Universitätsklinik für Stereotaktische Neurochirurgie

Introduction: Deep brain stimulation (DBS) of the superolateral branch of the medial forebrain bundle (slMFB) is currently being researched in clinical trials and open case series as a therapeutic option for treatment-resistant major depressive disorder and treatment-resistant obsessive-compulsive disorder (TR-OCD). There are numerous publications describing stimulation in such proximity to the ventral tegmental area (VTA) and open questions remain concerning the stimulation target and its functional environment. As of right now, we are not aware of any publications that compare the typical electrode placements with the histologically supported tractographic depiction of the target structure. Methods: We used three cadaver midbrain samples with presumed unaltered anatomy. After fixation, staining and slicing, the histological samples were warped to the Montreal Neurological Institute (MNI) big brain environment. Utilizing a tractographic atlas, a qualitative analysis of the typical slMFB stimulation site in the lateral VTA utilizing a subset of clinically implanted DBS electrodes in n = 12 patients, successfully implanted for TR-OCD was performed. Results: A joint qualitative overlay analysis of predominantly tyrosine hydroxylase stained histology at different resolutions in an anatomical common space was achieved. Localization of the DBS lead bodies was found in the typical positions in front of the red nuclei in the lateral VTA. DBS lead tip region positions explained the oculomotor side effects of stimulation related to paranigral or parabrachial pigmented sub-nuclei of the VTA, respectively. The location of active electrode contacts suggests downstream and antidromic effects on the greater VTA related medial forebrain bundle system. Conclusion: This is the first dedicated joint histopathological overlay analysis of DBS electrodes targeting the slMFB and lateral VTA in a common anatomical space. This analysis might serve to better understand the DBS target region for this procedure. Introduction: Deep brain stimulation (DBS) of the superolateral branch of the medial forebrain bundle (slMFB) is currently being researched in clinical trials and open case series as a therapeutic option for treatment-resistant major depressive disorder and treatment-resistant obsessive-compulsive disorder (TR-OCD). There are numerous publications describing stimulation in such proximity to the ventral tegmental area (VTA) and open questions remain concerning the stimulation target and its functional environment. As of right now, we are not aware of any publications that compare the typical electrode placements with the histologically supported tractographic depiction of the target structure. Methods: We used three cadaver midbrain samples with presumed unaltered anatomy. After fixation, staining and slicing, the histological samples were warped to the Montreal Neurological Institute (MNI) big brain environment. Utilizing a tractographic atlas, a qualitative analysis of the typical slMFB stimulation site in the lateral VTA utilizing a subset of clinically implanted DBS electrodes in n = 12 patients, successfully implanted for TR-OCD was performed. Results: A joint qualitative overlay analysis of predominantly tyrosine hydroxylase stained histology at different resolutions in an anatomical common space was achieved. Localization of the DBS lead bodies was found in the typical positions in front of the red nuclei in the lateral VTA. DBS lead tip region positions explained the oculomotor side effects of stimulation related to paranigral or parabrachial pigmented sub-nuclei of the VTA, respectively. The location of active electrode contacts suggests downstream and antidromic effects on the greater VTA related medial forebrain bundle system. Conclusion: This is the first dedicated joint histopathological overlay analysis of DBS electrodes targeting the slMFB and lateral VTA in a common anatomical space. This analysis might serve to better understand the DBS target region for this procedure.

Hypothalamische Hamartome (HH) sind seltene, nichtneoplastische Anlagestorungen, die sich typischerweise durch gelastische Anfalle manifestieren und eine kausale Rolle bei den mit ihnen assoziierten Anfallen spielen. Da eine medikamentose Therapie meist erfolglos ist, ist eine fruhe chirurgische bzw. interventionelle Therapie sinnvoll. Offene Operationen haben hohe Komplikationsraten und werden mehr und mehr verlassen. Bei endoskopischen Operationen konnte gezeigt werden, dass die Diskonnektion des HH ein wichtiger Teil der Operation ist und oft ausreicht, um eine Anfallsfreiheit zu erreichen. Weniger invasive Verfahren wir die Radiochirurgie und Brachytherapie sind komplikationsarme Behandlungsoptionen. Die besten Raten an Anfallsfreiheit wurden bei lasionierenden Verfahren durch stereotaktisch gefuhrte Laser- oder Radiofrequenzablation beschrieben. Um die Komplikationsrate dieser Verfahren zu minimieren, ist es sinnvoll, das Ziel der Diskonnektion und nicht zwingend der Destruktion der Lasion zu verfolgen.

Subkortikal oder subependymal gelegene, periventrikulare nodulare Heterotopien sind ein morphologisches Korrelat pharmakoresistenter Epilepsien, das einer epilepsiechirurgischen Resektion in aller Regel nicht zuganglich ist. Die stereotaktische Thermoablation stellt in dieser Situation eine effektive Behandlungsmoglichkeit mit geringem Risiko interventionsassoziierter Defizite dar. Vorausgehen muss eine bildgebende und elektrophysiologische Diagnostik einschlieslich Ableitung mit Tiefenelektroden, um die Epileptogenizitat der Heterotopie zu belegen. Wir stellen die Behandlung eines Kindes und eines Erwachsenen mit dieser Vorgehensweise bei Nachbeobachtung von mehr als 5 Jahren dar und diskutieren sie auf Basis der Literatur zur Epileptogenizitat von Heterotopien und ihrer Behandlung mittels epilepsiechirurgischer oder thermoablativer Verfahren.

Weil ca. ein Drittel der Epilepsiepatienten sich als pharamakorefraktar erweist und nicht allen diesen Patienten ein epilepsiechirurgischer Eingriff angeboten werden kann, werden weitere Behandlungsmoglichkeiten benotigt. Die Vagusnervstimulation (VNS) ist seit 1994 ein fester Bestandteil in der palliativen Behandlung von Epilepsiepatienten. In 2 Studien wurde bei fokalen Epilepsien eine signifikant bessere Wirksamkeit einer 30 Hz-Stimulation gegenuber einer Applikation subtherapeutischer seltener Einzelreize nachgewiesen (Evidenzklasse I); offene Verlaufsbeobachtungen zeigen mit der Stimulationsdauer zunehmende Responderraten (bis zu 50–60% nach 2 Jahren). Die Effektivitat der VNS ist damit vergleichbar mit der Gabe eines zusatzlichen Medikamentes. Eine komplette Anfallsfreiheit wird selten erreicht (2–8% der Patienten). Studien mit kleinen Fallzahlen belegen auch eine gute Wirkung der VNS bei genetischen (idiopathischen generalisierten) Epilepsien. Es wird angenommen, dass die hauptsachliche Wirkung durch eine Neuromodulation bei chronischer Intervallstimulation entfaltet wird. Zusatzlich wird von manchen Patienten eine akute Wirkung auf die Anfallsdauer bzw. Anfallsschwere der mittels eines Magneten im Anfall aktivierten zusatzlichen Stimulationen angegeben. Der aktive Einsatz eines Magneten im Anfall ist jedoch durch verschiede Faktoren limitiert. Dies war die Rationale fur die Entwicklung eines closed-loop-VNS-Systems, welches einen Anfall anhand bei Epilepsiepatienten haufig auftretender iktaler Tachykardien detektieren kann und selbststandig einen Stimulationszyklus appliziert. 2 Studien wiesen eine gute Funktion dieses VNS-Systems bei geeigneten Patienten nach. Die VNS wird in der Regel gut vertragen mit hohen Langzeitretentionsraten der Anwendung. Die haufigsten stimulationsbedingten Nebenwirkungen wie Heiserkeit, Parasthesien, Husten, Dyspnoe sind mit der Zeit deutlich rucklaufig. Die Raten kardialer Nebenwirkungen und die Operationsrisiken sind sehr niedrig. Vorsicht ist geboten bei Patienten mit einem Schlaf-Apnoe-Syndrom, weil die VNS die Beschwerden verschlechtern kann. Ein antidepressiver Effekt der VNS gilt als belegt, weshalb auch eine Zulassung zur Behandlung der Depression unabhangig von der Diagnose einer Epilepsie besteht. Die sensible Innervation der Concha des Ohres durch den Ramus auricularis des N. vagus ist Grundlage fur die Wirkung eines neuerdings erhaltlichen Gerates zur transkutanen Vagusnervstimulation. Eine randomisierte, kontrollierte Studie zur Wirksamkeit der transkutanen VNS bei 76 Patienten konnte keine Uberlegenheit der hochdosierten Stimulation gegenuber der Kontrollgruppe nachweisen, obgleich sich eine positive Wirkung abzeichnete; Die Studie verfugte zum Wirksamkeitsnachweis nicht uber genugend statistische power. Auch fur die transkutane VNS werden antidepressive Effekte berichtet, daneben auch positive Effekte auf die Kognition.

The irradiation of tumors in the brain is challenging due to the proximity of radiation sensitive critical structures and the tumors to be treated. In addition, irradiation above acertain level can cause irreversible damage to nerve tissue. The irradiation of benign and malignant brain tumors requires precise techniques to preserve critical structures while simultaneously administering a high radiation dose for maximum effectiveness. Therefore, stereotaxy, as asubspecialty of neurosurgery, has developed various irradiation techniques, e.g., intracerebral application of interstitial brachytherapy (SBT; stereotactic brachytherapy) and stereotactic radiosurgery (SRS). Due to the development of computer-controlled radiation techniques (e. g., Cyberknife) over the last 20years, SRS has gained increasing importance.