Tiefe Hirnstimulation

Charakteristisch für die tiefe Hirnstimulation (THS) ist, dass Gehirnareale mit elektrischen Impulsen aktiviert oder deaktiviert werden, um bestimmte Erkrankungen bzw. Symptome zu behandeln. Die tiefe Hirnstimulation gehört dabei zur funktionellen Neurochirurgie, bei der Funktionen des Gehirns zwar beeinflusst werden, sich dieser Einfluss allerdings auch wieder rückgängig machen lässt, also reversibel ist. In der operativen Therapie von Bewegungsstörungen hat sich die tiefe Hirnstimulation (THS) zu einem effektiven und anerkannten Verfahren entwickelt, wie die große Zahl der ca. 80.000 Patienten weltweit dokumentiert, denen damit geholfen werden konnte. Die Tiefe Hirnstimulation kann daher zu einem der entscheidensten therapeutischen Fortschritte bei der Behandlung neurologischer Erkrankungen in den letzten Jahrzehnten gezählt werden.

Was kann mit der tiefen Hirnstimulation (THS) behandelt werden?

OPMit der tiefen Hirnstimulation können Bewegungsstörungen behandelt werden, die durch Parkinson, den essentiellen Tremor (ET) oder Dystonie verursacht werden und die nicht hinreichend mit anderen Maßnahmen therapiert werden können oder bereits fortgeschritten sind. Auch schwere pyschiatrische Erkrankungen werden bereits erfolgreich mit dem Verfahren der Tiefen Hirnstimulation behandelt. Die derzeitigen chirurgischen Zielpunkte der THS sind:

Wie wirkt die tiefe Hirnstimulation (THS)?

Bei der tiefen Hirnstimulation werden elektrische Stimulationssonden in Hirngebiete implantiert, die spezifische Funktionen im Regelkreis der Körperbewegungen haben. Diese Hirnareale werden mithilfe der Stimulationssonden stimuliert über hochfrequente, pulsatile, mono- oder bipolare elektrische Impulse. Dadurch ist es möglich Hirnareale selektiv an- und abzuschalten. So lassen sich Störungen an- oder abschalten bzw. vermindern.

Das Besondere daran ist, dass die Funktion der Hirnareale erhalten bleibt und der Effekt der Stimulation jederzeit rückgängig gemacht werden kann. Trotz der klinischen Effektivität ist der genaue Wirkungsmechanismus der Tiefenhirnstimulation bei der Behandlung von Bewegungsstörungen unbekannt.

Was sind die Vorteile der tiefen Hirnstimulation?

Der Hauptvorteil gegenüber Verfahren, in denen Hirngewebe zerstört oder entfernt wird/wurde (Pallido- oder Thalamotomie) liegt in der Möglichkeit, die Stimulation abhängig von der erzielten Wirkung anzupassen. Dabei ist die THS eine Behandlungsmethode, die wieder rückgängig gemacht werden kann, ohne das Gewebe in großem Umfang zerstört oder entfernt werden muss. Auch die zum Teil gravierenden Nebenwirkungen der Medikamente bei Parkinson, dem essentiellen Tremor (ET) oder Dystonie sind in dieser Form nicht gegeben.

Im Gegensatz zu vielen neurologischen Krankheitsbildern, bei denen das rasch fortschreitende Krankheitsgeschehen den Neurochirurgen zu einem operativ-therapeutischen Schritt zwingt, handelt es sich bei der tiefen Hirnstimulation um einen im Voraus gut planbaren Eingriff.

Ablauf tiefe Hirnstimulation (THS)

Wenige Tage vor der OP

Wenige Tage vor der OP wird eine MRT-Untersuchung von Kopf und Gehirn durchgeführt. Anhand der MRT-Aufnahmen lässt sich der Eingriff exakt planen und Eintritts- und Zielpunkt sowie der dreidimensionale Zugangsweg festlegen. Die Operation kann so bereits simuliert werden, um das Risiko der OP zu minimieren. Ebenso erfolgen OP-vorbereitende Untersuchungen und mehrere Gespräche, die den Ablauf der Operation genau erklären und ebenfalls darauf eingehen, wie lange man vor der OP nüchtern sein muss, ob und welche Medikamente man einnehmen darf etc.

Der OP-Tag

Um die elektronischen Sonden implantieren zu können, muss eine sogenannte stereotaktische Operation durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um einen minimalinvasiven Eingriff, bei dem der Kopf in einem stereotaktischen Rahmen in Lokalanästhesie fixiert wird. Der stereotaktische Rahmen dient dazu, den Kopf in einer exakten Position zu halten.

Eine CT-Untersuchung des Kopfs macht es möglich, ein patientenspezifisches Koordinatensystem zu erstellen, das als Referenz für die Integration der MRT-Aufnahmen dient. So lässt sich ein nahezu verzerrungsfreies Koordinatensystem erstellen.

In örtlicher Betäubung wird der Schädel dann mit einem Bohrer geöffnet und es werden zunächst kombinierte Stimulations- und Ableitungsmikroelektroden bis 10 mm vor den gewählten Zielpunkt eingeführt. Über elektrophysiologische Messungen werden mittels Ableitung und Verstärkung der elektrischen Nervenzellaktivität die Zielpunkte (z. B. Nucleus subthalamicus-STN) bestimmt. Während des gesamten Eingriffs können wiederholt neurologische Untersuchungen stattfinden, da die Patienten wach sind. Auf diese Weise lassen sich die Effekte der Stimulation zu kontrollieren.

Am nun bestimmen Zielort wird die endgültige vierpolige Stimulationselektrode unter Röntgenkontrolle eingebracht, im Bohrloch verankert und die definitive Elektrodenposition durch ein Röntgenbild dokumentiert. Nach Entfernung aller Instrumente und Geräte wird die Hautwunde verschlossen und der Stereotaxierahmen entfernt.

Nach der Operation

Nun beginnt eine mehrtägige Testphase mit einer externen Fernbedienung, um die Wirkung der tiefen Hirnstimulation unter Alltagsbedingungen zu testen. Darüber hinaus wird die endgültige Lage der Stimulationselektroden durch eine MRT-Untersuchung kontrolliert.

Implantation des Impulsgebers

Ist die Teststimulation erfolgreich und kann der Behandlungseffekt erfolgreich konstant wiederholt werden, wird der Impulsgeber in einem zweiten operativen Eingriff unter Vollnarkose unter die Haut im Bereich des Schlüsselbeins implantiert. In Einzelfällen erfolgt die Generatorimplantation bereits beim Ersteingriff.

Nachbehandlung und Rehabilitation tiefe Hirnstimulation (THS)

An die Operation schließen sich 3-4 Wochen lang physiotherapeutische und rehabilitative Maßnahmen an.

Dauer der Arbeitsunfähigkeit tiefe Hirnstimulation (THS)

3-4 Wochen nach der Operation können berufliche Tätigkeiten wieder aufgenommen werden.

Aufnahme sportlicher Aktivitäten tiefe Hirnstimulation (THS)

3-4 Wochen nach der Operation kann Sport wieder ausgeübt werden.

Ergebnisse und Risiken der tiefen Hirnstimulation (THS)

Das Risiko intrakranieller Blutungen im Rahmen der Tiefen Hirnstimulation variiert in der Literatur zwischen 0,6 % und 3,5 %. Die Rate von Infektionen und Wundheilungsstörungen liegt bei 2,5 %. Implantatspezifische mechanische oder technische Komplikationen werden in 5,8-17,7 % der Fälle berichtet. Unerwünschte motorische oder auch psychomotorische Effekte treten häufiger in der Anfangsphase der Stimulation auf. Diese sind jedoch meist nicht ausgeprägt und sprechen gut auf eine Veränderung der Stimulationsparameter an. Durch die technologische Fortentwicklung, die Verbesserung der Bildgebung und die optimierten Prozessabläufe sinkt die Komplikationsrate kontinuierlich.