Klinik für Neurochirurgie

Tiefe Hirnstimulation

Was ist die tiefe Hirnstimulation?

Die Tiefe Hirnstimulation, THS (engl.: deep brain stimulation; DBS) ist eine Behandlung, bei der feine Elektroden operativ im Gehirn eingesetzt werden. Diese Elektroden übertragen dauerhaft elektrische Impulse an strategisch wichtige Orte des Gehirns und beeinflussen dadurch die Funktionen der betroffenen Hirnregion und der damit verbundenen Strukturen. Die Elektrode in der linken Hirnhälfte verbessert die Symptome in der rechten Körperseite und die Elektrode in der rechten Hirnhälfte die der linken Körperseite.

Sie sind mit einem unsichtbar unter der Haut liegenden Kabel mit dem eigentlichen Schrittmacher verbunden, welcher bei den meisten Patienten im Bereich des Schlüsselbeins oder im Bauchbereich implantiert wird.

Geschichte der tiefen Hirnstimulation

1986 Erste tiefe Hirnstimulation für Tremor-Patienten im Thalamus (Grenoble, Frankreich)
1993 Tiefe Hirnstimulation für Parkinson-Patienten im Nucleus subthalamicus (Grenoble,Frankreich)
1994 Tiefe Hirnstimulation für Parkinson-Patienten im Pallidum (Zürich, Schweiz)
1995 Zulassung zur Behandlung des essentiellen Tremors in Europa
1998 Zulassung bei Parkinson-Erkrankung in Europa
2003 Zulassung zur Behandlung von Dystonie in Europa
2009 Zulassung zur Behandlung von Zwangsstörungen in Europa
2010 Zulassung zur Behandlung von Epilepsie in Europa

Bei welchen Erkrankungen kann die tiefe Hirnstimulation angewandt werden, und mit welchem Erfolg?

Erkrankung Zielsymptome Zielpunkt Erfolg
Parkinson-Erkrankung Tremor (Zittern), welches nicht genügend gut auf Medikamente anspricht STN, Vim
  • Verbesserung des Tremors
  • Reduktion von motorischen Fluktuationen
  •  Reduktion der Medikamentendosis (bei subthalamischer Stimulation) und ihrer Nebenwirkungen
Motorische Fluktuationen (Wechsel vonUnter- und Überbewegungen) STN, GPi
Tremor-Erkrankungen Tremor (Zittern), welches nicht genügend gut auf Medikamente anspricht Vim
  • Verbesserung des Tremors
  • Minimierung von Medikamenten-Nebenwirkungen
Dystonie-Erkrankungen Dystonie (anhaltende Anspannung der Muskulatur), welche nicht genügend gut auf Medikamente anspricht GPi

Legende: STN: subthalamischer Nucleus, Vim: ventromedialer Nucleus des Thalamus, GPi: Globus pallidus internus.

Wissenschaftlich untersuchte Indikationen in der Psychiatrie

Erkrankung Zielsymptome Erfolg
Depression Depression, die mit Medikamenten und Elektrokrampftherapien nicht genügend gut behandelt werden kann Mehrheit der behandelten Patienten spricht gut auf die Behandlung an
Zwangsstörung Zwangsstörungen, die medikamentös nicht genügend gut behandelt werden können Mehrheit der behandelten Patienten spricht gut auf die Behandlung an
Tourette-Syndrom Schwere Tic-Erkrankungen, die medikamentös nicht genügend gut behandelt werden können Gute Ergebnisse in Studien, muss insgesamt aber als experimentell betrachtet werden
Alzheimer-Erkrankung Kognitive Defizite im Rahmen einer Alzheimer-Demenz Noch unzureichende Datenlage, muss als experimentell betrachtet werden

Wissenschaftlich untersuchte Indikationen in der Neurologie

Erkrankung Zielsymptome Erfolg
Epilepsie Epilepsie-Erkrankungen, die mit Medikamenten nicht genügend gut behandelt werden können Reduktion der Häufigkeit und des Schweregrades von epileptischen Anfällen
Schmerz Schwerste chronische Schmerzsyndrome, die medikamentös nicht genügend gut behandelt werden können Schmerzreduktion, muss je nach Schmerzsyndrom als experimentell betrachtet werden

Vor- und Nachuntersuchungen

Damit Patientinnen und Patienten bestmöglich für die Behandlung ausgewählt werden können, und für eine rigorose Qualitätskontrolle sind verschiedene Untersuchungen vor der Operation und 6 Monate danach erforderlich. Damit soll erreicht werden, dass behandelte Patienten optimale Chancen auf ein bestmögliches Ergebnis mit möglichst wenig Nebenwirkungen und Komplikationen haben.

Untersuchung Vor OP 6 Monate
Motorik-Labor: Symptome ohne und mit Medikamenten-Wirkung* X X
Hochauflösendes MRI des Gehirns X
Psychiatrische Untersuchung X X
Neuropsychologische Untersuchung X X
Schlaflabor-Untersuchung X X
EEG-Untersuchung (Hirnströme) X X
Logopädie (Sprechen, Schlucken) X X
Physiotherapie (Gehen, Stehen) X X
Herz-/Lungen-/Blutuntersuchungen X
Zahnärztliche Kontrolle (empfohlen) X

* Beim L-Dopa-Test wird untersucht, ob sich Parkinson-Symptome unter hochdosiertem Levodopa-Medikament massgeblich verbessern. Das Ergebnis dieses Tests erlaubt eine Einschätzung des möglichen Gewinns durch eine operative Therapie und nimmt so bei der Entscheidung über die Operation eine wichtige Rolle ein. Beim Alkohol-Test wird untersucht, inwieweit sich ein Tremor nach Konsum von Alkohol verändert.

Gemeinsam mit Patienten und ihnen nahestehenden Personen werden die Untersuchungsergebnisse vor der Operation detailliert besprochen und über die Vor- und Nachteile, Chancen und Risiken informiert. Erst danach wird endgültig über die Operation entschieden.

Rund um die Operation

Vorbesprechung:

Die Tiefe Hirnstimulation bedeutet einen wichtigen Einschnitt im Leben eines Patienten, aber auch seiner Angehörigen. Über die Behandlung wird an vielen Orten informiert. Leider sind viele dieser Informationen widersprüchlich und verwirrend. Aus diesem Grund legen wir grossen Wert auf ein gemeinsames Gespräch zwischen Neurologen (Prof. Baumann), Neurochirurgen (PD Dr. Stieglitz, Dr. Oertel), Patienten und Angehörigen, bei dem wir die Behandlungsindikation, den Eingriff, den Ablauf der Behandlungen, Chancen und Risiken im Detail erläutern.

Vor der Behandlung:

Danach erfolgt der Entscheid für oder gegen die Behandlung. Ein bis zwei Tage vor dem Eingriff tritt der Patient ins Spital ein. In diesem Rahmen können beispielsweise bei Parkinson-Patienten die Medikamente schrittweise reduziert werden.

Vor der Operation:

Aspirin (ASS/Acetylsalicylsäure) und andere blutverdünnende Medikamente müssen nach Anweisungen des Neurochirurgen rechtzeitig komplett abgesetzt werden (z.B. Aspirin: 7 Tage vor Eingriff).

Umstellung der Medikamente nach Massgabe des behandelnden Neurologen.

Eintritt ins Spital:

1-2 Tage vor dem Eingriff.

Operation, 1. Teil:

Einlage der Elektroden in Wachoperation, i.d.R. am 2. Tag der Hospitalisation

Operation, 2. Teil:

Einlage des Schrittmachers in kurzer Narkose, i.d.R. am 4-6 Tag der Hospitalisation

Nach der Operation:

Nach der Operation bleiben Sie für etwa 1 Woche in stationärer Behandlung. Während dieser Zeit erfolgt die langsame Aktivierung des Impulsgenerators. Wichtig ist, dass dieser Prozess längere Zeit in Anspruch nehmen kann und insgesamt mehrere Wochen bis Monate in Anspruch nehmen kann. Tremor-Patientinnen und -Patienten können anschliessend meistens nach Hause austreten. Für Parkinson-Patientinnen und -Patienten ist in der Regel eine Rehabilitation sinnvoll und dringend empfohlen.

Nachkontrollen:

Ca. 6 Wochen nach dem Eingriff erfolgt eine Nachkontrolle in der neurochirurgischen Sprechstunde. Dabei werden die Wunden kontrolliert und allgemein der Behandlungserfolg beurteilt. Weitere Kontrollen erfolgen in der Parkinson-Sprechstunde der neurologischen Klinik, im ersten Halbjahr nach der Operation in der Regel im Monatsrhythmus. Ein halbes Jahr nach der Operation werden zwingend viele Untersuchungen, welche bereits vor der Operation durchgeführt wurden, wiederholt – dies dient der Qualitätssicherung des Eingriffs, aber auch der individuellen Anpassung der Behandlung.

Mögliche Risiken der tiefen Hirnstimulation

Wir bitten Patientinnen und -Patienten, sich vor der Operation gründlich die Haare zu waschen und, insbesondere bei langen Haaren, gut durchzukämmen. Der gesamte erste Teil der Operation wird im Wachzustand durchgeführt.

Am Morgen des Operationstages wird die Kopfhaut durch Injektion eines lokalen Betäubungsmittels an mehreren Stellen rings um den Kopf betäubt. Anschliessend wird ein Stereotaxierahmen mit vier Schrauben durch die Haut hindurch am Schädel befestigt. Diese Prozedur ist, dank der vorherigen Betäubung, nicht schmerzhaft. Der Rahmen bleibt bis zum Ende der Operation (etwa für 3 Stunden) am Kopf befestigt.

Im Operationssaal werden die Haare sorgfältig gescheitelt und nur minimal im Bereich des Operationsgebietes abrasiert. Nach sorgfältiger Desinfektion und steriler Abdeckung beginnt die eigentliche Operation.

Mit einem neurochirurgischen Bohrer wird eine Öffnung von 14mm Durchmesser im Schädel angebracht. Dies ist nicht schmerzhaft, dauert wenige Sekunden und wird durch die direkte Übertragung der Vibrationen des Gerätes auf die Hörorgane im Schädel als lautes Geräusch wahrgenommen. Über diese Öffnung werden nun eine oder mehrere feine Elektroden bis zum geplanten Zielpunkt eingeführt. Die Ableitung von Hirnströmen von der Spitze der Elektrode erlaubt es, die Genauigkeit des Verfahrens zu überprüfen und zu optimieren.

Während einer Teststimulation überprüft der Neurologe die Wirksamkeit der Stimulation und das Auftreten eventueller Nebenwirkungen. Ziel ist es, bei wenig Stimulation bereits eine gute Wirkung zu erzielen, während Nebenwirkungen erst bei starker Stimulation auftreten. Dies erlaubt später einen grösseren Spielraum für die Programmierung des Stimulators.

Der Neurochirurg ersetzt nun die Testelektrode durch eine Elektrode mit mehreren Kontakten an der Spitze, welche dauerhaft in der Zielregion verbleiben soll. Sie wird am Knochen befestigt und das Bohrloch gleichzeitig verschlossen. Direkt danach wird die gesamte Prozedur auf der anderen Kopfseite wiederholt. Eine Computertomographie des Kopfes bestätigt schliesslich die korrekte Elektrodenlage auf beiden Seiten und der Stereotaxierahmen kann entfernt werden.

Abhängig von der zu behandelnden Erkrankung führen wir die Implantation des Schrittmachers am gleichen Tag oder erst ca. zwei Tage später in Narkose durch. Die Prozedur dauert nochmals ca. 30 Minuten.

Mögliche operative Risiken der tiefen Hirnstimulation

Die Tiefe Hirnstimulation zählt zu den Eingriffen mit der geringsten Komplikationsrate in der Neurochirurgie. Alle möglichen Folgen, welche wir Ihnen hier aufzählen, sind sehr selten. Dennoch ist es wichtig, sich bewusst zu machen, dass auch bei dieser Operation schwere Komplikationen auftreten können und die Gefahr von schweren neurologischen Störungen oder sogar Todesfolge besteht.

  • Anhaltende Schmerzen oder Flüssigkeitsansammlungen am Implantationsort des Schrittmachers.
  • Infektionen und Besiedlung von Elektroden und Schrittmacher mit Bakterien treten im Lauf des ersten Jahres nach der Implantation in bis zu 3% der Patienten auf und machen eine vorübergehende Entfernung des Systems und eine Therapie mit Antibiotika erforderlich.
  • Krampfanfälle können in 1-3% der Fälle auftreten.
  • Allgemeinmedizinische Komplikationen, wie z.B. ein Blutgerinnsel in der Lunge werden in 1% gesehen.
  • Tödliche Folgen durch eine der oben genannten Komplikationen treten bei vergleichbaren Operationen in weniger als 0.5% der Fälle auf

Wir bitten Patienten, sich vor der Operation gründlich die Haare zu waschen und, insbesondere bei langen Haaren, gut durchzukämmen. Der gesamte erste Teil der Operation wird im Wachzustand durchgeführt.

Am Morgen des Operationstages wird die Kopfhaut durch Injektion eines lokalen Betäubungsmittels an mehreren Stellen rings um den Kopf betäubt. Anschliessend wird ein Stereotaxierahmen mit vier Schrauben durch die Haut hindurch am Schädel befestigt. Diese Prozedur ist, dank der vorherigen Betäubung, nicht schmerzhaft. Der Rahmen bleibt bis zum Ende der Operation (etwa für 3 Stunden) am Kopf befestigt.

Folgende Störungen können vorübergehend oder dauerhaft auftreten, je nach Stimulationsort im Gehirn:

Nebenwirkung STN Vim GPi
Sprechstörung (undeutliche Sprache) ++ + +
Veränderung des Gehens +++ + ++
Verlernen von Schwimmen/Skifahren +
Missempfindungen/Gefühlsstörungen + + +
Koordinationsprobleme + ++ +
Muskelverkrampfung/-versteifung +
Doppelbilder/Verschwommensehen + +
Veränderung der Stimmung ++ +
Vorübergehende Überbewegungen ++
Parkinsonismus +

Legende: STN: subthalamischer Nucleus, Vim: ventromedialer Nucleus des Thalamus, GPi: Globus pallidus internus. +++: >20%, ++: 10-20%, +: <10% (Zürcher Erfahrungen).

Die meisten der durch die Stimulation bedingten Nebenwirkungen verschwinden nach Umprogrammierung oder Ausschalten des Schrittmachers

Erfolgschancen

Bei allen Erkrankungen, welche mit der tiefen Hirnstimulation behandelt werden können, ist das Hauptziel die Verbesserung der Lebensqualität durch Minderung der Symptome. Damit ist die tiefe Hirnstimulation nicht eine Behandlung, die zur Heilung einer Erkrankung führt, sondern zu einer Linderung der Beschwerden (sogenannt symptomatische Behandlung). Bei den klassischen und weltweit am besten untersuchten Erkrankungen (Parkinson, Tremor, Dystonien) besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Beschwerden signifikant gelindert werden können. Die Zürcher Zahlen bestätigen dies beispielsweise bei der am häufigsten durchgeführten tiefen Hirnstimulation für Parkinson-Patientinnen und -Patienten: dort sehen wir eine sehr deutliche Besserung der Lebensqualität bei über 85% der Patienten. Bei den restlichen Patientinnen und Patienten besteht ebenfalls eine Besserung der Symptome, die allerdings weniger deutlich ausfällt. Im Durchschnitt wird die medikamentöse Behandlung bei Parkinson-Patienten nach der tiefen Hirnstimulation um zwei Drittel reduziert, bei Tremor-Patienten noch deutlicher.

Nebenwirkungen

Es kann sein, dass das elektrische Feld der tiefen Hirnstimulation Nervenzellen mitstimuliert, die man eigentlich gar nicht stimulieren möchte. Dies kann zu Nebenwirkungen führen. Je nach Erkrankung sind das am häufigsten Sprechstörungen (eine verwaschene Sprache) oder Probleme beim Gehen. Andere Nebenwirkungen wie beispielsweise Sehstörungen treten deutlich seltener auf. Insgesamt können diese Nebenwirkungen bei den meisten Patienten durch eine geeignete Programmierung reduziert oder vermieden werden. Die Erfahrungen in Zürich zeigen, dass etwa bei 8-10 Prozent der Patientinnen und Patienten nicht der volle Stimulationseffekt erzielt werden kann, weil darunter Nebenwirkungen auftreten würden. Andere Nebenwirkungen können sich durch die Veränderung der Medikation ergeben. So kann beispielsweise die Reduktion der Parkinson-Medikamente mindestens vorübergehend zu einer gewissen Apathie führen.

Kontakt

Milica Acic

Verwaltungssekretärin, Klinik für Neurologie

Tel. +41 44 255 55 08

Für Patientinnen und Patienten

Sie können sich entweder selbst anmelden oder von Ihrer Hausärztin, Ihrem Hausarzt, Ihrer Spezialistin oder Ihrem Spezialisten zuweisen lassen.

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