Tiefe Hirnstimulation nach Hirnblutung: Aktuelle Studien und Erkenntnisse

Die tiefe Hirnstimulation (THS), im anglo-amerikanischen Raum als Deep Brain Stimulation (DBS) bekannt, hat sich zu einer etablierten Behandlungsmethode in der Neurologie entwickelt. Ursprünglich in den späten 1980er Jahren von Prof. A. Benabid in Grenoble (Frankreich) eingeführt, wurde sie weltweit bei etwa 85.000 Patienten angewendet, vor allem bei der Behandlung von Morbus Parkinson. Die THS findet Anwendung bei verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen, wobei der Fokus auf Langzeitdaten und personalisierten Ansätzen liegt.

Wirkungsweise der Tiefen Hirnstimulation

Obwohl die THS weit verbreitet ist, ist ihre genaue Wirkweise noch nicht vollständig geklärt. Sie arbeitet durch kontinuierliche hochfrequente elektrische Stimulation von Kerngebieten im Gehirn. Es wird vermutet, dass diese Stimulation eine Hemmung des stimulierten Kerngebiets bewirkt, was sich auf das gesamte Netzwerk der Basalganglien auswirkt. Die THS ist eine symptomatische Behandlung, die die Symptome reduziert, aber keinen Einfluss auf das Fortschreiten der zugrunde liegenden Erkrankung hat. Der Effekt ist reversibel: Nach dem Abschalten des Stimulators kehrt der Zustand zu dem Zeitpunkt ohne Stimulation zurück.

Indikationen der Tiefen Hirnstimulation

Die THS ist für die Behandlung verschiedener neurologischer Erkrankungen zugelassen. Dazu gehören:

• Morbus Parkinson: Hier wird meist der Nucleus subthalamicus (STN) als Zielpunkt verwendet, der durch die Erkrankung überaktiv ist. Alternativ kann der Globus pallidus internus (GPi) zur Behandlung von Überbeweglichkeiten (Dyskinesien) in der Spätphase der Parkinson-Erkrankung dienen.
• Essentieller Tremor und Parkinson-Tremor: Als Zielpunkt hat sich der Nucleus ventralis intermedius (VIM) des Thalamus bewährt.
• Generalisierte und segmentale Dystonie: Hier wird eine THS im GPi durchgeführt. Studien laufen auch für tardive Dyskinesien und Chorea Huntington.
• Fokale Epilepsie: Dabei wird im anterioren Thalamus stimuliert.
• Zwangserkrankungen: Die THS ist hier bereits zugelassen. Vielversprechende Ergebnisse zeigen sich auch bei chronischer Depression.

Wirkung der Tiefen Hirnstimulation auf klinische Symptome

Die zu erwartende Wirkung hängt vom Zielpunkt und der zugrunde liegenden Erkrankung ab:

• Morbus Parkinson (THS im STN): Muskelsteifigkeit (Rigor), Bewegungsarmut (Hypokinese/Bradykinese) und Zittern (Tremor) werden effektiv behandelt. Weniger gut sprechen die axialen Symptome (Gangunsicherheit, Haltefunktionen, Schlucken, Sprechen) an.
• Tremorformen (THS im VIM): Wirkt nur auf den Tremor und reduziert nicht die Begleitsymptome.
• Dystonie, tardive Dyskinesien, Dyskinesien bei Morbus Parkinson (THS im GPi): Dystone Bewegungsstörungen, dystone Tremor und Dyskinesien können effektiv reduziert werden.
• Fokale Epilepsie (THS im anterioren Thalamus): Reduziert die Anfallshäufigkeit.

Notwendige Abklärung vor dem operativen Eingriff

Aufgrund möglicher Nebenwirkungen ist eine sorgfältige Abklärung notwendig. Diese umfasst:

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• Dokumentation der klinischen Symptomatik: Im tageszeitlichen Verlauf.
• Bildgebung des Gehirns: Kernspintomographie.
• Neuropsychologische Testungen: Gedächtnistests.
• Psychiatrische Vorstellung: Zum Ausschluss schwerwiegender psychiatrischer Erkrankungen.
• Apparative Zusatzuntersuchungen.
• Ansprechen der Symptome auf Medikamente.

Die Ergebnisse werden in einer interdisziplinären Konferenz (MoDis-Konferenz) besprochen, um das individuelle Operationsrisiko gegen den möglichen Gewinn abzuwägen. Die Entscheidung für oder gegen eine THS-Operation ist immer ein interdisziplinärer Konsens. In der Regel erfolgt vorab im Rahmen eines Stimulator-Screenings die Prüfung, ob diese Behandlung geeignet ist und ob besondere Risiken bestehen, die bei der Planung der Operation berücksichtigt werden müssen oder die eine Operation sogar unmöglich machen.

Ablauf einer stereotaktischen Operation zur Tiefen Hirnstimulation

1. Stereotaktischer Ring: Befestigung am Schädelknochen nach örtlicher Betäubung zur Planung und Navigation.
2. Computertomographie des Schädels: Bilddaten werden mit einem Kernspintomogramm kombiniert, um den Zugangsweg unter Berücksichtigung der Gefäßverläufe zu planen.
3. Navigation: Befestigung eines zusätzlichen Bügels am stereotaktischen Ring.
4. Bohrloch: Nach örtlicher Betäubung Hautschnitt und Bohrung eines Lochs (ca. 8 mm Durchmesser) in die Schädeldecke.
5. Mikroelektroden: Einführung von 2 bis 5 Mikroelektroden zur Ableitung elektrischer Signale aus dem Kerngebiet und Teststimulation zur Detektion des optimalen Stimulationsorts.
6. Platzierung der Stimulationselektrode: Platzierung am detektierten optimalen Stimulationsort.
7. Beidseitige Operation: Wiederholung des Vorgangs auf der anderen Gehirnseite.
8. Implantation von Kabeln und Stimulator: In Vollnarkose unter der Haut.
9. Programmierung des Stimulators: Einige Tage nach der Operation, Anpassung der Stimulationsparameter über viele Tage.

Die Weiterbehandlung erfolgt in der Regel in einer Rehabilitationseinrichtung, gefolgt von regelmäßigen ambulanten Kontrollen.

Komplikationen und Nebenwirkungen

Man unterscheidet Komplikationen durch den chirurgischen Eingriff von technischen Komplikationen des elektronischen Systems.

Chirurgische Komplikationen:

• Gehirnblutung: Bei etwa 2% der Patienten, die in der Regel sehr klein ist. Etwa die Hälfte dieser Blutungen verursacht neurologische Symptome (Halbseitenlähmungen, Gefühlsstörungen, Sprach- oder Sprechstörungen), die sich meist vollständig oder teilweise zurückbilden.
• Dislokation der Elektrode: Mit Wirkverlust oder Auftreten von Nebenwirkungen.
• Infektionsrisiko: Bakterien können sich an Implantaten ansiedeln und sind schwer mit Antibiotika zu behandeln. Eine Explantation der Implantate kann notwendig sein, um eine Hirn- und Hirnhautentzündung zu vermeiden.

Technische Komplikationen:

• Ausfall des Impulsgebers: Führt zu Funktionsverlust der THS, Austausch des Kabels oder Stimulators kann erforderlich sein.
• Erschöpfung der Batterie: Austausch des Impulsgebers alle 2 bis 7 Jahre.

Nebenwirkungen durch Stimulation:

• Vorübergehende oder dauerhafte Nebenwirkungen: Sprechstörungen, Gefühlsstörungen, Verkrampfungen oder Doppelbilder.
• Psychiatrische Nebenwirkungen (bei THS im STN): Apathie, depressive Verstimmung oder submanische Zustände.

Tiefe Hirnstimulation nach Schlaganfall

Neben den etablierten Anwendungsgebieten wird die THS auch in der Schlaganfallrehabilitation untersucht. Eine Studie aus Cleveland (USA) zeigte, dass eine tiefe Hirnstimulation im Kleinhirn die Armmotorik von Schlaganfallpatienten verbessern kann, unabhängig davon, wie lange der Schlaganfall zurücklag. Die Teilnehmenden absolvierten unter der Stimulation ein Rehabilitationsprogramm, was zu deutlichen Verbesserungen führte.

Eine weitere Phase-I-Studie untersuchte die kontinuierliche elektrische Stimulation des Nucleus dentatus cerebellaris (DN) im Kleinhirn bei Schlaganfallpatienten mit Armparese. Die Ergebnisse zeigten, dass die THS des DN die motorische Armfunktion verbessern kann, insbesondere bei Patienten mit initialer Restfunktion.

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Nicht-invasive Alternativen: Transkranielle Temporale Interferenzstimulation (tTIS)

Fortschritte in der Neurotechnologie, wie die transkranielle temporale Interferenzstimulation (tTIS), bieten eine nicht-invasive Möglichkeit zur Modulation tiefer Hirnregionen. Die tTIS ermöglicht die gezielte Stimulation tiefer Hirnregionen ohne Operation und könnte die Behandlung von Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Epilepsie und Depression revolutionieren. Studien zeigen vielversprechende Ergebnisse bei der Verbesserung der räumlichen Gedächtnisleistung durch Stimulation des Hippocampus mittels tTIS in Kombination mit Virtual-Reality-Training.

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