Arbeitsgruppe Funktionelle Neuroonkologie

Die Arbeitsgruppe Funktionelle Neuroonkologie steht für einen funktionell orientierten, evidenzbasierten Ansatz in der Behandlung von Hirntumoren. Unser Konzept basiert auf der systematischen Integration präoperativer Funktionskartierung, fortgeschrittener funktioneller Bildgebung, intraoperativem Neuromonitoring, strukturierter neuropsychologischer Diagnostik und therapeutischer Neuromodulation.

Im Mittelpunkt steht die präzise Erfassung individueller Hirnfunktion als Grundlage neuroonkologischer Therapieentscheidungen. Ziel ist es, onkologische Sicherheit mit maximalem funktionellem Erhalt und bestmöglicher Lebensqualität zu vereinen.
Therapieentscheidungen orientieren sich dabei nicht primär an anatomischen Grenzen, sondern an der funktionellen Organisation kortikaler und subkortikaler Netzwerke auf individueller Patientenebene.

Im Sinne des obersten Zieles einer größtmöglichen Entfernung des pathologischen Befundes bei gleichzeitiger Schonung der funktionellen Integrität des Patienten, wenden wir vor, während und nach der Operation modernste Techniken an und entwickeln diese weiter. 

Durch die integrative Analyse funktioneller und bildgebender Daten lassen sich potenziell gefährdete Funktionen frühzeitig identifizieren. Dies ermöglicht eine personalisierte Operationsstrategie mit dem Ziel, eloquente kortikale und subkortikale Strukturen bestmöglich zu schützen und postoperative funktionelle Defizite zu verhindern.

All diese Daten sind aufgrund der von uns angewendeten Neuronavigationstechnik in Kombination während des operativen Eingriffes verfügbar. Zudem erfolgt während der Operation zur Überwachung und Kartierung der Funktionen ein intraoperatives Neuromonitoring (IONM), zum Beispiel durch Ableitung der Bewegungs-Funktion. Im Falle einer Operation in Regionen die für die Sprachfunktion des Patienten zuständig sind, führen wir diese zeitweise im Wach-Zustand des Patienten (Wach-Kraniotomie) durch, um diese spezielle Funktion noch detaillierter kartieren und schonen zu können und um ein größtmögliches Resektionsausmaß gewährleisten zu können. Gerade hier wird der Patient vor, während und nach der Operation intensiv durch unsere Arbeitsgruppe neuropsychologisch betreut.

In Rücksprache mit unseren Patienten und deren Einwilligung tragen wir ebenso unseren Teil zur wissenschaftlichen Forschung und der Vertiefung unseres Wissens über Hirnfunktionen im Generellen, Techniken zur Neuronavigation und neuronale Netzwerke im Speziellen bei.

Patientinnen und Patienten können im Rahmen laufender klinischer und translationaler Studien betreut werden. Die Kontaktaufnahme erfolgt über das ärztliche Team der Neurochirurgie und unsere Studienzentrale

Präoperative nTMS Kartierung

Die navigierte transkranielle Magnetstimulation ermöglicht eine nicht invasive, patientenspezifische Kartierung funktionell relevanter Hirnareale. Erfasst werden motorische Funktionen, Feinmotorik, Sprache sowie höhere kognitive Leistungen wie Aufmerksamkeit, Exekutivfunktionen und visuell räumliche Verarbeitung. Dank eines breiten Repertoires an Kartierungsparadigmen kann die funktionelle Kartierung auch bei Patientinnen und Patienten mit eingeschränktem funktionellem Status oder vorbestehenden neurologischen Defiziten durchgeführt werden.

Unsere bildgebenden Analyseverfahren fokussieren auf funktionelle Gehirnnetzwerke.
Die funktionsbasierte Traktographie ermöglicht die Visualisierung eloquenter subkortikaler Bahnsysteme in direkter Beziehung zum Tumor. Connectome Analysen erlauben eine netzwerkbasierte Betrachtung kortikaler und subkortikaler Funktionssysteme. Die quantitative Tumorvolumetrie unterstützt präoperative Planung, Therapieevaluation und longitudinale Verlaufskontrolle.

Bei Tumoren in hocheloquenten Hirnarealen setzen wir die Wachkraniotomie als zentrales Verfahren zum maximalen Funktionserhalt ein. Die Grundlage hierzu bildet eine präoperative, patientenspezifische Funktionskartierung mittels navigierter transkranieller Magnetstimulation zur Erfassung von Sprache, Feinmotorik und höheren kognitiven Funktionen und hieraus resultierender patientenspezifischer Operationsplanung.

Die präoperativ gewonnenen nTMS-Daten werden in die intraoperative Neuronavigation integriert und dienen als funktionelle Referenz während der Resektion. Am wachen Patienten erfolgt eine kontinuierliche klinische Testung, ergänzt durch direkte kortikale und subkortikale Stimulation sowie ein kontinuierliches intraoperatives Neuromonitoring.

Funktionelle Informationen werden mit multimodalen bildgebenden und optischen Verfahren kombiniert. 5-ALA-Fluoreszenz unterstützt die intraoperative Abgrenzung tumorösen Gewebes. Ergänzende Verfahren wie intraoperative Spektroskopie ermöglichen eine zusätzliche Gewebecharakterisierung noch während der operativen. Das intraoperative MRT erlaubt eine unmittelbare bildgebende Kontrolle des Resektionsausmaßes und berücksichtigt lagebedingten Brain-Shift während des Eingriffs.

Ziel ist eine maximale sichere Tumorentfernung bei gleichzeitiger Schonung zentraler motorischer, sprachlicher und kognitiver Netzwerke sowie ein nachhaltiger Erhalt der Lebensqualität.

Schmerztherapie
Therapeutische nTMS zur Behandlung chronischer und neuropathischer Schmerzen durch gezielte Modulation zentraler neuronaler Netzwerke.

Rehabilitation
Repetitive nTMS kommt hierbei zur Unterstützung der funktionellen Erholung bei tumorbedingten Paresen im Sinne einer gezielten Modulation der interhemisphärischen Balance durch Reduktion transkallosaler Inhibition zum Einsatz. Die klinische Effektivität wurde in Gliompatienten erstmals in der randomisierten, doppelblind kontrollierten Studie unserer Arbeitsgruppe (Ille et al., Brain Stimul, 2021) und anschließend in einer internationalen Multicenter-Studie nachgewiesen (Rosenstock et al., J Neurooncol 2025). Die neuromodulatorische Reduktion transkallosaler Inhibition ergänzt präoperative Funktionskartierung und intraoperatives Neuromonitoring im Sinne eines integrativen Konzepts perioperativer Neurophysiologie. Ziel ist die evidenzbasierte Maximierung funktioneller Sicherheit bei gleichzeitiger Wahrung onkologischer Radikalität. Aktuelle Forschungsansätze unserer Arbeitsgruppe umfassen die Erweiterung der Indikation zur Neuromodulation auf unterschiedliche Tumorerkrankungen des Gehirns, bereits präoperativ bestehende Defizite sowie die Quantifizierung des neuromodulatorischen Effekts.

Prähabilitation
Funktionelle Vorbereitung mit dem Einsatz von Neuromodulation vor neurochirurgischen Eingriffen mit dem Ziel, funktionelle Reserven zu stärken und postoperative Defizite zu reduzieren. Hierzu gehören auch individuelle Therapiekonzepte, in welchen durch die Induktion kortikaler Plastizität eine funktionserhaltende Resektion von Tumorresten in eloquenten Gehirnarealen erzielt werden soll.