Bericht über den Forschungsaufenthalt an der Universität Porto bei Prof. João Paulo da Silva Cunha (INESC-TEC: Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores)

Hintergrund und Studienziel

Die Tiefe Hirnstimulation ist die Therapie der Wahl bei medikamentös refraktären Bewegungsstörungen, so auch bei der Dystonie [8]. Hierbei ist eine exakte Lokalisation der Elektroden innerhalb des Gpi (Globus pallidus internus) von entscheidender Bedeutung für den therapeutischen Erfolg [10]. Insbesondere die posteriore Koordinate der Elektrode erwies sich dabei als therapeutisch relevant [10]. Für die stereotaktische Planung werden neben den MRT-Koordinaten auch die intraoperativen elektrophysiologischen Ableitungen herangezogen. Im Gegensatz zum idiopathischen Parkinson-Syndrom und Tremor, bei denen die Operationen in Lokalanästhesie stattfindet, erfolgt die Elektrodenimplantation bei Dystonie in Vollnarkose, um Bewegungsartefakte zu reduzieren [9]. Dies bedeutet, dass eine intraoperative klinische Testung nicht möglich ist.

Ziel des aktuellen Projektes war es, den Beitrag von diffusionsgewichteten MRT-Sequenzen, die der Darstellung axonaler Faserbahnen dienen, zur optimierten Zielpunktfindung bei der Tiefen Hirnstimulation zu untersuchen. Unsere Arbeitshypothese lautete, dass klinisch effiziente Elektroden charakteristische Faserverbindungen aufweisen, deren Verlauf künftig für die Zielpunktfindung herangezogen werden könnte.

• Literatur

• 1 Behrens TE, Berg HJ, Jbabdi S et al. Probabilistic diffusion tractography with multiple fibre orientations: What can we gain?. Neuroimage 2007; 34: 144-155
• 2 Descoteaux M, Deriche R, Le Bihan D et al. Multiple q-shell diffusion propagator imaging. Med Image Anal 2011; 15: 603-621
• 3 Gallay MN, Jeanmonod D, Liu J et al. Human pallidothalamic and cerebellothalamic tracts: anatomical basis for functional stereotactic neurosurgery. Brain Struct Funct 2008; 212: 443-463
• 4 Garyfallidis E, Brett M, Amirbekian B et al. Dipy, a library for the analysis of diffusion MRI data. Front Neuroinform 2014; 8: 8
• 5 Garyfallidis E, Ocegueda O, Wassermann D et al. Robust and efficient linear registration of white-matter fascicles in the space of streamlines. Neuroimage 2015; 117: 124-140
• 6 Girard G, Whittingstall K, Deriche R et al. Towards quantitative connectivity analysis: reducing tractography biases. Neuroimage 2014; 98: 266-278
• 7 Krack P, Pollak P, Limousin P et al. Opposite motor effects of pallidal stimulation in Parkinson’s disease. Ann Neurol. 1998; 43: 180-192
• 8 Kupsch A, Benecke R, Muller J et al. Pallidal deep-brain stimulation in primary generalized or segmental dystonia. N Engl J Med 2006; 355: 1978-1990
• 9 Starr PA, Turner RS, Rau G et al. Microelectrode-guided implantation of deep brain stimulators into the globus pallidus internus for dystonia: techniques, electrode locations, and outcomes. J Neurosurg 2006; 104: 488-501
• 10 Tisch S, Zrinzo L, Limousin P et al. Effect of electrode contact location on clinical efficacy of pallidal deep brain stimulation in primary generalised dystonia. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2007; 78: 1314-1319