Een ultrakrachtige 7 Tesla MRI-scanner vergroot de kans op een succesvolle behandeling van patiënten met de ziekte van Parkinson die een operatie met diepe hersenstimulatie (Deep Brain Stimulation, DBS) ondergaan. Onderzoekers van Amsterdam UMC tonen aan dat de veel scherpere hersenbeelden leiden tot een nauwkeurigere plaatsing van de stimulatie-elektroden, waardoor patiënten gemiddeld meer baat hebben bij de ingreep. De resultaten benadrukken tegelijkertijd de groeiende klinische waarde van ultra-high-field MRI, die steeds vaker wordt ingezet om complexe hersenstructuren en -netwerken zichtbaar te maken.
Bij DBS worden twee dunne elektroden ingebracht in diepgelegen hersenkernen die betrokken zijn bij de aansturing van beweging. De elektroden geven continu elektrische impulsen af die klachten als tremoren, stijfheid en traagheid kunnen verminderen. De effectiviteit van de behandeling hangt echter sterk af van de exacte positie van de elektroden. De doelgebieden zijn slechts enkele millimeters groot, waardoor zelfs minimale afwijkingen invloed kunnen hebben op het behandelresultaat.
Betere beelden en betere resultaten
De 7 Tesla MRI biedt hierin een belangrijk voordeel. Waar een conventionele MRI-scanner meestal werkt met een magneetveld van 1,5 of 3 Tesla, levert een 7 Tesla-scanner een veel hogere resolutie. Daardoor worden niet alleen anatomische details scherper zichtbaar, maar kunnen ook kleine hersenkernen en verbindingen tussen hersengebieden nauwkeurig worden afgebeeld. "Met deze techniek zien we veel nauwkeuriger waar we de elektroden moeten plaatsen, namelijk precies in het deel van de hersenkern dat betrokken is bij beweging", zegt neurochirurg Maarten Bot van Amsterdam UMC. "Daardoor zien we bij meer patiënten een duidelijke verbetering van hun motorische klachten."
Voor de studie analyseerden de onderzoekers de resultaten van 102 Parkinsonpatiënten die voorafgaand aan hun operatie een 7 Tesla MRI ondergingen. Hun uitkomsten werden vergeleken met die van 118 patiënten die eerder werden geopereerd op basis van standaard MRI-beelden. De verschillen blijken klinisch relevant. Bij 96 procent van de patiënten die met behulp van de 7 Tesla-beelden werden geopereerd, namen de motorische klachten met minimaal 30 procent af. Bij de groep die volgens de traditionele beeldvorming werd behandeld, gold dat voor 86 procent van de patiënten.
Volgens neurowetenschapper Yarit Wiggerts vertaalt zich dat direct naar de dagelijkse praktijk. "Voor patiënten wordt de kans groter dat de operatie echt een duidelijk verschil maakt in het dagelijks leven. Klachten zoals trillen, stijfheid en traag bewegen nemen sterker af. Dat is uiteindelijk waar we het voor doen." De onderzoekers verwachten dat de nieuwe werkwijze niet alleen leidt tot betere behandelresultaten, maar ook kan bijdragen aan een efficiëntere afstelling van de neurostimulator na de operatie.
7 Tesla MRI innovatie
De inzet van de 7 Tesla MRI beperkt zich inmiddels niet meer tot neurochirurgie. De scanner wordt steeds vaker gebruikt om hersenfuncties in kaart te brengen die met conventionele MRI nauwelijks zichtbaar zijn. Zo lieten onderzoekers van Amsterdam UMC onlangs zien dat de techniek subtiele activiteit in de hypothalamus kan visualiseren, een diepgelegen hersengebied dat een centrale rol speelt bij het reguleren van onder meer honger, dorst, lichaamstemperatuur en de energiebalans.
Dankzij de hoge ruimtelijke resolutie konden onderzoekers voor het eerst bij gezonde vrijwilligers in detail volgen hoe verschillende delen van de hypothalamus reageren op fysiologische behoeften. Dat levert niet alleen nieuwe inzichten op in de regulatie van het menselijk lichaam, maar kan op termijn ook bijdragen aan beter begrip van aandoeningen zoals obesitas, diabetes en eetstoornissen. Deze ontwikkelingen illustreren dat ultra-high-field MRI zich ontwikkelt van een onderzoeksinstrument tot een technologie met steeds meer directe klinische toepassingen.
Unieke positie
Amsterdam UMC neemt daarbij internationaal een bijzondere positie in. Het is momenteel het enige ziekenhuis in Nederland dat de 7 Tesla MRI niet alleen voor wetenschappelijk onderzoek, maar ook routinematig voor patiëntenzorg mag inzetten. Die status is het resultaat van een jarenlange samenwerking tussen clinici, neurowetenschappers en technologische specialisten van Amsterdam UMC en het naastgelegen Spinoza Centre for Neuroimaging. De scanner is goedgekeurd als in-huis ontwikkeld medisch hulpmiddel.
Volgens Maarten Bot vormt juist die nauwe samenwerking de sleutel tot innovatie. "Dit onderzoek is echt ontstaan uit de combinatie van technologische innovatie en directe patiëntenzorg. We kunnen observaties uit de kliniek direct bespreken met neurowetenschappers en die inzichten meteen toepassen. Dat versterkt en versnelt de vertaling van nieuwe kennis naar de operatiekamer."
De resultaten hebben inmiddels geleid tot een aanpassing van de klinische praktijk. Alle Parkinsonpatiënten die in Amsterdam UMC een DBS-operatie ondergaan, krijgen voortaan vooraf een 7 Tesla MRI-scan. Daarmee wordt de geavanceerde beeldvorming direct onderdeel van de standaardzorg. Ook andere DBS-centra die beschikken over een 7 Tesla-scanner kunnen deze werkwijze relatief eenvoudig overnemen.
