Der Nervenarzt

, Volume 85, Issue 2, pp 169–175 | Cite as

Technische Innovationen in der tiefen Hirnstimulation

Leitthema

Zusammenfassung

Obwohl die tiefe Hirnstimulation (THS) mittlerweile seit 25 Jahren angewandt wird, entstanden auf diesem Gebiet erst in den letzten Jahren unter dem Druck der zunehmenden Firmenkonkurrenz echte technische Innovationen. Die wesentlichen Veränderungen der letzten Jahre haben im Bereich der Generatorentwicklung mit Einführung wiederaufladbarer Systeme sowie in der Erweiterung der Programmierbarkeit stattgefunden. Die aktuellen und kommenden Entwicklungen zielen im Wesentlichen auf die Vorhersage der Stimulations- sowie Nebenwirkungseffekte ab, mit dem mittelfristigen Ziel, die Sicherheit und Effektivität der Therapie zu erhöhen. In diesem Artikel werden einige ausgewählte technische Entwicklungen in der THS zusammenfassend darstellt.

Schlüsselwörter

Tiefe Hirnstimulation Generatorentwicklung Wiederaufladbare Systeme Programmierbarkeit Nebenwirkungen  

Technical innovations in deep brain stimulation

Summary

Although first introduced about 25 years ago deep brain stimulation (DBS) technology is still evolving at a high rate and most innovations have been developed as a result of pressure from increasing commercial competition. Technical innovations from recent years include rechargeable generators and new stimulation paradigms. Current and upcoming developments mainly aim at prediction of stimulation and unwanted side effects and hence improvement in safety and treatment efficacy. Some of the future keynote DBS technologies are summarized in this survey.

Keywords

Deep brain stimulation Generator development Rechargeable systems Stimulation paradigm Side effects 

Notes

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. J. Vesper ist Berater von Medtronic, St. Jude Medical und Boston Scientific. Er erhielt Zuwendungen für Forschungsreisen und Fortbildungen von St. Jude Medical. Im Rahmen einer DFG Studie finanziert Medtronic Stimulatoren für die THS. P.J. Slotty erhielt von St. Jude Medical Zuwendungen für Ausbildungsreisen und Vorträge. Alle im vorliegenden Manuskript beschriebenen Untersuchungen am Menschen wurden mit Zustimmung der zuständigen Ethik-Kommission, im Einklang mit nationalem Recht sowie gemäß der Deklaration von Helsinki von 1975 (in der aktuellen, überarbeiteten Fassung) durchgeführt. Von allen beteiligten Patienten liegt eine Einverständniserklärung vor.

Literatur

  1. 1.
    Aouizerate B, Martin-Guehl C, Cuny E et al (2005) Deep brain stimulation for OCD and major depression. Am J Psychiatry 162:2192PubMedCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Benabid AL, Pollak P, Louveau A et al (1987) Combined (thalamotomy and stimulation) stereotactic surgery of the VIM thalamic nucleus for bilateral Parkinson disease. Appl Neurophysiol 50:344–346PubMedGoogle Scholar
  3. 3.
    Butson CR, Mcintyre CC (2008) Current steering to control the volume of tissue activated during deep brain stimulation. Brain Stimul 1:7–15PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Carcieri S, Zhao Y, Van Dyck N et al (2013) Study design of a double-blind, randomized, controlled trial (RCT) evaluating the effects of short pulsewidth in deep brain stimulation (DBS) of the subthalamic nucleus for Parkinson’s disease (CUSTOM-DBS). Mov Disord 28 (Abstract Suppl, Sydney)Google Scholar
  5. 5.
    Coenen VA, Schlaepfer TE, Allert N et al (2012) Diffusion tensor imaging and neuromodulation: DTI as key technology for deep brain stimulation. Int Rev Neurobiol 107:207–234PubMedCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    Deuschl G, Schade-Brittinger C, Agid Y (2013) Neurostimulation for Parkinson’s disease with early motor complications. N Engl J Med 368:2038PubMedCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Deuschl G, Schade-Brittinger C, Krack P et al (2006) A randomized trial of deep-brain stimulation for Parkinson’s disease. N Engl J Med 355:896–908PubMedCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Fisher R, Salanova V, Witt T et al (2010) Electrical stimulation of the anterior nucleus of thalamus for treatment of refractory epilepsy. Epilepsia 51:899–908PubMedCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    Gimsa J, Habel B, Schreiber U et al (2005) Choosing electrodes for deep brain stimulation experiments – electrochemical considerations. J Neurosci Methods 142:251–265PubMedCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Group PSDS (2001) Deep-brain stimulation of the subthalamic nucleus or the pars interna of the globus pallidus in Parkinson’s disease. N Engl J Med 345:956–963CrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Hariz M (2009) Deep brain stimulation versus best medical therapy for advanced Parkinson’s disease. Lancet Neurol 8:223–224PubMedCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    Hilker R, Benecke R, Deuschl G et al (2009) Deep brain stimulation for Parkinson’s disease. Consensus recommendations of the German Deep Brain Stimulation Association. Nervenarzt 80:646–655PubMedCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Krauss JK, Volkmann J, Mundinger F et al (2004) Tiefe Hirnstimulation. Steinkopff, DarmstadtGoogle Scholar
  14. 14.
    Kuhn J, Grundler TO, Bauer R et al (2011) Successful deep brain stimulation of the nucleus accumbens in severe alcohol dependence is associated with changed performance monitoring. Addic Biol 16:620–623CrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    Schupbach WM, Maltete D, Houeto JL et al (2007) Neurosurgery at an earlier stage of Parkinson disease: a randomized, controlled trial. Neurology 68:267–271PubMedCrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    Steigerwald F, Reese R, Matthies C et al (2013) Increased therapeutic window with shorter pulse widths (60 μs) of deep brain stimulation in Parkinson’s disease. Mov Disord 28 (Abstract Suppl, Sydney)Google Scholar
  17. 17.
    Tass PA, Klosterkotter J, Schneider F et al (2003) Obsessive-compulsive disorder: development of demand-controlled deep brain stimulation with methods from stochastic phase resetting. Neuropsychopharmacology (Suppl 28)1:27–34Google Scholar
  18. 18.
    Vesper J, Chabardes S, Fraix V et al (2002) Dual channel deep brain stimulation system (Kinetra) for Parkinson’s disease and essential tremor: a prospective multicentre open label clinical study. J Neurol Neurosurg Psych 73:275–280CrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    Voges J, Kiening K, Krauss JK et al (2009) Neurosurgical standards in deep brain stimulation: consensus recommendations of the German Deep Brain Stimulation Association. Nervenarzt 80:666–672PubMedCrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    Volkmann J, Benecke R (2002) Deep brain stimulation for dystonia: patient selection and evaluation. Mov Disord 17(Suppl 3):112–115CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    Wallace BA, Ashkan K, Benabid AL (2004) Deep brain stimulation for the treatment of chronic, intractable pain. Neurosurg Clin N Am 15:343–357PubMedCrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    Wojtecki L, Vesper J, Schnitzler A (2011) Interleaving programming of subthalamic deep brain stimulation to reduce side effects with good motor outcome in a patient with Parkinson’s disease. Parkinsonism Relat Disord 17:293–294PubMedCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

Authors and Affiliations

  1. 1.Abteilung Funktionelle Neurochirurgie und Stereotaxie, Neurochirurgische KlinikUniversitätsklinikum DüsseldorfDüsseldorfDeutschland

Personalised recommendations