THS - Therapie mit neuester Technik: Neue Geräte bei Bewegungsstörungen - Zwangsstörungen - Depressionen
Neue Gerätegeneration 2.0 hilft bei psychischen und physischen Erkrankungen in der Stimulation
Banal gesagt hatten bisher alle Geräte der Tiefen Hirnstimulation eines gemeinsam:
Man konnte die Stimulationsstärke erhöhen / verändern und Wirkung und eventuelle Nebenwirkungen ausbalancieren.
Dsa ist auch sehr erfolgreich gelungen, den immerhin wurden etwa bei den Zwangsstörungen, etwa 65 -70 % aller bisher unbehandelbaren Patienten geholfen.
Auch Varainten bei den Zielpunkten brachten besser Erfolge.
Was fehlte, war quasi die " Mitarbeit der Geräte", heißt: Einmal implantiert gibt es eine Reihe von Einstellungsmöglichkeiten. DIE ÄUSSERST WICHTIG SIND fast genauso wie die richtige Platzierung der Elektrode, aber nicht viel mehr.
Funktion der THS zur Verbesserung der Symptome bei Bewegungsstörungen, Zwängen und Depressionen
Inzwischen sind neue, komplett erweiterte Generationen von Hirn-Stimulatoren in jüngster Zeit erschienen.
Sie bieten " theoretisch Millionen von Einstellungsmöglichkeiten " so Professor Lars Timmermanns ( Universitätsklinik Marburg ), etwa bei Bewegungsstörungen..
Sie bieten aber auch wesentlich mehr Chancen bei den psychischen Erkrankungen, denn anders als bei den meisten typischen physischen Erkrankunegn wie Parkinson und Tremor, reagieren psychische Erkrankungen:
- Denn bei psychischen Erkrankungen wie Zwangsstörungen und Depressionen sind diese nicht sofort sichtbar, auch
- wegen eines gewissen zeitlichen Abstands zwischen Umstellung und Reaktion.
- und der objektiven Messbarkeit
Prinzip der Hirnstimulation
Bei verschiedenen Nervenkrankheiten geht man davon aus, daß verschiedene Schaltkreise im Gehirn gestört sind.
Je nach Erkrankung sind dies unterschiedliche Schaltkreise, die an einem bestimmten Punkt nicht funktionieren.
Um diese " außer Takt " geratenen Schaltkreise wieder zum korrekten Funktioniern zu bringen wird bei der THS Strom von einem Impulsgenerator ( IPG ) über Kabel und ein Eletrodean die richtige Stelle platziert.
Die Zielpunkte sind für jede Krankheit anders ( etwa bei Parkinson und bei der Zwangsstörung.)
daher bietet die THS Erfolge sowohl bei Bewegungsstörungen als auch bei psychischen Erkrankungen.
Der Patient spürt von dem Gerät in der Regel nichts.
Quelle: Jakobs, Martin & Fomenko, Anton & Lozano, Andres & Kiening, Karl. (2019). Cellular, molecular, and clinical mechanisms of action of deep brain stimulation-a systematic review on established indications and outlook on future developments. EMBO Molecular Medicine. 11. 10.15252/emmm.201809575.
Neben Medtronic Percept, jetzt auch der Boston Scientific Vercise vielfach bei psychischen Erkrankungen ( meist ) in Studien im Einsatz
Wir stellen immer häufiger fest , das neben dem bisherigen Klassiker Medtronic auch ein Gerät der Firma von BOSTON SCIENTIFIC- genannt VERCISEeingestezt wird, was insgesamt aufgrund der Konkurrenz eine höhere Entwicklungsgeschwindigekeit verspricht.
Unter anderem in der neuen europäischen Eqolog Studie zur Therapie von Zwnagsstörungen wird er eingesetzt.
Bei den bisherigen Geräten war es nur möglich, eine rundes oder kugelförmiges Stimulationsfeld zu erzeugen.
Die Vorteile:
Die Wirkung auf bestimmte Beriche lässt sich verstärken Jetzt kann der Neurochirurg vermeiden, das er ein solches Feld zwangsläufig mitstimuliert und damit Nebenwirkungen minimieren. Eine vielfach zielgenaue Behandlung wird erreicht Wie erreicht man dies ?
Bisher waren die Elektroden rund um das Kabel verteilt - also durchgängig:
Das erzeugt eine kugelförmiges Stimulationsfeld.
Dadurch lässt sich die Stimulationblase deutlich individueller gestalten.
Man nennt dies auch direktionale Stimulation, weil jetzt auch eine bestimmte Richtung und nicht alle richtungen einheitlich stimuliert werden können.
Der Neurochirurg hat also deutlich mehr und verbesserte Möglichkeiten.
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Vorläufige Fassung ( vom 10.10.2022 ) , die sukzessive erweitert wird, speziell bei dem Feld " selbstlernendes Gerät und " Closed Loop ".
Das Gerät selbst bietet aber auch hier schon die Voraussetzungen für eine
- stark anpassbares Stimulationsfeld
- eine kleinere Baugröße und Stromverbrauch
- Das Auslesen von Reaktionen des umgebenden Nervengewebes
und mindestens die Vorrausetzugen - das neue Erkenntnisse aus dem " Auslesen von Stimulationsfeldern " später angespasst werden können.
- und im Closed Loop selbstätig reguliert werden können
Normalerweise stellen wir nur das aktuell mögliche vor, was bei dem Medtronic PERCEPT aber mit den Möglichkeiten, die es bieten kann, quasi überschneidet.
Als selbstregulierendes Gerät ist er noch nicht zugelassen, aber mit den erforderlichen Daten, könnte der Percept es.
Das Auslesen von Gehirnströmen findet hingegen schon sukzessive statt, und hilft auch bei der Einstellung, aber hier bedeutet, es das das Gerät noch laufend dazulernt.
Eien händische Einstellung auf Basis der Daten durch den Neurochirurgen erfolgt aber schon und dieses Funktion ist auch zugelassen.
Ausserdem weisen wir darauf hin, das nicht nur Medtronic an diesem Verfahren anbieet sondern auch andere Firmen wie Boston Scientific, Abbott, Neuropace, jeweils in unterschiedlichen Entwicklungsstadien
( Aktuelle Studienergebnisse und Auzssagen der Firmen am Ende der Seite zum Dowload )
Zielgerichtetete THS durch neue Geräte ( etwa Medtronic Percept )mit mehr Wirkung und weniger Nebenwirkungen
Wie erreicht man eine zielgenaue Stimulationder erkrankten Bereiche ohne gesunde oder unerwünschte mit zu stimulieren ?
Bilder mit freundlicher Gnehmigung der Firma Medtronic, bezogen auf die Testphassen bei Bewegungsstörungen )
Der Medtronic Percept: Nicht nur stimulieren, sondern auch Auslesen der Nerventätigkeit im erkrankten Gebiet: Optimierung der Stimulation: "Der Gedankenleser "
Bisher konnte der Impulsgenerator über sein Kabel nur elektrische Ströme an das zu behandelnde Gebiet senden.
Das neue Gerät arbeitet nun in zwei Richtungen:
" Das erste seiner Art SenSight™ direktionale DBS-Elektrodensystem kombiniert die Vorteile der Direktionalität mit der Kraft der Wahrnehmung. Die
SenSight™-Richtelektrode und die SenSight™-Verlängerung bestehen aus proprietären Materialien, Komponenten und Prozessen und arbeiten nahtlos mit dem Percept™ PC-Neurostimulator
zusammen, um die Erkennung lokaler Feldpotentiale (LFPs) zu verbessern, die 1 Million Mal kleiner sind als DBS-Stimulationsimpulse." ( Medtronic Broschüre)
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Diese neue Methode, Sensight genannt,ermöglicht es Hirnströme in sehr kleinen Dimensionen darzustellen. Man nennt diese auch lokale Feldpotentiale ( LFP )
Die Technik ist dabei in der Lage Hirnströme am Zielpunkt der Elektrode darzustellen, die 1 Million mal schwächer ausfallen, als die durch den Stimulator gesendeteten Ströme. Damit kann der Neurochirurg objektiv erkennen, was sich bei einer Stimulation im Hirngewebe genau ändert und die Einstellung genau anpassen. |
Bis zu diesem Punkt ist das Gerät aktuell anwendbar, aber vorbereitet für die folgenen Fähigkeiten, die es dann im Optimalfall erfüllen
kann.
Diese findet aber direkt am Patienten statt, so das jene mit dem bereits implantierten Stimulator auch als erste profitieren
werden. |
Das "Auslesen " mit den Hirnschrittmacher Daten erlaubt auch durch die Messung von neurobiologischen Tätigkeiten das Bestimmen eine Krankheit: Biomarker
Es gibt aber noch einen weiteren großen Vorteil dieses Systems.
Weil die Sensight - Technologie die ( Fehl - ) Funktionen bestimmter Areale " auslesen " kann , kann sie auch Muster erkenne, die für eine Krankheit typisch sind:
Etliche Krankheiten sind nicht 100 & ig durch Patienten - Aussagen verifizierbar.
So braucht es einen ausgewiesenen Experten um etwa Parkinson von Essentiellem Tremor zu unterscheiden.
In einem anderm Beispiel konnte der Neurostimulator etwa zwischen " schechter Laune " und einer tatsächlichen " depressiven Episode " unterschieden - ( Einzelversuch mit einem Gerät der Firma Neuopace )
Die Brainsight genannte Methode, Sensight sind die Elektroden, die dies ermöglichen Technologie wird also auch diagnostisch genutzt ( werden ) und kann als sogenannter Biomarker genutzt werden
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Obgleich das Gerät bereits für die " Selbstregulierung " vorgesehen ist, ist zur Zeit nur die Open - Loop - Variante - zugelassen, aktuell profitieren die Patienetn noch durch die " händische Einstellung des Gerätes, auf Basis der verbesserten Daten der Technologie |
Mit dem Medtronic Percept zu einem sich selbstregulierenden System: Closed Loop System
Es gibt Erkrankungen, nahezu alle, bei denen mal eine stärkere Stimulation, mal eine geringere erwünscht ist.
Allein diese Möglichkeit bringt eine große Selbstbestimmtheit mit sich.
Es ist aber eine Herausforderung, dies selbst von Hand zu regeln.
Der Medtronic PERCEPT ist in gewisser Weise auch ein " lernendes System"; Mit der Kombination aus " Auslesen " und " Stimulieren " kann das Gerät, irgendwann autonom entscheiden:
" Braucht der Patient im Moment eine hohe oder eine niedrige Stimulation ? "
Es ist dann ein Closed Loop ( geschlossenes Regelkreiswerk ) System, bei dem der Patient selbst nichts unternehmen muß.
Zur Zeit ist diese Fuktion noch teilweise im Lernprozess ( Zwangserkrankte etwa führen ein Tagebuch und dies wird mit den gespeicherten Messungen des Hirnschrittmachers abgeglichen ),
Bei anderen Erkrankungen ( Parkinson ) ist man schon etwas weiter.
Da der Strom hier auch nicht ständig an ist, wird auch hier Strom gespart und die Lebensdauer des Geätes verlängert.
Dieses neue System ist erst Mal noch in der Lernphase, etwa für die Neurochrurgen, daher ist man bei manchen Erkrankungen schon weiter, bei anderen eher etwas näher am Anfang.
Es gilt hier auch: Umso mehr Personen dieses Gerät bekommen, und umso mehr dieser ausgelesenen Lernprotokolle vorhanden sind, umso besser erkennen die Neurochirurgen, was " normal" oder " akzeptabel " ist und was " weniger.
Parkinson - Patienten sind daher reinzahlenmäßig im Vorteil, weil hier die meisten Geräte implantiert sind UND weil hier die Reaktion direkt beobachtbar ist.
Wie schon gesagt, sollen etwa Zwangspatienten in Studien eine Art Tagebuch auf einem Smartphone führen:
" Wann ging es mir besonders gut / schlecht, hatte ich an dem Tag bestimmte Medikamnete, oder Tabletten, gab es belastende Ereignisse.
Das Ganze wird dann mit dem Protokoll des Gerätes abgeglichen.
Hier ist sicher auch noch ein bißchen " Testphase " mit drin, aber es ist ein ausgemachtens Ziel , GERADE bei den psychischen Erkrankungen dies
voranzubringen.
Bei Parkinson etwa gibt es einen solchen Test, genannt " Leva - Dopa - Test " , ein Medikament, das dem Patienetn verabreicht wird: Reagiert er darauf ist sehr sicher, das er auch auf die Tiefe Hirnstimulation reagiert.
* Anmerkung: Hier wird noch ein Zitat aus einem US amerikanischen Bericht erscheinen, der zeigt, das man jetzt schon profitiert, aber auch der Weg ein noch ein" running progress " ist |
DBS-Systeme mit geschlossenem Regelkreis die die..... elektrophysiologischen Surrogate .... erkennen und mit der Abgabe einer automatisch angepassten Stimulation reagieren können.
Solche Biomarker-basierten neuronalen Schnittstellen stellen einen großen Fortschritt dar, um die Ergebnisse von Patienten zu verbessern, die mit DBS behandelt werden, und unser Verständnis der pathophysiologischen Mechanismen, die .... zugrunde liegen, zu verbessern.
In diesem Perspectives-Artikel argumentieren wir, dass DBS mit geschlossenem Regelkreis nicht nur Vorteile bei Patienten mit Parkinson bietet, sondern auch die derzeitigen Indikationen für DBS auf ausgewählte psychiatrische Erkrankungen ausdehnen könnte, bei denen die Symptome in ähnlicher Weise durch pathologische Schaltkreisaktivität des Gehirns verursacht werden.
Nature Reviews Neurologie Volumen 15 , Seiten343–352 ( 2019
Biomarker für die Closed-Loop-Tiefenhirnstimulation bei der Parkinson-Krankheit und darüber hinausWalid Bouthour ,Pierre Megevand ,John Donoghue ,Christian Lüscher ,Niels Birbaumer &Paul Krack
Medtronic Percept: Spürbar bequemer und stromsparender
Der Medtronic Percept bietet aber auch unmittelbar für den Patienten Vorteiel:
Allerdings ist dieser bisher batteriebetrieben, muß also nach Entladung ausgetauscht werden |
Ab nächstem Jahr ( 2023 ) ist der Hirnstimulator auch auch als wiederaufladbares Gerät verfügbar
Weitere Literatur und Studienergebnisse ( teils maschinell übersetzt mit DeepL )
Weitere Forschung ist nötig.