Steve Bryson, PhD21. November 2024
Tiefe Hirnstimulation (DBS), die auf den zentralen Teil des Nucleus subthalamicus (STN), einer für die Bewegung wichtigen Hirnregion, gerichtet ist, war die beste Option zur Verbesserung von Gleichgewicht und Gang, einschließlich Freezing of Gait, bei Parkinson-Krankheit, wie eine kleine klinische Studie nahelegt.
Die elektrische Stimulation des zentralen STN übertraf die des hinteren STN, das als ideales Ziel zur Linderung von Freezing und Rigor bei Parkinson gilt. Die zentral gerichtete DBS funktionierte auch besser bei der Haltungskontrolle als die klassische nicht gerichtete STN-DBS.
„Unsere Ergebnisse lassen die Möglichkeit zu, die STN-DBS bei ausgewählten Patienten mit beeinträchtigendem [Freezing of gait] und/oder Haltungsinstabilität nach der Operation auf den zentralen Bereich umzuprogrammieren“, schrieben die Forscher.
Die Studie ‚Directional Subthalamic Deep Brain Stimulation Better Improves Gait and Balance Disorders in Parkinson’s Disease Patients: A Randomized Controlled Study‘ wurde in den Annals of Neurology veröffentlicht.
Die Tiefenhirnstimulation ist ein chirurgischer Eingriff, der dazu dient, motorische Symptome der Parkinson-Krankheit wie Rigor, Steifheit, langsame Bewegungen (Bradykinesie) und Freezing of Gait zu lindern, insbesondere in den späteren Krankheitsstadien, in denen Medikamente in der Regel weniger wirksam sind. Im Rahmen der Behandlung werden feine Drähte mit Elektroden in bestimmte Hirnregionen implantiert, wo sie schwache elektrische Impulse abgeben, die die abnormalen Signalmuster unterbrechen sollen, die zu den motorischen Symptomen beitragen.
Bei etwa einem von drei Patienten bleibt das Einfrieren des Gangs nach einer THS-Operation bestehen oder verschlechtert sich, aber es ist nicht klar, was zu diesen Komplikationen beiträgt.
THS-Elektroden werden üblicherweise in Gehirnregionen platziert, die an der motorischen Steuerung beteiligt sind, einschließlich des Nucleus subthalamicus (STN). Einige Studien deuten darauf hin, dass das Einfrieren des Gangs am besten gelindert werden kann, wenn der zentrale Teil des STN stimuliert wird. Andere Studien weisen jedoch darauf hin, dass der hintere Teil ein ideales Ziel für Einfrieren und Rigidität ist.
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Vergleich der Tiefenhirnstimulation in zentralen und hinteren STN-Regionen
In einer kleinen klinischen Studie (NCT04223427) verglichen Forscher in Frankreich die Auswirkungen der gerichteten Tiefenhirnstimulation (dDBS), bei der das zentrale oder hintere STN stimuliert wird, und der ungerichteten Tiefenhirnstimulation, bei der die elektrische Stimulation in einem ungerichteten sphärischen Muster erfolgt.
An der Studie nahmen 10 Patienten (acht Männer, zwei Frauen) teil, die sich einer STN-DBS unterzogen. Zu Beginn der Studie bzw. zu Studienbeginn hatten alle Patienten Gang- und Gleichgewichtsprobleme, die zu einem behindernden Einfrieren des Gangs führten, und sprachen auf eine Standardbehandlung mit Levodopa an.
Die Elektroden wurden im STN positioniert und die Forscher konnten den elektrischen Strom so einstellen, dass die zentralen und hinteren STN-Bereiche mit minimaler oder keiner Überlappung angesteuert wurden.
Nach der Operation wurde sechs Monate lang eine nicht-direktionale DBS eingesetzt, um auf der Grundlage der klinischen Untersuchung eines Patienten Parameter festzulegen. Anschließend unterzogen sich die Patienten in zufälliger Reihenfolge einer zentralen und posterioren dDBS, und die Stimulation wurde im medikamentenfreien Zustand (mindestens 12 Stunden nach der letzten Parkinson-Medikation) angewendet. Es wurde auch ein Zustand ohne DBS (eine Stunde nach dem Ausschalten des Stimulators) getestet.
Nach der ersten Beurteilung der zentralen/posterioren STN-DBS im siebten Monat erhielten alle Patienten eine zentrale Stimulation und wurden im darauffolgenden Monat und im 13. Monat erneut untersucht.
Eine Analyse ergab, dass die zentrale STN-DBS die Gang- und Gleichgewichtssteuerung im Vergleich zur posterioren STN-DBS signifikant verbesserte. Die Haltungskontrolle war bei der nicht-direktionalen STN-DBS schlechter als bei der zentralen STN-DBS.
Beim Geradeausgehen und bei Abbiegungen war die Wahrscheinlichkeit, dass es zu mindestens einem Freezing-of-Gait-Vorfall kam, bei zentraler STN-DBS signifikant geringer als bei posteriorer STN-DBS und ohne DBS. Die Schrittlänge war bei zentraler STN-DBS tendenziell auch länger und die Dauer der Abbiegung kürzer. Nicht-direktionale DBS verhinderte Freezing-of-Gait besser als posteriore STN-DBS, aber ähnlich wie zentrale STN-DBS.
Es wurden auch signifikante Verbesserungen für alle STN-DBS-Zustände gegenüber der Off-DBS beobachtet, wie anhand der Gait and Balance Scale (GABS) und MDS-UPDRS Teil 3, einer Standardbewertung der motorischen Funktion, festgestellt wurde. Hier war die zentrale STN-DBS der posterioren STN-DBS überlegen, nicht jedoch der nicht-direktionalen STN-DBS.
Ergebnisse der gerichteten DBS über einen längeren Zeitraum
Während der sechsmonatigen offenen Phase der zentralen STN-DBS wurden die Parametereinstellungen bei acht Patienten als Reaktion auf neue motorische Anzeichen angepasst. Nach 13 Monaten wurden weitere Verbesserungen bei Vorwärtsbewegungen ohne Verlust der Haltungskontrolle beobachtet, sowohl bei Bewegung (dynamisch) als auch im Stillstand (statisch). Es gab jedoch keine signifikanten Veränderungen bei den GABS- und MDS-UPDRS-Teil-3-Werten während dieses Zeitraums.
Während der randomisierten Phase der Studie wurden keine unerwünschten Ereignisse gemeldet, während der Nachbeobachtungsphase wurden bei vier Patienten fünf nicht schwerwiegende unerwünschte Ereignisse verzeichnet.
„Wir liefern neue Belege dafür, dass die zentrale Tiefenhirnstimulation im Vergleich zur Tiefenhirnstimulation, die auf das hintere STN ausgerichtet ist, überlegene Verbesserungen bei Gang- und Haltungsstörungen bietet, mit weniger [Freezing-of-Gait]-Episoden“, schreiben die Forscher. „Die zentrale STN-DBS im Vergleich zur nicht-direktionalen … STN-DBS führte zu einer besseren Haltungskontrolle.“
„Die Vorteile der zentralen STN-DBS wurden noch deutlicher, wenn sie über einen längeren Zeitraum während der offenen Nachbeobachtungsphase angewendet wurden, und zeigten überlegene Verbesserungen der Vorwärtsleistung, mit effizienter statischer und dynamischer Haltungskontrolle und einer anhaltenden klinischen Verbesserung des Schweregrads des [Freezing of Gait]“, schrieben sie.
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