Trajektorie-Bestimmung

Während der tiefen Hirnstimulation wird häufig nur ein kleines Loch in den Schädelknochen gebohrt, durch das die Elektroden eingeführt werden. Tritt im Verlauf der Operation eine Blutung in tiefen Regionen auf, so gibt es keine direkte Möglichkeit, diese zu stoppen. Aus diesem Grund ist eine gründliche Planung einer Trajektorie, die keine kritischen Strukturen berührt oder durchstößt, notwendig. Zu diesen Strukturen gehören Blutgefäße, die mit Flüssigkeit gefüllten Ventrikel und die Sulci. Je nach Patient ist die Suche nach einem geeigneten Zugang zeitaufwendig: bis zu 45 Minuten pro Seite sind notwendig und häufig endet die Suche mit einer suboptimalen Lösung, bei der nur wenige der fünf Elektroden verwendet werden können.

Während der Planungsphase der Tiefenhirnstimulation wird der Patient meist schon auf die Operation vorbereitet und der stereotaktische Ring auf seinem Kopf fixiert. Daher gibt es es einen Bedarf, diese Phase der OP weniger zeitintensiv zu machen, ohne dabei auf Sicherheit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verzichten.

Der von uns entwickelte Algorithmus zur Trajektorie-Bestimmung präsentiert dem Arzt bei Angabe eines Eintrittsareals und den Zielkoordinaten binnen weniger Minuten eine Auswahl der besten Trajektorien, die er anschließend manuell überprüfen muss.

• Festlegen eines Eintrittsareals durch den Benutzer (oder Auswahl eines vordefinierten Areals)
• Berechnung möglicher Trajektorien
• Aufteilung des Gehirns in definitiv kritische und möglicherweise harmlose Regionen
• Entfernen von Trajektorien, die in einem Sulcus beginnen
• Schrittweises Entfernen von Trajektorien, die in einer beliebigen Tiefe definitiv kritische Areale penetrieren
• Bewertung der verbleibenden Trajektorien anhand einer Kostenfunktion
• Präsentation der besten Trajektorien und manuelle Überprüfung durch den Arzt

• Das Verfahren wurde erfolgreich mit Daten von 40 Patienten aus Krankenhäusern in ganz Europa getestet
• Nur in seltenen Fällen lieferte die Software keine guten Ergebnisse, bedingt durch abnormale anatomische Strukturen oder schlechte Bildqualität

• Deutliche Zeitersparnis bei der Operationsplanung
• Sicherheitsgewinn
• Bewertung einer größeren Anzahl von Trajektorien als bei der manuellen Planung