Imaging vid stereotaktisk neurokirurgi

Två forskare som tittar på en stor skärm
www.johnsandlund.se John Sandlun

Vid djup hjärnstimulering (DBS) ges elektrisk stimulering med hjälp av elektroder för att blockera onormala nervsignaler som orsakar symtom vid t ex Parkinsons sjukdom. Operationen kräver noggrann planering och monitorering med avbildningsmetoder för att säkerställa att elektroderna placeras rätt. Det här projekt utvecklar protokoll för magnetresonans-tomografi(MR) som används vid stereotaktisk neurokirurgi och har utvecklat ett verktyg baserat på laser-doppler-teknik som kan användas med DBS-proben för att ge mer data om den omgivande vävnaden.

Djup hjärnstimulering som behandling

Parkinsons sjukdom är en progressiv nervsjukdom som påverkar de delar av hjärnan som styr rörelse. De vanligaste symtomen är tremor, stela muskler och långsamma rörelser. Ett sätt att minska symptomen är djup hjärnstimulering (DBS). Vid DBS-kirurgi placeras elektroder i specifika hjärnregioner för att leverera elektrisk stimulering som blockerar de onormala nervsignaler som orsakar symtomen. Operationen kräver noggrann planering och monitorering via avbildningstekniker för att elektroderna ska kunna placeras exakt rätt. Även mindre förskjutningar kan orsaka oönskade biverkningar.

Förutom Parkinsons sjukdom används DBS vid essentiell tremor och dystoni. Proceduren har utförts på cirka 160 000 patienter över hela världen och i Linköping behandlas cirka 30 patienter varje år.

Vägledning under stereotaktisk kirurgi

Innan den stereotaktiska kirurgin utförs en preoperativ magnetresonanstomografi (MR) för att vägleda kirurgen. Med hjälp av den stereotaktiska ramen och koordinaterna från MR-bilden kan kirurgen föra in proben som producerar en kanal för elektroden.

De optiska fibrerna kan mäta blodflödet i en liten volym framför proben och varna kirurgen när den är på väg att passera en volym med högt blodflöde. De kan också avgöra om sonden är i vit eller grå hjärnsubstans.

Simulering relaterad till patientens anatomi

Exampel på simulering av ett elektriskt fält runt en DBS-elektrod.

Exampel på simulering av ett elektriskt fält runt en DBS-elektrod.

Data från DBS-proben, den preoperativa MR-undersökningen och en postoperativ datortomografi(CT)- eller MR-undersökning kombineras och används för patientspecifik datormodellering och simuleringar av det elektriska fältet runt DBS-elektroden. Detta gör relativa jämförelser mellan simuleringar möjliga och det elektriska fältet kan relateras till patientens egen anatomi.

Forskningsgruppen undersöker nu om det är viktigt att veta vilken typ av vävnad som omger elektroden. Resultaten visar att det är liten skillnad mellan vit och grå substans men om elektroden placeras nära interstitialvätska kan det elektriska fältet bli förvrängd. Detta är mycket relevant eftersom Parkinsons patienter ofta har Virchow-Robin Spaces, vätskefyllda utrymmen, i hjärnan. Att placera elektroden för nära Virchow-Robin Spaces kan orsaka några av de biverkningar som ses hos DBS-behandlad patient.

KontaktVisa/dölj innehåll

Läs mer om CMIVs forskningVisa/dölj innehåll