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Neue neurochirurgische Verfahren bei kindlichen Hirntumoren: Navigation, Robotik, Augmented Reality und mehr

Intraoperative Magnetresonanztomographie zeigt möglichen Resttumor für die weitere Resektion und erspart Zweiteingriffe.

Operationen von Hirntumoren bei Kindern stellen höchste Anforderungen an Präzision und Sicherheit. An der Universitätsklinik für Neurochirurgie der MedUni Wien und AKH Wien kommen moderne Verfahren wie computergestützte Navigation, Robotik, Augmented Reality und intraoperative Bildgebung zum Einsatz. Sie sollen helfen, Tumoren möglichst vollständig zu entfernen und gleichzeitig wichtige Funktionen zu erhalten.

Das kindliche Gehirn befindet sich noch in Entwicklung. Eingriffe in diesem sensiblen Organ müssen deshalb besonders sorgfältig geplant und durchgeführt werden. Viele Hirntumoren liegen zudem in unmittelbarer Nähe zu Arealen, die für Bewegung, Sprache, Sehen oder andere wesentliche Funktionen verantwortlich sind. Andere befinden sich tief im Gehirn oder sind aufgrund ihrer Beschaffenheit nur schwer vom gesunden Gewebe abzugrenzen.

Die Operation ist bei vielen kindlichen Hirntumoren ein entscheidender Bestandteil der Behandlung. Ihr Ziel besteht darin, möglichst viel Tumorgewebe sicher zu entfernen, eine verlässliche Diagnose zu ermöglichen und gleichzeitig gesundes Gehirngewebe, Nerven und Blutgefäße zu schonen. Moderne technische Verfahren unterstützen die Neurochirurginnen und Neurochirurgen dabei, dieses Gleichgewicht zunehmend präzise zu erreichen.

Navigation als Orientierungssystem im Operationssaal

Die Neuronavigation funktioniert ähnlich wie ein hochpräzises Navigationssystem. Vor dem Eingriff werden Magnetresonanz- und gegebenenfalls Computertomografieaufnahmen des Kindes in ein dreidimensionales Modell übertragen. Während der Operation kann die genaue Position der Instrumente fortlaufend mit diesen Bilddaten abgeglichen werden.

So lassen sich der günstigste und schonendste Zugangsweg zum Tumor planen und wichtige Strukturen gezielt umgehen. Gerade bei kleinen, tief gelegenen oder anatomisch schwer erreichbaren Tumoren bietet die Navigation eine wertvolle Orientierung. Sie ersetzt allerdings nicht die Erfahrung des operierenden Teams, sondern ergänzt diese durch zusätzliche räumliche Informationen.

Robotik für besonders präzise Eingriffe

Robotische Systeme kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn Instrumente mit sehr hoher Genauigkeit entlang zuvor geplanter Bahnen geführt werden müssen. Das betrifft beispielsweise stereotaktische Gewebeentnahmen aus tief gelegenen Tumoren oder die präzise Platzierung von Sonden und Kathetern.

Dabei operiert nicht ein Roboter selbstständig. Die Planung, Steuerung und Kontrolle bleiben vollständig in der Verantwortung der Neurochirurginnen und Neurochirurgen. Der Roboter dient als hochpräzises Assistenzsystem, das geplante Zugangswege zuverlässig umsetzen kann. Dadurch können bestimmte Eingriffe über sehr kleine Zugänge erfolgen und die Belastung für das Kind verringert werden.

Augmented Reality macht verborgene Strukturen sichtbar

Augmented Reality – auf Deutsch „erweiterte Realität“ – verbindet das reale Operationsfeld mit digitalen Bildinformationen. Dreidimensionale Darstellungen des Tumors, wichtiger Gefäße oder funktionell bedeutsamer Gehirnareale können in das Sichtfeld des Operationsteams eingeblendet werden.

Auf diese Weise entsteht gewissermaßen ein Blick unter die sichtbare Oberfläche des Gehirns. Die räumlichen Beziehungen zwischen Tumor und gesunden Strukturen lassen sich dadurch leichter erfassen. Besonders bei komplexen Tumoren kann dies die Orientierung unterstützen und helfen, kritische Bereiche frühzeitig zu erkennen.

Noch befindet sich ein Teil dieser Anwendungen in der Weiterentwicklung. Die Verbindung von Navigation, Operationsmikroskop, Robotik und Augmented Reality gilt jedoch als vielversprechender Weg zu noch stärker individualisierten Eingriffen.

Kontrolle während der Operation

Eine besondere Herausforderung besteht darin, dass sich das Gehirn während eines Eingriffs geringfügig verlagern kann. Die vor der Operation aufgenommenen Bilder stimmen dann nicht mehr in jedem Detail mit der tatsächlichen Situation überein. Intraoperativer Ultraschall und intraoperative MR Tomografie und andere bildgebende Verfahren ermöglichen es, die Lage des Tumors und das Ausmaß seiner Entfernung noch während der Operation zu überprüfen und die Navigation bei Bedarf anzupassen.

Zusätzlich überwacht das intraoperative Neuromonitoring wichtige Nerven- und Gehirnfunktionen. Elektrische Signale geben dem Operationsteam laufend Rückmeldung darüber, ob motorische Bahnen, Hirnnerven oder andere gefährdete Strukturen intakt sind. Bei Tumoren in besonders empfindlichen Regionen ist diese Überwachung ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheitsstrategie.

Technik allein ist nicht genug

Die modernen Verfahren erweitern die neurochirurgischen Möglichkeiten, können aber weder die Erfahrung des Operationsteams noch die interdisziplinäre Zusammenarbeit ersetzen. Jede Behandlung wird gemeinsam mit Fachleuten aus pädiatrischer Neuroonkologie, Neuroradiologie, Neuropathologie, Strahlentherapie, Anästhesie und weiteren Disziplinen geplant.

Entscheidend ist nicht, möglichst viele technische Systeme einzusetzen, sondern für jedes Kind die geeignete Kombination auszuwählen. Bei manchen Tumoren steht eine möglichst vollständige Entfernung im Vordergrund. In anderen Fällen ist eine begrenzte Gewebeentnahme sinnvoller, wenn eine radikale Operation mit einem zu hohen Risiko für bleibende neurologische Schäden verbunden wäre.

Moderne Kinderneurochirurgie bedeutet daher weit mehr als technische Präzision. Sie verbindet spezialisierte operative Erfahrung, digitale Planung, molekulare Diagnostik und eine langfristige Betreuung. Ziel ist nicht allein, das Überleben zu verbessern, sondern den Kindern auch eine möglichst gute Lebensqualität und Entwicklung zu ermöglichen.

Univ.-Prof. DDr. Karl Rössler
Univ.-Prof. DDr. Johannes Salomon Gojo, EMBA