Weltweit erster Einsatz von neuem System zur Tiefen Hirnstimulation
An der Neurochirurgischen Klinik des Uniklinikums Würzburg wurden im März
dieses Jahres die weltweit ersten beiden Parkinson-Patienten mit einem
neuen Neurostimulatorsystem versorgt. Als Besonderheit können dessen
Elektroden nicht nur gezielt die fraglichen Gehirnbereiche stimulieren,
sondern auch kontinuierlich Gehirnströme erfassen.
Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein seit Jahrzehnten etabliertes
Verfahren zur Behandlung von neurologischen Bewegungsstörungen, wie sie
beispielsweise bei Morbus Parkinson auftreten können. Am Uniklinikum
Würzburg (UKW) werden in einer Kooperation zwischen den Kliniken für
Neurochirurgie und Neurologie aktuell jährlich rund 60 dieser
„Hirnschrittmacher“ implantiert. Am 17. und 18. März dieses Jahres
versorgte Prof. Dr. Cordula Matthies, die stellvertretende Direktorin der
Klinik für Neurochirurgie des UKW, und ihr Team als Weltpremiere zwei
Patienten mit einer neuen Generation von THS-Systemen. „Mit der sogenannte
BrainSense-Technologie geben die Neuromodulatoren nicht nur kontinuierlich
Impulse an eng umgrenzte Hirnareale ab, sie können auch erstmals rund um
die Uhr Gehirnsignale erfassen. Damit werden Daten gesammelt, die
zukünftig der Optimierung der Therapie dienen können“, beschreibt Prof.
Matthies.
Stimulation beseitigt krankhafte Hirnsignale
Wie bei der herkömmlichen THS auch, besteht das neue System aus einem
kleinen Gerät, das ähnlich einem Herzschrittmacher an der Brust unter der
Haut implantiert wird. Von dort werden durch ebenfalls unter der Haut
geführte, feine Drähte elektrische Signale zu hochpräzise im Gehirn
platzierten, jeweils etwa 1,2 Millimeter starken und 1,5 Millimeter langen
Elektroden gesendet. Die elektrische Stimulation der meist nur wenige
Kubikmillimeter großen Hirnareale beseitigt die krankhaften
Signalveränderungen, die eine normale Hirnfunktion stören.
Präzise Steuerung des Stimulationsfeldes
Bei vielen herkömmlichen Elektroden sind die Kontakte ringförmig. Sie
stimulieren gleichförmig in alle Raumrichtungen. „Im Gegensatz dazu sind
die Elektroden des neuen Systems segmentiert, wodurch das Stimulationsfeld
noch präziser in therapeutisch relevante Richtungen gesteuert werden
kann“, schildert Prof. Dr. Jens Volkmann, der Direktor der Klinik für
Neurologie des UKW. So lassen sich nach seinen Worten Nebenwirkungen, wie
zum Beispiel Sprechstörungen, die sich aus der ungewollten Stimulation
benachbarter Areale ergeben können, besser vermeiden.
Gehirnströme werden kontinuierlich aufgezeichnet
Darüber hinaus sind die sogenannten Sensight-Elektroden als weltweit
einzige so ausgestattet, dass sie Gehirnströme kontinuierlich aufzeichnen
und zur Speicherung im Steuergerät weiterleiten. In der Neurologischen
Klinik können diese Daten dann mit einem gegen Datenmissbrauch besonders
abgesicherten Bluetooth-System ausgelesen werden. „In Verbindung mit vom
Patienten selbst aufgezeichneten Ereignissen, Symptomen oder
Nebenwirkungen von Medikamenten erhalten wir so einen wertvollen
Datenschatz, aus dem wir in der Zukunft eine personalisierte, noch viel
gezieltere und variablere THS-Therapie entwickeln können“, freut sich
Prof. Volkmann.
Datenschatz für die Entwicklung zukünftiger Kontrollalgorithmen
Der Weg dahin gehört zu den Forschungsschwerpunkten seiner Klinik. Er
erläutert: „Wenn wir in Zukunft von möglichst vielen Patienten die
entsprechenden Messdaten gewinnen, ist es möglich, mittels Big-Data-
Analysen Muster zu erkennen, aus denen sich dann Algorithmen für eine
bedarfsgerechte statt der bisherig kontinuierlichen Stimulation entwickeln
lassen.“ Die beiden ersten am UKW mit dem System ausgestatteten Parkinson-
Patienten seien demnach wissenschaftliche Pioniere, die zwar von den
generellen Vorteilen einer THS profitieren, aber aus der Datenmessung noch
keinen unmittelbaren persönlichen Gewinn ziehen würden. „Allerdings hält
die Batterie des Schrittmachers drei bis vier Jahre und es ist durchaus
wahrscheinlich, dass in dieser Zeit die ersten Kontrollalgorithmen
entwickelt werden, mit denen ihr implantiertes System dann individuell
nachprogrammiert werden kann“, kündigt Prof. Volkmann an.
