Operationsplanung eloquenter Hirntumoren – vom inoperablen zum operablen Hirntumor
Creators: name: Rosenstock, Tizian
Publisher: name: Charité - Universitätsmedizin Berlin
Year: 2023
Subjects: subject: neurosurgery
subject: surgery planning
subject: eloquent brain tumors
subject: navigated transcranial magnetic stimulation
subject: tractography
subject: risk stratification
subject: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit

description: Auf Grundlage der vorliegenden Habilitationsschrift kann der Begriff des motorisch- und Sprach-eloquenten Hirntumors nunmehr objektiviert und genauer charakterisiert werden. Bei Patientinnen und Patienten mit bislang als inoperabel eingeschätzten Hirntumoren kann unter Einsatz der nTMS und der nTMS-basierten DTI-Traktografie eine differenziertere Abwägung zwischen Operationsrisiko und möglichem onkologischem Benefit einer Hirntumorresektion erfolgen. Die Standardisierung der Pyramidenbahn-Traktografie im Rahmen der ersten Studie verbesserte mit Integration der funktionellen nTMS-Daten die Traktografie-Qualität und zeichnete sich zudem durch eine ausgezeichnete Interrater-Reliabilität aus. Eine beeinträchtigte Integrität der peritumoralen Pyramidenbahn kann durch die Diffusionsparameter FA und ADC charakterisiert werden und war mit einem erhöhten Risiko für ein neues postoperatives motorisches Defizit assoziiert. Die Erkenntnisse der ersten Arbeit wurden mit Analysen zuvor publizierter Arbeiten genutzt, um in der zweiten Studie die nTMS-basierte Risikostratifizierung bizentrisch zu validieren. Neben der topografischen Analyse (Infiltration des Motorkortex und Bestimmung der Tumor- Trakt-Distanz) erwiesen sich die FA und der RMT, welche die Faserbahnintegrität bzw. die Exzitabilität des motorischen System repräsentieren, als entscheidende Parameter zur V orhersage des Operationsrisikos. So konnte ein verbessertes, auf einer Regressionsbaumanalyse basierendes Risikomodell zur Vorhersage des kurz- und langfristigen motorischen Outcomes entwickelt werden. Im Rahmen der dritten Studie konnte gezeigt werden, dass die präoperative Risikoanalyse die Durchführung des IOMs unterstützen kann, indem subkortikale Stimulationsintensitäten angepasst und unspezifische Phänomene wie transiente/partielle MEP- Amplitudenminderungen differenzierter interpretiert werden können. Somit kann eine hoch individualisierte Behandlungsstrategie für Patientinnen und Patienten mit motorisch- eloquenten Hirntumoren gewährleistet werden. Für die Beurteilung Sprach-eloquenter Hirntumoren kommen sowohl das kortikale rTMS- Sprachmapping (als Negativmapping) sowie die DTI-basierte Traktografie des Sprachnetzwerks zum Einsatz. In der vierten Arbeit offenbarte der Vergleich aller bisher publizierten Algorithmen, dass die Platzierung anatomischer ROIs die besten Traktografie- Ergebnisse hinsichtlich der Darstellbarkeit und Plausibilität der Trakte offenbarte. Dieser Algorithmus wurde von internationalen Experten auch zur Operationsplanung und für das Risiko-Assessment bevorzugt. Die Integration funktioneller rTMS-basierter ROIs ermöglichte die zusätzliche Darstellung von kortiko-subkortikalen Fasern, deren Relevanz für das Sprachoutcome es in weiteren Studien zu untersuchen gilt. Die Cluster-Analyse der fünften Studie identifizierte zwei Hochrisikoareale, die mit dem Auftreten eines neuen postoperativen Sprachdefizits assoziiert waren: 1. die temporo-parieto- occipitale Übergangszone und 2. der Temporalstamm der periinsulären weißen Substanz. Der AF als V ertreter des dorsalen Systems zeigte sich als wichtigste Faserbahn für die Sprachfunktion, deren Verletzung mit dem höchsten Risiko für eine postoperative Sprachstörung assoziiert war. Eine Schädigung des ventralen Faserbahnsystems spielte vor allem dann für das postoperative Sprachoutcome eine Rolle, wenn sowohl die direkte Bahn (IFOF) als auch der indirekte Kreislauf (UF und ILF) betroffen waren. Die hier dargelegten Technologien der nTMS und DTI-Traktografie ermöglichen für motorisch- und Sprach-eloquente Hirntumoren eine differenzierte und individuelle Operationsplanung. Ziel zukünftiger Arbeiten wird es sein, diese Technologien weiter zu optimieren, um Hirntumoroperationen sicherer zu gestalten und damit die individuelle Patientenbehandlung zu verbessern.