Morbus Parkinson ist eine fortschreitende neurologische Erkrankung, die durch den Verlust von Dopamin produzierenden Nervenzellen im Gehirn gekennzeichnet ist. Dies führt zu einer Reihe von motorischen Symptomen wie Zittern, Muskelsteifheit, verlangsamter Bewegung und Gleichgewichtsstörungen. Obwohl Medikamente wie Levodopa in den frühen Stadien der Erkrankung wirksam sein können, lässt ihre Wirkung im Laufe der Zeit oft nach. Dies führt zu motorischen Komplikationen wie unkontrollierten Bewegungen (Dyskinesien) und Schwankungen in der Medikamentenwirkung ("On-Off"-Phänomene). In solchen Fällen können operative Verfahren eine wertvolle Behandlungsoption darstellen, um die Symptome zu lindern und die Lebensqualität der Betroffenen zu verbessern.
Therapieoptionen im Krankheitsverlauf
Forschung und Medizin arbeiten jedoch daran, die Therapie der fortschreitenden Parkinson-Krankheit beständig weiterzuentwickeln. Im Ergebnis gibt es heute weitere wirksame Behandlungsmethoden, die zum Einsatz kommen, wenn Tabletten die Parkinson-Symptome nicht mehr ausreichend kontrollieren. Mit einer jüngst neu hinzugekommenen Behandlungsmöglichkeit sind aktuell vier sogenannte nicht orale Folgetherapien zugelassen.
Drei dieser Therapieformen nutzen eine Medikamentenpumpe. Über die Pumpe wird der jeweils verabreichte Wirkstoff fortlaufend in den Körper gebracht. Bei der einen Methode gelangt er über eine Sonde direkt in den Darm. Die benötigte Sonde wird in einer kurzen Operation gelegt. Bei den anderen beiden Pumpentherapien wird der angewendete Wirkstoff unter die Haut verabreicht. Eine Operation ist hierfür nicht nötig. Eine weitere Therapieform bei fortgeschrittenem Parkinson ist die tiefe Hirnstimulation. Hierbei werden bestimmte Gehirnareale mit Elektroden angeregt. Die Elektroden werden in einer Operation in die Hirnbereiche eingesetzt. Gandor. „Ob die Therapie gewechselt werden sollte und welche Methode im individuellen Fall infrage kommen könnte, sollte in einem Arzttermin besprochen werden.“ Derzeit erhalten allerdings nicht alle Patientinnen und Patienten mit fortgeschrittenem Parkinson eine der beschriebenen nicht oralen Folgetherapien, weiß der Parkinson-Experte. „Für eine Operation zum Beispiel muss jemand körperlich fit genug sein.“ Auch Betroffene selbst hadern aus unterschiedlichen Gründen damit, auf eine andere Therapie zu wechseln. „Wichtig ist in jedem Fall, Patientinnen und Patienten über alle bestehenden Therapieoptionen aufzuklären“, betont Dr. Gandor.
Tiefe Hirnstimulation (THS): Der "Hirnschrittmacher"
Die Tiefe Hirnstimulation (THS), umgangssprachlich als "Hirnschrittmacher" bezeichnet, ist eine etablierte Therapieoption für Bewegungsstörungen. Seit ihrer Einführung in den späten 1980er Jahren wurde die THS weltweit bei ca. 85.000 Patienten angewendet. Für die Behandlung mit THS liegen also umfangreiche Erfahrungen vor. Für die Hirnstimulation werden dem Patienten mit einem stereotaktischen Zielgerät eine oder zwei dünne Elektroden implantiert. Diese Elektroden sind mit unter der Haut verlegten Kabeln mit einem Impulsgeber im Bereich der Brust verbunden. Der Impulsgeber gibt dauerhaft elektrische Impulse an die Zielregion im Gehirn ab, wodurch diese in ihrer Funktion moduliert wird und überaktive Gehirnareale dauerhaft elektrisch beruhigt werden.
Wirkungsweise der THS
Trotz dieser mittlerweile breiten Anwendung der THS zur Behandlung neurologischer und auch psychiatrischer Erkrankungen ist die Wirkweise der THS bislang nicht vollständig geklärt. Die THS arbeitet über eine (meist) kontinuierliche hochfrequente elektrische Stimulation von Kerngebieten des Gehirns. Es wird angenommen, dass über diese hochfrequente Stimulation eine Hemmung des Kerngebietes stattfindet, die sich daraufhin auch auf das gesamte Netzwerk der Basalganglien auswirkt. Wie diese Hemmung genau zustande kommt, ist bislang nicht geklärt. Wichtig ist, dass die THS durch die Modulation von Netzwerken nur eine symptomatische Behandlung ist, d.h. nach heutiger Kenntnis nur die Symptome reduziert, aber keinen Einfluss auf das Vorhandensein oder Voranschreiten der zugrunde liegenden Erkrankung hat. Daher ist der Effekt der THS auch reversibel: nach Ausschalten des Stimulators stellt sich ein Zustand ein, wie er zu diesem Zeitpunkt ohne Stimulation wäre.
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Indikationen der THS
Die THS ist zur Behandlung vieler neurologischer Erkrankungen bereits zugelassen. Die Therapiemöglichkeit anderer neurologischer aber auch psychiatrischer Erkrankungen werden derzeit in Studien und kleineren Fallserien untersucht. Etabliert hat sich die THS zur Behandlung des Morbus Parkinson; hier wird als Zielpunkt meist der sogenannte Nucleus subthalamicus (STN) verwendet, ein Kerngebiet in den Basalganglien, das durch die Erkrankung überaktiv ist. Alternativ kommt zur Behandlung von Überbeweglichkeiten (Dyskinesien) in der Spätphase der Parkinsonerkrankung als Zielpunkt der Globus pallidus internus (GPi) in Frage. Zur Behandlung eines Parkinson-Tremors wie auch des Essentiellen Tremors hat sich als Zielpunkt der sogenannte Nucleus ventralis intermedius (VIM) des Thalamus bewährt. Die generalisierte und segmentale Dystonie wird durch eine THS im GPi behandelt. Weitere Studien zu dem gleichen Zielpunkt laufen aktuell für tardive Dyskinesien, einer Spätkomplikation nach Behandlung mit sogenannten Neuroleptika, und zeigen auch nach unseren eigenen Erfahrungen einen guten Effekt. Ebenso werden Untersuchungen zur THS bei Chorea Huntington (Chorea major) durchgeführt.
Zugelassen ist die THS auch zur Behandlung der fokalen Epilepsie. Hierbei wird im sogenannten anterioren Thalamus stimuliert. Neben diesen neurologischen Erkrankungen werden seit einigen Jahren zunehmend psychiatrische Erkrankungen mit der THS behandelt. Diese ist zur Behandlung von Zwangserkrankungen bereits zugelassen, vielversprechende Ergebnisse zeigen sich auch in kleineren Studien bei Patienten mit chronischer Depression.
Wirkung der Tiefen Hirnstimulation auf klinische Symptome
Die zu erwartende Wirkung auf die klinische Symptomatik ist zum einen von dem Zielpunkt, zum anderen von der zugrunde liegenden Erkrankung abhängig. Sowohl die Muskelsteifigkeit (Rigor) als auch die Bewegungsarmut (Hypokinese / Bradykinese) sowie das Zittern (Tremor) beim Morbus Parkinson werden bei einer THS im Nucleus subthalamicus (STN) effektiv behandelt; weniger gut sprechen die axialen Symptome des M. Parkinson (Gangunsicherheit, Haltefunktionen, Schlucken, Sprechen …) an. Die THS im Nucleus ventralis intermedius (VIM) des Thalamus zur Behandlung vieler Tremorformen wirkt nur auf den Tremor allein und führt daher nicht zu einer Reduktion der Begleitsymptome (wie Ataxie, Rigor, Bradykinese, Dystonie …). Durch eine Stimulation des Globus pallidus internus (GPi) können dystone Bewegungsstörungen, der dystone Tremor, tardive Dyskinesien und Dyskinesien beim Morbus Parkinson effektiv reduziert werden. Eine Stimulation des anterioren Thalamus reduziert die Anfallshäufigkeit bei Patienten mit fokaler Epilepsie.
Notwendige Abklärung vor dem operativen Eingriff
Aufgrund von möglichen Nebenwirkungen ist in Abhängigkeit von Zielpunkt und Erkrankung eine ambulante oder stationäre Abklärung zur Selektion der geeigneten Patienten notwendig. Stationär werden in der Regel Patienten mit Morbus Parkinson oder einer Dystonie abgeklärt. Neben der Dokumentation der klinischen Symptomatik im tageszeitlichen Verlauf über den stationären Beobachtungszeitraum wird eine Bildgebung des Gehirns (Kernspintomographie ), neuropsychologische Testungen (Gedächtnistests), eine Vorstellung bei einem Psychiater zum Ausschluss einer schwerwiegenden psychiatrischen Erkrankung, apparative Zusatzuntersuchungen sowie das Ansprechen der Symptome auf verschiedene Medikamente durchgeführt, um Argumente für und wider eine Operation zu sammeln. Die Patienten werden gegen Ende des stationären Aufenthalts in einer interdisziplinären Konferenz (MoDis-Konferenz) gemeinsam mit den Kollegen der Sektion für Stereotaktische Neurochirurgie ausführlich besprochen und das individuelle Operationsrisiko gegen den möglichen Gewinn durch diesen Eingriff abgewägt. Die Entscheidung, ob eine THS-Operation stattfinden kann oder nicht, ist daher immer ein interdisziplinärer Konsens.
Ablauf einer stereotaktischen Operation zur Tiefen Hirnstimulation
Die THS-Operation wird durch die Ärzte der stereotaktischen Neurochirurgie durchgeführt, sie dauert insgesamt ca. 6 Stunden. Am Operationstag wird zunächst ein stereotaktischer Ring am Schädelknochen nach vorangegangener örtlicher Betäubung befestigt. Dieser Ring dient der Planung und Navigation des Neurochirurgen. Anschließend wird eine Computertomographie des Schädels veranlasst. Diese Bilddaten werden mit Daten aus einem vor dem Operationstag angefertigten Kernspintomogramm in Übereinstimmung gebracht. So erhält man die gute Auflösung des Kernspintomogramms mit Darstellung der Gefäße in Kombination mit dem stereotaktischen Ring. Hierdurch kann eine Planung des Zugangswegs zu dem jeweiligen Kerngebiet des Gehirnes unter Berücksichtigung der Gefäßverläufe erfolgen. Diese Prozedur ist wichtig, um die Komplikationsrate des Eingriffs minimal zu halten. Nach Planung wird ein zusätzlicher Bügel am stereotaktischen Ring befestigt, der die Navigation ermöglicht.
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Nach örtlicher Betäubung erfolgt zunächst ein Hautschnitt, danach wird ein Loch mit ca. 8 mm Durchmesser in die Schädeldecke gebohrt. Anschließend werden 2 bis 5 Mikroelektroden in das Gehirn eingeführt (das Gehirn selbst kann keinen Schmerz empfinden), die elektrische Ableitungen aus dem Kerngebiet ermöglichen und so eine Orientierungshilfe für den Neurochirurgen bieten. Über diese Mikroelektroden erfolgt auch eine Teststimulation, um den Effekt der THS auf die jeweiligen Symptome zu untersuchen. Gemeinsam mit dem Patienten wird so der optimale Stimulationsort detektiert und die endgültige Stimulationselektrode dort platziert. Ebenso wird mit der anderen Gehirnseite verfahren, da in der Regel eine beidseitige Operation durchgeführt wird.
Anschließend erfolgt in Vollnarkose die Implantation der Kabel und des Stimulators (Impulsgebers) unter der Haut. Der Impulsgeber ist durch die Haut programmierbar und wird einige Tage nach der Operation erstmals eingeschaltet. Die Anpassung der Stimulationsparameter erfolgt langsam und über viele Tage, hier ist gerade in den ersten Tagen und Wochen viel Geduld von Seiten des Patienten notwendig. Die Weiterbehandlung nach dem stationären Aufenthalt erfolgt in der Regel in einer Rehabilitationseinrichtung. Anschließend sind die Patienten regelmäßig in ambulanter Kontrolle am Neurozentrum in Freiburg.
Komplikationen und Nebenwirkungen
Man unterscheidet Komplikationen durch den chirurgischen Eingriff (prozedural) von technischen Komplikationen des elektronischen Systems. Trotz sorgfältiger Planung des Zugangsweges und akkurater Durchführung der chirurgischen Handgriffe lassen sich Komplikationen durch den stereotaktischen Eingriff nicht ganz verhindern. Bei etwa 2% der operierten Patienten kommt es durch Verletzung eines Gefäßes zu einer Gehirnblutung, die in der Regel sehr klein und umschrieben ausfällt. Aufgrund des Zugangswegs und der Lage dieser Blutungen verursachen etwa die Hälfte dieser Blutungen (d.h. bei etwa 1% aller Patienten) auch neurologische Symptome wie Halbseitenlähmungen, Gefühlsstörungen, Sprach- oder Sprechstörungen. In der Regel bilden sich diese Symptome vollständig oder zumindest teilweise wieder zurück. Sehr, sehr selten kommt es zu einer Dislokation (Fehlplatzierung) der Elektrode mit Wirkverlust oder Auftreten von Nebenwirkungen. Häufig tritt eine solche Dislokation im Verlauf auf. Zunächst wird die entsprechende Elektrode nicht mehr stimuliert. Ein weiteres Risiko, das über den chirurgischen Eingriff hinaus auch noch im langfristigen Verlauf zu Problemen führen kann, stellt das Infektionsrisiko dar. Bakterien haften sich sehr gerne an Implantaten an und sind einer Antibiotikatherapie nur schwer zugänglich. Dies bedeutet, dass eine Infektion nur selten durch Antibiose effektiv zu behandeln ist, häufig wird daher eine Explantation der Implantate notwendig. Meist ist es ausreichend, nur den Impulsgeber und einen Teil des Kabels zu entfernen; selten jedoch kann die Explantation des gesamten Systems notwendig werden, um die Entwicklung einer Hirn- und Hirnhautentzündung zu vermeiden. Selbstverständlich sind die verwendeten technischen Bauteile sorgfältig geprüft und für den Gebrauch am Menschen zugelassen. Dennoch kann es im Verlauf - wie bei anderen elektrischen Apparaturen auch - zu einem Ausfall des Impulsgebers kommen, die zu einem Funktionsverlust der THS führen können. In diesem Fall kann ein Austausch des entsprechenden Kabels oder Stimulators durchgeführt werden. Notwendig wird der Austausch des Impulsgebers bei Erschöpfung der Batterie, die in Abhängigkeit von den Stimulationsparametern etwa 2 bis 7 Jahre lang hält. Dieser Eingriff wird durch die Ärzte der stereotaktischen Neurochirurgie in örtlicher Betäubung durchgeführt und dauert ca. Je nach Stimulationsort und Elektrodenlage bzw. der verwendeten Spannung können durch die hochfrequente Stimulation neben den erwünschten Wirkungen auch Nebenwirkungen auftreten. Diese können vorübergehender Natur sein oder dauerhaft vorliegen. Zu nennen sind Sprechstörungen, Gefühlsstörungen, Verkrampfungen oder Doppelbilder. Im Falle des Nucleus subthalamicus bei M. Parkinson können auch mal psychiatrische Nebenwirkungen wie Apathie, depressive Verstimmung oder submanische Zustände provoziert werden, auf die natürlich besondere Aufmerksamkeit bei der Einstellung der Stimulationsparameter gerichtet wird.
Medikamentenpumpen-Therapie
Wenn Parkinson-Tabletten nicht mehr zuverlässig wirken, können Medikamentenpumpen eine Option sein. Diese Pumpen geben kontinuierlich Medikamente in den Körper ab und sorgen so für eine stabilere Wirkstoffkonzentration. Es gibt verschiedene Arten von Pumpen:
- Duodopa-Pumpe: Hierbei wird eine Sonde operativ in den Dünndarm gelegt, über die das Medikament direkt in den Darm gelangt.
- Apomorphin-Pumpe: Bei dieser Methode wird der Wirkstoff unter die Haut verabreicht. Eine Operation ist hierfür nicht erforderlich.
- Levodopa-Pumpe: Ähnlich wie die Apomorphin-Pumpe wird Levodopa kontinuierlich unter die Haut verabreicht.
Magnetresonanz-gestützte fokussierte Ultraschallbehandlung (MRgFUS)
Ein recht neues Therapieverfahren bei der Behandlung der Parkinson-Krankheit ist die Magnetresonanz-gestützte fokussierte Ultraschallbehandlung (MRgFUS). Dabei werden Ultraschallwellen im Zielgewebe so stark gebündelt, dass sie es erhitzen und gezielt zerstören. Durch die Behandlung entstehen winzige Narben in den Faserbahnen des Gehirns, im sogenannten Tremornetzwerk. Das soll das Zittern verringern. Über einen Spezialhelm werden mehr als tausend Ultraschallwellen aus vielen Richtungen ins Gehirn geleitet und exakt auf das Tremornetzwerk fokussiert. Die Patientin oder der Patient wird dann durch Aufgaben und Übungen dazu gebracht, maximal zu zittern. Mehrere Erwärmungsphasen sind nötig, um die Narben im Gehirn zu setzen. Jedes Mal wird die Temperatur um Nuancen erhöht, danach erfolgt eine Kontrolle des Behandlungseffekts, aber auch möglicher Nebenwirkungen wie Sprachstörungen, Schwäche oder Taubheit. Bei der Therapie geht es nicht darum, das Zittern komplett auszuschalten. Auch wenn das Verfahren ohne Skalpell, Sonden und Bohrer auskommt, ist es keinesfalls ohne Risiko, denn der Eingriff lässt sich nicht rückgängig machen: Einmal zerstörte Zellen im Gehirn kommen nicht zurück.
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Gezielte Stimulation zur Reduzierung von Nebenwirkungen
Die Tiefe Hirnstimulation kann das Leben der Betroffenen erheblich verbessern, indem sie die Motorik stabilisiert und Zittern sowie Bewegungseinschränkungen verringert. Doch die klassische, zirkuläre Stimulation kann auch Nebenwirkungen haben, wenn sie benachbarte Hirnregionen erreicht. In einer Studie haben Tübinger Forschende deshalb die klassische Methode mit einer neueren, fokussierten Methode verglichen und herausgefunden, wann welche Stimulation am effektivsten ist.
Die klassische zirkuläre Stimulation setzt hierbei elektrische Impulse kreisförmig um die Elektroden herum frei, was zu einer gleichmäßigen Wirkung in der umliegenden Hirnregion führt. Im Gegensatz dazu ermöglicht eine neuere, fokussierte Stimulation, die elektrischen Impulse in eine spezifische Richtung zu lenken.
Ergebnisse der Studie
Während beide Stimulationsmethoden kurzfristig grundsätzlich gleichermaßen wirksam waren, traten in den nachfolgenden Wochen Unterschiede auf. Die motorischen Symptome verbesserten sich durch die klassische zirkuläre Stimulation. Allerdings wurden kognitive Funktionen beeinträchtigt. In diesen Fällen konnten die kognitiven Nebenwirkungen durch die neue fokussierte Stimulation reduziert werden. Allerdings bestand dann die Möglichkeit, dass sich die motorische Bewegungsfähigkeit längerfristig weniger verbesserte als mit der klassischen Stimulation.
Die Studie konnte zeigen, dass die Positionierung der Elektroden an einer bestimmten Stelle, dem „Sweet-Spot" im subthalamischen Kern, einen erheblichen Einfluss auf die Therapieergebnisse hat. Bereits wenige Millimeter Distanz zum Sweet-Spot riefen kognitive Nebenwirkungen hervor.
Dopamin und tiefe Hirnstimulation
Mittels tiefer Hirnstimulation können elektrische Impulse die Wirkung des Dopamins nachahmen, wie Forschende der Charité - Universitätsmedizin Berlin jetzt zeigen konnten. In der Fachzeitschrift Brain beschreiben sie den Einfluss des Botenstoffes auf Hirnnetzwerke, die die Absicht einer Bewegung weiterleiten. Ziel ist es, die tiefe Hirnstimulation weiterzuentwickeln.
Bereits Sekunden vor der eigentlichen Aktion konnten die Forschenden die Absicht zu einer Bewegung entschlüsseln. Um dem Einfluss von Dopamin auf die Spur zu kommen, wiederholten sie den Vorgang vor und nach einer Gabe des Botenstoffes - mit erstaunlichem Ergebnis: „Das Dopamin beschleunigt den Prozess von der Bewegungsintention, also dem Zeitpunkt, an dem das Gehirn erstmals anzeigt, dass eine Bewegung in Planung ist, bis zur eigentlichen Durchführung, deutlich. Auch die Frequenz der Hirnsignale ändert sich, was zu einer schnelleren Umsetzung einer Bewegung führt“, so der Hirnforscher John-Dylan Haynes.
Durch gezielte tiefe Hirnstimulation konnten die Forscher den Effekt von Dopamin imitieren. Die Kommunikation im Hirnnetzwerk wurde schneller und die für Parkinson typische Bewegungsverzögerung verkürzte sich.
Wichtige Aspekte bei der Entscheidung für eine Operation
- Körperliche Fitness: Für eine Operation muss man körperlich fit genug sein.
- Aufklärung: Patienten sollten über alle bestehenden Therapieoptionen aufgeklärt werden.
- Frühzeitige Auseinandersetzung: Ratsam ist, sich mit allen Therapieoptionen und den eigenen Vorstellungen bereits frühzeitig zu befassen.
- Realistische Erwartungen: Es ist wichtig, die eigenen Erwartungen an den Eingriff zu klären und die Erfolgsaussichten realistisch einzuschätzen.