Minimalinvasive Verfahren in der onkologischen Neurochirugie
Verfasst von: Rolf Kalff und Jan Walter
Minimalinvasive bzw. auch mikrochirurgische Operationstechniken in der Neurochirurgie im Allgemeinen und der chirurgischen Neuroonkologie im Speziellen werden geprägt durch die Einführung des Operationsmikroskops und des Neuroendoskops. Die somit gewonnene Miniaturisierung der angewendeten Verfahren folgt dem Wunsch, Kollateralschäden wie beispielsweise Zugangsmorbiditäten und Gefährdung neurologisch eloquenter Areale auf ein Minimum zu reduzieren, ohne dabei das Operationsziel zu gefährden. Weiteren Antrieb erfuhr diese Entwicklung durch technologische Fortschritte in der prä- und intraoperativen Navigation, dem intraoperativen elektrophysiologischen Monitoring und eben einer verbesserten Visualisierung durch Mikroskope und Endoskope. Unterstützt wird diese Verkleinerung der Invasivität klassischer neurochirurgisch-onkologischer Eingriffe durch ergänzende oder auch alternative Verfahren, wie die der stereotaktisch geführten Biopsien bis hin zur Brachytherapie.
Minimalinvasive bzw. auch mikrochirurgische Operationstechniken in der Neurochirurgie im Allgemeinen und der chirurgischen Neuroonkologie im Speziellen werden geprägt durch die Einführung des Operationsmikroskops und des Neuroendoskops. Die somit gewonnene Miniaturisierung der angewendeten Verfahren folgt dem Wunsch, Kollateralschäden wie beispielsweise Zugangsmorbiditäten und Gefährdung neurologisch eloquenter Areale auf ein Minimum zu reduzieren, ohne dabei das Operationsziel zu gefährden. Weiteren Antrieb erfuhr diese Entwicklung durch technologische Fortschritte in der prä- und intraoperativen Navigation, dem intraoperativen elektrophysiologischen Monitoring und eben einer verbesserten Visualisierung durch Mikroskope und Endoskope. Unterstützt wird diese Verkleinerung der Invasivität klassischer neurochirurgisch-onkologischer Eingriffe durch ergänzende oder auch alternative Verfahren, wie die der stereotaktisch geführten Biopsien bis hin zur Brachytherapie.
Minimalinvasivität in der onkologischen Neurochirurgie verfolgt somit unter dem Begriff „maximal safe resection“ den Grundsatz, zugangs- und operationsbedingte Komplikationen auf ein Minimum zu reduzieren und dabei gleichzeitig das Maximum an Effektivität sicherzustellen.
Das Konzept der minimalinvasiven Neurochirurgie
Anders als noch vor 30–40 Jahren, als großflächige Kraniotomien als probate Zugangswege angesehen wurden, hat insbesondere der immense technische Fortschritt in den Bereichen präoperative, multimodale Bildgebung in Kombination mit verschiedenen Möglichkeiten der Neuronavigation dazu geführt, dass aktuell sowohl der kleinstmögliche operative Zugang als auch intraoperative Manöver und Resektionsentscheidungen millimetergenau geplant und online visualisiert werden können. Diese Genauigkeit kann bei stereotaktisch geführten Eingriffen noch bis in den Submillimeterbereich erhöht werden, verbunden mit der Möglichkeit, anhand präoperativ akquirierter 3D-MRT- oder 3D-(PET-)CT-Datensätze die bestmögliche Zugangstrajektorie zur Läsion zu planen.
Darüber hinaus sind leistungsstarke, z. T. robotergeführte, OP-Mikroskope mit multiplen Fluoreszenzfiltern und vollständiger Einbindung in die jeweils bestehenden Neuronavigationskonzepte im Zeitalter der minimalinvasiven Mikroneurochirurgie ebenso unerlässlich wie hoch entwickelte Neuroendoskope mit höchstauflösenden Visualisierungsmöglichkeiten und ultrapräzisen Arbeitsinstrumenten. Nicht unerwähnt bleiben dürfen in diesem Zusammenhang fundamentale Fortschritte in der Entwicklung effektiver Hämostyptika und nicht klebender bipolarer Koagulationspinzetten, die es auch bei minimalinvasiven Zugängen ermöglichen, eine effiziente Blutstillung zu realisieren.
Neben dem vordergründig kosmetischen Vorteil minimalinvasiven und mikrochirurgischen Arbeitens besteht aufgrund der Minimierung der Hirnexposition und geringeren Manipulationen am Hirnparenchym ein eindeutiger Zusammenhang zu einem besseren postoperativen neurologischen Outcome der Patienten.
Anwendung verschiedener Technologien in der minimalinvasiven Neurochirurgie
Die Anwendung endoskopischer Techniken in der Neurochirurgie datiert bereits mehr als 100 Jahre zurück als Victor Lespinasse ein Zystoskop einsetzte, um bei 2 Kindern den Plexus choroideus zu veröden (Grant 1996). 12 Jahre später war es Dandy Walker, der ebenfalls mit Hilfe eines Zystoskopes die Seitenventrikel inspizierte und den Plexus choroideus entfernte (Dandy 1922). Im Jahr 1923 berichtete Jason Mixter erstmalig unter Zuhilfenahme eines Endoskops, eine Drittventrikulostomie durchgeführt zu haben (Mixter 1923). Nichtsdestotrotz waren diese frühen neuroendoskopischen Prozeduren durch eine schlechte Bildqualität und Ausleuchtung limitiert. In der Folgezeit nahm nicht zuletzt durch die Einführung mikroneurochirurgischer Techniken und die Entwicklung von Liquor-Shunt-Systemen der Einsatz des Endoskops in der Neurochirurgie deutlich ab.
Erst in den 1960er-Jahren revolutionierte der technologische Fortschritt endoskopische Verfahren und bildete die Basis der heutigen Neuroendoskopie. Hierzu gehörten die Entwicklung neuartiger Stablinsensysteme, verbunden mit einer fiberoptischen Kaltlichtquelle von Karl Storz (Cockett und Cockett 1998; Linder et al. 1997) und eine immens verbesserte Bildqualität durch die CCD-(„charge coupled devices“-)Technik (Boyle und Smith 1970). Seit den 1970er-Jahren stieg der Einsatz endoskopischer Techniken in nahezu allen Bereichen der modernen Neurochirurgie rasant an; insbesondere auf dem Feld der Schädelbasischirurgie fand sich ein kontinuierlicher Wechsel von klassischen mikroneurochirurgischen hin zu rein neuroendoskopischen Prozeduren (Cappabianca et al. 2008a; Cavallo et al. 2005a, b; Kassam et al. 2005a, b, 2007; Schwartz et al. 2008; Snyderman et al. 2008, 2009).
Bei den rein endoskopischen neurochirurgischenProzeduren passieren die Instrumente Arbeitskanäle des Endoskops, wobei bei den meisten Arbeitskanälen neben den 1–2 reinen Arbeitskanälen in der Regel noch ein dritter Kanal für die Spülung vorhanden ist. Klassische Indikationen für die Anwendung des rein-endoskopische Ansatzes sind
die endoskopische Drittventrikulostomie (ETV),
Fensterungen intraventrikulärer Zysten und
die endoskopische Behandlung intraventrikulärer Tumoren und anderer Pathologien.
Im Rahmen endoskopisch-assistierter Prozeduren werden sowohl das Neuroendoskop als auch das Operationsmikroskop während desselben Eingriffes eingesetzt, wobei das Endoskop in erster Linie der besseren Illumination und Visualisierung mittels gewinkelter Optiken dient. Bei diesen Verfahren werden die Operationsinstrumente parallel zum Endoskop eingeführt. Ein typisches Beispiel für ein endoskopisch-kontrolliertes Verfahren ist die trans-/endonasale endoskopische Schädelbasischirurgie, bei der alleinig das Neuroendoskop zum Einsatz kommt, jedoch die Instrumente ebenfalls außerhalb des Endoskops in das Operationsfeld eingeführt werden.
Ein Nachteil der größtenteils zum Einsatz kommenden Neuroendoskope ist der Monookularität geschuldet, die zum Verlust der Tiefeninformation führt. Für den Operateur können diese Informationen lediglich durch visuelle Landmarken und Orientierungspunkte sowie durch die bimanuelle Interaktion mit den chirurgischen Instrumenten in Teilen akquiriert werden. Aktuelle Weiterentwicklungen zielen daher auf stereoskopische Endoskope ab (Fraser et al. 2009; Tabaee et al. 2009). In einer „Matched-pair“-Analyse konnten weder Unterschiede in der OP-Zeit noch im Resektionsausmaß im Vergleich zwischen monookularen und stereoskopischen Neuroendoskopen nachgewiesen werden (Tabaee et al. 2009). Ein klarer Nachteil der stereoskopischen Systeme ist jedoch weiterhin die fehlende Rotation angulierter Optiken unabhängig vom Bildsensor.
Prä- und intraoperative Bildgebung und Neuronavigation
Eine multimodale, hochauflösende und äußerst exakte präoperativeBildgebung ist essenziell in allen Aspekten und insbesondere der minimalinvasiven onkologischen Neurochirurgie. Sie umfasst standardmäßig
die Computertomografie (CT) zur Beurteilung der knöchernen Strukturen sowie
die Magnetresonanztomografie (MRT) mit ihrem hohen Weichteilkontrast zur Tumorresektionsplanung.
Zusätzlich bieten sowohl die CT- als auch die MR-Angiografie (CTA, MRA) hilfreiche Informationen für die Zugangsplanung und die Tumorvaskularisation. Ergänzt werden können diese Untersuchungen insbesondere in der präoperativen Planung durch nuklearmedizinische Verfahren, wie beispielsweise die Aminosäure-Positronen-Emission-Tomografie (FET-PET) sowie die MRT-basierte Spektroskopie (MRS) zur Spektralanalyse der Hirntumormetabolite. Funktionelle Informationen über die Lokalisation eloquenter Hirnareale und Faserbahnverläufe werden mithilfe des Fiber Tracking (DTI, „diffusion tensor imaging“) im MRT sowie dem funktionellen MRT (fMRT) gewonnen und in den weiteren OP-Ablauf einfließen gelassen.
All diese multimodalen Bildinformationen können in neuronavigatorische Systeme einfließen gelassen werden, um auf sie sowohl zur Planung des zielgerichteten Zugangs als auch während der eigentlichen Operation im Rahmen des Konzepts der bildgeführtenChirurgie („image-guided surgery“) abzurufen. Die häufigsten heutzutage zum Einsatz kommenden Navigationssysteme nutzen dabei die Infrarottechnologie und bedingen zwingend eine statische Verbindung des Referenzpunkts zum OP-Gebiet. Entscheidender Nachteil aller Navigationssysteme ist, dass sie zwangsläufig lediglich präoperative CT- oder MRT-Daten zur Grundlage haben und intraoperative Veränderungen, wie beispielsweise des Tumorvolumens oder der Hirnschwellung, im Sinne eines sog. Brain Shifts nicht abbilden können. Lösungen dieses Offline-Problems bestehen in der Navigationskorrektur durch navigierten Neuroultraschall bzw. durch eine erneute intraoperative CT- oder MRT-Bildgebung (Abb. 1).
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Eine intraoperative Bildgebung soll die Effektivität sowohl von mikroneurochirurgisch als auch neuroendoskopisch geführten Eingriffen erhöhen und die Morbidität senken (Batra et al. 2008; Isaacs et al. 2009). Auch hier konkurrieren die beiden Schnittbildgebungsmodalitäten CT und MRT miteinander. In der Hypophysenchirurgie konnte durch die intraoperative MRT (ioMRT) in 58–83 % der Fälle noch Resttumorgewebe nachgewiesen werden, obwohl der Operateur der Meinung gewesen war, die Tumorresektion sei bereits komplett gewesen (Gerlach et al. 2008; Lewin et al. 2007; Wu et al. 2009). Ein weiteres exemplarisches Einsatzgebiet der ioMRT ist die mikrochirurgischeGliomchirurgie. In einer randomisierten, kontrollierten Studie konnte der signifikante Resektionsvorteil bei glialen Tumoren durch die Anwendung des ioMRT eindeutig nachgewiesen werden (Senft et al. 2011). Auch die multizentrische retrospektive Analyse der Deutschen Studiengruppe für Intraoperative MRT-Bildgebung konnte nachweisen, dass die mit einem längeren progressionsfreien Überleben (PFS, „progression free survival“) assoziierte vollständige Hirntumorresektion (GTR, „gross total resection“) signifikant häufiger in der ioMRT-Gruppe erreicht wurde (Coburger et al. 2016). Trotz alledem geht die ioMRT-Anwendung mit einer deutlichen Verlängerung der Operationszeit einher.
Stereotaxie und Brachytherapie
Bei der Stereotaxie handelt es sich um eine minimalinvasive operative Behandlungsmethode, die es dem Neurochirurgen erlaubt, nach bildgesteuerter und computerassistierter Berechnung mithilfe eines Zielgeräts jeden beliebigen Punkt innerhalb des Gehirns mit einer Präzision im Submillimeterbereich zu erreichen. Kernelement der onkologischen Stereotaxie ist dabei der entsprechende stereotaktische Rahmen, wie beispielsweise der Leksell-Rahmen oder auch Riechert-Mundinger-Rahmen, verbunden mit einem Zielgerät (Abb. 2). Die stereotaktische Neurochirurgie dient dabei sowohl der Diagnostik tief gelegener Läsionen (stereotaktische Biopsie) als auch der unmittelbaren Behandlung von Hirntumoren und Gefäßmissbildungen (Brachytherapie, stereotaktische Bestrahlung).
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Die wichtigsten Verfahren zur stereotaktischen Behandlung von Hirntumoren (onkologische Stereotaxie) sind
die minimalinvasive interstitielle Bestrahlung durch stereotaktisch implantierte Strahlenquellen (I-125-Seeds) und
die nicht invasive Einzeldosisbestrahlung mithilfe eines Linearbeschleunigers (Strahlenchirurgie).
Ultraschallaspiratoren in der onkologischen Neurochirurgie
Ultraschallaspiratoren
wurden ursprünglich in der Dentalindustrie entwickelt, um Plaquebeläge zu entfernen (Jallo 2001; Kim et al. 2008). Nachdem ähnliche Aspiratoren seit 1967 durch Ophthalmologen eingesetzt wurden, um die Augenlinse während einer Kataraktoperation zu zerkleinern, wurden Ultraschallaspiratoren schließlich seit den späten 1970er-Jahren zur Exstirpation intra- und extraaxialer Hirntumoren eingesetzt (Flamm et al. 1978). Diese Technologie bietet sich insbesondere für festere Tumoren an, die sich nicht leicht absaugen lassen, und hat den entscheidenden Vorteil, Hirngefäße während der Resektion zu schonen.
Weiterentwicklungen der Ultraschalltechnologie brachten neben der weiteren Miniaturisierung Systeme auf den Markt, mit denen es sogar möglich ist, Knochen und Knochentumoren zu zerteilen oder zu verkleinern und gleichzeitig das Weichteilgewebe zu schonen (Abe 2002; Bolger 2009; Cappabianca et al. 2010; Ito et al. 2009; Pagella et al. 2008; Samy et al. 2007; Yamasaki et al. 2003).
Hämostase
Eine suffiziente Blutstillung ist einer der entscheidendsten Aspekte während mikrochirurgischer und endoskopischer Eingriffe. Die meisten venösen Blutungen können i. d. R. durch Spülung und Geduld gestillt werden. Bei sichtbarer Blutungsquelle stellen mono- und bipolare Koagulationstechniken das Verfahren der Wahl dar.
Sollte bei endoskopischen Eingriffen die Blutung nicht beherrscht und gestillt werden können, muss eine Konversion hin zu einem offenen, mikrochirurgischen Zugang in Erwägung gezogen werden. Darüber hinaus stehen zahlreiche lokale Hämostyptika zur Verfügung:
Für stark vaskularisierte Tumoren, wie beispielsweise Angiofibrome und Nierenzellkarzinommetastasen, aber auch schädelbasisnahe Meningeome kommt häufig eine präoperative Tumorembolisation infrage.
Das Konzept eines minimalinvasiven Zugangs wird in Bezug auf neuroonkologische Operationen immer wieder kontrovers diskutiert. Es bleibt der Streitpunkt, ob eine kleine Kraniotomie für sich selbst genommen bereits als weniger invasiv zu werten ist oder eine große Kraniotomie automatisch in einer geringeren Morbidität resultiert. Dem übergeordnet stehen die grundsätzlichen Ziele neuroonkologischer Eingriffe:
operationsbedingte neurologische Defizite zu vermeiden.
Ein Meilenstein in der Entwicklung der onkologischen Neurochirurgie war in diesem Zusammenhang die Einführung des Operationsmikroskops, und es ist den Pionieren der modernen Mikroneurochirurgie wie Kurze, Pool und Yasargil zu verdanken, dass das mikroskopbasierte mikrochirurgische Arbeiten als die Standardtherapie bei offenen neurochirurgischen Eingriffen akzeptiert ist. Somit gehört die unmittelbar auf die zugrunde liegende Pathologie zugeschnittene, aber durchaus miniaturisierte Kraniotomie (sog. Tailored Approach) zum Standard der aktuellen Therapie. Und die Zuhilfenahme des Neuroendoskops während mikrochirurgischer Eingriffe wird als willkommene Verbesserung der Visualisierung begrüßt.
In der Vergangenheit galten lange große Kraniotomien als der Schlüssel zu guten OP-Ergebnissen, da man annahm, dass durch die großflächige Exposition des Gehirns der operationsbedingte neurovaskuläre Schaden deutlich minimiert werden könne. Und im Bereich der Schädelbasischirurgie bestand der Glaube, dass es von Vorteil sei, lieber Knochen und Weichgewebe zu entfernen, statt Hirnparenchym und -nerven.
Über die Jahre erkannten jedoch die Operateure, dass sie einen Großteil der Exposition des OP-Gebiets überhaupt nicht benötigten und begannen nach alternativen Zugängen, Verfahren und Techniken zu suchen, um das Weichteiltrauma zu reduzieren und die Wundheilung und Rekonvaleszenz der Patienten zu begünstigen. Ein Schlüssel zum Erfolg waren hierfür kleinere OP-Zugänge bei gleicher Erfolgsrate in Bezug auf das primäre OP-Ziel. Beispielhaft sei hier die supraorbitale Kraniotomie über einen Augenbrauenschnitt zu nennen, die basierend auf dem orbitozygomatischen Zugang von Jane beschrieben (Jane et al. 1982; Kaplan et al. 1984) und schließlich von Reisch und Perneczky (2005) sowie Jho (1997) populär gemacht wurde.
Eine weitere Zunahme der Minimalinvasivität konnte durch die Einführung und vor allem die Renaissance der Neuroendoskopie in den späten 1990er-Jahren erzielt werden (Caemaert 1995; Eiras Ajuria und Alberdi Vinas 1991; Lewis et al. 1994), deren Anwendung sich jedoch zunächst hauptsächlich auf intraventrikuläre Pathologien fokussierte (Cappabianca et al. 2008b). So waren es dann auch Perneczky und Fries, die die Prinzipien der minimalinvasiven Neurochirurgie und den Einsatz des Neuroendoskops für extraaxiale Tumoren propagierten (Perneczky und Fries 1998). Ihr Argument war, dass durch die Minimalinvasivität des Endoskops die sonst notwendige Hirnretraktion sowie die Knochen- und Duraresektionen deutlich reduziert werden können (Fries und Perneczky 1998). So biete sich dieses Verfahren aufgrund der verbesserten Visualisierung besonders für Operationen am ventralen Hirnstamm sowie den ventralen Aspekten der Hirnnerven, besonders im Kleinhirnbrückenwinkel, an (Fries und Perneczky 1998).
Die Domäne der Neuroendoskopie ist und bleibt sicherlich die transphenoidale Tumorchirurgie bei Tumoren im Sellabereich. 1997 beschrieben Jho und Carrau 46 erfolgreich rein endoskopisch durchgeführte endonasale Eingriffe (Jho und Carrau 1997). Die aktuellste Anwendung der Neuroendoskopie ist die endoskopische Resektion parenchymatöser Hirntumoren unter Zuhilfenahme eines tubulären Retraktorsystems, wie von Greenfield 2008 beschrieben, als sie in 10 Fällen tief sitzender Läsionen diese komplikationsfrei unter Zuhilfenahme eines rahmenlosen Stereotaxiesystems vollständig entfernten (Greenfield et al. 2008).
Indikationen
Die allgemeingültigen Indikationen für einen minimalinvasiven Zugang sind dieselben wie die für jeden anderen Zugang zu einem Tumor. Häufig hängt die Entscheidung zu einem solch kleinen Zugang (sog. Keyhole Approach) von der spezifischen Pathologie, aber auch der Erfahrung und Expertise des Operateurs ab. Ein deutlich besser zu objektivierendes Kriterium für einen erfolgreichen minimalinvasiven Tumorzugang ist die den neuroanatomischen Gegebenheiten angepasste Trajektorie. Darüber hinaus müssen weitere entscheidende Faktoren Berücksichtigung finden:
Geplantes Resektionsausmaß des Tumors (vollständige Tumorentfernung vs. Tumorverkleinerung vs. Biopsie)
Erwartete Tumorbeschaffenheit, insbesondere in Abgrenzung zum gesunden Hirnparenchym
Tumorvaskularisation und vor allem die durch den gewählten Zugang potenziell zu erzielende Blutungskontrolle
Oberflächenstrukturen, die zugangsbedingt penetriert werden müssen
Lokalisationstiefe des Tumors, die unter Umständen eine miniaturisierte Kraniotomie unmöglich macht.
Für die Wahl der besten Trajektorie hat sich hierfür die sog. 2-Punkt-Technik bewährt (Brown et al. 1996), bei der sich ein Punkt im Tumorzentrum befindet und ein weiterer Punkt an die Stelle des Tumors gelegt wird, die am oberflächlichsten liegt. Die Linie, die nun diese beiden Punkte in Richtung der Hirnoberfläche verbindet, stellt dann die bestmögliche Trajektorie dar, die entsprechend der zuvor genannten Kriterien modifiziert werden muss.
Die kleinstmögliche Größe der Kraniotomie wird selbstredend von der Größe der zum Einsatz kommenden Instrumente bestimmt und ist typischerweise nicht kleiner als die Öffnungsstrecke einer bipolaren Koagulationspinzette.
Neuroendoskopie in der Neuroonkologie: Zugang oder Zugabe?
Der Entscheidung für den Einsatz der Neuroendoskopie bei einer geplanten Tumoroperation geht eine grundsätzliche Abwägung voraus:
Soll der Eingriff endoskopisch kontrolliert, also rein endoskopisch durchgeführt werden, wobei das Neuroendoskop das alleinige Visualisierungsmittel darstellt?
Oder handelt es sich um einen mikrochirurgischen endoskopisch assistierten Eingriff? Hierbei werden die mikrochirurgischen Techniken der Tumordissektion und -resektion unter Zuhilfenahme des Operationsmikroskops angewendet, und das Neuroendoskop kommt lediglich zeitweilig zum Einsatz, um durch die Möglichkeit gewinkelter Optiken die Resektionsgebiete zu visualisieren, die sich dem uniaxialen Blick des OP-Mikroskops entziehen.
Die Domäne der endoskopisch kontrollierten Eingriffe stellen transsphenoidale Tumorresektionen dar (Cavallo et al. 2009; Gondim et al. 2010; Jho und Alfieri 2001; Nejadkazem et al. 2008; Yano et al. 2009), wobei das OP-Mikroskop überhaupt nicht zum Einsatz kommt. Bei transkraniellen Tumorexstirpationen ist ein rein endoskopischer Zugang und Eingriff die Seltenheit. Dies liegt u. a. an dem den Zugang umgebenden Hirngewebe und neurovaskulären Strukturen, die häufig Endoskop- und Instrumentenwechsel nicht tolerieren würden. Gleichzeit bietet das OP-Mikroskop eine exzellente uniaxiale Visualisierung und ermöglicht eine fortwährende bimanuelle Präparation. Im Gegensatz hierzu nimmt das Neuroendoskop mindestens den Raum eines Instruments ein und muss meist durch den Operateur geführt bzw. gehalten werden. Daher eröffnen sich die unterstützenden Vorteile des endoskopischen Arbeitens erst nach dem mikroneurochirurgisch erzielten Zugang. Nichtsdestotrotz ermöglichen starre Endoskophaltesysteme und ein eingespieltes Team aus 2 Operateuren auch endoskopisch-kontrollierte Eingriffe mit dem gewohnten bimanuellen Arbeiten. Bei dieser Technik werden die Operationsinstrumente nicht durch eigene Arbeitskanäle des Neuroendoskops (rein-endoskopisch), sondern außerhalb des Endoskops, jedoch in derselben Arbeitsrichtung geführt und so positioniert, dass die Instrumentenspitze jederzeit vor der Endoskopoptik sichtbar bleibt. Die endoskopisch-assistierte Technik bleibt in der Regel einer besseren Visualisierung während verschiedener Stadien einer mikroneurochirurgischen Operation vorbehalten. Sie wird genutzt, um
den Zugang zu kontrollieren,
neuroanatomische Strukturen besser zu identifizieren,
außerhalb der Sichtachse (extraaxial) lokalisierte Tumorteile darzustellen und
abschließend das Tumorbett auf residuelle Tumoranteile zu untersuchen.
Die Vorteile des Neuroendoskops liegen somit insbesondere in der Kombination mit minimalinvasiven Zugängen, miniaturisierten Kraniotomien und dem Streben nach dem bestmöglichen Schutz umgebender neuronaler Strukturen sowie beim Arbeiten in anatomisch bedingt engen Räumen und der Möglichkeit einer Visualisierung außerhalb der geraden Sichtachse des OP-Mikroskops. Mit dieser kombinierten mikrochirurgisch-minimalinvasiven Technik lassen sich nahezu alle intrakraniellen intra- und extraaxialen Tumoren mit einem größtmöglichen Resektionsausmaß und einem Maximum an Sicherheit exstirpieren.
Minimalinvasive Kraniotomien
Zahlreiche Kraniotomien werden als minimalinvasive Zugänge, sog. Keyhole Approaches, klassifiziert, wobei sich deren Definition aus dem Vergleich mit alternativen konventionellen Kraniotomien ergibt. Somit ist beispielsweise die supraorbitale Kraniotomie über einen Augenbrauenschnitt (Abb. 3) eine minimalinvasive Variation des orbitozygomatischen bzw. gar des pterionalen Zugangs, und der temporale Keyhole-Zugang hat seinen Ursprung in der traditionellen temporalen Kraniotomie.
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Der entscheidende Unterschied zwischen beiden Kraniotomiekonzepten liegt darin, dass bei den traditionellen großen Zugängen die Kraniotomie in der Regel größer ist als die Zielstruktur und der Umfang der Kraniotomie mit zunehmender Tumortiefe abnimmt. Bei minimalinvasiven Keyhole-Zugängen ist die Kraniotomie meist kleiner als das Resektionsziel, das dann durch unterschiedliche Trajektorienwinkel vollständig exponiert werden kann. Ein sehr illustratives Beispiel, das dieses Konzept verdeutlicht, ist der klassische retrosigmoidale Zugang zum Kleinhirn-Brücken-Winkel. Aufgrund lokaler anatomischer Gegebenheiten ist die Kraniotomie mit wenigen Zentimetern Durchmesser meist sehr klein und das Operationsziel oft relativ tief lokalisiert. Trotz des sehr kleinen Zugangs können die Hirnnerven in ihrer kraniokaudalen Abfolge vom N. trochlearis bis zum N. accessorius alleinig durch Ändern der Sicht- und Arbeitstrajektorie entlang der Ränder der Kraniotomie problemlos dargestellt werden (Abb. 4).
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Supraorbitale Kraniotomie
Die supraorbitale Kraniotomie wird über einen lateralen Augenbrauenschnitt ausgeführt, wobei es fakultativ bleibt, den Orbitawulst mit zu entfernen. Diese minimalinvasive Kraniotomie, die die klassische orbitozygomatische Schädeleröffnung ersetzt, ermöglicht in der vorderen Schädelgrube den Zugang zum Frontalpol, zur subfrontalen Region sowie zu supra- und retrosellären Prozessen (Reisch und Perneczky 2005; Jho 1997; Bhatoe 2009; Brydon et al. 2008; Dare et al. 2001; Shanno et al. 2001; Warren und Grant 2009). Typischerweise lassen sich Kraniopharyngeome und andere prächiasmatische Tumoren, wie beispielsweise Olfaktoriusmeningeome, über diesen Zugang exstirpieren (Fatemi et al. 2009; Gardner et al. 2008a, b; Teo 2005).
Transfalcine und transtentorielle Zugänge
Das Prinzip der minimalinvasiven Neurochirurgie bezieht sich nicht ausschließlich auf kleinere Kraniotomien, sondern auch auf Zugangsvarianten, die die neurovaskulären Strukturen weniger gefährden. Insofern ergeben sich Vorteile für transfalcine und transtentorielle Zugänge, um sehr tief lokalisierte Tumoren in der Nähe der Falx cerebri oder des Tentorium cerebelli zu erreichen, ohne hierfür Hirnparenchym zu disseziieren. In diesen Fällen bietet sich ein endoskopisch assistiertes Vorgehen an, um bei doch recht limitierten Raum- und Sichtverhältnissen eine größtmögliche Tumorexstirpation sicherzustellen.
Minimalinvasive Kraniotomien für die Exstirpation intraaxialer Hirntumoren
Minimalinvasive Kraniotomien sind sehr gut für Zugänge zu intraaxialen Pathologien geeignet. Unabhängig von der eigentlichen Tumorgröße kann die Kraniotomie umso kleiner gehalten werden, je tiefer die Läsion lokalisiert ist (Abb. 5). Eine größere Kraniotomie legt lediglich mehr Gehirn frei, das hierdurch potenziell der Gefahr einer perioperativen Schädigung unterliegt. Das Hauptaugenmerk liegt vielmehr auf der Größe der eigentlichen Kortikotomie, die durch den assistierenden Einsatz des Neuroendoskops innerhalb der Resektionshöhle nochmals reduziert werden kann. Für dieses Konzept der endoskopisch assistierten minimalinvasiven mikrochirurgischen Exstirpation tief gelegener intraaxialer Tumoren hat sich der Einsatz tubulärer Retraktorsysteme bewährt (Greenfield et al. 2008; Ross 1993). Ihr Einsatz benötigt kleinere Hautinzisionen sowie Kraniotomien und stellt, im Vergleich zu klassischen Spatelretraktoren, einen effektiven Schutz des zu passierenden Hirnparenchyms dar. Darüber hinaus eignen sich dynamisch zu fixierende tubuläre Retraktoren explizit für den Einsatz des Neuroendoskops und können problemlos navigatorisch oder auch stereotaktisch platziert werden (Akai et al. 2008; Kelly et al. 1988; Otsuki et al. 1990).
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Zusammenfassung
Die dargestellten minimalinvasiven Techniken stellen häufig eine Verfeinerung traditioneller Standardzugänge dar, wobei es dem onkologischen Neurochirurgen obliegt zu bewerten, ob ein jeweils weniger invasiver Zugang geeigneter wäre. Im Umkehrschluss muss jedoch auch dem Umstand Rechnung getragen werden, dass eine übertriebene Miniaturisierung des Zugangs die intraoperativen Optionen des Operateurs beschränken kann. Ferner muss objektiv analysiert werden, ob ein größerer Zugang tatsächlich mit einer derart zusätzlichen Morbidität einhergeht, dass er deshalb nicht gerechtfertigt wäre. Nichtsdestotrotz wird für viele intraaxiale Tumoren eine lediglich kleine Kortikotomie benötigt, sodass auch die kleinere Kraniotomie zu einem Schutz des darunter gelegenen Hirnparenchyms beiträgt. Die Planung des Zugangs und der zum Einsatz kommenden minimalinvasiven Techniken hängt dagegen für extraaxiale Tumoren maßgeblich von der Tumorlokalisation und den umgebenden neurovaskulären Strukturen ab.
Minimalinvasive Zugänge und Techniken lassen sich auf eine Vielzahl intrakranieller Tumoren anwenden. Abgesehen von stereotaktischen Prozeduren zur Tumordiagnostik oder Brachytherapie können durch das Konzept des miniaturisierten Keyhole-Zugangs und eine präzise navigationsgestützte Planung der Arbeitstrajektorie nahezu alle Tumoren durch eine kleine Kraniotomie und entsprechendem Schutz des Weichteilgewebes entfernt werden. Dabei ist das letztendlich zur Anwendung kommende minimalinvasive Konzept immer Ergebnis einer individualisierten Planung unter Bewertung neuroanatomischer Voraussetzungen sowie Tumorlokalisation und -beschaffenheit. Der alleinige oder aber meist assistierend zusätzliche Einsatz der Neuroendoskopie komplettiert hierbei das minimalinvasive Armentarium, insbesondere in Bezug auf schlecht zu visualisierende Bereiche und enge Beziehungen zu eloquenten Nachbarstrukturen.
Literatur
Abe T (2002) New devices for direct transnasal surgery on pituitary adenomas. Biomed Pharmacotherapy 56(Suppl 1):171s–177sCrossRef
Akai T, Shiraga S, Sasagawa Y, Okamoto K, Tachibana O, Lizuka H (2008) Intra-parenchymal tumor biopsy using neuroendoscopy with navigation. Minim Invasive Neurosurg 51(2):83–86PubMedCrossRef
Batra PS, Kanowitz SJ, Citardi MJ (2008) Clinical utility of intraoperative volume computed tomography scanner for endoscopic sinonasal and skull base procedures. Am J Rhinol 22(5):511–515PubMedCrossRef
Bhatoe HS (2009) Transciliary supraorbital keyhole approach in the management of aneurysms of anterior circulation: operative nuances. Neurol India 57(5):599–606PubMedCrossRef
Bolger WE (2009) Piezoelectric surgical device in endoscopic sinus surgery: an initial clinical experience. Ann Otol Rhinol Laryngol 118(9):621–624PubMedCrossRef
Boyle WS, Smith GE (1970) Charge couple semiconductor devices. Bell Syst Tech J 49:587–593CrossRef
Brown AP, Thompson BG, Spetzler RF (1996) The two-point method: evaluating brain stem lesions. BNI Q 12(1):20–24
Brydon HL, Akil H, Ushewokunze S, Dhir JS, Taha A, Ahmed A (2008) Supraorbital microcraniotomy for acute aneurysmal subarachnoid haemorrhage: results of first 50 cases. Br J Neurosurg 22(1):40–45PubMedCrossRef
Caemaert JA (1995) Endoscopic management of colloid cysts. In: R CA (Hrsg) Techniques in neurosurgery, 3. Aufl. Lippincott-Raven, Philadelphia, S 185–200
Cappabianca P, Cavallo LM, Esposito F, De Divitiis O, Messina A, De Divitiis E (2008a) Extended endoscopic endonasal approach to the midline skull base: the evolving role of transsphenoidal surgery. Adv Tech Stand Neurosurg 33:151–199PubMedCrossRef
Cappabianca P, Cinalli G, Gangemi M et al (2008b) Application of neuroendoscopy to intraventricular lesions. Neurosurgery 62(Suppl 2):575–597. discussion 597–578PubMed
Cappabianca P, Cavallo LM, Esposito I, Barakat M, Esposito F (2010) Bone removal with a new ultrasonic bone curette during endoscopic endonasal approach to the sellar-suprasellar area: technical note. Neurosurgery 66(suppl_1):ons-E118PubMed
Cavallo LM, Messina A, Cappabianca P et al (2005a) Endoscopic endonasal surgery of the midline skull base: anatomical study and clinical considerations. Neurosurg Focus 19(1):E2PubMed
Cavallo LM, Messina A, Gardner P et al (2005b) Extended endoscopic endonasal approach to the pterygopalatine fossa: anatomical study and clinical considerations. Neurosurg Focus 19(1):E5PubMed
Cavallo LM, Prevedello DM, Solari D et al (2009) Extended endoscopic endonasal transsphenoidal approach for residual or recurrent craniopharyngiomas. J Neurosurg 111(3):578–589PubMedCrossRef
Coburger J, Merkel A, Scherer M, Schwartz F, Gessler F, Roder C, Pala A, König R, Bullinger L, Nagel G, Jungk C, Bisdas S, Nabavi A, Ganslandt O, Seifert V, Tatagiba M, Senft C, Mehdorn M, Unterberg AW, Rössler K, Wirtz CR (2016) Low-grade glioma surgery in intraoperative magnetic resonance imaging: results of a multicenter retrospective assessment of the German Study Group for Intraoperative Magnetic Resonance Imaging (Jun). Neurosurgery 78(6):775–786PubMedCrossRef
Cockett WS, Cockett AT (1998) The Hopkins rod-lens system and the Storz cold light illumination system. Urology 51(5A Suppl):1–2PubMedCrossRef
Dandy W (1922) Cerebral ventriculoscopy. Bull Johns Hopkins Hosp 38:189
Dare AO, Landi MK, Lopes DK, Grand W (2001) Eyebrow incision for combined orbital osteotomy and supraorbital minicraniotomy: application to aneurysms of the anterior circulation. Technical note. J Neurosurg 95(4):714–718PubMedCrossRef
Eiras Ajuria J, Alberdi Vinas J (1991) Endoscopic treatment of intracranial lesions. Apropos of 8 cases. Neurochirurgie 37(4):278–283PubMed
Fatemi N, Dusick JR, de Paiva Neto MA, Malkasian D, Kelly DF (2009) Endonasal versus supraorbital keyhole removal of craniopharyngiomas and tuberculum sellae meningiomas. Neurosurgery 64(5 Suppl 2):269–284. discussion 284–266PubMed
Flamm ES, Ransohoff J, Wuchinich D, Broadwin A (1978) Preliminary experience with ultrasonic aspiration in neurosurgery. Neurosurgery 2(3):240–245PubMedCrossRef
Fraser JF, Allen B, Anand VK, Schwartz TH (2009) Three-dimensional neurostereoendoscopy: subjective and objective comparison to 2D. Minim Invasive Neurosurg 52(1):25–31PubMedCrossRef
Fries G, Perneczky A (1998) Endoscope-assisted brain surgery: part 2 – analysis of 380 procedures. Neurosurgery 42(2):226–231. discussion 231–222PubMedCrossRef
Gardner PA, Kassam AB, Snyderman CH et al (2008a) Outcomes following endoscopic, expanded endonasal resection of suprasellar craniopharyngiomas: a case series. J Neurosurg 109(1):6–16PubMedCrossRef
Gardner PA, Prevedello DM, Kassam AB, Snyderman CH, Carrau RL, Mintz AH (2008b) The evolution of the endonasal approach for craniopharyngiomas. J Neurosurg 108(5):1043–1047PubMedCrossRef
Gerlach R, du Mesnil de Rochemont R, Gasser T et al (2008) Feasibility of Polestar N20, an ultra-low-field intraoperative magnetic resonance imaging system in resection control of pituitary macroadenomas: lessons learned from the first 40 cases. Neurosurgery 63(2):272–284. discussion 284–275PubMedCrossRef
Gondim JA, Schops M, de Almeida JP et al (2010) Endoscopic endonasal transsphenoidal surgery: surgical results of 228 pituitary adenomas treated in a pituitary center. Pituitary 13(1):68–77PubMedCrossRef
Grant JA (1996) Victor Darwin Lespinasse: a biographical sketch. Neurosurgery 39(6):1232–1233PubMedCrossRef
Greenfield JP, Cobb WS, Tsouris AJ, Schwartz TH (2008) Stereotactic minimally invasive tubular retractor system for deep brain lesions. Neurosurgery 63(4 Suppl 2):334–339. discussion 339–340PubMed
Hopf NJ, Perneczky A (1998) Endoscopic neurosurgery and endoscope-assisted microneurosurgery for the treatment of intracranial cysts. Neurosurgery 43(6):1330–1336. discussion 1336–1337PubMed
Isaacs S, Fakhri S, Luong A, Citardi MJ (2009) Intraoperative imaging for otorhinolaryngology-head and neck surgery. Otolaryngol Clin North Am 42(5):765–779. viiiPubMedCrossRef
Ito K, Ishizaka S, Sasaki T et al (2009) Safe and minimally invasive laminoplastic laminotomy using an ultrasonic bone curette for spinal surgery: technical note. Surg Neurol 72(5):470–475. discussion 475PubMedCrossRef
Jallo GI (2001) CUSA EXcel ultrasonic aspiration system. Neurosurgery 48(3):695–697PubMedCrossRef
Jane JA, Park TS, Pobereskin LH, Winn HR, Butler AB (1982) The supraorbital approach: technical note. Neurosurgery 11(4):537–542PubMedCrossRef
Jho HD (1997) Orbital roof craniotomy via an eyebrow incision: a simplified anterior skull base approach. Minim Invasive Neurosurg 40(3):91–97PubMedCrossRef
Jho HD, Alfieri A (2001) Endoscopic endonasal pituitary surgery: evolution of surgical technique and equipment in 150 operations. Minim Invasive Neurosurg 44(1):1–12PubMedCrossRef
Kaplan MJ, Jane JA, Park TS, Cantrell RW (1984) Supraorbital rim approach to the anterior skull base. Laryngoscope 94(9):1137–1139PubMed
Kassam A, Snyderman CH, Mintz A, Gardner P, Carrau RL (2005a) Expanded endonasal approach: the rostrocaudal axis. Part II. Posterior clinoids to the foramen magnum. Neurosurg Focus 19(1):E4PubMed
Kassam A, Snyderman CH, Mintz A, Gardner P, Carrau RL (2005b) Expanded endonasal approach: the rostrocaudal axis. Part I. Crista galli to the sella turcica. Neurosurg Focus 19(1):E3PubMed
Kassam A, Thomas AJ, Snyderman C et al (2007) Fully endoscopic expanded endonasal approach treating skull base lesions in pediatric patients. J Neurosurg 106(2 Suppl):75–86PubMed
Kelly PJ, Goerss SJ, Kall BA (1988) The stereotaxic retractor in computer-assisted stereotaxic microsurgery. Technical note. J Neurosurg 69(2):301–306PubMedCrossRef
Kim K, Isu T, Morimoto D, Kominami S, Kobayashi S, Teramoto A (2008) Anterior vertebral artery decompression with an ultrasonic bone curette to treat bow hunter’s syndrome. Acta Neurochir 150(3):301–303. discussion 303PubMedCrossRef
Lewin JS, Nour SG, Meyers ML et al (2007) Intraoperative MRI with a rotating, tiltable surgical table: a time use study and clinical results in 122 patients. AJR Am J Roentgenol 189(5):1096–1103PubMedCrossRef
Lewis AI, Crone KR, Taha J, van Loveren HR, Yeh HS, Tew JM Jr (1994) Surgical resection of third ventricle colloid cysts. Preliminary results comparing transcallosal microsurgery with endoscopy. J Neurosurg 81(2):174–178PubMedCrossRef
Linder TE, Simmen D, Stool SE (1997) Revolutionary inventions in the 20th century. The history of endoscopy. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 123(11):1161–1163PubMedCrossRef
Mixter W (1923) Ventriculoscopy and puncture of the floor of the third ventricle. Boston Med Surg J 188:277–278CrossRef
Nejadkazem M, Samii A, Fahlbusch R, Bidadi S (2008) A simplified direct endonasal approach for transsphenoidal surgery. Minim Invasive Neurosurg 51(5):272–274PubMedCrossRef
Otsuki T, Jokura H, Yoshimoto T (1990) Stereotactic guiding tube for open-system endoscopy: a new approach for the stereotactic endoscopic resection of intra-axial brain tumors. Neurosurgery 27(2):326–330PubMedCrossRef
Pagella F, Giourgos G, Matti E, Colombo A, Carena P (2008) Removal of a fronto-ethmoidal osteoma using the sonopet omni ultrasonic bone curette: first impressions. Laryngoscope 118(2):307–309PubMedCrossRef
Perneczky A, Fries G (1998) Endoscope-assisted brain surgery: part 1--evolution, basic concept, and current technique. Neurosurgery 42(2):219–224. discussion 224–215PubMedCrossRef
Reisch R, Perneczky A (2005) Ten-year experience with the supraorbital subfrontal approach through an eyebrow skin incision. Neurosurgery 57(4 Suppl):242–255. discussion 242–255PubMed
Ross DA (1993) A simple stereotactic retractor for use with the Leksell stereotactic system. Neurosurgery 32(3):475–476. discussion 476PubMedCrossRef
Samy RN, Krishnamoorthy K, Pensak ML (2007) Use of a novel ultrasonic surgical system for decompression of the facial nerve. Laryngoscope 117(5):872–875PubMedCrossRef
Schwartz TH, Fraser JF, Brown S, Tabaee A, Kacker A, Anand VK (2008) Endoscopic cranial base surgery: classification of operative approaches. Neurosurgery 62(5):991–1002. discussion 1002–1005PubMed
Senft C, Bink A, Franz K, Vatter H, Gasser T, Seifert V (2011) Intraoperative MRI guidance and extent of resection in glioma surgery: a randomised, controlled trial. Lancet Oncol 12(11):997–1003PubMedCrossRef
Shanno G, Maus M, Bilyk J et al (2001) Image-guided transorbital roof craniotomy via a suprabrow approach: a surgical series of 72 patients. Neurosurgery 48(3):559–567. discussion 567–558PubMedCrossRef
Snyderman CH, Carrau RL, Kassam AB et al (2008) Endoscopic skull base surgery: principles of endonasal oncological surgery. J Surg Oncol 97(8):658–664PubMedCrossRef
Snyderman CH, Pant H, Carrau RL, Prevedello D, Gardner P, Kassam AB (2009) What are the limits of endoscopic sinus surgery?: the expanded endonasal approach to the skull base. Keio J Med 58(3):152–160PubMedCrossRef
Tabaee A, Anand VK, Fraser JF, Brown SM, Singh A, Schwartz TH (2009) Three-dimensional endoscopic pituitary surgery. Neurosurgery 64(5 Suppl 2):288–293. discussion 294–285PubMed
Teo C (2005) Application of endoscopy to the surgical management of craniopharyngiomas. Child’s Nervous System 21(8–9):696–700PubMedCrossRef
Warren WL, Grant GA (2009) Transciliary orbitofrontozygomatic approach to lesions of the anterior cranial fossa. Neurosurgery 64(5 Suppl 2):324–329. discussion 329–330PubMed
Wu JS, Shou XF, Yao CJ et al (2009) Transsphenoidal pituitary macroadenomas resection guided by PoleStar N20 low-field intraoperative magnetic resonance imaging: comparison with early postoperative high-field magnetic resonance imaging. Neurosurgery 65(1):63–70. discussion 70–61PubMedCrossRef
Yamasaki T, Moritake K, Nagai H, Uemura T, Shingu T, Matsumoto Y (2003) A new, miniature ultrasonic surgical aspirator with a handpiece designed for transsphenoidal surgery. Technical note. J Neurosurg 99(1):177–179PubMedCrossRef
Yano S, Kawano T, Kudo M et al (2009) Endoscopic endonasal transsphenoidal approach through the bilateral nostrils for pituitary adenomas. Neurol Med Chir 49(1):1–7CrossRef