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Hyperspektralkameras: Eine neue Hilfe für Neurochirurgen?

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Hyperspektralkameras: Eine neue Hilfe für Neurochirurgen?

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Julián López Gómez(euronews): “Was brauchen Neurochirurgen, um Gehirntumore präzise zu lokalisieren und zu entfernen?” Auf dieser chirurgischen

Julián López Gómez(euronews):

Meinung

Dank der präzisen Bilder wissen wir ganz sicher, wo sich das betroffene Tumorgewebe befindet.

“Was brauchen Neurochirurgen, um Gehirntumore präzise zu lokalisieren und zu entfernen?”

Auf dieser chirurgischen Station in Las Palmas auf Gran Canaria wird gerade ein Gehirntumor entfernt. Für Neurochirurgen ist es besonders schwierig gesundes von krankem Gewebe zu unterscheiden.

Helicoid: Neue Hyperspektralkamera


Euronews spricht mit dem Neurochirurgen Adam Szolna der Klinik “Doctor Negrín”:
“Oft sehen wir nicht genau, wie viel vom Gehirn tatsächlich vom Tumor betroffen ist. Wir wissen also nicht, wieviel wir entfernen müssen. Das ist ein Problem, denn das Gewebe des Gehirns regeneriert sich nicht wieder. Der Schaden wäre irreversibel.”

Auch Ingenieure für Informationstechnolgie sind bei dieser Operation dabei. Sie testen einen neuen Prototypen einer Hyperspektralkamera. Diese Kamera liefert den Neurochirurgen präzise Bilder des Gehirns. Das Experiment ist Teil von Helicoid, einem europäischen Projekt.

Himar A. Fabelo, Ingenieur für Informationstechnologien der Universiät Las Palmas auf Gran Canaria beschreibt, wie genau die Bilder dieser Kamera sind:
“Wir können ganz eindeutig die betroffenen Gehirnpartien lokalisieren. Die vom Tumor betroffenen Stellen sind rot markiert. Das gesunde Gewebe ist grün. Wir sehen auch andere anatomische Details, wie die Venen, sie sind blau dargestellt.”

Die Kamera ist eine große Hilfe für Neurochirurgen, denn bisher müssen sie auf unvollständige, oder ungenaue Daten der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) und der Computer-Tomographie (CT) Bildgebungsverfahren zurückgreifen.

Neurochirurg Adam Szolna:
“Wir arbeiten mit Bildern des Gehirntumors, die schon vor dem chirurgischen Eingriff gemacht wurden. In der Zwischenzeit kann sich das Gewebe verändert haben oder sich an einer anderen Stelle befinden. Der Tumor kann gewachsen sein. Aber dank dieser Bilder wissen wir ganz sicher, wo sich das betroffene Tumorgewebe befindet.”

Bilder in Echtzeit


Julián López Gómez (euronews):
“Doch wo und wie ist diese Technologie entwickelt worden?”

Wissenschaftler eines europäischen Forschungsprojektes haben die hyperspektrale Kamera in Elektroniklabors wie diesem entwickelt.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras erfasst die Hyperspektralkamera Daten von einer großen Bandbreite von Farben. Das hat mehrere Vorteile für den Bereich der Gehirnchirurgie, so die Wissenschaftler.

Gustavo Marrero Callicó, ebenfalls Ingenieur an der Universität von Las Palmas erklärt die Vorteile dieses Bildgebungsverfahrens:
“Es ist eine nicht-invasive Technik. Wir müssen keine Kontrastmittel spritzen. Es ist auch eine nicht-ionisierende Methode, so dass wir die Eigenschaften des Gehirngewebes nicht verändern. Sie gibt den Chirurgen jede Menge Informationen, in Echtzeit, während der OP.”

Echtzeit ist ein wichtiger Aspekt: Wissenschaftler versuchen, den Neurochirurgen innerhalb weniger Minuten vollständige Bildern zu liefern. Dafür benötigt man leistungsstarke Datenverarbeitungstechnologien.

Wird es bald "hyperspektrale Medizin" geben?


Eduardo Juárez, ein Ingenieur der polytechnischen Universität Madrid, erklärt:
“Wir arbeiten mit Maschinen, deren Prozessoren für eine bestimmte Spezialisierung zusammen gefügt werden. Dadurch werden die Prozessoren sehr leistungsstark. Die Algorithmen rechnen so schneller aus, welcher Teil des Gehirns vom Tumor betroffen ist.”

Wissenschaftler hoffen, dass diese Technologie innerhalb der nächsten zwei Jahre nutzbar ist. Marktreif wäre sie dann in rund fünf Jahren. wenn klinische Studien erfolgreich durchgeführt wurden. Es gibt auch schon weiterreichende Pläne:

Adam Szolna führt aus: “Wir hoffen, dass diese Kameras in Zukunft noch kleiner werden, damit wir sie in chirurgischen Mikroskopen einbauen können. Dann können wir zwei Dinge gleichzeitig sehen: Das Gehirn selbst und das hyperspektrale Bild der Verletzung.”

Gustavo Marrero Callicó, Ingenieur für Informationstechnologien und Projektkoordinator gerät ins Schwärmen:
“Diese Technologie soll auch für Bilder von Tumoren anderer Organe, wie der Lunge oder dem Dickdarm genutzt werden. Wir träumen von einem neuen Zweig der Medizin, den wir “hyperspektrale Medizin” nennen könnten.”