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Blut-Hirn-Schranken-Öffnung mithilfe der MRgHIFU

Repräsentative T2-gewichtete coronale und T1-gewichtete transversale Darstellung eines Rattenhirns im 7T MRT (CEA - DSV / I²BM / NeuroSpin, Gif-sur-Yvette, France) vor und nach MRgFUS in Kombination mit Microbubbles.

Hochintensiver fokussierter Ultraschall (englisch high intensity focused ultrasound, HIFU) ist eine medizinische Anwendung von Ultraschall, bei der bisher durch gezielte Bündelung der Schallwellen Gewebe erhitzt und zerstört wird. Dieses therapeutische Verfahren wird auch als Ultraschallablation, Magnetresonanz gesteuerte fokussierte Ultraschallchirurgie (MRgFUS) oder Pyrotherapie bezeichnet. Ein wichtiges Anwendungsfeld ist z.B. die Behandlung von Prostatakrebs.

Beim HIFU-Verfahren werden Schallwellen mit Frequenzen im niedrigen Megahertz (MHz)-Bereich durch geeignete Krümmung des Transducers (Schallgebers) oder durch zeitversetzte Ansteuerung mehrerer kleiner Schallgeber in einem Fokus gebündelt, ähnlich wie bei einem Brennglas. Die im Fokus entstehende Temperatur erreicht hierbei bis zu 90°C. Bei dieser Temperatur wird das behandelte Gewebe zerstört, doch aufgrund der ausgeprägten Bündelung der durch die Schallwellen übertragenen Energie bleibt das umliegende Gewebe intakt. Dies und eine Computersteuerung der Transducer-Position helfen dabei, das Risiko von Nebenwirkungen und Komplikationen bei der Behandlung zu reduzieren. Momentan wird HIFU zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Eine andere denkbare Möglichkeit ist jedoch eine Beschallung in Kombination mit Microbubbles, die das Hirngewebe nicht erwärmt und zerstört, sondern sehr punktuell und steuerbar die Blut-Hirn-Schranke unter Zuhilfenahme des MRTs an genau ausgesuchten Lokalisationen öffnet. Erste Versuche zeigen, dass diese gezielte Beschallung bei den richtigen Parametern ohne das Risiko von Blutungen möglich ist.

Externe Kooperationen

  • Montaner J, Barcelona – CAA Mausmodell
  • Vivien D, Caen – Thromboemboliemodell
  • Couraud PO, Paris – Endothelial Cell Culture
  • Veltkamp, London

Kontextspalte

Ansprechpartner

Marc Fatar

Prof. Dr. med. Marc Fatar

Leitender Oberarzt

Angelika Alonso

Prof. Dr. med. Angelika Alonso

Oberärztin

Grudzenski-Theis, Saskia

Dr. rer. nat. Saskia Grudzenski-Theis

Wissenschaftliche Mitarbeiterin