotaktischen Rahmen fixiert, um die Ultraschallwellen präzse auszurichten. Dafür erhält er eine lokale Betäubung

Im Anschluss wird ein MRI durchgeführt, um den genauen Zielbereich im Inneren des Gehirns zu bestimmen.

Während der eigentlichen Behandlung bleibt der Patient wach und kann mit den Ärzten sprechen. Seine Vitalzeichen (Herzfrequenz, Blutdruck und Sauerstoffgehalt im Blut) werden während der Behandlung durchgehend überwacht. 

Zunächst wird eine Testerwärmung durchgeführt, bei der die Temperatur im Gewebe nur leicht auf ca. 41–43 °C erhöht wird. Fällt das Ergebnis zufriedenstellend aus, wird das Zielgebiet weiter auf 56–58 °C erwärmt, wodurch ein kleines Areal von etwa 2 mm Durchmesser endgültig ausgeschaltet wird. 

Die Behandlung wirkt bei Tremor unmittelbar, während bei neuropathischen Schmerzen die Schmerzlinderung nach wenigen Tagen oder auch Wochen bis Monaten eintritt. Bei grösseren Zielpunkten werden mehrere benachbarte Bereiche behandelt, um eine ausreichende Abdeckung zu gewährleisten.

Die Wirkung tritt bei essentiellem Tremor sofort ein, während sich die Symptomlinderung bei neuropathischen Schmerzen und Parkinson über Wochen bis Monate hinweg schrittweise (progredient) entwickelt.

Nachbehandlung

Nach dem Eingriffbleiben Patienten eine bis zwei Nächte zur Beobachtung im Spital.

Nach dem Austritt finden üblicherweise nach einem, nach 3 Monaten, 1 Jahr und 3 Jahren Verlaufskontrollen statt.

Wie sind die Risiken?

Mögliche Nebenwirkungen einer MRgFUS-Behandlung sind in der Regel mild und oft vorübergehend. Sie variieren ausserdem je nach gewähltem Zielpunkt. Dazu gehören:

  • leichte Kopfschmerzen oder Müdigkeit nach der Behandlung
  • Schwellungsgefühl oder Spannungsgefühl am Kopf durch die Fixierung (klingt innerhalb weniger Stunden nach Entfernung des Rahmens ab)
  • Übelkeit oder Schwindel während oder kurz nach der Behandlung
  • Gefühlsstörungen (z. B. Taubheitsgefühle oder Kribbeln in Händen oder Gesicht) abhängig vom Zielpunkt
  • leichte Gangunsicherheit oder Gleichgewichtsprobleme, die meist innerhalb weniger Tage bis Wochen abklingen
  • vorübergehende Sprachprobleme (sehr selten)

In sehr seltenen Fällen kann es zu dauerhaften Nebenwirkungen kommen, wenn umliegendes Gewebe beeinträchtigt wird.

Wie sind die Therapieresultate?

MRgFUS bei neuropathischen Schmerzen

Studien zur Anwendung von MRgFUS bei neuropathischen (neurogenen) Schmerzen haben eine signifikante Schmerzreduktion gezeigt, mit einer durchschnittlichen Linderung von etwa 42 % bei Nachuntersuchungen (teilweise bis zu 55 Monate). Über 50 % der Patienten berichten bei der letzten Nachuntersuchung von einer anhaltenden Schmerzlinderung von 50–100 %.

Zusätzlich zeigen Studien eine reduzierte Schmerzintensität und geringere Häufigkeit der Schmerzepisoden. Ein Jahr nach der Behandlung mit fokussiertem Ultraschall wurde die Anzahl der Schmerzattacken im Durchschnitt um 92 % reduziert.

MRgFUS bei Parkinson

Erfahrungen zeigen eine Tremorreduktion von über 80 %, mit einer progredienten Wirkung über mindestens 3 Monate nach dem Eingriff.

Rigor und Hypobradykinesie, zwei typische Symptome der Parkinson-Krankheit, zeigten in Studien mit einem einzigen Zentrum eine Reduktion von 67 % bzw. 54 % auf der operierten Seite bei einseitigen Behandlungen und 70 % bzw. 73 % nach beidseitigen Behandlungen.

Bei bis zu 89 % der Patienten wurde eine deutliche Schmerzlinderung festgestellt. Zudem wurden signifikante Verbesserungen der Schlafqualität beobachtet sowie eine 100-prozentige Symptomkontrolle bei Dyskinesien (unwillkürliche, überschiessende Bewegungen) auf der behandelten Körperseite.

MRgFUS bei essentiellem Tremor

Die durchschnittliche Tremorreduktion liegt bei über 85 % auf der operierten Seite.

Es kann zu einer vorübergehenden leichten Hemmung oder Verzögerung der Motorik auf der operierten Seite kommen, insbesondere bei einer präoperativen Abnahme der Kleinhirnkoordination. Dies zeigt sich zum Beispiel beim Gehen, Drehen und manchmal auch beim Sprechen.

Es besteht die Möglichkeit, beide Seiten zu behandeln, wenn dies nach einer Wartezeit von mindestens einem Jahr erforderlich ist.

Was ist der Unterschied zur Tiefen Hirnstimulation?

Sowohl der MR-gesteuerte fokussierten Ultraschall als auch die Tiefe Hirnstimulation (DBS von engl. deep brain stimulation) stehen in der Therapie von Parkinson-Tremor, essentiellem Tremor und neuropathischen Schmerzen zur Verfügung. Welches Verfahren angewendet wird, hängt in erster Linie von medizinischen Faktoren und individuellen Bedürfnissen des Patienten ab und sollte immer im Detail mit unseren Spezialisten besprochen werden.

Tiefe Hirnstimulation

Die Tiefe Hirnstimulation (DBS) ist ein neurochirurgisches Verfahren, bei dem Elektroden in bestimmte Gehirnregionen implantiert werden, um durch elektrische Impulse neurologische Symptome zu lindern. Sie ist somit ein invasives Verfahren. Die Tiefe Hirnstimulation ist allerdings reversibel, da die Implantate entfernt oder die Stimulation individuell angepasst bzw. ausgeschaltet werden können, ohne das Gehirn dauerhaft zu verändern.

Tiefe Hirnstimulation

MR-gesteuerter fokussierter Ultraschall

Der MRgFUS dagegen ist ein nicht-invasives Verfahren, da es ohne chirurgische Schnitte oder Implantate auskommt. Die Behandlung erfolgt vollständig durch die Schädeldecke hindurch mittels hochfokussiertem Ultraschall, gesteuert durch MRI-Bildgebung. Es handelt sich allerdings um ein läsionelles Verfahren, da es gezielt eine therapeutische Läsion (Gewebezerstörung) in einer bestimmten Gehirnregion erzeugt, um Symptome wie Tremor zu lindern. Die Ultraschallenergie erhitzt das Gewebe punktgenau und führt zu einer irreversiblen Veränderung.

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