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#Neues aus der Industrie
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Hirnblutungen beginnen
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Ein neues optisches Werkzeug beleuchtet versteckte Blutgefäße und hilft Chirurgen, das Risiko einer Neurochirurgie zu reduzieren.
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Die Komplexität der Neurochirurgie wird seit langem als amüsantes Idiom genutzt, um einfachere Vorhaben hervorzuheben: "Nun, es ist nicht gerade eine Gehirnoperation, oder?" Aber es ist wirklich kein Grund zum Lachen. Ein einziger Ausrutscher aus einer Nadel kann katastrophale Folgen für den Patienten haben.
Heute werden MRT-Untersuchungen zur präoperativen Identifizierung großer Blutgefäße eingesetzt, aber während der Operation liegt das Risiko in den Händen des Neurochirurgen. Der Bruch selbst kleiner Blutgefäße kann extrem schädlich sein: 2 Prozent der Patienten der Gehirnchirurgie bleiben aufgrund von Blutungen durch Nadeln behindert. Ein Prozent wird sterben. (1)
Medizinische Ingenieure haben sich verwirrt, wie man das Problem angeht. "Es wurde schnell klar, dass eine Nadel, die sehen konnte, wohin sie ging, in einem so sensiblen Bereich wie dem Gehirn ein enormes Potenzial hatte", sagt Professor Robert McLaughlin von der University of Adelaide, Australien. Er ist einer der Hauptautoren von Science Advances (2), das eine neue bildgebende Nadel beschreibt, die Gefäße mit einem Durchmesser von nur einem Zehntel Millimeter erkennen kann. "Unsere bildgebende Nadel gibt einen detaillierten Einblick in das, was sich unmittelbar neben der Nadelspitze befindet", erklärt McLaughlin. "Es ermöglicht dem Neurochirurgen eine Echtzeitansicht der gefährdeten Gefäße." Der Aufbau ist einfach. Eine rasiermesserdünne Glasfaser mit einer winzigen Linse wird in das Ende der Nadel eingearbeitet, so dass der Chirurg Licht auf das Hirngewebe scheinen kann. Die daraus resultierende Lichtstreuung wird dann von einer Kamera erfasst. Mit Hilfe der Optischen Kohärenztomographie (OCT) konnte das Team einen Bildverarbeitungsalgorithmus entwickeln, der Blutgefäße automatisch erkennen kann. "Fließendes Blut hat in diesen Bildern ein charakteristisches Aussehen", erklärt McLaughlin. "Wenn sich die Nadel neben einem Blutgefäß befindet, hebt der Computer es hervor, so dass der Chirurg es in Echtzeit sehen kann."
Um das Tool zu validieren, testete das Team die Nadel bei 11 Patienten, die sich einer Gehirnoperation unterziehen. Der erste Schritt bestand darin, die Oberfläche des Gehirns von Patienten mit Kraniotomie zu scannen, um zu überprüfen, ob die Nadel die sichtbaren Oberflächengefäße erkennen konnte. Dann gingen die Forscher für drei Patienten noch einen Schritt weiter, indem sie ein Loch in die Schädel des Patienten bohrten. Durch das Einsetzen der Nadel in dieses Loch versuchten sie, festzustellen, wo sich die Blutgefäße befanden, und verglichen dies mit MRT-Aufnahmen.
Die Ergebnisse sind vielversprechend, und so will McLaughlin das Projekt weiterführen, zunächst mit größeren Studien in der Neurochirurgie, aber auch darüber hinaus: "Wir entwickeln jetzt die nächste Generation von Bildnadeln, die auch Krebsgewebe erkennen können."
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