Innovative Entwicklung in der Parkinson-Therapie mit der THS
Ein interdisziplinäres Team der Duke University, bestehend aus Ärzten, Experten für Gehirnforschung (Neurowissenschaftlern) und Ingenieuren, hat zwei innovative Ansätze zur Verbesserung der Parkinson-Symptome durch tiefe Hirnstimulation entwickelt.
Diese neue Methode, nennen wir eine selbst regulierende Tiefe Hirnstimulation (THS oder DBS = Deep Brain Stimulation), bietet eine wichtige Weiterentwicklung zum bisherigen Einsatz der THS. Sie nutzt fortschrittliche Technologie, um die Gehirnaktivität in Echtzeit zu überwachen und die Stimulationsparameter entsprechend anzupassen. Dies ermöglicht eine individuellere und effektivere Behandlung für jeden einzelnen Patienten.
Die bisherige Therapie mit der THS bei Parkinson
Die Tiefe Hirnstimulation (THS) bei Parkinson ist ein chirurgischer Eingriff, bei dem Elektroden in bestimmte Bereiche des Gehirns eingesetzt werden. Diese Elektroden sind mit einem Impulsgenerator verbunden, der unter die Haut, meist im Brustbereich, implantiert wird. Der Generator sendet kontinuierlich elektrische Impulse an das Gehirn, um die für Parkinson typischen motorischen Symptome wie Zittern, Steifheit und Bewegungsverlangsamung zu kontrollieren.
Nutzen der Tiefe Hirnstimulation bei Parkinson:
- Symptomkontrolle: THS kann die motorischen Symptome von Parkinson effektiv reduzieren, insbesondere wenn Medikamente (z.B. Levodopa) nicht mehr ausreichend wirken.
- Medikamentenreduktion: Bei vielen Patienten kann die erforderliche Medikamentendosis nach der THS verringert werden, was zu einer Reduktion der medikamentenbedingten Nebenwirkungen führt.
- Lebensqualität: Viele Patienten berichten von einer verbesserten Lebensqualität durch die Verringerung der Symptome und der damit verbundenen Einschränkungen im Alltag.
- Anpassbare Behandlung: Der Impulsgenerator der THS kann individuell, allerdings manuell, eingestellt werden, um die beste Symptomkontrolle für jeden Patienten zu erreichen.
Nachteile der Tiefe Hirnstimulation bei Parkinson:
- Chirurgische Risiken: Wie bei jedem chirurgischen Eingriff bestehen Risiken, darunter Infektionen, Blutungen oder Schäden an umliegenden Gehirnstrukturen.
- Nebenwirkungen: Mögliche Nebenwirkungen der THS sind Sprechschwierigkeiten, Taubheitsgefühle, Ungleichgewicht oder ungewollte Muskelbewegungen.
- Erfordert regelmäßige Anpassungen: Der Impulsgenerator muss regelmäßig überprüft und neu eingestellt werden, was regelmäßige Besuche beim Arzt erfordert.
- Nicht für jeden Patienten geeignet: THS ist nicht für alle Parkinson-Patienten geeignet, besonders nicht für diejenigen mit fortgeschrittenen kognitiven Beeinträchtigungen oder anderen gesundheitlichen Problemen.
- Kosten und Verfügbarkeit: Die THS ist eine kostenintensive Behandlung und möglicherweise nicht überall verfügbar.
- Manuelle Steuerung nötig: Einer der größten Nachteile aus Patientensicht ist es jedoch, dass unsere Parkinson-Symptome je nach Medikamentenaufnahme und Stresslevel im Tagesverlauf enorm schwanken. Die THS steuert das Gehirn jedoch durchgehend in der gleichen Intensität, Tag und Nacht. Daher muss die THS-Stärke zurzeit von uns Patienten oft noch manuell über ein Steuerungsgerät oder das Smartphone eingestellt werden.
Zusammenfassend bietet die Tiefe Hirnstimulation bei Parkinson eine effektive Möglichkeit zur Kontrolle motorischer Symptome, erfordert jedoch sorgfältige Abwägung der Vorteile und Risiken sowie regelmäßige medizinische Nachsorge und noch viele manuelle Eingriffe durch den Patienten.
Einsatz der adaptiven THS in 2 Hirnregionen
Genau hier setzt die Entwicklung der Duke University an: Durch die gleichzeitige Beeinflussung von zwei Schlüsselstrukturen des Gehirns und die Verwendung eines neuartigen, sich selbst anpassenden Geräts konnte das Team wirksam gegen die Bewegungsstörungen der Krankheit vorgehen. Das Team hat die Forschungsergebnisse in der Zeitschrift ‚Brain‘ veröffentlicht.
Die Veröffentlichung in ‚Brain‘ hebt hervor, wie das Team eine Kombination aus fortgeschrittener Bildgebung, datengesteuerter Modellierung und innovativer Technik einsetzte, um die Genauigkeit und Effizienz der THS zu verbessern. Durch diese Techniken konnten die Forscher die neuralen Muster identifizieren, die für die motorischen Symptome von Parkinson verantwortlich sind, und einen gezielteren Stimulationsansatz entwickeln.
Von der manuellen zur neuen selbst regulierenden THS
Seit 20 Jahren wird die Tiefe Hirnstimulation (THS) eingesetzt, um fortgeschrittene Parkinson-Symptome zu behandeln, wenn Medikamente nicht ausreichen. Diese Technik, die einem Herzschrittmacher ähnelt, sendet elektrische Impulse an Schlüsselbereiche des Gehirns und kann Zittern, Steifheit sowie unwillkürliche Bewegungen, die sich nach langer Medikation entwickeln, reduzieren. Während die traditionelle THS eine konstante Stimulation liefert, passt die adaptive THS ihre Stimulation dynamisch an die aktuellen Bedürfnisse des Patienten an. Dies führt zu einer Reduzierung von Nebenwirkungen und Medikamenteneinnahme und einer Erhöhung der Gesamteffektivität der Behandlung.
Die selbst regulierende THS in Aktion
In Zusammenarbeit mit Medtronic entwickelte das Team eine Technologie, die Biomarker und Gehirnaktivität erfasst und die Stimulationsparameter entsprechend anpasst. In einer klinischen Studie am Duke University Medical Center testeten sie ihre Strategien an sechs Patienten im Alter von 55 bis 65 Jahren.
Diese Studie war besonders bemerkenswert, da sie aufzeigt, wie unterschiedlich die Reaktionen der Patienten auf die THS sein können. Einige Patienten erlebten eine signifikante Verbesserung ihrer motorischen Funktionen, während andere von einer verbesserten Stimmung und Lebensqualität berichteten. Diese Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial der adaptiven THS, ein breites Spektrum von Parkinson-Symptomen zu adressieren.
Perspektiven der selbst regulierenden Tiefen Hirnstimulation (THS) bei Parkinson
Die Ergebnisse zeigten, dass die gleichzeitige Behandlung beider Gehirnstrukturen die motorischen Symptome stärker verbesserte als die Behandlung einer einzelnen Region. Die adaptive THS war ebenso wirksam wie die kontinuierliche THS, aber mit weniger Stimulation. Das Team plant nun, die adaptive Tiefe Hirnstimulation weiter zu optimieren und zusätzliche Tests durchzuführen.
Die Forscher der Duke University sind zuversichtlich, dass ihre Erkenntnisse den Weg für weiteren Entwicklungen ebnen werden, die das volle Potenzial der THS ausschöpfen.
Quelle:
Stephen L Schmidt et al, At home adaptive dual target deep brain stimulation in Parkinson disease with proportional control, Brain (2023). DOI: 10.1093/brain/awad429
Journal information: Brain
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