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Anfälle wegzappen
Ein implantiertes Gerät, das Anfallsaktivität im Gehirn erkennt und sie schockt, bevor sie sich ausbreitet, könnte Epilepsiepatienten neue Hoffnung geben. Das Gerät ist Teil eines wachsenden Trends, neurologische Erkrankungen, die gegen herkömmliche Medikamente resistent sind, mit kleinen Stromstößen statt mit Medikamenten zu behandeln. Vorläufige Studien haben gezeigt, dass das Gerät bei einigen Patienten Anfälle stoppen kann, und jetzt laufen größere Studien.
Schockierende Anfälle: Ein elektronisches Gerät, das kleiner als eine Spielkarte ist und in den Schädel implantiert wird, könnte Epilepsiepatienten helfen, die nicht auf Medikamente ansprechen. Elektroden des Stimulators erstrecken sich in das Gehirn und zielen auf den Bereich ab, in dem Anfälle entstehen. Die Elektroden erkennen abnormale Gehirnaktivität und versuchen, sie zu schocken, bevor sie sich ausbreitet.
Ganze 30 bis 40 Prozent der Epilepsiepatienten finden keine Linderung durch krampflösende Medikamente – ein Prozentsatz, der sich nicht verbessert hat, da in den letzten zehn Jahren neue Medikamente auf den Markt kamen. Einige dieser Patienten können mit einer Operation behandelt werden, die auf den Teil des Gehirns abzielt, der Anfälle auslöst. Dies ist jedoch nicht immer effektiv, und nicht alle Patienten kommen in Frage: Jemand, dessen Anfälle beispielsweise aus dem Teil des Gehirns stammen, der die Sprache erzeugt, wäre für eine Operation nicht geeignet, da dies seine Sprechfähigkeit beeinträchtigen könnte.
Ein neues Gerät wird entwickelt von Neuropace , mit Sitz in Mountain View, CA, könnte diesen Patienten helfen. Ein elektrischer Stimulator, kleiner als eine Spielkarte und gebogen in Form, wird in einen ausgehöhlten Teil des Schädels eingeführt. (Das Verfahren ist dem des Cochlea-Implantats nachempfunden.) Anschließend werden zwei Elektroden in den störenden Teil des Gehirns implantiert, der Anfälle auslöst. Chirurgen lokalisieren diesen Punkt, der als Anfallsfokus bekannt ist, vor der Operation mithilfe einer Kombination aus Bildgebung des Gehirns und Elektroenzephalogramm-Aufzeichnungen (EEG), die die Gehirnaktivität von Oberflächenelektroden am Schädel messen.
Die Elektroden überwachen nahe gelegene Neuronen auf Anzeichen einer abnormalen elektrischen Aktivität. Wenn sie Anzeichen eines bevorstehenden Anfalls entdecken, senden sie einen elektrischen Impuls aus, der die Ausbreitung der hyperaktiven Welle im Gehirn verhindert. Die Idee ist, den Anfall zu stoppen, bevor er auftritt, sagt Frank Fischer, CEO von Neuropace.
Das als Responsive Neurostimulation System bekannte Gerät ist nur eines von einer wachsenden Zahl von elektrisch basierenden Geräten, die sich in der Entwicklung befinden oder bereits auf dem Markt sind. 1997 genehmigte die FDA den Vagusnervstimulator für Epilepsie, der einen zum Gehirn führenden Nerv stimuliert. Das Medizintechnikunternehmen Medtronic fördert derzeit eine Studie zur Tiefenhirnstimulation zur Anwendung bei Epilepsie, bei der eine Elektrode an einer bestimmten Stelle im Gehirn implantiert wird. Das Gerät ist derzeit zur Behandlung der Parkinson-Krankheit zugelassen.
Die Wahrnehmungsfähigkeit des Neuropace-Geräts unterscheidet es jedoch von anderen Systemen, sagt Fischer. Andere Geräte liefern einen konstanten Strom elektrischer Impulse, während ein reaktionsschnelles Neurostimulationssystem das Gehirn nur bei Bedarf zappt. Menschen mit einer hohen Anfallsaktivität würden nur wenige Minuten Therapie pro Tag bekommen, sagt Fischer. Und anders als beim Vagusnervstimulator, der beim Einschalten eine heisere Stimme auslösen kann, können Patienten beim responsiven Neurostimulationssystem nicht sagen, wann die elektrischen Impulse abgegeben werden.
Ich denke, dieses Konzept hat eine stärkere wissenschaftliche Grundlage als die ständige Medikation für eine Krankheit, die kommt und geht, sagt Ivan Osorio , einem Neurologen am Medical Center der University of Kansas, der ein ähnliches System entwickelt hat. Es kann auch die [Effektivität] erhöhen, da es Änderungen zum Zeitpunkt ihres Auftretens berücksichtigt.
Ob die Therapie erfolgreich sein wird, ist noch unklar: Eine laufende klinische Studie mit 180 Patienten ist erst zu etwa 25 Prozent abgeschlossen. Aber die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Das Gerät scheint gut verträglich zu sein und unterdrückt bei einigen Patienten Anfälle. Es gibt noch nicht viele Wirksamkeitsdaten, sagt Brian Litt , einem Neurologen und Bioingenieur an der University of Pennsylvania, der einige der im Gerät verwendeten Algorithmen entwickelt hat. Aber ich habe einige schöne anekdotische Aufnahmen gesehen, in denen Sie sehen können, wie der Anfall beginnt und das Gerät den Anfall auslöst und stoppt, ohne dass der Patient es jemals merkt.
Dieselben Faktoren, die das Neuropace-Gerät einzigartig machen, erschweren auch die Anwendung. Der Ort eines Anfalls und seine elektrischen Eigenschaften können von Person zu Person unterschiedlich sein. Und Neurologen müssen für jeden Einzelnen die optimalen Detektions- und Stimulationseinstellungen finden, eine Aufgabe, die ein gewisses Maß an Trial-and-Error erfordert.
Jeden Tag verwendet der Patient einen Zauberstab, um die vom Gerät aufgezeichneten elektrischen Daten drahtlos auf einen Laptop herunterzuladen, wo sie dann für den Arzt des Patienten zur Überprüfung hochgeladen werden. Der Arzt kann die Wirksamkeit der Therapie überwachen und bei Bedarf Parameter ändern. Wir wissen noch nicht, was die idealen Stimulationsparameter sind, sagt Gregory Bergey , Direktor des Johns Hopkins Epilepsy Center, der einen Teil des laufenden Prozesses leitet.
Aber die während dieser Studien generierten Daten sollten helfen. Wissenschaftler können die riesigen Datenmengen analysieren, um bessere Vorhersage- und Erkennungsalgorithmen zu entwickeln, ein Prozess, der bereits im Gange ist. Dieses Gerät leistet einen großen Beitrag auf dem Gebiet, was jedoch nicht bedeutet, dass es in seiner ersten Ausführung große klinische Beiträge leisten wird, sagt Litt.