Tiefe Hirnstimulation bei Parkinson: Voraussetzungen, Verfahren und Perspektiven

Die Tiefe Hirnstimulation (THS) hat sich als eine etablierte Behandlungsmethode für Morbus Parkinson und andere Bewegungsstörungen etabliert. Umgangssprachlich wird sie auch als "Hirnschrittmacher" bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden dünne Elektroden in bestimmte Hirnareale implantiert, um elektrische Impulse abzugeben, die die Krankheitssymptome lindern. Dieser Artikel beleuchtet die Voraussetzungen für die THS bei Parkinson, das Verfahren selbst, die potenziellen Vor- und Nachteile sowie die neuesten Entwicklungen in diesem Bereich.

Was ist Tiefe Hirnstimulation (THS)?

Die Tiefe Hirnstimulation ist eine Behandlungsmethode, die bei verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen zum Einsatz kommt. Es werden dünne Elektroden ins Gehirn eingesetzt, die elektrische Impulse abgeben, was zu einer Linderung der Krankheitssymptome führt. Am Universitätsklinikum Würzburg werden mit THS in erster Linie Bewegungsstörungen behandelt.

Anwendungsbereiche der Tiefen Hirnstimulation

Die THS findet hauptsächlich Anwendung bei Bewegungsstörungen, insbesondere bei der Parkinson-Krankheit. Weitere Indikationen sind:

• Essenzieller Tremor: gekennzeichnet durch rhythmisches Zittern der Hände oder anderer Körperteile.
• Dystonien: Bewegungsstörungen, die durch unwillkürliche Muskelkontraktionen zu abnormalen Bewegungen oder Haltungen führen.
• Psychiatrische Erkrankungen: In ausgewählten Fällen kann die THS bei Zwangserkrankungen, dem Tourette-Syndrom oder therapieresistenten Depressionen in Betracht gezogen werden.
• Alzheimer-Demenz: Die Möglichkeiten der THS zur Behandlung der Alzheimer-Demenz werden erforscht.

Voraussetzungen für die Tiefe Hirnstimulation bei Parkinson

Die THS ist in der Regel die Therapie der letzten Wahl, wenn andere konservative Behandlungen ausgeschöpft sind. Geeignete Kandidaten für die THS bei Parkinson sind Patienten, bei denen:

• Die Medikamente nicht mehr ausreichend wirken oder unvorhersehbare Wirkungsschwankungen auftreten.
• Die Nebenwirkungen der Medikamente zu stark sind.
• Eine relevante Einschränkung der Lebensqualität durch die motorischen Symptome besteht.
• Die Beweglichkeit stark schwankt, da die Wirkung der Medikamente nicht mehr den ganzen Tag gleichmäßig anhält.

Multidisziplinäre Bewertung

Die Entscheidung für oder gegen die THS wird immer in einem multidisziplinären Team getroffen, bestehend aus Experten aus den Bereichen:

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• Neurologie
• Neurochirurgie
• Neuropsychologie
• Psychiatrie

In einer wöchentlichen THS-Konferenz werden alle Patienten, die auf ihre Eignung für die THS getestet wurden, ausführlich besprochen. Nur wenn alle Experten den Patienten für die Operation geeignet halten, wird diese angeboten.

Zeitpunkt der Operation

Es ist wichtig, die Operation früh genug durchzuführen, um sozialer Isolation und Verlust der Selbstständigkeit vorzubeugen und einen möglichst großen Wiedergewinn der Lebensqualität zu erzielen. Die Wahl des richtigen Zeitpunktes ist also von besonderer Bedeutung und sollte mit den behandelnden Ärzten besprochen werden.

Weitere Voraussetzungen

• Das Alter spielt eine Rolle, doch diese Voraussetzung kann variieren. Oftmals wird die THS ab ca. 18 Jahren durchgeführt.
• Mögliche neurochirurgische Gegenanzeigen (Kontraindikationen): Hirnatrophie oder Blutungsneigung bzw. Gerinnungsstörungen.
• Es sollte eine relevante und objektive Einschränkung im Alltag bzw. Berufsleben vorliegen.
• Die Beweglichkeit sollte sich grundsätzlich durch Parkinsonmedikamente bessern.
• Gedächtnis und Konzentration sollten weitestgehend in Ordnung sein.

Um den Nutzen einer Operation abzuschätzen

Um den Nutzen einer Operation abzuschätzen, hat es sich in den letzten Jahren bewährt, den besten klinischen Zustand unter optimaler Medikamententherapie als Maßstab für die Verbesserung der Krankheitssymptome bei der Parkinson-Erkrankung anzusetzen (die Tageszeit mit der besten Beweglichkeit unter Medikamenten entspricht dem zu erwartenden Therapieeffekt durch den Stimulator).

Als weitere etwas vereinfachte Grundregel kann weiterhin angeführt werden, dass alle Symptome, die auf Medikamente (Levodopa) ansprechen, auch auf die Tiefe Hirnstimulation ansprechen. Insbesondere Zittern, Steifigkeit und Bewegungsverlangsamung sprechen gut auf die Stimulation an. Zudem nehmen Wirkungsschwankungen deutlich ab und die Zeit im guten "On" (gute Einstellung) über den Tag hinweg ist im Vergleich zu einer rein medikamentösen Behandlung aktuellen Studien zufolge etwa doppelt so lange.

Ablauf der Tiefen Hirnstimulation

Der Eingriff zur Implantation der Elektroden und des "Schrittmachers" erfolgt in mehreren Schritten:

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1. Planung und Vorbereitung

• Stereotaktischer Rahmen: Zuerst wird ein stereotaktischer Rahmen am Kopf des Patienten fixiert. Dieser Rahmen dient als Referenzsystem, um die 3D-Koordinaten des Zielareals und des Bohrlochs mit einer bestimmten Software festzulegen.
• Bildgebung: Vor der Operation wird ein MRT angefertigt, sowie nach der Rahmenfixierung ein CT. Diese Scans ermöglichen die präzise Planung des Eingriffs, um das Zielareal zu erreichen, ohne Gefäße zu berühren.

2. Implantation der Elektroden

• Bohrloch: Durch ein kleines Bohrloch werden eine oder gegebenenfalls zwei sehr feine Messelektroden implantiert, mit der die elektrische Aktivität im Gehirn Millimeter für Millimeter gemessen wird.
• Teststimulation: Dort, wo die typische elektrische Störung gesehen wird, erfolgt eine Teststimulation, um die Schwelle für eine gute Wirkung sowie auch die Schwelle für Nebenwirkungen festzulegen. Der Punkt, bei dem es eine niedrige Schwelle für eine gute Wirkung und eine hohe Schwelle für Nebenwirkungen gibt, ist der optimale Zielpunkt.
• Platzierung der Elektroden: Hier implantieren wir nach der Entfernung der Messelektroden dann die finale Elektrode. Dieses Verfahren mit Messungen und Teststimulation ist der Goldstandard. Die Elektroden müssen sehr präzise in ein bestimmtes Areal im Gehirn implantiert werden. Für jede Erkrankung gibt es ein bestimmtes Areal der Wahl. Die Kunst dabei ist es, bei jedem Patienten oder jeder Patientin den optimalen Zielpunkt innerhalb dieses Areals festzulegen und dort die Elektrode zu implantieren.

3. Anästhesieform

• Der Eingriff erfolgt in der Regel in Analgosedierung (der Patient ist sediert, aber ansprechbar). Dies ermöglicht die Teststimulation während der Operation.
• Es ist aber auch möglich, die komplette Operation in Vollnarkose durchzuführen. Die Teststimulation ist dann jedoch eingeschränkter.

4. Implantation des "Schrittmachers"

• Die Implantation des Impulsgenerators (Schrittmachers) erfolgt in einem separaten Eingriff, oft zwei Tage später, unter Vollnarkose.
• Der Schrittmacher wird unter der Brust- oder Bauchhaut implantiert und mit den Elektroden im Gehirn verbunden.

5. Nachsorge und Einstellung

• Nach der Operation verbleiben die Patienten zunächst ein bis zwei Tage auf der neurochirurgischen Station.
• Ein paar Tage nach der Operation wird der Hirnschrittmacher erstmals aktiviert.
• In der Neurologie werden Impulsstärke und weitere Parameter des Hirnschrittmachers solange angepasst, bis die Parkinson Symptome möglichst effektiv gelindert werden und das bei möglichst geringen Nebenwirkungen.
• Nach dem stationären Aufenthalt erfolgt eine Reha. Hier lernen Patientinnen und Patienten außerdem den Umgang mit einer Art Fernbedienung, mit welcher vor allem die Impulsstärke und weitere Stimulationsparameter des Schrittmachers von außen eingestellt werden können.

Mögliche Nebenwirkungen der Tiefen Hirnstimulation

Die Nebenwirkungen der THS sind abhängig vom stimulierten Hirnareal.

• Parkinson-Erkrankung (Stimulation des Nucleus subthalamicus): Risiko von Persönlichkeitsveränderungen (ca. 10-15% der Fälle).
• Essenzieller Tremor: Sprach- und Gangstörungen möglich.
• Zwangserkrankung: Erhöhte Impulsivität möglich.

Unerwünschte Nebenwirkungen treten in der Regel innerhalb der ersten Monate auf und sind meist reversibel. Durch Anpassung der Stimulationsparameter können sie oft behoben werden.

Weitere mögliche Komplikationen

• Verletzungen von Gehirngefäßen und Blutungen (selten, ca. 1%).
• Entzündung des Implantats (selten).
• Verschlechterung des Sprechens, Kribbelempfindungen oder Verkrampfungen (meist nicht von Dauer und durch Anpassung der Stimulationseinstellung behandelbar).
• Stimmungsschwankungen, suizidale Gedanken oder Verwirrtheitszustände (insbesondere in der Frühphase nach der Operation und bei Patienten mit vorbestehenden psychischen Problemen).

Alltag mit einem THS-System

Nach der Implantation eines THS-Systems können Patienten in der Regel alles tun wie zuvor, mit Ausnahme von ein paar Dingen, die berücksichtigt werden müssen:

• In Deutschland dürfen Menschen nach einer Hirnoperation über einen Zeitraum von drei Monaten kein Auto fahren.
• Im Flughafen darf der Patient nicht durch die Sicherheitsschleuse gehen.
• Der Körper darf keinem Strom ausgesetzt sein (z.B. im Rahmen manch einer physiotherapeutischen Behandlung).
• Ein MRT des Kopfes oder andere Körperteile ist weiterhin möglich, allerdings müssen dann bestimmte Voraussetzungen erfüllt werden.
• Im Falle einer späteren Operation muss der Operateur auf einige elektrisch unterstütze Techniken verzichten.

Technische Neuerungen in der Tiefen Hirnstimulation

In den letzten Jahren gab es signifikante technische Fortschritte:

• Direktionale Elektroden: Ermöglichen eine gezieltere Stimulation in eine bestimmte Richtung, um Nebenwirkungen zu reduzieren.
• Brain-Sensing-Technologie: Die neuesten Implantate können nicht nur Strom abgeben, sondern auch die elektrische Aktivität tief im Gehirn ableiten. Anhand der gemessenen Hirnsignale kann dann die Stimulationseinstellung weiter optimiert werden.
• Adaptive oder Closed-Loop-Stimulation: Der "Hirnschrittmacher" kann so programmiert werden, dass die Stromstärke automatisch an die Symptome angepasst wird.
• Wiederaufladbare "Schrittmacher": Müssen nicht nach ein paar Jahren ausgetauscht werden und haben eine längere Lebensdauer (15-25 Jahre).

Die Tiefe Hirnstimulation bei Alzheimer-Demenz

Weltweit leiden rund 25 000 Millionen Menschen unter Alzheimer-Demenz. Die Betroffenen zeigen eine fortschreitende Verschlechterung von Gedächtnis, räumlicher Orientierung und im Bewältigen einfacher Alltagsvorgänge wie Waschen und Ankleiden. Auch im Urteilsvermögen und in der Sprache ist ein Leistungsrückgang zu beobachten. Den Angehörigen fallen besonders Veränderungen im Verhalten und in der Persönlichkeit auf. Die Erkrankung bedeutet eine große Belastung für die Patientin oder den Patienten. Das Schwinden der eigenen Fähigkeiten wird anfangs noch bemerkt, was zu Frustration und Depression führt.

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Für die Behandlung der Alzheimer-Erkrankung stehen bisher nur wenige zugelassene Medikamente zur Verfügung, die für eine kurze Phase - meist einige Monate - Symptome lindern, die Erkrankung aber nicht aufhalten. Zwei Studien in Kanada und USA haben die THS in einem Hirnareal erprobt, das man Fornix nennt und das für Gedächtnis und Kognition wichtige Nervenfasern enthält. Sie konnten zeigen, dass es zu einer Verzögerung des Krankheitsverlaufs kam, wenn bestimmte Voraussetzungen bei den Betroffenen vorlagen. ADvance II ist eine internationale, kontrollierte, multizentrische Studie zur Fornix-Stimulation.

Fazit

Die Tiefe Hirnstimulation ist eine wertvolle Therapieoption für Patienten mit fortgeschrittener Parkinson-Krankheit, essentiellem Tremor, Dystonie und in ausgewählten Fällen auch für psychiatrische Erkrankungen. Sie kann die Lebensqualität der Betroffenen deutlich verbessern, indem sie motorische Symptome lindert und Medikamente reduziert. Die Entscheidung für die THS sollte jedoch immer in einem multidisziplinären Team getroffen werden, nachdem alle Voraussetzungen und potenziellen Risiken sorgfältig abgewogen wurden. Die technischen Fortschritte in diesem Bereich versprechen zudem eine noch präzisere und individualisierte Behandlung in der Zukunft.

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