Für Diagnose und Behandlung wurde ein Ultraschallkorridor zum Gehirn geschaffen

Moderne chirurgische Eingriffe können mit einem Ultraschall-Chirurgieinstrument mit minimaler Gewebeschädigung durchgeführt werden. Bei Hirnerkrankungen konnte Ultraschall jedoch bisher nicht eingesetzt werden, da der Schädel das Eindringen von Strahlen verhinderte.

Um dieses Problem zu beseitigen, hat eine Gruppe von Spezialisten der American University of California in Riverside einen einzigartigen Ultraschallkorridor entwickelt, der es den Strahlen ermöglicht, direkt in das Gehirn des Patienten einzudringen.

Ultraschallstrahlen können sowohl zur Untersuchung struktureller Defekte des Gehirns als auch zur Bekämpfung von Tumoren, Parkinson- und Alzheimer-Erkrankungen, zur Beseitigung von Thromboembolien der Hirnarterien sowie zur episodischen Durchbrechung der Blut-Hirn-Schranke zur Verabreichung von Medikamenten eingesetzt werden.

Bisher konnten Ärzte Neurosonographien bei Säuglingen nur so lange durchführen, bis der einzige natürliche Zugang für Ultraschall – die Fontanelle des Schädeldachs – geöffnet war. Danach war der Eingriff möglicherweise nicht mehr möglich.

Experten erklären: Schädelknochen haben eine erhöhte Dichte, obwohl ihre Dicke zwischen 2 und 8 mm schwankt. Für eine Ultraschallwelle ist dies ein unüberwindbares Hindernis.

Der künstliche Ultraschallkorridor ist ein transparentes Keramikfenster, das Neurochirurgen unter die Kopfhaut nähen, um den kleinen Bereich des entfernten Scheitelbeins zu ersetzen. Das Fenster besteht aus Yttrium-normalisiertem Zirkoniumdioxid und hat eine dichte Struktur, die Ultraschall ungehindert passieren lässt.

Keramikbasierte Elemente gelten im medizinischen Bereich bereits als vielversprechend. Sie sind biologisch verträglich, praktisch und stoßfest – damit ist Keramik ein ideales Analogon zum Schädelknochen. Das neue Material kann sowohl für Ultraschall- als auch für Laserbehandlungen eingesetzt werden.

„Keramik wird in der Zahnmedizin und Arthrologie bereits aktiv eingesetzt: Zahnkronen und Prothesen werden daraus hergestellt. Unser Ziel ist es in dieser Situation, einen therapeutischen Korridor zu schaffen, mit dessen Hilfe Ärzte zahlreiche Ultraschalluntersuchungen am Gehirn durchführen können – sowohl therapeutische als auch diagnostische“, betont der Autor der Entdeckung.

Wenn das Keramikfenster über die entsprechenden optischen und hochfrequenten Eigenschaften verfügt, ermöglicht dies tatsächlich den Einsatz von Ultraschallchirurgie für Eingriffe am Gehirn. Darüber hinaus sind heute ernsthafte Voraussetzungen für die Kontrolle der Blut-Hirn-Schranke mittels Ultraschall gegeben – schließlich war bisher der Schädelknochen die einzige Barriere dafür.

„Zirkoniumdioxid wird zu Recht als „Stahlkeramik“ bezeichnet. Es ist ein äußerst haltbares Material mit geringer Porosität – eine einzigartige Eigenschaft, die sich ideal für diagnostische Verfahren und die Ultraschallbehandlung neurologischer Erkrankungen eignet“, sagen die Experten.

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