Adaptive tiefe Hirnstimulation spart Energie

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Die tiefe Hirnstimulation hat sich in der Parkinsontherapie bewährt. Bisher geben die Geräte meist kontinuierlich elektrische Impulse ab, doch die Technologie entwickelt sich weiter: Neuere Systeme reagieren auf Schwankungen der neuronalen Aktivität.

Bei der Parkinson-Erkrankung gilt die tiefe Hirnstimulation (deep brain stimulation, DBS) in Kombination mit Medikamenten als etablierte Therapieoption für ausgewählte Betroffene mit motorischen Fluktuationen. Die derzeit eingesetzte kontinuierliche Form (cDBS), die das Gehirn dauerhaft mit gleichbleibender Intensität stimuliert, hat jedoch Grenzen. So kann auf natürliche Schwankungen der Krankheitssymptome oder Veränderungen der neuronalen Aktivität nicht reagiert werden. Bei der adaptiven tiefen Hirnstimulation (aDBS) dagegen werden die Stimulationsparameter automatisch angepasst – gesteuert durch Signale wie die b- und a-Aktivität, die typische Oszillationsmuster der Nervenzellen im subthalamischen Kern widerspiegeln.

Ob der langfristige Einsatz der aDBS sicher und effektiv ist, untersuchte ein Team um Prof. Dr. Helen­ Bronte-Stewart­ von der Stanford University in einer internationalen Open-label-Studie.1 Diese wurde vom Hersteller des eingesetzten Systems gesponsert. Die Teilnehmenden litten an einer moderaten bis schweren Parkinsonkrankheit und waren zu Beginn der Studie unter kontinuierlicher DBS des Nucleus subthalamicus (75 %) oder des Globus pallidus (25 %) klinisch stabil.

Zwei adaptive Modi im Vergleichstest

Für die Studie wurde die ­Firmware der Systeme aktualisiert, woraufhin nun zwei verschiedene adaptive Stimulations­modi zur Verfügung standen:

• Single-threshold (ST): Stimulation erfolgt, wenn das Signal über einem Schwellenwert liegt, darunter wird sie ausgeschaltet

• Dual-threshold (DT): Stimulation erfolgt, wenn das Signal über eine obere Schwelle steigt, und wird erst ausgeschaltet, wenn das Signal eine untere Schwelle unterschreitet (um ein ständiges An/Aus-„Flackern“ zu vermeiden)

Diejenigen, die in der Setup-Phase beide Modi gut tolerierten, erhielten randomisiert jeweils 30 Tage lang einen Modus, dann den anderen (einfach verblindetes Crossover-Design). Wer nur einen Modus tolerierte, benutzte diesen 30 Tage lang. Bestehende Medikation wurde weiter verabreicht. Anschließend konnten die Teilnehmenden einen von ihnen gewählten aDBS-Modus während einer Nachbeobachtungszeit von zehn Monaten beibehalten. Der primäre Endpunkt bestand darin, dass mindestens 50 % der Teilnehmenden eine ähnlich lange „On-Zeit“ ohne belastende Dyskinesien erleben wie unter der vorherigen, kontinuierlichen Stimulation. Sekundärer Endpunkt war die insgesamt abgegebene elektrische Energie.Insgesamt umfasste die Studie 68 Patientinnen und Patienten. 40-mal wurde die Dual-Threshold-, 35-mal die Single-Threshold-aDBS getestet. Die Mehrzahl der Teilnehmenden erlebten unter aDBS im Vergleich zur cDBS eine vergleichbare On-Zeit ohne belastende Dyskinesien (DT-aDBS: 91 %;  ST-aDBS: 79 %). Explorative Analysen deuteten zudem an, dass der DT-Modus diese Zeit im Vergleich zur Dauerstimulation tendenziell verlängern könnte. Die abgegebene elektrische Energie wurde während der ST-aDBS im Vergleich zur cDBS um durchschnittlich 15 % reduziert, unter der DT-aDBS ergab sich eine ähnliche Einsparung.

Fast alle stimulationsassoziierten unerwünschten Wirkungen bildeten sich während des aDBS-Setups und der Anpassungsphase zurück, ein Fall von Insomnie blieb jedoch bestehen. Schwere ­geräteassoziierte Nebenwirkungen wurden nicht festgestellt. Demnach habe sich die aDBS bei Parkinson-Erkrankten als verträglich, effektiv und sicher erwiesen, so die Forschenden.

Neue Langzeitdaten für die kontinuierliche Stimulation

Eine weitere aktuelle Studie belegt, dass die etablierte, kontinuierliche Tiefenhirnstimulation sogar über Jahre hinweg eine stabile Besserung motorischer Symptome ermöglicht.2 Eine Fünf-Jahres-Auswertung der INTREPID-Studie mit 137 Patientinnen und Patienten ergab eine Verbesserung der motorischen Werte um durchschnittlich 36 %. Die Medikamentendosis konnte langfristig um rund 30 % gesenkt werden; 94 % waren mit der Therapie „zufrieden“ oder „sehr zufrieden“.