Funktionelle Thermografie in der Neurochirurgie

Mit diesem Forschungsprojekt werden die Grundlagen der funktionellen Thermografie zur Abgrenzung pathologischer Veränderungen des Gehirns erarbeitet. Ziel ist es, pathologische Bereiche gegenüber normalen, funktionellen kortikalen Arealen während des operativen Eingriffs zu identifizieren und abzugrenzen. Damit soll eines der größten Defizite in der Neurochirurgie, das Fehlen einer schnellen und sicheren Identifizierung funktioneller kortikaler Areale, überwunden werden.

Eingesetzt wird die zeitaufgelöste thermografische Bildgebung in Kombination mit einer multivariaten Datenanalyse. Der besondere innovative Ansatz liegt in der Anwendung multivariater Verfahren auf thermografische Sequenzen, um auch sehr kleine Signale der neuronalen Aktivität noch sicher zu erfassen. Da neuronale Aktivitäten immer an einen Energieumsatz gebunden sind, wird eine zeit- und ortsaufgelöste Erfassung der Temperatur die Lokalisierung funktionaler Hirnareale ermöglichen. Thermokameras zeichnen sich durch eine sehr hohe Empfindlichkeit aus. Damit lassen sich bereits Temperaturänderungen von einigen 10 mK des freiliegenden Gehirns mit hoher Bildauflösung registrieren. Die thermografischen Bildsequenzen werden online einer multivariaten Bildauswertung unterzogen und für den Operateur visualisiert, um intraoperativ funktionelle und/oder pathologische Areale zu lokalisieren und damit die Präzision eines neurochirurgischen Eingriffs maßgeblich zu verbessern. Weiterhin soll eine Abgrenzung von Pathologien des Cortex untersucht werden, insbesondere von Durchblutungsstörungen bei Ischämien oder vaskulären Missbildungen, als auch die Abgrenzung von kortikalen Tumoren gegenüber normalem Gewebe. Das Verfahren kann ohne Beeinträchtigung des Patienten bzw. ohne Schädigung des untersuchten Gehirngewebes eingesetzt werden und beeinträchtigt den operativen Ablauf nicht.