Einführung
Die Erforschung filigraner Hirnstrukturen wie der Plexus choroideus mittels Künstlicher Intelligenz (KI) gewinnt zunehmend an Bedeutung. Der Plexus choroideus, die Hauptquelle des Nervenwassers, spielt eine wichtige Rolle für die Funktion von Gehirn und Rückenmark und wird auch bei neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer untersucht. Dieser Artikel beleuchtet die Definition, die Bedeutung und die Erfassung des Plexus choroideus, sowie die Anwendung von KI in diesem Forschungsbereich. Darüber hinaus werden Fallbeispiele und verwandte medizinische Themen wie die Armplexusneuritis und die Behandlung von Weichteilsarkomen in der Regio axillaris diskutiert, um ein umfassendes Bild der Thematik zu vermitteln.
Plexus Choroideus: Definition und Bedeutung
Der Plexus choroideus (Adergeflecht) ist eine stark verzweigte Struktur im Gehirn, die für die Produktion des Liquor cerebrospinalis, auch Nervenwasser genannt, verantwortlich ist. Jeder Mensch hat vier Plexus choroidei, die teilweise miteinander verbunden sind. Diese Strukturen sind relativ klein, mit einem Gesamtvolumen von etwa einem Würfelzucker bei Erwachsenen.
Funktion des Liquor cerebrospinalis
Der Liquor cerebrospinalis ist eine wässrige Flüssigkeit, die im Gehirn und Rückenmark zirkuliert. Sie erfüllt mehrere wichtige Funktionen:
- Nährstoffversorgung: Der Liquor transportiert Nährstoffe zu den Gehirnzellen.
- Abtransport von Stoffwechselprodukten: Er entfernt Stoffwechselprodukte aus dem Gehirn.
- Stoßdämpfung: Der Liquor schützt Gehirn und Rückenmark vor Stößen und Erschütterungen.
Bedeutung für neurologische Erkrankungen
Es wird angenommen, dass der Plexus choroideus bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen, einschließlich Alzheimer, eine Rolle spielt. Daher ist die Erforschung dieser Struktur von großer Bedeutung für das Verständnis und die Behandlung dieser Krankheiten.
KI-gestützte Erfassung des Plexus Choroideus
Die Erfassung der filigranen Hirnstrukturen des Plexus choroideus ist beim lebenden Menschen eine Herausforderung. Ein Forschungsteam des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn entwickelt daher ein KI-gestütztes Verfahren, um die Plexus choroidei in Hirnscans automatisch zu erkennen und präzise zu vermessen. Dieses Vorhaben wird von den US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) mit rund einer Million US-Dollar gefördert.
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Ziele des Forschungsprojekts
- Entwicklung einer KI-gestützten Methode zur automatischen Erkennung der Plexus choroidei in Hirnscans.
- Präzise Bestimmung von Form und Abmessungen der Plexus choroidei.
- Effiziente und zuverlässige Auswertung großer Datensätze mit MRT-Aufnahmen des Gehirns.
- Besseres Verständnis von Krankheitsprozessen und normalen Veränderungen des Gehirns im Laufe des Lebens.
Methodik
Die Bonner Wissenschaftler greifen auf dreidimensionale Gehirndaten zurück, die unter anderem aus dem "Human Connectome Project" der NIH stammen und mittels Magnetresonanztomographie (MRT) erstellt wurden. In das Projekt fließen Daten von rund 700 Personen ein. Die Entwicklung der notwendigen Algorithmen, deren "Anlernen" und Validierung sind arbeitsintensiv und für das Forschungsvorhaben sind fünf Jahre vorgesehen.
Kooperationen
Das DZNE kooperiert in diesem Projekt eng mit amerikanischen Institutionen, insbesondere mit dem "Beth Israel Deaconess Medical Center" in Boston, das der Harvard Medical School angehört.
Open-Source-Initiative
Die entwickelte Software soll im Rahmen des FastSurfer-Projekts frei verfügbar gemacht werden. FastSurfer ist eine Open-Source-Initiative des DZNE, die sich mit der MRT-Analyse des Gehirns befasst.
Fallbeispiele und verwandte medizinische Themen
Armplexusneuritis nach HPV-Impfung
Ein Fall einer 18-jährigen Frau, die acht Wochen nach der zweiten Injektion von Gardasil® eine Neuritis des Plexus cervicobrachialis entwickelte, verdeutlicht die Komplexität von medizinischen Zusammenhängen. Die Patientin verspürte zunächst ein Schweregefühl in den Extremitäten und konnte am nächsten Tag den Arm nicht mehr anheben. Umfangreiche Untersuchungen führten schließlich zur Diagnose. Die Behandlung mit Prednisolon zeigte deutliche Besserung.
Ursachen und Symptome der Armplexusneuritis
Die idiopathische Armplexusneuritis beginnt typischerweise mit akuten Schulterschmerzen, gefolgt von einer Armplexusparese mit motorischen und sensiblen Ausfällen. In etwa der Hälfte der Fälle lassen sich vorhergehende Ereignisse identifizieren, darunter Infektionen und Impfungen.
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Kausalzusammenhang und Bewertung
Im vorliegenden Fall wurde der Kausalzusammenhang zwischen der Impfung mit Gardasil® und der Armplexusneuritis als "möglich" eingestuft. Die Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft (AkdÄ) empfiehlt die Durchführung einer epidemiologischen Studie, um zeitlich koinzidente Ereignisse von tatsächlich impfungsbedingten Reaktionen besser abzugrenzen.
Resektion von Weichteilsarkomen in der Regio axillaris
Die Behandlung von Weichteilsarkomen in der Regio axillaris stellt eine interdisziplinäre Herausforderung dar. Die Nähe zu den axillären Leitungsbahnen, insbesondere zum infraklavikulären Anteil des Plexus brachialis und den Vasa axillaria, erfordert eine differenzierte Indikationsstellung und operative Technik.
Anatomische Grundlagen
Die Regio axillaris ist ein von Muskeln begrenzter Bindegewebsraum unterhalb der Fossa axillaris. Durch die Fossa axillaris ziehen die Leitungsbahnen der oberen Extremität, einschließlich der A. axillaris, V. axillaris und des Plexus brachialis.
Operative Prinzipien
Das Operationsprinzip ist die weite Resektion des Tumors, wobei die R0-Resektion als mikroskopisch tumorfreie Resektion das Kernelement der Therapie darstellt. Sekundäres Ziel ist ein extremitätenerhaltendes Vorgehen mit maximalem Funktionserhalt.
Zugang und Rekonstruktion
Der operative Zugang kann beispielsweise über einen erweiterten deltoideopektoralen Zugang erfolgen. Die Rekonstruktion erfolgt nach der Tumorresektion, beispielsweise durch transossäre Reinsertion des M. pectoralis minor und major.
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Komplikationen und Nachsorge
Mögliche Komplikationen sind Nervenverletzungen der großen Äste des Plexus brachialis und sekundäres Lymphödem der oberen Extremität. Eine interdisziplinäre Nachbehandlung ist daher unerlässlich.
Plexusläsionen: Ursachen, Symptome und Therapie
Plexusläsionen, insbesondere Verletzungen des Plexus brachialis, können erhebliche Schmerzen und Funktionsbeeinträchtigungen verursachen. Die Ursachen sind vielfältig und reichen von Verkehrsunfällen bis zu Sportverletzungen.
Ursachen und Risikofaktoren
Eine häufige Ursache für Armplexusläsionen sind Motorradunfälle. Weitere Risikofaktoren sind Kontaktsportarten und Extremsport. Bei der Geburt können Plexusläsionen durch Zugkräfte entstehen.
Symptome und Diagnose
Die Symptome umfassen Schmerzen in der Hals-Schulter-Region, die in den Arm ausstrahlen, sowie sensible und motorische Defizite. Die Diagnose erfolgt durch neurologische Untersuchung, Bildgebung (Röntgen, CT, MRT) und elektrophysiologische Untersuchungen.
Therapie
Die Therapie zielt darauf ab, Schmerzen zu lindern und sensible und motorische Defizite zu verringern. Sie umfasst Schmerzmittel, Physiotherapie und in einigen Fällen eine Operation.
Datenbank für Ausbildungs- und Tätigkeitsbeschreibungen der Bundesagentur für Arbeit
Die Bundesagentur für Arbeit bietet eine umfangreiche Datenbank für Ausbildungs- und Tätigkeitsbeschreibungen. Diese Datenbank kann für Menschen mit Behinderungen, einschließlich Plexuskinder, eine wertvolle Ressource sein, um Informationen über geeignete Berufe und Ausbildungen zu erhalten.
Hilfsmittel für Plexuskinder
Plexuskinder können von verschiedenen Hilfsmitteln profitieren, um ihren Schul- und Arbeitsalltag zu erleichtern. Dazu gehören beispielsweise:
- Schreibtischunterlage
- Arbeitsmittel für Linkshänder
- Kippbarer Tisch
- Buchständer
- Klemmbrett
- Größerer Arbeitsplatz
- Schließfach / Regal für Bücher und Material
- Zwei Sätze Schulbücher
- Technische Hilfsmittel wie Laptops, Aufnahmegeräte oder eine einhändige Tastatur
Glossar medizinischer Begriffe
Um das Verständnis medizinischer Zusammenhänge zu erleichtern, wird im Folgenden ein Glossar wichtiger Begriffe aufgeführt:
- Analgetikum: Ein Arzneimittel mit schmerzlindernder oder schmerzstillender Wirkung.
- Anästhesie: Empfindungslosigkeit gegenüber schmerzhaften und nicht schmerzhaften Reizen.
- Antidepressivum: Ein Arzneimittel gegen die Symptome bei Depression.
- Antikonvulsivum: Medikamente, die zur Unterdrückung epileptischer Anfälle entwickelt wurden.
- Arthritis: Entzündung eines oder mehrerer Gelenke.
- Arthrose: Verschleißerkrankung der großen oder kleinen Gelenke.
- Aura bei Migräne: Individuell unterschiedliche Ausfallerscheinungen zumeist im Bereich des Sehens, Fühlens oder Bewegens, die einem Migränekopfschmerz unmittelbar vorausgehen können.
- Autogenes Training: Aufeinander aufbauende gedankliche Übungen, die zu einer körperlichen und seelischen Entspannung führen können.
- Bandscheibenvorfall: Das Heraustreten des inneren Kerns der Bandscheibe aus seiner Faserhülle in den Wirbelkanal.
- Belastungsschmerzen: Schmerzen, die bei über das normale Maß hinausgehender körperlicher Anstrengung oder mechanischer Belastung einer Körperregion auftreten.
- Bewegungsschmerzen: Schmerzen, die bei normaler körperlicher Anstrengung oder mechanischer Belastung einer Körperregion auftreten.
- Bio-psycho-soziales Schmerzmodell: Eine ganzheitliche Sichtweise, in der neben den körperlichen Aspekten auch seelische und soziale Faktoren und deren gegenseitige Beeinflussung als bedeutsam für chronische Schmerzen betrachtet werden.
- Biofeedback: Ein technisches Verfahren, bei dem Körperfunktionen wie die Muskelaktivität oder der Herzschlag gemessen und unmittelbar zurückgemeldet werden.
- Chronische Schmerzen: Schmerzen, die über ein individuell nachvollziehbares zeitliches Maß hinaus anhalten oder immer wiederkehren.
- Clusterkopfschmerz: Kopfschmerzerkrankung mit wiederkehrenden, sehr heftigen und einseitigen Attacken im Bereich von Schläfe und Auge.
- Computertomographie (CT): Schnittbildgebung mithilfe von Röntgenstrahlen.
- CRPS (komplexes regionales Schmerzsyndrom): Oft infolge einer Verletzung auftretender und lang anhaltender Schmerz mit gesteigerter Schmerzempfindlichkeit.
- Dysästhesie/Parästhesie: Missempfindung, die nicht notwendigerweise mit Schmerzen verbunden ist.
- Evozierter Schmerz: Durch äußere Reize unmittelbar ausgelöster Schmerz.
- Facettengelenke: Wirbelbogengelenke: paarige Gelenkverbindung benachbarter Wirbelkörper.
- Faszie: Umhüllungen der Organe, Muskeln und Muskelgruppen.
- Faszien-Therapie: Behandlung unbeweglicher und unelastischer Faszien.
- Fibromyalgie-Syndrom: Eine länger anhaltende Erkrankung mit Schmerzen in mehreren Körperbereichen und erhöhter Schmerzempfindlichkeit.
- Gelenkblockade: Einschränkung der Beweglichkeit eines Gelenks.
- Hypästhesie/Hypoästhesie: Vermindertes Empfinden von nicht schmerzhaften Reizen.
- Hyperalgesie: Gesteigertes Schmerzempfinden eines schmerzhaften Reizes.
- Hyperästhesie: Gesteigertes, aber schmerzloses Empfinden eines nicht schmerzhaften Reizes.
- Hypnose: Ein veränderter Bewusstseinszustand, der sich von Schlaf und Wachsein unterscheidet.
- Hypnotherapie: Eine Form der Psychotherapie, in der hypnotische Trance genutzt wird, um Gedanken und Erinnerungen neu zu verknüpfen.
- Hypoalgesie: Vermindertes Schmerzempfinden eines schmerzhaften Reizes.
- Iatrogen: Durch Ärzte oder andere Therapeuten verursacht.
- Idiopathische Schmerzen: Schmerzen ohne erkennbare Ursache.
- Iliosakralgelenksblockade (ISG-Blockade): Bewegungseinschränkung des ohnehin straffen Gelenkes zwischen Kreuzbein und Darmbein.
- Injektion: Einbringung von Medikamenten mithilfe einer Spritze.
- Invasive Schmerzbehandlung: Behandlungsmethoden, bei denen Medikamente meist durch Injektionen mit Spritzen oder Katheter in den Körper eingebracht werden.
- Ischialgie: Sammelbezeichnung für Schmerzzustände im Versorgungsbereich des Ischiasnervs.
- Konservative Schmerztherapie: Behandlung von Schmerzen mithilfe medikamentöser Therapie, Psychotherapie, Physiotherapie und/oder physikalischen Maßnahmen.
- Kopfschmerz bei Medikamentenübergebrauch: Kopfschmerzen an mehr als 15 Tagen pro Monat, die infolge einer zu häufigen Einnahme von Schmerzmitteln auftreten.
- Krankheitsgewinn: Vom Patienten erlebte Vorteile, die aus einer Krankheit hervorgehen können.
- Leitlinien: Medizinische Leitlinien sind systematisch entwickelte Expertenaussagen mit Behandlungsempfehlungen.
- Lokalanästhetikum: Medikament, das eingespritzt werden kann und eine örtliche Betäubung verursacht.
- Magnetresonanztomografie (MRT): Für den Körper unbelastende Technik zur Schnittbildgebung mithilfe von Magnetfeldern, auch als Kernspintomografie bezeichnet.
- Medikamentenabhängigkeit: Zwingendes Verlangen nach einem bestimmten Medikament.
- Medikamentenfehlgebrauch: Für den Patienten ungünstige Anwendung eines Medikamentes außerhalb der vorgesehenen Zulassung.
- Medikamenteninteraktion: Beeinflussung einer Medikamentenwirkung durch ein anderes Medikament.
- Medikamentenmissbrauch: Körperlicher oder für die Psyche schädlicher Gebrauch von Medikamenten.
- Missempfindungen: Ungewöhnliche durch Gefühlsnerven vermittelte Sinneswahrnehmungen.
- Multimodale Schmerztherapie: Ein eng unter den beteiligten Berufsgruppen abgestimmtes, individuelles Behandlungskonzept aus medikamentöser, psychologischer und Physiotherapie.
- Multiprofessionelle Schmerztherapie: Eine Therapie, in der verschiedene Berufsgruppen fachübergreifend zusammenarbeiten.
- Myofaszialer Schmerz: Schmerzen, die von Muskulatur, dem Sehnen- oder Bindegewebe ausgehen und durch Verklebung des Gewebes bedingt sind.
- Nervenblockade: Unterbrechung der Nervenleitung, häufig im Sinn einer Unterdrückung der Schmerzweiterleitung.
- Nervenschmerzen: Siehe ->neuropathischer Schmerz
- Nervenwurzel: Unmittelbar an das Rückenmark angrenzendes Bündel von Nervenfasern, das Gefühlsnervenbahnen und auch motorische Nervenbahnen zu den Muskeln enthält.
- Neuralgie: Attackenförmiger Nervenschmerz.
- Neuritis: Entzündung eines Nervs.
- Neuromodulation: Beeinflussung der Erregbarkeit von Nervenzellen.
- Neuronal: Nerven betreffend.
- Neuronale Plastizität: Der Ausdruck beschreibt die Anpassungsvorgänge im schmerzverarbeitenden System von Rückenmark und Gehirn, die zu einer Aufrechterhaltung von Schmerzen beitragen können.
- Neuropathie: Schädigung eines Nerven, die schmerzhaft oder schmerzlos sein kann.
- Neuropathischer Schmerz: Schmerz als direkte Folge einer Schädigung der Gefühlsbahnen im Nervensystem.
- Neurostimulation: Erregung von Nerven, meist durch Stromimpulse.
- Neurostimulator: Elektronisches System, das aus einem Impulsgeber und Kabeln mit Elektroden besteht und schwache elektrische Impulse aussendet.
- Nozizeptiver Schmerz: Normales Schmerzerleben - ausgelöst durch Reize, die auf gesunde Schmerzfasern einwirken.
- Nozizeptor: Für die Wahrnehmung von Schmerzen verantwortlicher Nerv.
- NSAR (Nicht-steroidale Anti-Rheumatika): Gruppe von entzündungshemmenden Schmerzmitteln, die kein Kortison enthalten.
- Opioide /Opiate: Gruppe von stark wirksamen Schmerzmitteln.
- Osteoporose: Knochenerkrankung, die mit einer verminderten Knochenmasse und einer Verschlechterung des Knochengewebes einhergeht.
- Palliativmedizin: Medizinischer Bereich, in dem Menschen mit fortgeschrittenen und nicht mehr heilbaren Erkrankungen versorgt werden.
- Periduralanästhesie (auch: Epiduralanästhesie): Regionale Narkoseform, bei der ein örtlich wirkendes Schmerzmittel in die Nähe des Rückenmarks gespritzt wird.
- Periphere Nervenstimulation (PNS): Elektrische Reizung von Nerven durch unter die Haut eingebrachte Elektroden, meist an Armen oder Beinen.
- Periphere Sensibilisierung: Gesteigerte Empfindlichkeit von Schmerzfasern infolge andauernder Reizung.
- Periradikuläre Therapie (PRT): Einspritzung von schmerzstillenden Medikamenten direkt an eine Nervenwurzel im Bereich der Wirbelsäule.
- Perzeption: Vorgang und Inhalte der Körperwahrnehmung.
- Phantomschmerzen: Schmerzen, die außerhalb des eigenen Körpers erlebt werden, wo sich ein zuvor amputiertes Bein oder Arm befunden hatten.
- Plexus: Nervengeflecht.
- Polymyalgie: Schmerzhafte entzündliche Erkrankung mehrerer Muskeln.
- Polyneuropathie: Gleichzeitige Schädigung mehrerer Nerven, die schmerzlos oder schmerzhaft sein kann.
- Postoperativ: Die Tage oder Wochen nach einem chirurgischen Eingriff, abhängig von Ausmaß und Folgen der Operation.
- Progressive Relaxation: Ein Entspannungsverfahren, bei dem durch abwechselnde bewusste Anspannung und Entspannung der Muskeln die Körperwahrnehmung trainiert und Schmerzen günstig beeinflusst werden können.
- Propriozeptoren: Nervenendigungen, die Informationen aus Muskeln, Sehnen und Gelenkkapseln aufnehmen und zur Wahrnehmung der Stellung und Bewegung des Körpers im Raum beitragen.
- Psychopharmakon: Medikamente mit Einfluss auf die Psyche.
- Psychosomatik, Psychosomatische Medizin: Ein Fachgebiet der Medizin. Es beschäftigt sich mit Störungen, bedingt durch Zusammenhänge und Wechselwirkungen von Körper, Seele und Umwelt.
- Psychotherapie: Ein Überbegriff für verschiedene Therapieverfahren, die zur Behandlung seelischer Störungen eingesetzt werden.
- Radikulär/pseudoradikulär: Die Nervenwurzeln betreffend (radikulär) oder nur anscheinend (pseudo-) betreffend mit einer vergleichbaren Schmerzausstrahlung.
- Rezidivierend: Nach einer Heilung wiederkehrend.
- Ruheschmerzen: Anhaltende Schmerzen, die durch äußere Reize verstärkt werden können, meist aber ohne diese fortbestehen.
- Schmerzgedächtnis: Oberflächlicher Begriff. Dieser Ausdruck beschreibt die Anpassungsvorgänge im schmerzverarbeitenden System von Rückenmark und Gehirn, die zu einer Aufrechterhaltung von Schmerz beitragen können.
- Schmerzpumpe: Pumpe, die schmerzlindernde Medikamente enthält und diese über einen dünnen Schlauch entweder in das Blut oder an Nerven transportiert.
- Schmerzschwelle: Die geringste Reizstärke, die als schmerzhaft empfunden wird.
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