Bei THS-Operationen lassen sich auch Biopsieproben entnehmen

Die Entnahme von Biopsien aus dem präfrontalen Kortex während einer Tiefen Hirnstimulation (THS) bei lebenden Patienten erhöht das Risiko von unerwünschten Ereignissen oder kognitivem Verfall nicht im Vergleich zu Standard-THS-Verfahren ohne Biopsien. Dies zeigen Forschende der Icahn School of Medicine am Mount Sinai, USA, in „Neurosurgery“.

Die meisten Studien zur Funktionsweise des Gehirns auf molekularer Ebene wurden bisher mit Proben von verstorbenen Patienten durchgeführt, da es keine sicheren Methoden zur Entnahme von Proben aus dem lebenden menschlichen Gehirn gab.

„Im Rahmen des Living Brain Project am Mount Sinai haben wir eine Methode entwickelt, mit der während der Platzierung der Elektrode für die THS sicher eine kleine Menge Hirngewebe aus einem Bereich des präfrontalen Kortex entnommen werden kann“, erklärte Dr. Brian Kopell, Direktor des Center for Neuromodulation, Co-Leiter des Living Brain Project am Mount Sinai und Co-Seniorautor der Veröffentlichung. „Die retrospektive Sicherheitsanalyse zeigt eindeutig, dass es sichere und innovative Möglichkeiten gibt, neurochirurgische Patienten in Forschungsaktivitäten einzubeziehen, die das Potenzial haben, die Wissenschaft erheblich voranzubringen. Wir sind den Patienten, die sich entschieden haben, mit uns bei dieser Arbeit zusammenzuarbeiten, zu tiefstem Dank verpflichtet.“

Biopsien haben keinen Einfluss auf die Kognition

Das Forschungsteam hatte akute unerwünschte Ereignisse, definiert als Infektionen, intrakranielle Blutungen (ICH) und Krampfanfälle, nach 1152 Platzierungen von Elektroden für die Tiefenhirnstimulation analysiert, die zwischen 2013 und 2024 bei 590 Patienten in einem einzigen Krankenhaus durchgeführt worden waren. Bei 652 Eingriffen („Biopsie-Gruppe“) wurden Biopsien des präfrontalen Kortex entnommen, bei 500 Eingriffen („Nicht-Biopsie-Gruppe“) hingegen nicht. Innerhalb weniger Stunden nach jedem Eingriff wurde eine Computertomographie (CT) durchgeführt. Zudem prüften die Forschenden die Krankenakten der Patienten auf akute ICH, Krampfanfälle und Infektionen vom Eingriffstag bis 90 Tage danach. Eine Untergruppe von Patienten wurde etwa ein Jahr lang beobachtet, um die kognitiven Ergebnisse zu bewerten.

In keiner der beiden Gruppen traten Infektionen auf. Es wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede in der ICH-Rate oder der Anfallsrate zwischen den Gruppen beobachtet (ICH-Rate: 1,7 % in der Biopsiegruppe gegenüber 1,4 % in der Nicht-Biopsiegruppe; Chi-Quadrat-Test p-Wert = 0,88; Anfallsrate: 0,2 % in der Biopsiegruppe gegenüber 0,4 % in der Nicht-Biopsiegruppe; p-Wert = 0,82). Es wurden keine statistisch signifikanten Zusammenhänge zwischen der Anzahl der Biopsien und Veränderungen der kognitiven Gesundheit im Laufe der Zeit beobachtet.

Standardisierte Probennahme macht Ergebnisse reproduzierbar

In der aktuellen Studie wurden alle THS-Eingriffe von einem einzigen Neurochirurgen unter Verwendung standardmäßiger stereotaktischer Techniken durchgeführt. Alle Eingriffe umfassten eine standardmäßige frontale Bohrung und die Platzierung einer stereotaktischen Kanüle, wobei sich die Vorbereitung der kortikalen Oberfläche nur durch die Einbeziehung einer Biopsie des präfrontalen Kortex (die vor der Kauterisation und unter Verwendung eines Standard-Stanzwerkzeugs entnommen wurde) unterschied. Die Größe von 231 Biopsien wurde gemessen. Das gemessene mittlere Biopsievolumen betrug 40 mm³ und das mediane Volumen 30 mm³. Die Autoren der Studie stellen fest, dass die engen Biopsiegrößen, die um den Mittelwert verteilt sind, zeigen, dass das Verfahren der präfrontalen Kortexbiopsie des Living Brain Project in hohem Maße standardisiert, reproduzierbar und präzise sein kann.

„Die Möglichkeit, das Gehirn lebender Menschen sicher zu untersuchen, eröffnet eine neue Welt von Fragen zur Gehirnfunktion, mit denen sich Forscher befassen können“, erklärte Dr. Alexander W. Charney, PhD, Direktor des Charles Bronfman Institute for Personalized Medicine, Co-Leiter des Living Brain Project und Co-Seniorautor der Studie.