Gehirnentfernungsprozess: Ein umfassender Überblick

Die operative Entfernung von Hirngewebe, auch Gehirnentfernungsprozess genannt, ist ein komplexes und vielschichtiges Thema in der Neurochirurgie. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über verschiedene Aspekte dieses Prozesses, von minimalinvasiven Techniken bis hin zu speziellen Szenarien wie Hirnmetastasen und Epilepsiechirurgie.

Minimalinvasive Neurochirurgie: Schonung des gesunden Gewebes

Die minimalinvasive Chirurgie (MIC) spielt eine zentrale Rolle in der Neurochirurgie. Bei einem chirurgischen Eingriff an einem hochkomplexen Organ wie dem Gehirn liegt der Fokus nicht nur auf der operativen Behandlung der Erkrankung selbst, sondern auch auf der Schonung des umliegenden Gehirngewebes.

Technische Ausrüstung für minimalinvasive Eingriffe

Der Neurochirurgie stehen neben drei OP-Mikroskopen auch hochauflösende Endoskope mit kleinstmöglichen Durchmessern und unterschiedlichen Blickrichtungswinkeln sowie Kameras zur Verfügung, welche direkt über bestehende anatomische Strukturen (z.B. die Nase) oder neu geschaffene Öffnungen (Schlüssellochchirurgie) an den Ort der Behandlung platziert werden. Darüber hinaus profitieren die Operateure von weiteren hochentwickelten technischen Geräte, welche bei Bedarf in das Operationsfeld eingespielt werden können.

All diesen Geräten gemeinsam ist das Ziel, die Darstellung auch entlegener Bereiche und die möglichen Blickwinkel zu optimieren, um so einen höheren OP-Erfolg zu erzielen - und dabei das Gewebe maximal zu schonen.

Beispiele für minimalinvasive Eingriffe

• Erkrankungen der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse): Hypophysenadenome, Kraniopharyngeome und Rathkesche Zysten können über die Nase und eine kleine Öffnung einer der Nasen-Nebenhöhlen unter Zuhilfenahme eines Endoskops operiert werden. Diese Art der Operation hat für Patientinnen und Patienten viele Vorteile gegenüber dem konventionellen Verfahren.
  • Vorteile der minimalinvasiven OP:
    • Maximale Schonung: Operation kann ohne Schädigung der Nasenschleimhaut oder der Nasenmuscheln erfolgen.
    • Höherer OP-Erfolg: Darstellung des erkrankten Gewebes gelingt mit Hilfe der Endoskopie von allen Blickwinkeln.
    • Geringere Belastung: Operationszeit kann deutlich reduziert werden.
• Störungen des Nervenwasserflusses (Liquor-Zirkulation): Störungen des Nervenwasserflusses können zu einem Aufstau (Hydrozephalus) führen. In Fällen bei denen der Nervenwasserablauf durch eine Behinderung des Durchflusses blockiert wird, erfolgte meist die operative Anlage eines Nervenwasser-Ablaufes (Liquor-Shunt) über einen dauerhaft unter der Haut angelegten Silikonschlauch bis in den Bauchraum.
  • Als Alternative im Rahmen der minimalinvasiven Operationsverfahren erfolgt die endoskopische Wiederherstellung eines Nervenwasserabflusses im Schädel. Über eine kleine Eröffnung am Schädelknochen wird unter Kontrolle eines in die Hirnwasserkammer (Ventrikel) eingebrachten Endoskops eine Umgehung des Nervenwasserflusses über vorhandene anatomische Räume im Gehirn geschaffen.
  • Vorteile dieses Verfahrens:
    • Implantation von körperfremdem Material entfällt vollständig.
    • Risiko für eine Schädigung anderer Organe ist maßgeblich reduziert.
    • Wundheilung ist durch den sehr kleinen Hautschnitt schnell und ideal.
  • Über dieses Verfahren können zudem auch andere Behandlungen, wie die Entnahme von Gewebeproben oder sogar Tumorentfernungen erfolgen.
• Tumore der Schädelbasis: Schädelbasistumore stellen in der Neurochirurgie eine besondere Herausforderung dar. Dies ist durch das an der Hirnbasis befindliche arterielle Gefäßnetz sowie durch die dort verlaufenden Gehirnnerven, die für wesentliche Funktionen wie Sehen, Schlucken oder Sprechen verantwortlich sind, zu erklären. Bei der Entfernung von Tumoren ist deshalb die Schonung des umliegenden Gewebes besonders wichtig. Die Darstellung des operativen Bereiches mit dem Mikroskop oder auch dem Endoskop ermöglicht das Arbeiten der Neurochirugen über kleinste OP-Kanäle. Somit sind eine sehr kleine Schädelknochenpräparation und ein entsprechend kleiner Hautschnitt, z.B. innerhalb einer Augenbraue ausreichend und reduziert wiederum die Notwendigkeit gesundes Gewebe zu verschieben oder zu eröffnen.

Hirnmetastasen: Wenn Krebs ins Gehirn streut

Hirnmetastasen, auch zerebrale Metastasen genannt, entstehen, wenn Krebszellen von einem Tumor außerhalb des Gehirns, wie beispielsweise in der Lunge oder Brust, ins Gehirn streuen. Die Behandlung hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich des Ursprungstumors, des Krankheitsstadiums und des allgemeinen Gesundheitszustands der Patientin oder des Patienten.

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Unterschiede zu "echten" Gehirntumoren

Hirnmetastasen entstehen nicht aus Gewebe im Gehirn selbst, sondern stammen von einem Tumor außerhalb des Gehirns.

Risikofaktoren

Das Risiko für Hirnmetastasen ist statistisch am größten für Patientinnen und Patienten mit Lungenkrebs, Brustkrebs, Nierenzellkarzinom oder schwarzem Hautkrebs (Melanom). Grundsätzlich kann aber fast jeder Tumor auch ins Gehirn streuen.

Vorbeugung

Die Grundbehandlung bei allen Krebsarten zielt darauf, Metastasen vorzubeugen. Wenn Operation und/oder Bestrahlung gut wirken und Chemotherapie, Hormontherapie und weitere Arzneimittel einem Rückfall wirksam vorbeugen können, sinkt auch das Risiko von zerebralen Metastasen.

Symptome

Mögliche Symptome von Hirnmetastasen sind:

• Anhaltende Kopfschmerzen
• Lähmungen
• Sprachstörungen
• Persönlichkeitsveränderungen
• Veränderungen beim Sehen, Riechen, Hören oder beim Tasten
• Krampfanfälle ähnlich wie bei einer Epilepsie
• Müdigkeit bis hin zu Bewusstseinsstörungen
• Übelkeit, Erbrechen

In manchen Fällen kann die Metastase ein Blutgefäß abdrücken oder eine Blutung im Gehirn verursachen, was zu Symptomen ähnlich denen eines Schlaganfalls oder einer Hirnblutung führt.

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Diagnose

Die Diagnose von Hirnmetastasen erfolgt in der Regel durch bildgebende Verfahren wie MRT (Magnetresonanztomographie) oder CT (Computertomographie).

Behandlung

Die Behandlung von Hirnmetastasen umfasst verschiedene Therapieansätze:

• Medikamente: Kortikosteroide ("Kortison", meist Dexamethason) werden eingesetzt, um die Schwellung (Hirnödem) um die Metastasen zu reduzieren und Symptome zu lindern. Je nach Beschwerden kommen noch hinzu: Schmerzmedikamente, Antiepileptika, Mittel zur Beruhigung, gegen Depressionen oder andere Folgen der Hirnmetasten auf die Psyche und das Verhalten, eventuell Arzneimittel zur Verhinderung von Thrombosen, also Blutgerinnseln, im Gehirn.
• Anpassung der bisherigen Krebsbehandlung: Chemotherapie, Antihormontherapie, zielgerichtete Medikamente und Immuntherapie können eingesetzt werden, um das Krebswachstum allgemein zu verlangsamen oder zu stoppen.
• Operation: Eine operative Entfernung der Metastasen kommt nicht für alle Betroffenen infrage. Sie kann jedoch in bestimmten Fällen sinnvoll sein, z.B. wenn nur sehr wenige, eher größere Metastasen vorhanden sind, die sich gut operativ entfernen lassen, und wenn die Krebserkrankung an sich gut unter Kontrolle ist oder es keine weiteren Anzeichen für ein Fortschreiten des Tumorwachstums gibt.
• Bestrahlung: Eine Strahlentherapie kann eingesetzt werden, um das Wachstum der Metastasen zu kontrollieren oder sie zu zerstören. Es gibt verschiedene Bestrahlungstechniken, darunter die Ganzhirn-Bestrahlung, die Bestrahlung nur des betroffenen Gehirnbereichs, die sehr gezielte Bestrahlung nur der Metastase(n) (stereotaktische Radiochirurgie) oder eine Kombination aus allgemeiner und gezielter Gehirnbestrahlung.

Krankheitsverlauf und Unterstützung

Der Krankheitsverlauf bei Hirnmetastasen kann sehr unterschiedlich sein. Wichtig ist eine umfassende Betreuung der Patientinnen und Patienten, einschließlich psychologischer und sozialrechtlicher Beratung. Selbsthilfegruppen können ebenfalls eine wertvolle Unterstützung bieten.

Epilepsiechirurgie: Ein Fallbeispiel

Die Epilepsiechirurgie kann eine Option für Patientinnen und Patienten sein, deren Epilepsie medikamentös nicht ausreichend kontrolliert werden kann. Ein Beispiel ist der Fall von Lisa, einer jungen Frau, die seit ihrer Kindheit unter epileptischen Anfällen litt.

Lisas Geschichte

Lisa litt immer wieder unter epileptischen Anfällen. Die ständige Angst vor einem erneuten großen Krampfanfall bestimmte das Leben der 19-Jährigen. Medikamente schützten nicht wirklich davor, eine Operation wurde für nicht möglich erachtet. Hilfe fand sie schließlich im Neuro-Zentrum des Universitätsklinikums Bonn: Ein hochspezialisiertes Team aus Epileptologen, Neuroradiologen und Neurochirurgen lokalisierte den Ausgangsort der Epilepsie in ihrem linken Schläfenlappen, plante das operative Vorgehen und entfernte die verantwortlichen Hirnstrukturen. Seit der erfolgreichen Operation vor etwa einem halben Jahr hatte Lisa keinen epileptischen Anfall mehr. Jetzt freut sich die junge Frau, voraussichtlich im Sommer mit dem Führerschein starten zu können.

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Diagnostik und Operationsplanung

Die Bonner Epileptologen konnten in enger Kooperation mit den Neuroradiologen und den Neurochirurgen den Ort im Gehirn lokalisieren, an dem die Anfälle entstanden. Der Hippocampus in ihrem linken Schläfenlappen hatte nicht seine übliche Form ähnlich eines Seepferdchens, sondern er war vermutlich aufgrund einer Entzündung im Kindesalter geschädigt, im weiteren Verlauf vernarbt und dann geschrumpft. Somit litt Lisa unter einer klassischen Schläfenlappenepilepsie, die relativ häufig ist.

Vor der Empfehlung zu einer Operation wurden sehr umfangreiche Tests durchgeführt, bei denen unter anderem die Funktion von Lisas rechtem Hippocampus genau überprüft wurde, der für das Gedächtnis nach der Operation eine zentrale Rolle spielt. Da die 19-Jährige bereits im frühen Kindesalter erkrankt ist, konnte der rechte Hippocampus lernen, die Arbeit seines beschädigten linken Gegenstücks zu übernehmen.

Der operative Eingriff

Die Operation selbst ist an einem Zentrum ein routinierter Prozess, der durch hochtechnologische Hilfsmittel optimal unterstützt wird. Als erfahrener Operateur führt er pro Jahr etwa 100 epilepsiechirurgische Eingriffe durch. Dabei hat er immer einen genauen Plan: „Ähnlich wie bei einer Reise, sind Vorbereitung und Planung ganz wesentliche Schritte. Man muss vorher genau wissen, wo man hin will und was man dort vorhat. Gerade das Gehirn reagiert auf Manipulationen so empfindlich. Um nichts im Gehirn zu beschädigen, finden derartige neurochirurgische Operationen immer unter einem Mikroskop statt. Zusätzlich zu ihrer anatomischen Ortskenntnis, räumlichen Vorstellung und Erfahrung verwenden versierte Operateure noch moderne Navigationsgeräte. Dabei werden die kernspintomographischen Aufnahmen des Gehirns des Patienten - vergleichbar wie die Landkarte beim Navigationsgerät im Auto - vor der Operation aufgespielt. So kann Prof. Vatter an Hand eines angezeigten Pfeils, zu jedem Zeitpunkt nochmals genau nachkontrollieren, ob er sich mit seinen Operationsgeräten genau auf dem geplanten Weg befindet. Am Hippocampus angekommen geht er seitlich an ihm vorbei und schält diesen vorsichtig von oben und unten mit einem Ultraschallmesser heraus.

Risiken und Nutzen

Ob über die gesamte Lebenszeit betrachtet das Risiko einer Komplikation bei einer Operation im Vergleich zu einer dauerhaften Medikamenteneinnahme und Anfallserkrankung höher ist, ist nicht eindeutig zu beantworten. Da vor allem der „plötzliche unerwartete Tod des Epilepsiepatienten“ entfällt, an dem pro Jahr in Deutschland etwa 1.000 Betroffene sterben, ist die Risikosituation nach ein bis zwei Jahren Anfallsfreiheit eindeutig zu Gunsten der Operation verschoben.

Lisas Leben nach der Operation

Für eine bessere Lebensqualität hat sich Lisa entschieden, eine Operation zu wagen. Sie möchte all denjenigen Mut machen, für die dieser Schritt eine Option ist. „Ich fühle mich jetzt viel freier und gehe nun auch alleine aus dem Haus“, sagt Lisa. Denn seit der Operation vor etwa einem halben Jahr hat sie keinen Krampfanfall und auch keine Auren mehr. Zudem hat sie keine Einbußen bei ihrem Gedächtnis: „Ich kann genau so viel lernen wie vorher, nur wie schon immer etwas langsamer.“ So steht dem Ziel der Kinderpflegerin, sich zur Erzieherin weiter zu qualifizieren nichts im Wege. Derzeit holt sie dafür den Realschulabschluss nach. Auch ihre Eltern konnten nach der Operation aufatmen. Erst jetzt ist ihnen richtig bewusst, wie belastend die Ängste um ihre Tochter über die Jahre gewesen waren. Neuerdings sind sie entspannt, wenn ihr Tochter abends in die Disco feiern geht - und das, auch weiterhin ohne Alkohol. „Von dem schnellen Discolicht wird mir nicht mehr schlecht“, sagt Lisa.

Gliome: Tumore des Hirngewebes

Gliome sind Tumoren, die vom Hirngewebe selbst ausgehen. Sie wachsen fingerförmig ins umgebende gesunde Hirngewebe ein.

Symptome

Je nach Lage des Tumors können unterschiedliche Symptome auftreten, etwa Lähmungen, Sprachstörungen, Persönlichkeitsveränderungen oder auch epileptische Anfälle. Wenn der Tumor zu einem erhöhten Hirndruck führt, können auch Kopfschmerzen oder Bewusstseinsstörungen die ersten Symptome sein.

Arten von Gliomen

Man unterscheidet Astrozytome, Oligodendrogliome, Ependymome und Mischgliome. Zur Unterscheidung wird eine Gewebeprobe durch eine Neuropathologin oder einen Neuropathologen feingeweblich analysiert.

Entnahme von Gewebeproben

Gewebeproben werden mithilfe einer wenig belastenden Operation entnommen, einer sogenannten navigationsgesteuerten stereotaktischen Feinnadelpunktion. Dabei wird ein Rahmen am Kopf befestigt, die zu untersuchende Stelle im Gehirn computergesteuert millimetergenau anvisiert und mit einer dünnen Nadel die Probe entnommen.

Therapie

Es gibt verschiedene Arten von Gliomen, die unterschiedlich schnell wachsen und unterschiedlich behandelt werden müssen. In der Regel gehören Operation, Bestrahlung und Chemotherapie dazu.

• Operation: Ziel einer offenen Operation ist es, möglichst viel Tumorgewebe zu entfernen ohne dabei wichtige Hirnregionen zu verletzen. Dazu kommen verschiedene moderne Methoden zum Einsatz. Bei sogenannten fluoreszenzgestützten Verfahren muss vor dem Eingriff eine Substanz eingenommen werden, die sich im Tumorgewebe anreichert und in einen fluoreszierenden Farbstoff umgewandelt wird. Bei der intraoperativen Neuronavigation werden Bilddaten aus CT-, MRT-, PET- und Ultraschall-Untersuchungen herangezogen, um die Operation präzise zu planen und während des Eingriffs eine exakte Lokalisation des Tumors und der Tumorgrenzen sowie wichtiger Hirnstrukturen zu ermöglichen.
• Nach der Operation: Bei manchen Tumoren ist eine Nachbehandlung mittels Bestrahlung und Chemotherapie erforderlich.

Stereotaktische Techniken

Sofern keine offene Operation geplant ist, kann eine Probeentnahme zur feingeweblichen Untersuchung computergesteuert mit einer stereotaktischen Technik erfolgen. Stereotaxie ist ein griechisches Wort: „Definieren eines Punktes im dreidimensionalen Raum mittels mathematischer Prinzipien“. Man führt die stereotaktische Probeentnahme in der Mehrzahl der Fälle mit Rahmen durch, die vorübergehend am Kopf befestigt werden. Rahmenlos wird die Probeentnahme mit einer Neuronavigation durchgeführt. Diese arbeitet mit stereotaktischem Arm oder Magnetfeldern oder Ultraschallimpulsen oder Infrarotstrahlen mit passiver oder aktiver Markertechnologie.

Hemisphärotomie: Ein radikaler Eingriff bei schwerer Epilepsie

Eine Hemisphärotomie ist ein neurochirurgischer Eingriff, bei dem eine Gehirnhälfte vom Rest des Gehirns abgetrennt wird. Dieser Eingriff wird in der Regel bei Kindern mit schwerer, medikamentös nicht einstellbarer Epilepsie durchgeführt, die von einer strukturellen Auffälligkeit in einer Gehirnhälfte verursacht wird.

Wann ist eine Hemisphärotomie sinnvoll?

Eine Hemisphärotomie kann dann Sinn machen, wenn es eine strukturelle Auffälligkeit im Gehirn gibt, die zu einer schwer oder nicht medikamentös einstellbaren Epilepsie führt und sich eben nur auf einer Hälfte des Gehirns befindet.

Auswirkungen einer Hemisphärotomie

Bei der Abtrennung einer Gehirnhälfte entsteht unabdingbar eine Hemiparese (= Halbseitenlähmung) im Körper. D. h. die der abgetrennten Gehirnhälfte gegenüberliegende Körperhälfte ist nach dem Eingriff gelähmt sowie das Gesichtsfeld im Sehen eingeschränkt (= Hemianopsie). Stück für Stück kommen dann etliche Funktionen zurück - andere, wie die Feinmotorik der Hand, aber nie wieder. Je jünger die Patienten bei der OP sind, desto besser erholt sich der Körper.

Rosas Geschichte: Ein Beispiel für eine erfolgreiche Hemisphärotomie

Rosas Chance auf Anfallsfreiheit durch Medikamente lag bei unter 10 Prozent - insgesamt 8 Medikamente blieben bei ihr ohne Erfolg. Sie hatte in den Monaten vor der OP 20-30 große Anfälle am Tag. Es war für uns und die Ärzte absolut keine Option, diese Situation so zu belassen. Rosa ist seit der OP anfallsfrei und blüht förmlich auf. Sie hat innerhalb weniger Wochen wieder gelernt, frei zu sitzen und anstatt zu krabbeln, rutscht sie auf dem Hintern durch die Gegend. Wenn wir darüber erzählen, bekommen wir Gänsehaut. Vor zwei Monaten konnte Rosa in ihre KiTa eingewöhnt werden und kann nun endlich mit anderen Kindern lernen und spielen. Seitdem macht sie auch kognitiv in ihrem eigenen Tempo tolle Fortschritte.

Neuronavigation: Präzision in der Neurochirurgie

Unter „Neuronavigation“ versteht man eine computergestützte Methode, mit deren Hilfe präoperativ über Magnetresonanztomographie (MRT) oder Computertomographie (CT) gewonnene Daten als „virtuelle Welt“ in die „physikalische intraoperative Welt“ übertragen werden können. Durch diese Methode ist es möglich, tief gelegene oder multiple Raumforderungen zielgerichtet aufzusuchen, d.h. den Zugangsweg sicher zu planen und so eine operationsbedingte iatrogene Schädigung zu vermeiden. Zunehmende Kenntnisse in der bildgebende Darstellung sowie elektrophysiologischen Identifizierung von Bahnsystemen haben zu einer zusätzlichen prä- und intraoperativen Sicherheit geführt.

Neuroplastizität: Die Fähigkeit des Gehirns zur Selbstheilung

Neuroplastizität ist die Fähigkeit des Gehirns, sich immer wieder neu zu organisieren und das komplexe Netzwerk aus Nervenzellen veränderten Gegebenheiten dynamisch anzupassen. Diese Fähigkeit ist nach einem Schlaganfall oder einem Unfall Gold wert. Schon Stunden später beginnen die überlebenden Nervenzellen, sich anders zu verknüpfen. Sie bilden Fortsätze, Axone genannt, die aussprießen und sich über Synapsen mit anderen Nervenzellen verbinden.

Faktoren, die die Neuroplastizität beeinflussen

Wie gut eine Funktion von anderen Regionen übernommen werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• dem Ausmaß der Verletzung
• dem Ort des Geschehens
• dem zeitlichen Verlauf von Schädigung und Reha

Kleine Schäden könne das Gehirn vor allem dann kompensieren, wenn sie langsam auftreten.

Unterstützung der Neuroplastizität

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Neuroplastizität zu unterstützen:

• Stimulation mit Magnetfeldern
• Intelligente Orthesen
• Aktives Training und äußere Reize
• Erholungsphasen und guter Schlaf

Fasten und Autophagie: Die Rolle des Gehirns

Forschende des Max-Planck-Instituts für Stoffwechselforschung in Köln haben jetzt an Mäusen gezeigt, dass das Gehirn beim Fasten eine entscheidende Rolle spielt. Schon nach einer kurzen Fastenzeit löst das Gehirn die Ausschüttung des Hormons Corticosteron aus und leitet damit die Autophagie in der Leber ein.

Autophagie

Die Autophagie ist für das Überleben wichtig. Defekte oder beschädigte Moleküle werden vom zelleigenen Abfallentsorgungssystem geschreddert und abgebaut und daraus neue Energie gewonnen. Diese Art der Entgiftung des Körpers hält den Körper fit und sehr wahrscheinlich auch jung.

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