Doorbloeding brein meten tijdens hersenoperatie

Neurochirurgen van het UMC Utrecht kunnen dankzij een nieuwe techniek voor het eerst tijdens een hersenoperatie live meekijken naar de doorbloeding van het hersenweefsel. Samen met onderzoekers van de TU Eindhoven hebben ze een methode ontwikkeld waarmee ze het risico op een herseninfarct tijdens de operatie eerder kunnen herkennen – en mogelijk voorkomen. De techniek is potentieel ook nuttig voor heel andere operaties zoals niertransplantaties.

Bij operaties aan hersenvaten, bijvoorbeeld bij het behandelen van een aneurysma of het aanleggen van een bypass, bestaat het risico dat de doorbloeding van hersenweefsel tijdelijk stilvalt. Dat kan leiden tot een herseninfarct. Het risico hierop start bij aneurysma-operaties bij zo’n 8 procent, en kan bij complexe gevallen oplopen tot bijna 50 procent. Bij hersentumoren zoals gliomen ligt het risico tussen de 12,5 en 44 procent.

Pilot bij tien patiënten

Tot nu toe hadden chirurgen geen hulpmiddel om een herseninfarct direct tijdens de operatie te zien. Dankzij een speciale variant van echo-onderzoek – Ultrafast Power Doppler Imaging (UPDI) – is dat nu veranderd. De techniek brengt de haarvaatjes in beeld, meet daarbij de hoeveelheid bloed in het hersenweefsel en laat live zien wat er gebeurt tijdens de ingreep. Chirurgen kunnen hiermee bijvoorbeeld direct zien of het hersenweefsel genoeg bloed krijgt tijdens het tijdelijk afsluiten van een bloedvat. De techniek is snel, veilig en eenvoudig toe te passen tijdens de operatie.

Onderzoekers van het UMC Utrecht hebben de techniek getest bij tien patiënten die een operatie ondergingen aan de hersenvaten. Tijdens de ingreep maten ze met behulp van de nieuwe echo-opstelling continu hoe de doorbloeding in het hersenweefsel veranderde. In sommige gevallen zagen ze duidelijk dat het weefsel minder bloed kreeg, of juist tijdelijk meer, vlak na het loslaten van een vaatklem. “We zagen verschijnselen die anders helaas pas achteraf zichtbaar worden, wanneer het al te laat is, bijvoorbeeld op een MRI-scan. Nu kunnen we dat al tijdens de operatie meten,” zegt neurochirurg dr. Dara Niknejad, die het onderzoek leidde.

De techniek kan potentieel ook ingezet worden bij heel andere operaties, zegt Dara. “Voor alle operaties waarbij de voortdurende doorbloeding van het weefsel van belang is, is dit nuttig. We hebben het nog niet geprobeerd, maar denk bijvoorbeeld aan een niertransplantatie: de chirurg kan meteen zien of het orgaan na transplantatie volledig doorbloed is. En ook voor transplantatie kan het orgaan beter worden beoordeeld met behulp van UPDI.”

Aanpassing van de beeldvormingstechniek

Hoogleraar biomedische signaalverwerking Massimo Mischi aan de Technische Universiteit Eindhoven, voegt toe: “De technologie en expertise voor het gebruik van UPDI in deze setting zijn ontwikkeld in ons Biomedical Diagnostics lab. Dr. Yizhou Huang slaagde erin om hoogfrequente, ultrasnelle echoscopie signalen vanuit meerdere hoeken te gebruiken en ze te verwerken. Zo verkreeg hij beelden met een hoge resolutie van de doorbloeding van de hersenen voor de chirurgen.”

De nauwkeurige metingen op hoge resolutie van de stroming van bloed door de hersenen maken een vroege detectie van verminderde doorbloeding mogelijk, zegt Massimo. “Daardoor kunnen de chirurgen tijdig voorzorgsmaatregelen nemen tijdens de operatie en ernstige complicaties, zoals een herseninfarct, voorkomen.”

Minder complicaties, meer grip

Jaarlijks ondergaan duizenden patiënten in Nederland een hersenoperatie vanwege bijvoorbeeld een aneurysma, een hersentumor of een vaatmisvorming. Bij zulke operaties kan een tijdelijke afsluiting van een hersenbloedvat nodig zijn. Daarmee neemt het risico op een herseninfarct toe. Met deze nieuwe techniek hopen de onderzoekers dat risico beter te kunnen beheersen. “We willen complicaties zoveel mogelijk voorkomen. Door real-time naar de doorbloeding te kijken, kunnen we sneller ingrijpen als het mis dreigt te gaan,” aldus Dara.

De pilot is een eerste stap. In vervolgonderzoek willen de onderzoekers onder meer meten hoe goed de techniek kan voorspellen of een patiënt daadwerkelijk een infarct krijgt. Ook willen ze onderzoeken hoe de techniek verder geïntegreerd kan worden in de operatiekamer. Dara: “Ons uiteindelijke doel is om hersenchirurgie veiliger te maken, met minder complicaties en betere uitkomsten voor patiënten.”