MRgFUS

MRgFUS beruht auf dem Prinzip des hochintensiven fokussierten Ultraschalls (HIFU). Ein Ultraschallwandler aus mehreren hundert bis über tausend Einzelelementen (Phased Array) bündelt die einzelnen Schallstrahlen auf einen gemeinsamen Fokuspunkt. Das durchstrahlte Gewebe außerhalb des Fokus wird dabei nur gering erwärmt, während die Temperatur im Fokus innerhalb weniger Sekunden auf etwa 55–85 °C ansteigt. Diese umschriebene Erhitzung führt zu einer Thermoablation des Zielgewebes unter Schonung der umgebenden Strukturen. Eine einzelne Beschallung wird als Sonikation bezeichnet. Eine Behandlung besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden Sonikationen.

Die MRT übernimmt als bildgebendes Steuerungsverfahren drei zentrale Aufgaben:

• exakte anatomische Zielplanung vor der Behandlung
• Echtzeitmessung der Gewebetemperatur im Zielgebiet (MR-Thermometrie, meist auf Basis der temperaturabhängigen Protonenresonanzfrequenz-Verschiebung)
• unmittelbare Kontrolle der erzeugten Läsion nach der Behandlung

Der Patient wird auf einem speziellen Behandlungstisch innerhalb des MRT-Geräts gelagert. Die akustische Ankopplung des Schallkopfs erfolgt über entgastes, gekühltes Wasser, um Luft im Schallweg und thermische Schäden der Haut zu vermeiden. Nach der Bildgebung wird das Zielvolumen definiert und der Fokus geplant.

Bei transkraniellen Eingriffen am Gehirn wird der Kopf rasiert, ein stereotaktischer Rahmen angelegt und ein Membranhelm mit zirkulierendem, entgastem Kühlwasser aufgesetzt. Zunächst werden Testsonikationen mit niedriger, subablativer Energie durchgeführt: Diese erzeugen eine reversible, funktionelle Störung im Zielgebiet, sodass der klinische Effekt und mögliche Nebenwirkungen überprüft werden können, bevor die endgültige, ablative Läsion gesetzt wird.

MRgFUS wird sowohl kurativ und funktionell als auch palliativ eingesetzt. Das Anwendungsspektrum umfasst neurologische, gynäkologische und onkologische Indikationen. In einigen Bereichen ist das Verfahren etabliert, in anderen befindet es sich noch in klinischer Erprobung.

In der funktionellen Neurochirurgie wird MRgFUS zur Thalamotomie eingesetzt. Dabei wird gezielt der Nucleus ventralis intermedius des Thalamus abladiert, um einen medikamentös therapierefraktären Tremor zu behandeln. Bei einem essentiellen Tremor kann so eine signifikante Besserung des Tremors erreicht werden.^[1] Auch beim tremordominanten Morbus Parkinson zeigte eine randomisierte Studie eine relevante Reduktion des Handtremors nach unilateraler Thalamotomie.^[2]

In der Gynäkologie wird MRgFUS zur Behandlung symptomatischer Uterusmyome eingesetzt. Ziel ist eine Thermoablation des Myoms mit möglichst hohem nicht-perfundiertem Volumen, das mit dem Ausmaß der Symptombesserung korreliert. Als organerhaltendes Verfahren kann MRgFUS eine Alternative zu Myomektomie oder Hysterektomie sein. Im Langzeitverlauf besteht allerdings ein relevantes Risiko für eine erneute Interventionsnotwendigkeit.^[3] In Einzelfällen wird das Verfahren auch bei Adenomyose angewendet.

In der Palliativmedizin wird MRgFUS zur Schmerzlinderung bei schmerzhaften Knochenmetastasen eingesetzt. Der analgetische Effekt wird vor allem auf eine thermische Denervierung des schmerzsensiblen Periosts zurückgeführt.^[4]

Weitere Indikationen befinden sich in unterschiedlichem Stadium der klinischen Erprobung, darunter die Behandlung des Prostatakarzinoms, benigner und maligner Tumoren der Brust sowie von Tumoren in Leber und Pankreas.

Die wesentlichen Vorteile des Verfahrens ergeben sich aus seiner nichtinvasiven Natur und der bildgesteuerten Kontrolle:

• keine chirurgische Inzision und kein implantiertes Fremdmaterial
• keine ionisierende Strahlung
• Echtzeitkontrolle von Zielposition und Gewebetemperatur
• meist ambulante oder kurzstationäre Durchführung
• bei funktionellen Eingriffen unmittelbare Überprüfbarkeit des klinischen Effekts während der Behandlung

Art und Häufigkeit von Nebenwirkungen hängen vom behandelten Körperbereich ab. Bei der Thalamotomie treten überwiegend passagere neurologische Störungen auf, insbesondere Ataxien, Parästhesien, Dysarthrie und Gangstörungen. Während des Eingriffs sind Kopfschmerzen und Schwindel möglich. Unabhängig von der Lokalisation können Hautverbrennungen im Bereich des Schalleintritts, eine Thrombose durch längere Immobilisation sowie ein unzureichender Behandlungserfolg mit Notwendigkeit einer Wiederholung auftreten.

Zu den Kontraindikationen zählen:

• allgemeine Kontraindikationen gegen eine MRT (z.B. nicht MRT-taugliche Implantate, Herzschrittmacher)
• störende Strukturen im Schallweg (Knochen, Gas, Narben)
• bei transkraniellen Eingriffen eine ungünstige Schädelknochendichte (niedrige Skull Density Ratio), die eine ausreichende Energieübertragung verhindert
• eine bestehende Schwangerschaft bei abdominopelvinen Anwendungen