Hersenactiviteit live te zien tijdens wakkere hersenoperatie

Onderzoekers van CUBE (Center for Ultrasound Brain imaging @ Erasmus MC) zijn erin geslaagd om met functionele Ultrasound (fUS) live de doorbloeding van hersentumoren in beeld te brengen tijdens een wakkere hersenoperatie. Hierdoor wordt het voor een neurochirurg makkelijker om de tumor te verwijderen met zo min mogelijk schade aan het omliggende hersenweefsel. Daarnaast is het mogelijk om de gezonde gebieden in de hersenen tijdens een hersenoperatie aan te wijzen, zodat deze gebieden intact kunnen worden gelaten. De onderzoekers publiceren hun bevindingen vandaag in het toonaangevende wetenschappelijk tijdschrift Frontiers in Neuroscience.

Bij het verwijderen van tumoren is het belangrijk zo min mogelijk gezond weefsel te beschadigen. Bij hersentumoren is dat zo mogelijk nog belangrijker, omdat beschadigingen aan het hersenweefsel bijvoorbeeld kunnen zorgen voor spraakverlies, motorische stoornissen of erger. Met fUS, zoals ontwikkeld in CUBE, is het nu mogelijk om de vaatstructuur van tumoren én specifieke functies van hersengebieden live zichtbaar te maken tijdens een wakkere hersenoperatie. Pieter Kruizinga van CUBE: “We hebben nu voor het eerst een techniek in handen waarmee we direct en met ongeëvenaarde precisie het levend brein kunnen afbeelden”.

“Functionele Ultrasound (fUS) laat in real time heel kleine veranderingen in de bloeddoorstroming zien. In een tumor betekent dit dat we de bloedvaten die de tumor voeden gedetailleerd kunnen afbeelden. Omdat tumoren in hun bloedstroom anders zijn dan gezond hersenweefsel, kunnen we de chirurg hiermee een beter idee geven over de grens tussen tumor en hersenweefsel: precies daar waar de chirurg moet snijden. Voor gezond hersenweefsel geeft deze techniek ons toegang tot het meten van breinactiviteit. Zo hebben we tijdens de wakkere hersenoperaties de mogelijkheid om de patiënten taken uit te laten voeren, zoals spreken en bewegen. Door te zoeken naar die gebieden waar de bloedstroom de functionele taak volgt, kunnen we aangeven welke gebieden wel of niet verantwoordelijk zijn voor die functionele taak. Zo kunnen we de belangrijke gebieden in de hersenen afbeelden en de chirurg informeren over waar weg te blijven.”

Kruizinga was daarin vooral onder de indruk van het meten van taal: “We vroegen onze patiënten te denken aan woorden, wat live op de functionele echo te zien was. De gedachte aan taal kunnen we nu dus met echografie uitbeelden. Deze observatie heeft een impact die nog veel verder gaat dan de neurochirurgie alleen.”

Voor de toekomst, is het team van CUBE hoopvol. Kruizinga: “We zijn nu druk bezig met het leggen van de laatste hand aan een aantal technische ontwikkelingen: zo willen we live 3D beelden gaan maken, en onze data vergelijken met de gebruikelijke MRI’s die nu voor de operatie worden gemaakt. Ook zetten we stappen naar het continue afbeelden van de hersenen tijdens de gehele operatie waardoor de chirurg een directe terugkoppeling krijgt over zijn ingreep. Maar de echte doorbraak komt wanneer het ons lukt om plaatjes van de hersenen te maken zonder dat er een stuk schedel verwijderd hoeft te worden, zoals nu het geval is tijdens de operatie. In dit soort werk blinken wij als het Erasmus MC uit. Van in-huis techniek ontwikkeling, naar muis en patiënt in minder dan een jaar! Dit krijg je in weinig andere plekken ter wereld van de grond.”

De publicatie kunt u hier vinden.