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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-60021
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2013/6002/


Stereotaktische Implantation von Elektroden zur tiefen Hirnstimulation : Untersuchungen zur operativen Genauigkeit und zum Einfluss perioperativer Faktoren

Matzner, Dominikus Benjamin

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Tiefe Hirnstimulation, Pneumocephalus, Elektrodenabweichung
Freie Schlagwörter (Englisch): Deep brain stimulation , pneumocephalus
Basisklassifikation: 44.90
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Hamel, Wolfgang (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 30.11.2012
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 14.01.2013
Kurzfassung auf Deutsch: Einleitung und Fragestellung
Die tiefe Hirnstimulation hat sich zur Behandlung von Bewegungsstörungen etabliert. Das Verfahren scheint hinsichtlich Nebenwirkungen und Komplikationen den läsionellen stereotaktischen Eingriffen überlegen zu sein. Für einen optimalen Stimulationserfolg ist die korrekte und präzise Positionierung der Stimulationselektroden von herausragender Bedeutung. Dennoch können bei der tiefen Hirnstimulation verschiedene Komplikationen auftreten, die die postoperative Lage der Implantationselektroden verändern können und damit Einfluss auf den Erfolg der Operationen haben.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die intraoperative Verschieblichkeit von Hirnstrukturen als mögliche Ursache für Elektrodenabweichungen untersucht. Ziel der Untersuchungen war es, im untersuchten Patientenkollektiv das Ausmaß von Hirnverschiebungen zu quantifizieren und deren Einfluss auf die Implantationspräzision abzuschätzen. Dazu wurde speziell der Zusammenhang zwischen (perioperativ entstehenden) intracerebralen Lufteinschlüssen und der Abweichung von definierten Hirnstrukturen und Implantationselektroden analysiert.

Material und Methoden
Das Patientenkollektiv bestand aus 53 Patienten, die alle am UKE mittels tiefer Hirnstimulation behandelt wurden. Die Stimulationen erfolgten im Nucleus subthalamicus (n= 31), Globus pallidus internus (n= 12), ventrolateralen Thalamus (n= 9) und intralaminären Thalamus (n= 1). Im Rahmen der Untersuchung erfolgte die Erhebung von stereotaktischen Koordinaten aus prä- und postoperativen Bildgebungen (MRT und CT). Dabei wurden die postoperativen, stereotaktischen Koordinaten von Elektrodenspitzen und eindeutig identifizierbaren Landmarken (Vorderhörner der Seitenventrikel und Kalkansammlungen in der glandula pinealis) ermittelt und mit prä-operativen Koordinaten bezüglich ihrer perioperativen Verschieblichkeit verglichen.

Ergebnisse
Der mittlere euklidische Abstand zwischen geplanter und tatsächlicher Elektroden-spitze (Gesamtabweichung) lag bei 2,2 mm (+/- 1,5). Der größte Teil der Abweichung entstand dabei in Verlaufsrichtung der Elektrode (1,7 mm (+/- 1,6)). Die auf Grund der begrenzten Korrekturmöglichkeiten als „kritische Abweichung“ bezeichnete Abweichung der Elektrodenspitze nach anterior-posterior bzw. medial-lateral lag bei 1,2 mm (+/- 0,8). Entlang der drei Achsen eines stereotaktischen Koordinatensystems ergaben sich folgende Abweichungen: x= 0,9 mm (+/- 0,8); y= 1,0 mm (+/- 1,0); z= 1,4 mm (+/- 1,4).
Bei 34 von 53 Patienten ließen sich postoperativ intracranielle Lufteinschlüsse nachweisen (mittleres Volumen 7,2 ml (+/- 13,7)). Eine Posteriorverschiebung der Vorderhörner beider Seitenventrikel schien dabei im Zusammenhang mit dem Volumen der frontal gelegenen Pneumocephali zu stehen (Spearman Rank Order Correlation Rlinks= -0,61 (P> 0,05), Rrechts= -0,89; (P< 0,05). Nur Lufteinschlüsse mit einem Volumen von > 10 ml (n= 7) hatten Ventrikelabweichungen von > 1 mm (MW 3,1 mm (+/- 1,9)) zur Folge; wobei es einen signifikanten Unterschied zwischen den Ventrikelverschiebungen dieser Gruppe und den Verschiebungen der Patienten mit niedrigeren Lufteinschlüssen gab (unpaired t-Test; p< 0,05). Einseitig gelegene Lufteinschlüsse führten zu erhöhten Ventrikelverschiebungen auf der ipsilateralen Seite. Der Pinealiskalk zeigte intraoperative Verschiebungen von 0,5 mm (+/- 0,7) und damit deutlich geringere Abweichungen als die Ventrikelvorderhörner. Unabhängig von den Lufteinschlüssen zeigten sich neben Abweichungen in posteriorer Richtung (Maximum - 3,7 mm) vereinzelte Verschiebungen des Pinealiskalks nach anterior (Maximum 0,7 mm). Dabei zeigten auch Patienten ohne intracranielle Lufteinschlüsse in einigen Fällen Pinealisabweichungen > 1 mm. Die mediane Verschiebung der Glandula pinealis lag bei 0 mm. Mit Lufteinschlüssen einhergehende Verschiebungen
> 1 mm zeigten sich nur bei zwei von drei Patienten mit Pneumocephali > 20 ml (beide 1,5 mm). Bei den Patienten mit intracraniellen Lufteinschlüssen zeigte sich ein euklidischer Abstand der Elektrodenspitzen von 2,2 mm (+/- 1,7), der sich nicht signifikant von den Abweichungen der Patienten ohne Lufteinschlüsse (2,4 mm (+/- 1.3 mm) unterschied. Große Pneumocephali führten anders als bei den Seitenventrikeln weder zu erhöhten Gesamtabweichungen, noch zur erhöhten Verschiebungen der Elektrodenspitzen entlang der y-Achse.

Diskussion und Schlussfolgerung
Pneumocephali > 10 ml führten zu einer erheblichen Verschiebung von frontal gelegenen Hirnstrukturen (z.B. vordere Spitze der Seitenventrikel), weiter posterior gelegene Hirnstrukturen (Pinealiskalk) waren von einer Verschiebung weniger oder gar nicht betroffen. Entgegen den Ergebnissen mehrerer aktueller Untersuchungen konnten unsere Ergebnisse einen direkten Zusammenhang zwischen intracraniellen Lufteinschlüssen und der Implantationspräzision von Elektroden nicht nachweisen.

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