Driedimensionale kaarten maken van de hersenbedrading
Geplaatst: 28 oktober, 2010
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.
Een beeld van de hersenbanen gemaakt met de nieuwe tool.
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 Prckovska is afgelopen week gepromoveerd op dit
onderwerp.
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.
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", glimlacht de hoogleraar.
De tool is ontwikkeld door TU/e-onderzoeker Anna Vilanova, met haar
promovendi Tim Peeters, Paulo Rodrigues en Vesna Prckovska. De laatste
promoveerde afgelopen week op dit onderwerp. Op YouTube staat een
demonstratie van het pakket. 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.
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, vertelt de hoogleraar.
Het onderzoek is gesteund door NWO (de Nederlandse Organisatie voor
Wetenschappelijk Onderzoek). Het proefschrift van Vesna Prckovska heet
High Angular Resolution Diffusion Imaging, Processing & Visualisation.
Ze promoveerde afgelopen woensdag 20 oktober.
Technische Universiteit Eindhoven