neuronavigaation

Neuronavigation ist die bildgebungsbasierte Unterstützung bei neurochirurgischen Eingriffen, die es ermöglicht, Hirnstrukturen, Gefäße und funktionelle Pfade im Operationsgebiet präzise zu lokalisieren und den Eingriff zu planen. Sie nutzt patienteninens Bilddaten aus MRI oder CT und verknüpft sie mit dem Operationsraum, um Instrumente dorthin zu führen, wo der Chirurg arbeiten soll.

Zentrale Komponenten sind die Registrierung der Patientenkontur mit dem Operationsraum sowie ein Tracking-System, das Instrumente und Referenzrahmen in Echtzeit verfolgt. Die Registrierung kann durch Marker, Fiduzials oder Oberflächenabgleich erfolgen. Die Tracking-Technologie nutzt optische Tracker oder elektromagnetische Systeme, um die Position von Instrumenten im Raum zu bestimmen. Intraoperative Bildgebung wie Intraoperative MRI, CT oder Ultraschall kann genutzt werden, um Bilddaten während der Operation zu aktualisieren und Phänomene wie Brain-Shift zu berücksichtigen.

Typische Anwendungen umfassen Planung und Durchführung von Tumorresektionen, Biopsien, Epilepsie-Chirurgie, Tiefenhirnstimulation sowie vaskuläre Eingriffe. Die Methode wird oft mit funktioneller Bildgebung (fMRI, DTI) und awake-mapping kombiniert, um eloquente Hirnfunktionen zu schützen und Rekonstruktionspfade zu berücksichtigen.

Historisch gab es die frame-basierte Stereotaxie, die einen festen Schädelrahmen verwendete. Seit den 1990er-Jahren setzte sich die frameless-neuronavigation durch, die auf Oberflächen- oder Markerregistrierung basiert. Moderne Systeme integrieren auch intraoperative Bildgebung, um Echtzeitdaten bereitzustellen.

Einschränkungen sind Brain-Shift-bedingte Abweichungen, Registrierungsfehler, Kosten und technischer Aufwand. Trotz Fortschritten bleibt die neuronavigationsbasierte Planung ein Hilfsmittel, das Präzision und Sicherheit erhöht. Zukünftige Entwicklungen zielen auf verbesserte Echtzeitdaten, robustere Registrierung und stärkere Integration neuronaler Funktionen in Augmented-Reality-Ansätze.