Neurowetenschappers bepleiten gebruik Ultra-High Field MRI bij diepe hersenstimulatie

Publicatie in ‘Trends in Biotechnology’

21 september 2017

Ultra-High Field 7 Tesla Magnetic Resonance Imaging (UHF-MRI), een techniek die nu alleen nog experimenteel wordt toegepast, zou de nieuwe standaard kunnen worden voor stereotactische neurochirurgie, inclusief diepe hersenstimulatie. Wetenschappers en chirurgen moeten de handen ineen slaan om UHF-MRI beschikbaar te maken in de planningsfase van de chirurgische ingreep. Dit bepleiten UvA-neurowetenschapper Birte Forstmann en collega’s in het wetenschappelijke tijdschrift 'Trends in Biotechnology'.

Diepe hersenstimulatie (deep brain stimulation, DBS) wordt toegepast in de behandeling van patiënten met een neurologische of neuropsychiatrische aandoening, zoals de ziekte van Parkinson, tremor, epilepsie en obsessieve-compulsieve stoornis. Het gaat dan om patiënten bij wie het gebruik van medicatie onvoldoende positief resultaat oplevert. Bij DBS wordt een elektrode geïmplanteerd in de hersenen. Via een stimulator worden elektrische pulsen afgegeven in het gebied rondom de elektrode. Voordat de elektrode wordt ingebracht, wordt op dit moment nog met minder krachtige 1,5 of 3 Tesla MRI-scanners het doelgebied gelokaliseerd, waarna de operatie kan plaatsvinden.

Psychiatrische bijwerkingen

Ondanks het bewezen succes van DBS, ondervindt een deel van de patiënten onvoldoende positieve effecten van de behandeling en kunnen bovendien ongewenste psychiatrische bijwerkingen optreden. In sommige gevallen worden de bijwerkingen toegeschreven aan suboptimale plaatsing van de elektrode. Forstmann, hoogleraar Neuroimaging in Cognitive Neuroscience aan de UvA, en collega’s zijn van mening dat gebruik van krachtigere MRI-scanners - de zogenoemde UHF-MRI scanners - daar verbetering in kan brengen. ‘De afgelopen dertig jaar is grote vooruitgang geboekt met MR-technologie. Subcorticale beeldvorming vormt echter nog altijd een van de grote uitdagingen en is voor DBS met name problematisch, omdat deze doelgebieden erg klein zijn en zich diep in de hersenen bevinden. Met minder krachtige MRI-scanners kunnen deze structuren niet voldoende betrouwbaar in beeld gebracht worden’, aldus Forstmann. De toepassing van UHF-MRI maakt het mogelijk om de doelgebieden in de hersenen met meer detail en hoger contrast zichtbaar te maken.

Hoge precisie

Forstmann: ‘Met UHF-beeldvorming wordt anatomisch gedetailleerdere beeldvorming mogelijk, waarbij ook de subtiele individuele verschillen in de neuroanatomie van patiënten worden meegenomen.’ Zij voegt hieraan toe dat UHF-MRI ook zou kunnen worden gebruikt voor het bepalen van de verbindingen tussen verschillende hersenstructuren. ‘Het maakt bijvoorbeeld een nauwkeuriger lokalisatie mogelijk van de subthalame kern, die bij Parkinson-patiënten wordt gestimuleerd. Bovendien zouden door de hoge precisie van UHF-MRI tests tijdens de operatie zelf overbodig kunnen worden en zouden operaties onder volledige verdoving kunnen worden uitgevoerd. Op dit moment zijn de patiënten vaak alleen lokaal verdoofd. Volledige verdoving zou de ingreep minder belastend maken voor de patiënt.’

Publicatiegegevens

Birte Forstmann, Bethany Isaacs en Yasin Temel: ‘Ultra-High Field MRI Guided Deep Brain Stimulation’ in: Trends in Biotechnology, October 2017, Vol. 35, No. 10. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tibtech.2017.06.010

Zie ook:
B.U. Forstmann, G. de Hollander, L. van Maanen, A. Alkemade, & M.C. Keuken: ‘Towards a mechanistic understanding of the human subcortex’, in: Nature Reviews Neuroscience  (2017), 18, 57-65. DOI: 10.1038/nrn.2016.163

Gepubliceerd door  UvA Persvoorlichting