Elektrische Signale der Nerven im Gehirn verursachen schwache magnetische Felder, die sich mittels Magnetencephalographie messen lassen. Inwieweit diese Methode das direkte Messen elektrischer Nervenaktivität in der Diagnose und Behandlung von Epilepsie ergänzen kann, wurde nun im Rahmen eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF untersucht. Die Ergebnisse sind auch vor dem Hintergrund steigender Kosten des Gesundheitssystems wichtig, denn die Vorteile der Messung magnetischer Felder schlagen mit den 30-fachen Gerätekosten gegenüber der Messung elektrischer Signale zu Buche.

Bis zu drei Prozent der europäischen Bevölkerung erkranken im Laufe ihres Lebens an Epilepsie. In Österreich leiden derzeit 64.000 Personen an dieser Erkrankung. Typische Ursache für das Leiden sind ungewöhnliche Aktivitäten in den Nervenzellen bestimmter Hirnregionen. Diese lassen sich mit Hilfe der seit über 70 Jahren bekannten Oberflächen- Elektroencephalographie (EEG) und seit einiger Zeit auch mit der wesentlich jüngeren Magnetencephalographie (MEG) messen. Nun hat Prof. Christoph Baumgartner von der Universitätsklinik für Neurologie am AKH Wien mit Unterstützung des FWF untersucht, wie sich die Kombination beider Methoden auf die Lokalisierung der betroffenen Hirnregionen auswirkt. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die überaktiven Hirnregionen durch die Kombination nicht nur besser lokalisiert werden können, sondern auch, dass risikoreiche invasive Messmethoden – bei denen Elektroden in das Hirn eingeführt werden – weniger häufig als bisher notwendig sind.

Hirnchirurgie erfordert höchste Präzision

Die Lokalisierung der überaktiven Bereiche des Gehirns ist für die Behandlung der Epilepsie dann ausschlaggebend, wenn Medikamente nicht wirken. Dazu der Projektleiter Prof. Baumgartner: „Obwohl die heute verfügbaren Medikamente sehr effektiv sind, kann man zwanzig Prozent der Patienten so nicht helfen. Für den Großteil der Betroffenen stellen chirurgische Eingriffe eine wirksame Alternative dar. Die betroffenen Hirnregionen werden dabei entfernt. Damit eine so erzielte Anfallsfreiheit nicht auf Kosten neurologischer Ausfallerscheinungen geht, muss der betroffene Bereich vor jedem Eingriff genauestens lokalisiert werden.“

Dafür steht neben anderen Messverfahren auch das Oberflächen-EEG als nicht invasive Methode zur Verfügung. Die Genauigkeit der EEG-Messungen wird aber dadurch eingeschränkt, dass die Kopfhaut und der Schädelknochen als Isolatoren wirken. Zusätzlich ist ein externer Referenzwert zur Interpretation der elektrischen Signale notwendig. Dieser unterliegt oftmals äußeren Störeinflüssen. Infolge dieser Probleme wird das genaue lokalisieren überaktiver Hirnregionen erschwert.

Implantation oder Kombination

Derzeit müssen daher zur Absicherung der Ergebnisse Messelektroden direkt in das Gehirn implantiert werden, um so die räumliche Auflösung zu erhöhen. „Eine Alternative zu diesem für die Patienten sehr belastenden und auch risikoreichen Eingriff kann die Ergänzung des EEG mit dem MEG sein. Beide Methoden beruhen zwar auf dem gleichen physiologischen Vorgang – Änderungen des Ladungspotenzials von Nervenfaserendungen -, doch messen sie unterschiedliche Effekte und können sich so ergänzen“, führt Prof. Baumgartner aus.

Teil des FWF-Projekts war die Entwicklung eines biophysikalischen Modells, das es erlaubt, die Messergebnisse in Verbindung mit räumlichen Daten des Gehirns aus der Magnet- resonanztomographie zu bringen. So können die betroffenen Hirnregionen mit der notwen- digen Präzision lokalisiert werden. Zu den Kosten dieser verbesserten Patientenversorgung erklärt Prof. Baumgartner: „Ein MEG-Gerät kostet derzeit 1,5 Mio. Euro. Ein modernes EEG- Gerät ist schon ab 30.000 Euro zu haben. Auch aus Kostengründen ist es wichtig, die Vorteile des MEG genau zu definieren, so dass ein optimaler Einsatz gewährleistet ist.“ Prof. Georg Wick, Präsident des FWF, ergänzt: „Aufgabe der Grundlagenforschung – und damit des FWF – ist auch die Untersuchung innovativer Ideen und Technologien auf ihr spezifisches Anwendungspotenzial. Gerade in einer technologieintensiven Gesellschaft wie der unseren kommt der Grundlagenforschung hier eine wichtige volkswirtschaftliche Aufgabe zu.“

Bild und Text, ab Montag, 06. Oktober 2003, 09:00 Uhr (MEZ), unter: http://www.fwf.ac.at/de/press/epilepsie.html

Kontakt:
Prof. Christoph Baumgartner
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Wien, 06. Oktober 2003