Driedimensionale kaarten van hersenbedrading (video)

Een team onderzoekers van de TU Eindhoven heeft een softwaretool ontwikkeld waarmee artsen gemakkelijk kunnen kijken naar de bedrading van de hersenen van patiënten. De tool zet MRI-scans via speciale technieken om in driedimensionale beelden.

Hierdoor is het nu mogelijk om een totaalplaatje te bekijken van de kronkelende verbindingswegen en hun contactpunten, zonder te hoeven opereren. Artsen kunnen met de nieuwe softwaretool als het ware 'browsen' langs de spaghetti-achtige bekabeling van de hersenen. Onderzoekster Vesna Prčkovska is afgelopen week gepromoveerd op dit onderwerp.

Parkinson

Nauwkeurig weten waar de hersenbanen liggen, is voor neurochirurgen van enorm belang, legt Bart ter Haar Romenij uit (hoogleraar Biomedische Beeldanalyse, faculteit Biomedische Technologie). Als voorbeeld haalt hij diepbrein-stimulatie aan, waarmee trillingsaanvallen bij Parkinson-patiënten worden onderdrukt. "Deze nieuwe tool kan helpen bepalen waar je precies de stimulatie-elektrode moet aanbrengen in de hersenen. Doordat we nu de 'wegen op de kaart' zien, weten we beter waar het gebiedje ligt waar je wilt prikken." Maar ook kan de techniek allerlei inzichten gaan opleveren in neurologische en psychiatrische aandoeningen. En het is natuurlijk ook belangrijk bij hersenoperaties om van tevoren te weten waar de belangrijke banen liggen, om ze niet te beschadigen.

Spaghetti 

De nauwkeurigheid van de tool is een grote stap vooruit. Kruisingen van zenuwbanen waren altijd moeilijk in kaart te brengen, dat kun nu wel. Ter Haar Romenij: "Je ziet nu voor het eerst de spaghetti-achtige structuren en hun verbindingen." Dat zijn overigens nog lang niet alle hersenverbindingen, er zijn nog veel meer kleinere verbindingen in de hersenen, die de nieuwe tool niet ziet. Een microscoop kan die wel waarnemen. "Maar je kunt een levende patiënt natuurlijk niet in plakjes snijden en onder een microscoop leggen".

De tool is ontwikkeld door TU/e-onderzoeker Anna Vilanova, met haar promovendi Tim Peeters, Paulo Rodrigues en Vesna Prčkovska. De laatste promoveerde afgelopen week op dit onderwerp.  De tool is gebaseerd op een recent ontwikkelde technologie met de naam HARDI (High Angular Resolution Diffusion Imaging). De meettechniek voor HARDI was er al, het onderzoeksteam zorgde voor de bewerking, interpretatie en interactieve visualisatie van deze zeer ingewikkelde data, zodat artsen ermee aan de slag kunnen.

Korte termijn

Bart ter Haar Romenij verwacht dat de tool op relatief korte termijn klaar kan zijn voor gebruik in het ziekenhuis; binnen enkele jaren. "We moeten het pakket valideren. We moeten nu gaan aantonen dat de beelden matchen met de realiteit." Ook moet er nog gesleuteld worden aan de snelheid van de bijbehorende MRI-scan. Voor een gedetailleerd beeld moet een patiënt nu nog een uur de scanner in, en dat is te lang. Overigens is de tool wel al breed in gebruik genomen door collega-wetenschappers,"