Behandlung ohne Skalpell: Duisburger Ärzte stoppen Zittern mit Ultraschall im Gehirn

Ein Eingriff ohne Skalpell, ohne geöffnete Schädeldecke und mit millimetergenauer Präzision: In den Sana Kliniken Duisburg kommt seit 2025 der magnetresonanz-gesteuerte fokussierte Ultraschall (MRgFUS) zur Behandlung von Patientinnen und Patienten mit essenziellem Tremor und ausgewählten Parkinson-Erkrankungen zum Einsatz. Das Verfahren kombiniert Magnetresonanztomografie mit hochfokussierter Ultraschallenergie und ermöglicht es, krankhaft aktive Hirnareale gezielt auszuschalten.

Mehr als 1000 Ultraschallquellen arbeiten gleichzeitig

Vor Beginn der Behandlung wird der Kopf der Patientin oder des Patienten mithilfe eines stereotaktischen Rahmens fixiert. Über eine aufgesetzte Membran zirkuliert kontinuierlich entgastes Wasser. Es dient als Kopplungsmedium, damit die Ultraschallwellen nahezu verlustfrei durch den Schädel in das Gehirn gelangen können. Gleichzeitig verhindert das Wasser eine Überhitzung der Schädeloberfläche.

Das eigentliche Therapiesystem besteht aus mehr als 1000 einzelnen Ultraschallwandlern. Sie senden ihre Schallwellen aus unterschiedlichen Richtungen und bündeln die Energie millimetergenau auf einen einzigen Punkt tief im Gehirn. Dort addieren sich die einzelnen Schallwellen zu einer hohen Energiedichte, während das umliegende Gewebe weitgehend geschont wird. Je nach Dicke und Dichte des Schädelknochens erreichen allerdings nicht alle Ultraschallquellen ihr Ziel.

Bei manchen Patientinnen und Patienten kommen nur etwa 700 bis 750 der über 1000 Schallwellen mit ausreichender Intensität am Zielpunkt an. Das System berechnet diese Unterschiede automatisch und passt die Energie entsprechend an.

„Wir haben die Möglichkeit, mit fokussiertem Ultraschall Strukturen im Gehirn zu manipulieren, die vorher undenkbar waren“, sagt Martin Scholz, Chefarzt der Klinik für Neurochirurgie der Sana Kliniken Duisburg.

MRT überwacht den Eingriff in Echtzeit

Die Behandlung findet vollständig im Magnetresonanztomografen statt. Das MRT übernimmt dabei mehrere Aufgaben gleichzeitig: Es dient der exakten Navigation, kontrolliert kontinuierlich die Position der Ultraschallfokussierung und misst während der Behandlung die entstehende Temperatur im Gehirn.

Bevor dauerhaftes Gewebe zerstört wird, erfolgt zunächst eine Testphase. Dabei wird das Zielgebiet auf etwa 45 °C erwärmt. Dieser Effekt ist reversibel und ermöglicht den Ärztinnen und Ärzten zu überprüfen, ob tatsächlich die richtige Hirnregion getroffen wurde und ob sich der Tremor bereits bessert. Gleichzeitig werden mögliche Nebenwirkungen unmittelbar kontrolliert.

Lesen Sie auch: Neue MRT-Analyse deckt Fehldiagnosen bei Parkinson auf

Dauerhafte Läsion durch gezielte Hitze

Erst wenn die Testbehandlung erfolgreich verläuft, wird die Temperatur schrittweise auf etwa 55 bis 60 °C erhöht. Die gebündelte Ultraschallenergie erzeugt dann lokal so viel Wärme, dass ein nur wenige Millimeter großes Areal dauerhaft zerstört wird. Die für den Tremor verantwortlichen Nervenzellen werden dadurch ausgeschaltet.

Nach dem Eingriff bleibt zunächst eine kleine Schwellung zurück. Im weiteren Heilungsverlauf bildet sich diese zurück, sodass letztlich lediglich eine etwa zwei Millimeter große Läsion bestehen bleibt.

Fiber Tracking berechnet den optimalen Zielpunkt

Die eigentliche Herausforderung besteht darin, exakt jene Hirnstruktur zu treffen, die für das krankhafte Zittern verantwortlich ist. Dafür nutzen die Radiologen neben hochauflösenden MRT-Aufnahmen auch das sogenannte Fiber Tracking. Dabei werden die Nervenbahnen des Gehirns dreidimensional rekonstruiert. Da sich die Anatomie bei jedem Menschen leicht unterscheidet, errechnet eine spezielle Software den optimalen Zielpunkt individuell für jede Patientin und jeden Patienten.

Alternative zur Tiefenhirnstimulation

Das Verfahren kommt vor allem dann infrage, wenn Medikamente keine ausreichende Wirkung mehr zeigen oder nicht vertragen werden. Im Gegensatz zur Tiefenhirnstimulation müssen weder Elektroden implantiert noch der Schädel geöffnet werden. Dadurch entfallen typische Operationsrisiken wie Wundheilungsstörungen oder Infektionen.

Nach Angaben der Sana Kliniken ist Duisburg die vierte Klinik in Deutschland, die den magnetresonanz-gesteuerten fokussierten Ultraschall anbietet. Langfristig soll die Technologie nicht nur bei Tremorerkrankungen eingesetzt werden. Studien untersuchen derzeit Anwendungen unter anderem bei neuropathischen Schmerzen, Epilepsie, Alzheimer sowie Hirntumoren, bei denen der fokussierte Ultraschall die Blut-Hirn-Schranke vorübergehend öffnen könnte, um Medikamente gezielt ins Gehirn einzuschleusen.

Lesen Sie auch: Das Gehirn per Implantat und Smartphone behandeln