Tiefe Hirnstimulation / Deep Brain Stimulation (DBS)

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Die Tiefe Hirnstimulation (DBS) ist ein Operationsverfahren mit welchem mit Hilfe eines stereotaktischen Rahmensystems mit höchster Präzision Elektroden in Kerngebiete im Gehirn eingebracht werden.

Durch die Applikation von Strom über diese Elektroden können diese Gebiete stimuliert oder gehemmt werden. So können aus krankhaften Kreisläufen wieder physiologischere Verhältnisse hergestellt werden und damit die Beschwerden der Patienten reduziert werden. Die Abbildung zeigt den Aufbau eines Systems zur Tiefen Hirnstimulation.

Die Abbildung zeigt den Aufbau eines Systems zur Tiefen Hirnstimulation. Die beiden Elektroden werden in ein bestimmtes Kerngebiet (in diesem Fall, den STN) eingebracht. Über Verbindungskabel wird das System mit einer Batterie verbunden. Diese stellt gleichzeitig den Schrittmacher dar, über welchen die Stimulationseinstellung eingestellt und reguliert werden können. Das gesamte System liegt unter der Haut und ist von außen nicht sichtbar.

Quelle: Marie Krüger, KSSG

Tiefe Hirnstimulation / Deep Brain Stimulation (DBS)

Indikationen

Die folgenden Indikationen werden mittels DBS an unserem Zentrum behandelt:

  • Morbus Parkinson
  • Tremor
  • Dystonie
  • Chronischer Schmerz 

Die Indikation für eine DBS Operation wird in enger Zusammenarbeit mit den Kollegen der Neurologie des Ostschweizer Zentrums für Bewegungsstörungen gestellt. In der Regel erfolgt dies im Rahmen eines stationären Aufenthalts. Bei Kindern besteht eine Kooperation mit den Kollegen der Ostschweizer Kinderspitals. Schmerzpatienten werden über unser interdisziplinäres Schmerzboard zugewiesen. 

Planung und Operation

Für die Planung der Operation wird ein hochaufgelöstes 3T MRI benötig, welches bei allen Patienten einige Tage bis Wochen vor ihrem Eingriff in der Radiologie des Kantonsspital durchgeführt wird. Die stationäre Aufnahme erfolgt in der Regel am Tag vor der Operation.
Der Operationstag selbst beginnt um 07:15 Uhr mit der Anlage des Stereotaktischen Rahmens (siehe Abbildung). 
 

Die Abbildung zeigt das DBS Rahmengestell, das am Morgen der Operation über 4 Schrauben am Kopf fixiert wird. 

Quelle: Marie Krüger, KSSG

Tiefe Hirnstimulation / Deep Brain Stimulation (DBS) - Rahmen

Nach anästhesiologischer Vorbereitung beginnt die eigentliche Operation gegen 09:00 Uhr. Je nach Zielpunkt und Alter der Patienten erfolgt dieser Teil wach, wenn intraoperativ eine klinische Testung erfolgt. Die erste Phase endet in der Regel gegen 11:30 Uhr. In einer zweiten Phase werden die Batterie und die Verbindungskabel in Vollnarkose implantiert. Der gesamte Eingriff endet in der Regel gegen 13:00 Uhr. Anschließend erfolgt die Durchführung eines weiteren CTs zur Lagekontrolle der Elektroden und zum Ausschluss einer Komplikation. Die Nachbetreuung erfolgt in der Regel im Aufwachraum. Am späten Nachmittag können die Patienten auf ihr Zimmer zurückverlegt werden.

Für geeignete Patienten liegt die Erfolgsrate einer DBS bei Bewegungsstörungen (M. Parkinson, Tremor, Dystonie) bei ca. 80-90 %. Die möglichen Komplikationen liegen bei einer intrakraniellen Blutung (< 1%), einer Infektion (ca. 3 %) oder einer technischen Malfunktion (ca. 3 %). 

Die postoperative Phase

Der stationäre Aufenthalt liegt bei 7 – 10 Tagen. Weinige Tage nach dem Eingriff wird schrittweise mit der Stimulation begonnen. Anschließend erfolgt eine rehabilitative Anschlussbehandlung in einer unserer Partner Kliniken, die über Stimulationsgeräte und das notwenige know-how verfügen, um die Stimulationsanpassungen fortsetzen zu können. 
Der stationäre Aufenthalt der Patienten mit Bewegungsstörungen sowie die präoperative Abklärung und die postoperative Phase erfolgen bei den Kollegen der Neurologie. Pädiatrische Patienten werden stationär im Ostschweizer Kinderspital durch die Kollegen der Pädiatrie aufgenommen und betreut. Die Operation erfolgt in der hiesigen Neurochirurgie, die Stimulationsanpassung erfolgt durch die Kollegen der Neurologie. 

Elektroden und Batterien

Wir implantieren die aktuell modernste Form von Elektroden – Direktionale Elektroden. Diese ermöglichen eine genauere Programmierung in bestimmte Richtungen (Steering). Mit Hilfe modernster Software können die Parameter so optimiert werden. 
Die Batterien sind 1.5 Tesla MRI fähig. Es gibt eine nicht-wiederaufladbare (PC) und eine aufladbare (RC) Variante. Eine PC Batterie hat je nach Höhe der Stimulationsparameter eine Lebenszeit von 3-4 Jahren. Sie muss dann im Rahmen eines kurzen tagesstationären Aufenthaltes in Lokalanästhesie gewechselt werden. Eine RC Batterie hat eine Lebensdauer von ca. 25 Jahren, muss jedoch täglich (ca. 10 Minuten) oder wöchentlich (ca. 1 Stunde) geladen werden. 
Die Implantation kann sowohl in den Bauchraum oder im Bereich der Brust erfolgen. 
 

Postoperative Darstellung DBS

A: Postoperative Darstellung der Patienten-eigenen Anatomie und der segmentierten Kerngebiete (Nucleus subthalamicus (STN) und Nucleus ruber (RN)) sowie Faserbahnen (Cortico-spinaler Trakt (CST, türkis) und Dentato-Rubro-Thalamische Trakt (DRT; gelb)). In rot ist die Elektrode dargestellt. B: zeigt das Beispiel einer klassischen Ringstimulation. C: zeigt das Beispiel einer direktionalen Stimulation, wobei das Stimulationsfeld von der benachbarten Capsula Interna weggedreht ist um so Nebenwirkungen zu vermeiden.

Quelle: Marie Krüger, KSSG, erstellt mit Brainlab Elements (Brainlab und Guide XT (Boston Scientific).