Dreidimensionale Analysen der anatomischen Variabilität desGlobus pallidus in MRT-Sequenzen und der Position von Elektrodenzur Tiefen Hirnstimulation mit Hilfe von Open-Source-Software

Abstract

In dieser Arbeit wurden die Pallida von Patienten, bei welchen eine Tiefe Hirnstimulation mit dem inneren Pallidumsegment (GPi) als Zielpunkt durchgeführt wurde, aus Protonendichtegewichteten Triple-Echo-Sequenzen segmentiert und im AC-PC-basierten Koordinatensystem dargestellt. Es wurden große interindividuelle Unterschiede in der Pallidumanatomie sichtbar. Die Pallida waren im Schnitt 2,17 (±0,23) cm³ groß. Der mittlere Abstand der Schwerkraftszentren der Pallida vom Mid-AC-PC-Punkt betrug links 20,01 (±1,58) mm und rechts 20,33 (±1,5) mm. Es bestand nur zwischen der Länge und Breite des 3. Ventrikels und dem Abstand der Schwerkraftszentren vom mittkommisuralen Punkt (MCP) ein signifikanter, positiver Zusammenhang. Außerdem wurden die segmentierten Patientenpallida mit zwei Hirnatlanten verglichen. Im MRT-basierten Atlas von Talos waren die Ventrikellänge und -breite sowie die Abstände der Schwerkraftszentren der Pallida vom MCP kleiner als die Durchschnittswerte dieser Studie. Im rein visuellen Vergleich der Patientenpallida mit denen des histologischen Atlas von Morel waren die Atlasstrukturen ebenfalls deutlich kleiner und befanden sich im AC-PC-basierten Koordinatensystem weiter ventral. Weiterhin wurden per Mikroelektrodenableitungen ermittelte Kerngrenzen mit denen der Segmentierungen verglichen. Diese Werte unterschieden sich am Eintrittspunkt der Mikroelektroden in die Patientenstrukturen auf beiden Seiten um durchschnittlich 2,29 mm, beim Austritt aus den Pallida war der mittlere Unterschied mit links 1,09 (±0,99) mm und rechts 1,32 (±0,84) mm geringer. Die Kerngrenzen der originalen Strukturen des Morel-Atlas befanden sich meist medial und ventral der elektrophysiologisch ermittelten Werte. Die pallidalen Binnenstrukturen des Morel-Atlas wurden an die individuelle Pallidumanatomie der Patienten angepasst und mit der Lage der permanent implantierten Stimulationselektroden verglichen. 75 Die Spitzen der quadripolaren Stimulationselektroden befanden sich (wie intraoperativ beabsichtigt) immer ventral der Pallida. Insgesamt wurde häufiger im Bereich des externen als des internen Pallidums stimuliert. Es bestand keine Korrelation zwischen dem Ort der Stimulation im Bezug zu den Segmentierungen und dem klinischen Effekt, wenngleich eine Stimulation ventral von -6 mm und dorsal von -1 mm mit einer geringeren Wirksamkeit einherzugehen scheint. Die Segmentierung von Kernspintomografien ist eine bisher wenig angewandte Methode zur dreidimensionalen Darstellung von stereotaktischen Zielgebieten (z.B. des Globus pallidus) und zur direkten visuellen Analyse der implantierten Stimulationselektroden. Durch die Betrachtung weiterer Patienten mit dieser Methode und eine detaillierte Analyse der klinischen Effekte und die Entwicklung von MRT-Sequenzen, welche den Globus pallidus schärfer abbilden, sollte auch für das Pallidum möglich sein, was für andere Zielgebiete gelungen ist, nämlich die bestmögliche Zielregion einzugrenzen. 6. Abkürzungen