MRT-geführte Lasertherapie (LITT)

Ein geplanter Weg zum Zielgebiet

Vor der Behandlung werden das Zielgebiet und ein geeigneter Zugang anhand von MRT-Aufnahmen geplant. Über eine kleine Öffnung im Schädel wird der Laserkatheter stereotaktisch geführt. Stereotaxie bezeichnet die räumliche Zuordnung einer Position im Kopf zu einem Koordinatensystem. So lassen sich Bilddaten, Zugang und Katheterspitze miteinander in Beziehung setzen. Die Behandlung erfolgt üblicherweise in Allgemeinanästhesie. Während der Wärmeanwendung werden das Ziel und das umgebende Gewebe im MRT verfolgt. [1]

Lichtenergie wird im Gewebe aufgenommen

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Die Glasfaser führt Laserlicht zum vorgesehenen Abschnitt der Sonde. Gewebe nimmt einen Teil dieser Energie auf und erwärmt sich. Das Behandlungssystem verbindet den Katheter mit der Energiequelle und der Bildgebung. Entscheidend sind die Lage des aktiven Sondenabschnitts, die Energieabgabe und die räumliche Ausbreitung der Wärme. Für die Überwachung werden Bilddaten und Temperaturinformation gemeinsam dargestellt. [2]

Temperaturänderungen aus MRT-Signalen verfolgen

Bei einer verbreiteten MRT-Thermometrie verändert sich mit der Temperatur die Resonanzfrequenz von Wasserprotonen. Phasenänderungen des gemessenen MRT-Signals werden genutzt, um Temperaturänderungen im aufgenommenen Gewebe abzuschätzen. Die Software ordnet diese Information dem Bildvolumen zu. Das Behandlungsteam sieht dadurch, wo sich das Gewebe während der Energieabgabe erwärmt. Die räumlichen Aufnahmen verbinden Temperaturentwicklung und anatomische Lage. [2]

Temperatur und Einwirkzeit gehören zusammen

Zur Überwachung wird zusätzlich eine thermische Dosis berechnet. In diese Größe gehen die Temperaturentwicklung und die Dauer der Erwärmung ein. Die Software kann daraus Bereiche darstellen, in denen eine vorgegebene thermische Belastung erreicht wurde. Temperaturbilder und Dosisdarstellung begleiten den Verlauf der Behandlung. Auf diese Weise lässt sich eine gerade gemessene Erwärmung zusammen mit ihrer bisherigen Einwirkzeit betrachten. [3]

Wenn Gewebeveränderungen das Messsignal beeinflussen

Die Temperaturberechnung stützt sich auf ein messbares MRT-Signal. Blut und Luft im behandelten Gebiet können die lokalen magnetischen Bedingungen verändern und Signalausfälle hervorrufen. Noh und Kollegen untersuchten dazu rückblickend 17 Tumorbehandlungen aus den Jahren 2017 bis 2020. Bei sechs war unmittelbar zuvor eine Gewebeprobe entnommen worden. In allen sechs zeigten sich Bildartefakte; in zwei Fällen erschwerten sie die Beurteilung der thermischen Schädigungsgrenze am Tumorrand. Die postoperativen Aufnahmen zeigten in diesen sechs Fällen Blut oder Luft im Behandlungsgebiet. [6]

Das Team betrachtete dabei, ob grau dargestellte Bildvolumenelemente über die kontrastaufnehmenden Tumorgrenzen hinausreichten. Solche Volumenelemente heißen Voxel und ordnen dem Messsignal eine kleine räumliche Einheit zu. Die Untersuchung beschreibt eine konkrete technische Schwierigkeit in einer kleinen Behandlungsserie. Sie verbindet die Qualität des lokalen Signals mit der Frage, wie gut das Zielgebiet während der Behandlung beurteilbar bleibt. [6]

Wie Temperaturkarten experimentell geprüft werden

Technische Prüfungen können die MRT-Temperaturkarte mit einer zweiten Messmethode vergleichen. De Landro und Kollegen untersuchten 2023 dafür gewebsähnliche Versuchskörper, sogenannte Phantome. Drei temperaturmessende Nadeln lieferten Referenzwerte. Während der Laseranwendung erfasste das Team, wie sich Bereiche mit Messfehlern räumlich und zeitlich entwickelten. Dabei untersuchten die Forschenden Gasblasen, veränderte magnetische Eigenschaften und die daraus entstehenden Artefakte im Temperaturbild. [7]

Im verwendeten Versuchsaufbau waren die Abweichungen in den Artefaktbereichen besonders ausgeprägt. In Bereichen fern von Sondenspitze und Artefakt waren sie deutlich kleiner. Eine temperaturgeregelte Energieabgabe wurde zusätzlich als experimentelle Strategie geprüft, um die Artefaktbildung zu vermeiden. Solche Versuche verknüpfen drei Informationen: die Temperatur an einem Referenzsensor, das aus dem MRT-Signal berechnete Temperaturbild und die Ausdehnung der betroffenen Region. Damit wird die Messung selbst zu einem eigenständigen Gegenstand der Verfahrensprüfung. [7]

Zielkontur und benachbartes Gewebe im Blick behalten

Die geplante Zugangsrichtung und die Konturen des Zielgebiets werden mit den anatomischen Bildern abgeglichen. Während der Behandlung prüft das Team die räumlichen Beziehungen zwischen Sonde, Ziel und umgebendem Gewebe. In der Bedienoberfläche werden mehrere Bildinformationen gemeinsam verfolgt. Welche Region erwärmt wird und wie sich die berechnete Dosis ausbreitet, hängt deshalb fortlaufend mit der überprüften Sondenlage zusammen. Diese Kontrolle begleitet die Energieabgabe. [3]

Das behandelte Gebiet anschließend beurteilen

Durch die gezielte Erwärmung entsteht im behandelten Gewebe eine Koagulationsnekrose (durch Hitze entstandener Gewebetod): Zellen und Gewebestrukturen werden thermisch geschädigt. Nach der Behandlung wird eine weitere MRT-Untersuchung vorgenommen. Sie zeigt die Lage und das Volumen des behandelten Areals. Die unmittelbare Bildkontrolle und die anschließende klinische Nachbeobachtung erfassen dabei unterschiedliche Teile des Behandlungsverlaufs. [1]

Tumorgewebe, Strahlennekrose und epileptische Herde

LITT wird bei ausgewählten Hirntumoren, Hirnmetastasen und Strahlennekrosen eingesetzt. Ein weiteres Anwendungsfeld sind bestimmte Epilepsien mit räumlich zuordenbarem Ausgangsgebiet. Bei der Beurteilung einer Behandlung werden daher die jeweilige Gewebeveränderung, ihre Lage und das klinische Ziel gemeinsam betrachtet. [4]

Ein primärer Hirntumor entsteht aus Gewebe im Gehirn. Bei einer Hirnmetastase haben sich Tumorzellen aus einem anderen Körperbereich im Gehirn angesiedelt. Eine Strahlennekrose gehört zu den möglichen Folgen einer vorausgegangenen Bestrahlung. Diese unterschiedlichen Ausgangssituationen bestimmen mit, welches Gewebe gezielt behandelt werden soll. [4]

Die Behandlung in einem spezialisierten Zentrum planen

Für die medikamentenresistente mesiale Temporallappenepilepsie formuliert die 2026 veröffentlichte Leitlinie der American Epilepsy Society (AES) und des Congress of Neurological Surgeons (CNS) eine bedingte Empfehlung für LITT. Dabei spielen die individuelle Ausgangslage und die persönlichen Behandlungsziele eine zentrale Rolle. Ein entsprechend ausgestattetes Zentrum und Erfahrung mit dem Verfahren gehören zu den Voraussetzungen. Die Entscheidung wird gemeinsam mit der betroffenen Person getroffen. [5]

Anatomie und Bildgebung räumlich einordnen

Das Gehirnkapitel zeigt Rinde, tiefe Strukturen und ihre Lagebeziehungen. Der Hippocampus liegt an der inneren Seite des Lobus temporalis (Schläfenlappens). Die Hirnhäute und Liquorräume erklären die umgebenden Hüllen und Flüssigkeitsräume.