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In klinischen Studien auf der ganzen Welt wird eine Gehirnoperation durchgeführt, die keinen Einschnitt erfordert oder Blut produziert und dennoch das Leben von Menschen mit essentiellem Tremor, Depressionen und mehr drastisch verbessert. Das Verfahren, das als fokussierter Ultraschall bekannt ist, richtet Schallwellen auf Teile des Gehirns, um fehlerhafte Schaltkreise im Gehirn zu stören, die Symptome verursachen.
„Fokussierter Ultraschall ist eine nicht-invasive therapeutische Technologie“, sagte Dr. Neal Kassell, Gründer und Vorsitzender der Focused Ultrasound Foundation. „Wir haben gesagt, dass fokussierter Ultraschall der stärkste Ton ist, den Sie nie hören werden, aber ein Ton, der eines Tages Ihr Leben retten könnte.“
Kassell beschreibt die Funktionsweise als „analog zur Verwendung einer Lupe, um Lichtstrahlen auf einen Punkt zu fokussieren und ein Loch in ein Blatt zu brennen“.
„Bei fokussiertem Ultraschall wird anstelle einer optischen Linse zum Fokussieren von Lichtstrahlen eine akustische Linse verwendet, um mehrere Ultraschallenergiestrahlen mit einem hohen Maß an Präzision und Genauigkeit auf Ziele tief im Körper zu fokussieren, schonend das angrenzende normale Gewebe.“
Das Verfahren war für Menschen mit essentiellem Tremor, einer neurologischen Störung, die unfreiwilliges und rhythmisches Zittern verursacht, von großem Nutzen. Die Störung kann fast jeden Körperteil betreffen, aber das Zittern tritt typischerweise in den Händen auf – selbst bei einfachen Aufgaben wie Essen, Trinken oder Schreiben.
Der essentielle Tremor ist normalerweise auf einer Seite des Körpers stärker ausgeprägt und kann sich bei Bewegung verschlimmern. Laut einer Studie aus dem Jahr 2021 tritt sie am häufigsten bei Menschen ab 40 Jahren auf und betrifft fast 25 Millionen weltweit.
Dies war der Fall bei Brenda Hric, 80, die sich kürzlich einem fokussierten Ultraschall an der University of Virginia, einer Pionierinstitution des Verfahrens, unterzog.
Hrics Zittern machte sie in sozialen Situationen unwohl, weil sie Angst hatte, etwas zu verschütten oder umzustoßen, sagte sie gegenüber CNN.
Aber nur 44 Sekunden fokussierter Ultraschallwellen beseitigten ihr Zittern.
„Ich schaute auf meine Hand und konnte sehen, dass sie sich nicht bewegte, und das war das erste Mal seit etwa 20 Jahren, dass ich meine Finger still sehen konnte“, sagte Hric. „Ich denke, es ist definitiv ein Wunder, und ich danke dem Herrn dafür.“
Fokussierter Ultraschall ist eine Form der funktionellen Neurochirurgie, das Anvisieren präziser Strukturen tief im Gehirn, um sie zu verändern, die Funktion wiederherzustellen oder in diesem Fall einen Tumor zu stoppen. Es ist eine alternative Behandlung für diejenigen, die wie Hric nicht auf eine konventionelle medikamentöse Behandlung ansprechen oder nicht mehr davon betroffen sind, sagten Experten.
„Einfach vereinfacht kann man sich vorstellen, dass es in diesem einen Ziel einen Haufen anormaler Neuronen gibt, die unkontrolliert wegfeuern und das Zittern, das Zittern verursachen“, sagte Kassell.
Die fokussierte Ultraschalltechnologie verwendet einen Wandler, um Schallwellenstrahlen dazu zu zwingen, an einem Punkt zu konvergieren, um die Temperatur zu erhöhen und Gewebe zu zerstören.
Vor dem hochintensiven fokussierten Ultraschall, der zur Behandlung des essentiellen Tremors erforderlich ist, müssen sich die Patienten den Kopf rasieren lassen, da manchmal Luft in den Haarfollikeln eingeschlossen werden kann.
Der Patient wird dann MRT- und CT-Scans unterzogen, damit Ärzte die resultierenden Bilder verwenden können, um die Struktur des Gehirns und des Ziels abzubilden.
Das Insightec Exablate Neuro, eine Plattform für fokussierten Ultraschall, gibt an, wie viele Strahlen für die Behandlung verwendet werden sollen, dann könnten Neurochirurgen das machen, was Dr. Jeff Elias „Testaufnahmen“ nennt, nur um sicherzustellen, dass wir genau auf das Bullauge fokussiert sind .“
Elias, ein Neurochirurg von UVA Health, der Hric behandelte, ist ein Pionier in der Behandlung von essentiellem Zittern mit Ultraschallwellen. 2011 leitete er die klinischen Studien, die für die behördliche Zulassung dieses Verfahrens in den Vereinigten Staaten entscheidend waren.
„Diese (Testaufnahmen) sind wirklich energiearm, aber wir wollen sehen, ob unsere Behandlung genau dort ist, wo wir sie haben wollen“, sagte er. „Das ist unsere Chance, das Gewehr irgendwie zu sichten.“
Vier 11-Sekunden-Behandlungsdosen verbesserten Hric’s Tremor signifikant. Das gesamte Verfahren dauerte weniger als zwei Stunden, wobei die meiste Zeit damit verbracht wurde, das Gehirn zu kartieren und das Ziel zu testen.
Zuvor hatte Hric Probleme, innerhalb der Kreislinien zu zeichnen. Fokussierter Ultraschall half ihr, die Linien zu färben.
Im Allgemeinen wäre jeder mit einer essentiellen Tremor-Diagnose, der nicht auf Medikamente anspricht, für eine gezielte Ultraschallbehandlung geeignet, sagte Dr. Nir Lipsman, ein Wissenschaftler am Sunnybrook Health Sciences Centre in Toronto und Direktor des Harquail Centre for Neuromodulation in Sunnybrook.
Menschen, die sich aufgrund von Klaustrophobie oder Metall im Körper keinen MRT-Scans unterziehen können, sind für fokussierten Ultraschall nicht geeignet, sagte Dr. Noah Philip, Professor für Psychiatrie und menschliches Verhalten an der Alpert Medical School der Brown University. Philip leitet auch die Forschung zur psychischen Gesundheit am VA RR&D Center for Neurorestoration and Neurotechnology.
Im Idealfall sind die Vorteile des fokussierten Ultraschalls dauerhaft, sagte Lipsman. “Wenn Sie in der Lage sind, den für das Zittern verantwortlichen Teil des Gehirns zu zerstören, sollte es eine dauerhafte Wirkung sein”, sagte er. „Nach einem Jahr werden einige dieser Patienten jedoch einen Rückprall oder ein Wiederauftreten ihres Zitterns haben, und wir wissen nicht, warum das so ist.“
Eine solche Rückkehr kann jedoch auch bei einer medikamentösen Behandlung auftreten – weshalb sich einige Patienten mit essentiellem Tremor überhaupt erst dem fokussierten Ultraschall zuwenden.
Aber einige Patienten haben laut einer Studie von Elias aus dem Jahr 2022 die Vorteile fünf Jahre nach der fokussierten Ultraschalluntersuchung erfahren.
Mögliche Nebenwirkungen des fokussierten Ultraschalls sind der Grund, warum die Mapping- und Testteile des Verfahrens so wichtig sind. Wird an der falschen Stelle angesetzt oder übermässig behandelt, können das Gleichgewicht und die Stabilität eines Patienten nachhaltig geschädigt werden.
„Das häufigste Risiko, dem wir bei Patienten begegnen, ist ein vorübergehendes Taubheitsgefühl oder Kribbeln, das manchmal im behandelten Arm oder im Lippenbereich auftreten kann“, sagte Lipsman. „Die meiste Zeit vergeht mit der Zeit.“
Andere häufige, aber normalerweise vorübergehende Risiken sind leichte Unsicherheiten auf den Füßen nach dem Eingriff. Aber Ärzte verwenden für dieses Verfahren keine Vollnarkose oder bringen Patienten ins Krankenhaus, fügte er hinzu.
Heute wird die fokussierte Ultraschalltechnologie weltweit in verschiedenen Stadien eingesetzt, einschließlich klinischer Studien und zugelassener behördlicher Verwendung. Es gibt mehr als 170 klinische Anwendungen – darunter für neurodegenerative Erkrankungen und Tumore des Gehirns, der Brust, der Lunge, der Prostata und mehr – und das Feld wächst, sagte Kassell.
„Sie können die Wirkung der Ultraschallbehandlung in Echtzeit beobachten, während die Behandlung durchgeführt wird, während bei der Bestrahlung die Wirkung der Behandlung während der Verabreichung unsichtbar ist“, sagte Kassell. „Und es dauert Wochen oder Monate, bis sich die Wirkung der Strahlung bemerkbar macht.“
Laut einer kleinen Studie von Lipsman und einem Forscherteam aus dem Jahr 2020 liegt die Anwendung bei Depressionen und Zwangsstörungen auf dem Tisch. Sie fanden heraus, dass fokussierter Ultraschall sicher und wirksam bei der Verbesserung der Symptome bei Menschen mit schweren Depressionen und Zwangsstörungen war. Aber weitere Studien sind erforderlich.
Eine Einschränkung des fokussierten Ultraschalls besteht darin, dass nicht jeder Schädel gleich ist, sagte Lipsman.
„Die Dichte des Schädels hat einen großen Einfluss auf die Fähigkeit des Ultraschalls, ihn zu durchdringen“, fügte er hinzu. „Es ist selten, aber es gibt einige Patienten, bei denen wir, so sehr wir uns auch bemühen, keine wirksame Läsion im Gehirn erzeugen können. Der Schädel lässt keinen Ultraschall durch. Das ist also eine technische Einschränkung der Technologie, an der wir aktiv arbeiten.“
Fokussierter Ultraschall ist nicht für jeden Zustand verfügbar, aber Experten sagten, sie seien zuversichtlich, dass „das bestgehütete Geheimnis der Medizin“ eines Tages zu einer Standardbehandlung werden wird.
„Meine Überzeugung ist, dass fokussierter Ultraschall in 10 Jahren eine Mainstream-Therapie sein wird, die jedes Jahr Millionen von Patienten auf der ganzen Welt betrifft“, sagte Kassell. Es wird allgemein akzeptiert werden.“