Positionierung der Stimulationselektrode | Epilepsiezentrum, Universitätsklinikum Freiburg

"Gewitter im Gehirn" Hirnschrittmacher hilft bei Epilepsie

Stand: 08.12.2022 17:10 Uhr

Seit September ist der erste minimalinvasiv platzierte Hirnschrittmacher für Epileptiker zugelassen, bei denen Medikamente nicht mehr helfen. Eine Studie zeigt: Betroffene haben deutlich weniger Anfälle.

Von Leila Boucheligua, Elisabeth Theodoropoulos und Ralf Kölbel, SWR

Mehr als eine halbe Millionen Menschen in Deutschland leiden an Epilepsie. Bei etwa einem Drittel von ihnen helfen Medikamente nicht oder nicht ausreichend. Epilepsien sind neurologische Erkrankungen mit einem vielfältigen Erscheinungsbild. Gemeinsam haben sie, dass von Zeit zu Zeit - meist ohne erkennbaren Anlass - epileptische Anfälle auftreten. Nach Angaben des Bundesministeriums für Gesundheit haben schätzungsweise zehn von 100 Menschen in ihrem Leben mindestens einen epileptischen Anfall. Laut Statistiken treten bei einem von 100 Menschen mehrfach und ohne ersichtlichen Auslöser Anfälle auf, sodass von einer Epilepsie gesprochen werden kann.

Ende September wurde nun der weltweit erste minimalinvasiv platzierte Hirnschrittmacher für Epilepsiepatienten zugelassen. Die neue Behandlungsmethode kann die Häufigkeit und Stärke epileptischer Anfälle, die auf bestimmte Hirnareale begrenzt sind, deutlich reduzieren. Das zeigen erste Studienergebnisse.

Ein "Gewitter im Gehirn"

Die Nervenzellen im Gehirn kommunizieren über elektrochemische Signale. Bei einem epileptischen Anfall ist dieses Zusammenspiel der Nervenzellen im Gehirn gestört. Bildlich wird auch von einem "Gewitter im Gehirn" gesprochen, denn die Störung führt dazu, dass einzelne Hirnbereiche oder das gesamte Gehirn zu viele Signale abgeben. Äußerlich kann sich das beispielsweise als Krampfanfall äußern.

Ursachen einer Epilepsie können unter anderem Schlaganfälle, Tumore oder auch Entzündungen der Hirnhaut oder des Gehirns sein. Daneben gibt es Hinweise auf genetische Veranlagungen, da Epilepsie in manchen Familien über mehrere Generationen auftritt. Epileptische Anfälle können unterschiedlich ablaufen und von wenigen Sekunden bis zu einigen Minuten dauern. Generalisierte Anfälle betreffen das ganze Gehirn und führen häufiger zu Bewusstlosigkeit und Krämpfen im ganzen Körper als fokale Anfälle.

Hirnschrittmacher | Precisis GmbH

Besonders flach - die Elektrode wird unter der Kopfhaut eingesetzt. Bild: Precisis GmbH

Zulassungsstudie am Universitätsklinikum Freiburg

Von fokalen Anfällen spricht man, wenn die Symptome nur durch die Beeinträchtigung bestimmter Bereiche des Gehirns ausgelöst werden. Typische Symptome können hier Zuckungen, Gefühlsstörungen oder auch Veränderungen der Sinneswahrnehmung sein. Der neu zugelassene Hirnschrittmacher eignet sich nur für Patienten, bei denen die Anfälle von bestimmten Hirnarealen ausgehen.

Die europäischen Zulassungsstudien für den neuartigen Hirnschrittmacher wurden am Epilepsiezentrum des Universitätsklinikums Freiburg geleitet. Bisher wurde der Hirnschrittmacher bei 32 Menschen eingesetzt, bei denen medikamentöse Behandlungen nicht ausreichend gewirkt haben und ein epilepsiechirurgischer Eingriff ins Gehirn - wie eine Entfernung oder Abtrennung der Gehirnregionen, die die Anfälle erzeugen - nicht in Frage kam.

Hirnschrittmacher wird unter der Kopfhaut platziert

Der Hirnschrittmacher besteht aus einer Elektrode, die die elektrischen Reize abgibt und einem Generator mit einer Batterie, der die Abgabe der Reize steuert. Ähnlich wie bei einem Herzschrittmacher wird der Generator im Rumpf eingesetzt. Über ein Kabel ist er mir der Elektrode verbunden, die unter der Kopfhaut platziert wird.

Das ist eine Besonderheit des Verfahrens, erklärt Andreas Schulze-Bonhage, Leiter der Zulassungsstudie. Da die Elektrode nicht im Gehirn eingesetzt werden muss, sondern direkt unter der Kopfhaut platziert wird, muss der Schädel nicht angebohrt werden. Damit birgt diese Behandlungsform nicht die Risiken einer Operation am Gehirn, wie Gefäßverletzungen oder Infektionen, so Schulze-Bonhage.

Täglich für etwa eine halbe Stunde gibt der Hirnschrittmacher durch den Schädel leichte elektrische Reize an ein festgelegtes Hirnareal ab. Laut Schulze-Bonhage spüren die Patienten die elektrische Stimulation wegen der geringen Intensität nicht.

Hirnschrittmacher | Precisis GmbH

Der Generator mit der Batterie wird im Rumpf der Patienten eingesetzt. Bild: Precisis GmbH

Chancen der neuen Behandlungsmethode

"Der Hirnschrittmacher kann das Leben von vielen Epilepsiepatienten fundamental verändern. Wir können damit Menschen, die teils Jahrzehnte unter einer nicht behandelbaren Epilepsie gelitten haben, sehr erfolgreich therapieren", sagt Schulze-Bonhage. Über alle Patienten gerechnet hatte die Hälfte der Betroffenen weniger Anfälle - bei ihnen nahm die Häufigkeit um etwa 50 Prozent ab. Bei einigen Behandelten war der Effekt sogar noch größer. Ein Patient konnte mit dem Hirnschrittmacher auftretende Anfälle akut beenden und somit motorische Anfälle um etwa 75 Prozent reduzieren.

Bei den meisten Stimulationsverfahren nimmt die Wirksamkeit über die Zeit zu, sodass es laut Schulze-Bonhage sehr interessant sein wird, über die nächsten Jahre auch die Langzeitdaten dieser Patienten zu analysieren.

Künstliche Intelligenz soll Anfälle frühzeitig erkennen

In einer Folgestudie in Freiburg soll die Therapie mit den Schrittmachern mittels Künstlicher Intelligenz weiter personalisiert werden. Über einen geschlossenen Regelkreis - ein sogenanntes "closed-loop-System" - kann die Hirnaktivität dauerhaft gemessen werden.

Eine Künstliche Intelligenz identifiziert dabei typische Anfangssignale eines epileptischen Anfalls, um sie durch gezielte Stimulation zu unterbrechen. Letztlich soll es damit gar nicht erst zu einem Anfall kommen. Ein weiteres Ziel dieser Studie ist es herauszufinden, welchen Patienten diese Therapieform hilft, sodass die Behandlung gezielt dieser Gruppe angeboten werden kann.

Hoffnung auch bei anderen Krankheiten?

Laut der Freiburger Studie könnte der neu entwickelte Hirnschrittmacher auch bei anderen neurologischen Erkrankungen eingesetzt werden, für die es bisher nur unzureichende Behandlungsmöglichkeiten gibt. Die mögliche Anwendungsspanne des Stimulationsverfahrens reicht von Schmerzbehandlungen über Rehabilitation nach einem Schlaganfall bis zu psychiatrischen Erkrankungen wie zum Beispiel schweren Depressionen.