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Implantate für Tiefe Hirnstimulation (THS)

Die Implantat Technologie unterliegt einem ständigen Wandel. Die hier aufgeführten Informationen entsprechen dem aktuellen Wissenstand (4/2021). Sie sollen über einige wichtige Eigenschaften von THS Implantaten informieren, ersetzen aber nicht die Beratung durch einen Experten, da jeder Patient individuelle Anforderungen an ein Implantat stellt.

Ein System zur Tiefen Hirnstimulation besteht derzeit aus drei Komponenten:

In den letzten Jahren wurde die klassische 4- Kanal Elektrode durch sogenannte segmentierte Elektroden mit 8 Kanälen abgelöst. Mittlerweile halten alle Hersteller eine solche segmentierte Elektrode vor. Diese erweitern die Toleranzgrenzen bei der Programmierung bis zum Auftreten von Nebenwirkungen in einem gewissen Umfang. Bei Neuimplantationen werden heute überwiegend segmentierte Elektroden verwendet.

Derzeit verwenden alle Hersteller Verlängerungen zur Überbrückung der Distanz zwischen Kopf/ Hals und Impulsgeber, welcher meist unterhalb des Schlüsselbeins, gelegentlich auch im Bauchbereich, implantiert wird. Verlängerungen unterliegen über die Jahre hinweg mechanischen Belastungen und können unter besonderen Umständen, wie z. B. extremer Überbeweglichkeit oder starker körperlicher Aktivität auch brechen. Ein Bruch einer singulären Elektrode kann, muss aber nicht zum Systemausfall führen. Die modernen 8-Kanalsysteme erlauben in vielen Fällen eine Umprogrammierung. Die MRT – Tauglichkeit ist nach einem Elektrodenbruch nicht gegeben.  Auch kann die Verlängerung über einen kleineren operativen Eingriff gewechselt werden.

Der Impulsgenerator liefert die Stromimpulse, welche die THS-Elektrode im Zielgebiet an eine tiefgelegene Zielstruktur abgibt. Er wird über eine telemetrische Steuerung von außen durch die Haut programmiert. Regelbar sind unterschiedliche Parameter, wie die angesteuerte Elektrodenkonfiguration, Stromstärke, Impulsdauer und Frequenz. Alle gängigen Implantatmarken beherrschen heute die Programmierung dieser Parameter. Die diversen Hersteller legen dabei Wert auf unterschiedliche Schwerpunkte. Diese Unterschiede sind für den Laien schwer zu verstehen. Sie kommen in der Praxis nur selten zum Tragen.

Als Stromquelle dient dem Impulsgeber entweder eine integrierte Batterie oder ein wieder aufladbarer Akku. Beide Antriebsformen haben ihre Berechtigung. Der Einsatz der entsprechenden Technik muss auf die Patientenbedürfnisse abgestimmt werden, so dass diese vor der Implantation oder im Falle eines Wechsels zu erfragen sind. Dabei ist festzuhalten, dass Geräte mit der Eigenschaft „wieder aufladbar“ auch als „wiederauflade-pflichtig“ anzusehen sind. Viele Patienten kommen mit dieser Technik, die einen Mehraufwand für den Patienten und ggf. ihren Angehörigen bedeutet, gut zurecht. Bedingung für die Verwendung eines wieder aufladbaren Impulsgenerators ist die Möglichkeit zu einem regelmäßigen, meist wöchentlichen Aufladen des Impulsgebers mittels einer Ladungsspule. Diese wird an einem Gürtel befestigt und für ca. 1- 2 Stunden über dem Implantat getragen, während sich der Patient ruhig verhält. Da der Akku nur vergleichsweise wenig Ladung enthalten muss, fallen die Impulsgeneratoren etwas kleiner aus, als die nicht- aufladbaren batteriebetriebenen Aggregate.  Die Mindestlaufzeit wird von der Industrie mit 12 Jahren beziffert. Ein Hersteller gibt eine Lebenszeit von 25 Jahren an. Derart lange Anwendungsbeobachtungen liegen jedoch noch nicht vor. Möglicherweise verkürzen sich die Ladeintervalle nach einigen Jahren.

Andere Patienten bevorzugen Batteriebetriebene Impulsgeneratoren. Es handelt sich um Energieträger, die ohne wöchentlichen Ladeaufwand eine Aktivität von ca. 3 bis 5 Jahren gewährleisten. Der Wechsel ist mit einem kurzen operativen Eingriff verbunden, welcher überwiegend stationär durchgeführt wird. Vorteilhaft ist das Verfahren für Patienten, die das Laden möglicherweise vergessen, bzw. deren Angehörige den zeitlichen und geringen technischen Aufwand nicht tätigen können. Da einige Patienten langfristig auch institutioneller Pflege bedürfen, sind die Argumente für oder gegen eine Energiequelle sorgfältig auf den individuellen Fall abzustimmen.

Ein Wechsel von der Batterietechnik auf einen aufladbaren Impulsgenerator ist im Rahmen einer regulären Entladung der Batterie möglich. Umgekehrt kann mit Ablauf der Lebensdauer eines wieder aufladbaren Systems die Entscheidung für einen batteriebetriebenen Impulsgeber getroffen werden.

Systemkomponenten sind von den Herstellern aufeinander abgestimmt. Komponenten unterschiedlicher Hersteller sollten daher nicht in einem Patienten miteinander kombiniert werden. Andernfalls können Garantiezusagen und MRT-Zulassungen ihre Gültigkeit verlieren.

Messung lokaler Feldpotentiale

Derzeit bietet ein Hersteller ein THS- System mit der Option zur Messung lokaler Feldpotentiale direkt in der Zielstruktur im Gehirn an. Diese Technologie soll die Programmierung durch Analyse der über die Elektroden abgeleiteten Potentiale vereinfachen. Die Technik ist komplex und neu. In wie weit sie in der Lage ist, mittels automatisierter Paradigma eine effizientere Stimulation zu erzeugen ist Gegenstand aktueller wissenschaftlicher Projekte.

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Arbeitsgemeinschaft Tiefe Hirnstimulation
c/o Klinik für Neurologie UK-SH
Campus Kiel Haus 41
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Tel: 0431 500-24014
E-Mail: Dorothee.gruber@uksh.com
Web: www.tiefehirnstimulation.de

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