Biopsie

Stereotaktische Probeentnahme

Stereotaktische Biopsie gehört zu den häufigsten stereotaktischen Eingriffen unserer Klinik. Dies geschieht schonend über einen 4 cm kurzen Hautschnitt und ein 7 mm kleines Bohrloch im Schädelknochen. Eine Routinebiopsie erfordert insgesamt nur einen stationären Aufenthalt von 2 bis 3 Tagen und bei Entlassung ist die Biopsiestelle am Kopf aufgrund einer minimalen Haarrasur und Versorgung mit Nähten unter der Hautoberfläche nicht erkennbar. Die Vorgespräche, Voruntersuchungen und Nachkontrollen können ambulant durchgeführt werden.

Die Biopsiestellen werden stets mit Titankügelchen markiert, um in Kontrollbildern objektiv die wirkliche Entnahmestelle der Gewebeproben nachweisen zu können. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn durch die Biopsie keine schlüssige histologische Diagnose geführt oder bei Tumorverdacht kein Tumorgewebe nachgewiesen werden kann. Dann erhebt sich natürlich die Frage, ob die Biopsie tatsächlich an der geplanten bzw. richtigen Stelle stattgefunden hat. Das am Orte der Gewebeentnahme hinterlassene Titankügelchen belegt in solchen Fällen exakt die Stelle der Biopsie und leistet so einen großen Beitrag zur Qualitätssicherung unserer neurochirurgischen Arbeit.

Einbeziehung der Daten aus morphologischer und metabolischer Bildgebung in die Biopsieplanung

Durch die enge Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich ist es bei bestimmten Fragestellungen für unsere Patienten auf ambulanter Basis möglich, in einem einzigen Untersuchungsgang neben der üblichen morphologischen Bildgebung auch zusätzlich eine umfassende metabolische Evaluation ihres Befundes zu erhalten.

Die übliche Schnittbilddarstellung bei Hirnläsionen erfolgt mittels Kernspintomogramm (MRT), wobei der Arzt eine morphologische Information (Lage, Größe, Kontrastmittel-aufnahmeverhalten, Beziehung zu Nachbarstrukturen) über den verdächtigen Befund erhält.

Zusätzliche Information über die Stoffwechselaktivität innerhalb der Läsion, z.B. über die Aufnahme von Zucker oder Aminosäuren sowie die Zusammensetzung des Gewebes aus verschiedenen Molekülen erhält man über die sogenannte metabolische Bildgebung. Für diese sehr speziellen Untersuchungen stehen die Positronen-Emmissions-Tomographie (PET) sowie die MR-Spektroskopie (MRS) und das MRS-Imaging (MRSI, auch Chemical Shift Imaging = CSI genannt) zur Verfügung. Diese metabolischen Daten ergeben ein Maß der „Aktivität“ einer Läsion bzw. eines Tumors und sie können Bereiche innerhalb eines morphologisch gleichmäßig aussehenden Tumors identifizieren, die einen besonders hohen Stoffwechsel aufweisen. Durch gezielte Entnahme von Gewebeproben aus diesen besonders aktiven Stellen wird die Präzision der Diagnose deutlich erhöht.

Beispiele:

Im Folgenden werden zwei Fälle von anspruchsvollen Hirnbiopsien bei unklaren Läsionen mit Bildbeispielen dargestellt.

Beispiel 1:Biopsie eines hirneigenen Tumors im unteren Hirnstamm

Bei einer jungen Patientin kam es zu langsam zunehmenden Kopfschmerzen, Schwindel sowie Sehstörungen mit Doppelbildern. Daraufhin wurde ein Kernspintomogramm (MRT) des Kopfes angefertigt und es zeigte sich eine Verdickung des unteren Hirnstammes (Medulla oblongata) mit einer deutlichen Signalveränderung und einer fleckigen Anreicherung nach Kontastmittelgabe (siehe Bild 1)

Bild 1:Kernspintomogramm (MRT) des Kopfes bei einer Patientin mit einer neu festgestellten Läsion mit Verdacht auf einen hirneigenen Tumor (Gliom) im Bereich des Hirnstammes (blaue Pfeile). Die Bilder zeigen eine Auftreibung des unteren Hirnstammes (linkes Bild) sowie eine fleckige Kontrastmittelaufnahme innerhalb des Tumors (rechtes Bild).

Aufgrund der Bildgebung wurde ein höhergradiger, hirneigener Tumor (Gliom) vermutet. Zur Sicherung der Diagnose dieser in inoperabler Lokalisation befindlichen Läsion ist eine stereotaktische Hirnbiopsie in Vollnarkose notwendig. Zunächst wird dazu ein Ring mit Hilfe von vier Stiften fest am Kopf des Patienten verankert, um dann vier Lokalisatoren senkrecht am Ring anzubringen, welche rechts und links sowie an der Stirn und am Hinterhaupt den Kopf des Patienten umgeben (siehe Bild 2).

Bild 2: Röntgenaufnahme des Kopfes seitlich nach Anbringen des Carbonfaser-Stereotaxieringes (blaue Dreiecke) am Kopf des Patienten und Montage der
vier Lokalisatoren an den Ring (rote Pfeile). Diese Lokalisatoren begrenzen einen viereckigen Raum (stereotaktischer Raum), in dem jeder Punkt durch eine genaue, computerermittelte Angabe von Höhe, Breite und Tiefe eindeutig beschrieben werden kann. Über diese drei Koordinaten kann dann jedes beliebige Areal am oder im Kopf des Patienten als Ziel ausgewählt und millimetergenau biopsiert werden (siehe Bild 2).
Bild 3:Computertomogramm (CT) des Kopfes mit Darstellung der vier Lokalisatoren (rote Pfeile), die den Kopf des Patienten gleichmäßig umgeben und den sogenannten stereotaktischen Raum zur Errechnung der Zielkoordinaten für die Biopsie definieren.

Im vorliegenden Fall wird der Zielpunkt in dem Areal der Kontrastmittelaufnahme im unteren Hirnstamm gewählt. Über eine nur 5 mm schmale Rasur des Kopfhaares kurz hinter der Stirnhaargrenze kann ein 4 cm kurzer Hautschnitt vorgenommen und dann 2,5 cm links der Mittellinie ein 7 mm breites Bohrloch im Schädelknochen angelegt werden. Anschließend werden unter Führung durch die stereotaktischen Halterungen mittels einer feinen Fasszange drei winzige Gewebeproben von weniger als 1 mm Durchmesser aus dem Zielbereich entnommen. Diese Proben werden routinemäßig im Operationssaal vom anwesenden Neuropathologen in Empfang genommen, gefärbt und sofort unter dem Mikroskop angesehen. Nach Bestätigung der Verdachtsdiagnose, dass es sich um zellreiches Tumorgewebe handelt und die Gewebestücke für eine sichere Diagnose ausreichen, ist die Entnahme weitere Proben nicht mehr notwendig und die Biopsie kann beendet werden.Um nach dem Eingriff einen untrüglichen Beweis zu haben, woher die Gewebeproben tatsächlich stammen, wird in Düsseldorf routinemäßig ein Titankügelchen an der Biopsiestelle hinterlassen. Dies lässt sich später in den Kontrollbildern (CT oder MRT) am Ort der Gewebeentnahme wiederfinden und leistet so einen großen Beitrag zur Qualitätssicherung der Biopsien.

Bild 4:Computertomogramm (CT) des Kopfes vor und nach Durchführung einer stereotaktischen Biopsie im unteren Hirnstamm. In der Aufnahme vor der Gewebeprobe (linkes Bild) gibt die fleckige Kontrastanreicherung (roter Pfeil) das Ziel für die geplante Biopsie vor. Am Ende des Eingriffes wurde ein Titankügelchen an der Stelle der Gewebeentnahme platziert, um in den Kontrollbildern (rechtes Bild) den Beweis für die korrekte Biopsiestelle durch die Darstellung des Metallkügelchens (roter Pfeil) im Tumor zu erhalten. Nachdem das Bohrloch im Schädelknochen mit dem ausgesägten Knochenmehl für den späteren Wiederverschluss aufgefüllt ist, wird der kleine Hautschnitt durch unter der Oberfläche verlaufende Fäden (Intracutannaht) geschlossen. Dadurch ist später kein Ziehen von Hautfäden notwendig. Die Wunde wird schließlich durch ein Sprühpflaster versiegelt, ein Verband entfällt dadurch.

Im Kontroll-CT eine Stunde nach dem Eingriff zeigt sich durch das Titankügelchen, dass zum einen die ausgewählte Biopsiestelle exakt getroffen wurde und zum anderen weder am Ort der Gewebeentnahme noch im Verlauf des Zugangsweges von der Hirnoberfläche durch das Großhirn bis tief in den Hirnstamm eine Blutung oder Schwellung aufgetreten ist(siehe Bild 4). Die Patientin konnte am Morgen nach der Biopsie das Krankenhaus verlassen und stellte sich drei Tage später zur Besprechung der histologischen Gewebeuntersuchung und zur Wundkontrolle in der neurochirurgischen Ambulanz vor. Die Biopsie erbrachte die sichere Diagnose eines höhergradigen, hirneigenen Tumors (Anaplastisches Astrozytom WHO Grad III), woraufhin eine für diese Tumorart standardisierte Strahlentherapie begonnen werden konnte.

Beispiel 2: Biopsie einer kleinen Zyste in der Tiefe des Großhirns

Bei einem jungen Mann kam es zu einer relativ raschen halbseitigen Gefühlsstörung mit Missempfindungen und Taubheitsgefühl auf der linken Seite. Daraufhin wurde ein Kernspintomogramm (MRT) des Kopfes angefertigt und in der Tiefe des Großhirns am Übergang zum Mittelhirn zeigte sich eine kleine, rundliche und relativ gut abgegrenzt wirkende Läsion. Es kommt zu keiner Verdrängung der umliegenden Strukturen und nach Kontrastmittelgabe tritt eine sehr dünne, ringförmige Anreicherung (Enhancement) am Außenrand auf und macht die Läsion deutlich besser sichtbar (siehe Bild 5).

Bild 5: Kernspintomogramm (MRT) des Kopfes bei einem Patienten mit einer neu festgestellten Läsion in der Tiefe des Großhirns (blaue Pfeile). Die Bilder zeigen eine rundliche und offenbar gut abgegrenzte Läsion (linkes Bild), die das umgebende Hirngewebe nicht verdrängt. Nach Kontrastmittelgabe tritt eine dünne, ringförmige Anreicherung (Enhancement) am Außenrand der Läsion auf (rechtes Bild) und macht diese deutlich besser sichtbar.

Bei diesen sogenannten Ringläsionen (ringförmig Kontrastmittel anreichernde Läsionen) kommen in mehr als 99 % der Fälle nur drei mögliche Diagnosen in Frage: Metastase (Absiedlung einer Krebserkrankung aus dem Körper in das Hirn), bösartig-schnellwachsender hirneigener Tumor (Glioblastom) oder Eiterung (Abszess). Sehr selten stellen sich gutartige Zysten als Ringläsion dar. Zur Klärung, ob es sich um einen bösartigen Hirntumor, einen infektiösen Eiterherd oder eine harmlose Zyste handelt, war dringlich eine Biopsie notwendig.

Als Zielpunkt einer Biopsie bei Ringläsionen ist generell die Kontrastmittel aufnehmende Zone am Außenrand anzusehen. Nur hier findet sich bei Tumoren vitales Tumorgewebe bzw. bei Eiterungen das infektiöse Granulationsgewebe, welches für die sichere Diagnosestellung entscheidend ist. Die Herausforderung im vorliegenden Falle besteht im Anzielen und Treffen des Gewebes aus dem nur 1 mm dünnen Ring. Aus einem solch kleinen Bereich erhält man nur eine einzige Gewebeprobe, weshalb äußerste Präzision notwendig ist.

Die Biopsie wurde über ein Bohrloch am Hinterkopf ausgeführt und es konnte Gewebe exakt aus dem kontrastanreichernden Ring entnommen und dort ein Titankügelchen platziert werden. In den Kontrollbildern (CT und MRT) lässt sich durch die Lage des Metallkügelchens im Kontrastmittel aufnehmenden Ring die korrekte Biopsiestelle nachweisen (siehe Bild 6).

Bild 6: Computertomogramm (CT) und Kernspintomgramm (MRT) des Kopfes nach Gewebeentnahme aus dem Hinterrand der Ringläsion mit Platzierung eines Titankügelchens an der Biopsiestelle. Im CT (Bilder links) ist das Metallkügelchen als kleiner, weißer Punkt zu erkennen (roter Pfeil). Im MRT (Bilder rechts) stellt sich das Titankügelchen als kleiner, schwarzer Punkt dar. Die Kontrollbilder belegen eindeutig, dass die Biopsie aus der dünnen Schicht der ringförmigen Kontrastanreicherung entnommen wurde.

Der Patient konnte am Morgen nach der Biopsie das Krankenhaus verlassen und stellte sich drei Tage später zur Besprechung der histologischen Gewebeuntersuchung und zur Wundkontrolle in der neurochirurgischen Ambulanz vor. Die Biopsie erbrachte den sicheren Ausschluss eines Tumors sowie eines Abszesses. Es handelte sich - zum großen Glück für den Patienten - um die sehr seltene Diagnose einer gutartigen Hirnzyste, die beobachtet werden muss, aber keiner spezifischen Therapie bedarf. In den Verlaufsbildern zeigte sich eine zunehmende Schrumpfung mit narbigem Umbau der Zyste und parallel dazu bildete sich auch die Beschwerdesymptomatik zurück.

Alle Patienten mit einer neu festgestellten, unklaren Läsion mit möglichem Verdacht auf einen (hirneigenen) Tumor können sich in Düsseldorf zur Sicherung der Diagnose biopsieren lassen.

Moderne Stoffwechseluntersuchungen wie das Aminosäure-PET mit FET und die Kernspin-Spektroskopie werden gezielt in die Planung einbezogen.

Ansprechpartner:PD Dr J. Maciaczyk, Sprechstunde jeden Dienstag (Termine unter 0211-81-16058).Prof. Dr. med. J. Vesper, Sprechstunde jeden Montag (Termine unter 0211-81-16058).

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