ArchivDeutsches Ärzteblatt24/2009Tiefe Hirnstimulation als neuer Therapieansatz bei Epilepsien
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Hintergrund: Nach Erfolgen bei der Behandlung von Bewegungsstörungen wird die tiefe Hirnstimulation zunehmend auch für die Therapie anderer neurologischer wie psychiatrischer Erkrankungen, insbesondere von Schmerzstörungen und Epilepsien, interessant. Sie kann für pharmakoresistente Epilepsieformen eine neue Behandlungsoption sein.
Methoden: Auf der Basis einer selektiven, auf humane Anwendungen bezogenen Literaturrecherche und eigener experimenteller wie klinischer Erfahrungen wird der Entwicklungsstand von Verfahren zur tiefen Hirnstimulation bei Epilepsie dargestellt.
Ergebnisse: Konzeptuell kann die tiefe Hirnstimulation eingesetzt werden, um eine Ausbreitung epileptischer Anfälle zu verhindern oder ihre Generierung zu supprimieren. Verschiedene Zielpunkte im Gehirn wie Thalamus, subthalamischer Kern, hippocampale und neocorticale Foci sind derzeit von Interesse und werden in klinischen multizentrischen Studien analysiert. Parallel werden experimentelle Epilepsiemodelle zur Wahl geeigneter Stimulationsparameter, beispielsweise Reizfrequenz oder Stimulationsform, verwendet. Neuere klinische Studien zur Stimulation des epileptischen Fokus deuten bei Temporallappenepilepsien auf ein günstiges Verhältnis von Verträglichkeit und Wirksamkeit – allerdings an kleinen Patientenzahlen.
Schlussfolgerung: In den USA laufen zurzeit umfangreiche Studien zur Stimulation des Thalamus und von Foci der Hirnrinde. Basierend auf den günstigen Ergebnissen der Fokusstimulation vergleicht eine europäische multizentrische Studie derzeit die Wirksamkeit und Verträglichkeit der hippocampalen Stimulation mit operativen Behandlungsverfahren. Für die nächsten Jahre werden hieraus weichenstellende Ergebnisse erwartet, die den Stellenwert der tiefen Hirnstimulation zur Epilepsietherapie bestimmen.
Dtsch Arztebl Int 2009; 106(24): 407–12
DOI: 10.3238/arztebl.2009.0407
Schlüsselwörter: Epilepsie, Therapiekonzept, Arzneimittelwirksamkeit, Elektrostimulation, chirurgische Therapie
LNSLNS Die tiefe Hirnstimulation hat sich in den letzten Jahren als wirksame und über lange Zeiträume meist gut verträgliche Methode zur Behandlung von Bewegungsstörungen etabliert (1). Derzeit verfolgt man mit großem Interesse die Erweiterung des Spektrums behandelbarer Erkrankungen mit diesem Verfahren. Neben der Therapie von Schmerzsyndromen und psychiatrischen Erkrankungen zählt hierzu insbesondere die Möglichkeit einer innovativen Epilepsiebehandlung.

Epilepsiepatienten bleiben bislang in einem Drittel der Fälle auch nach pharmakologischen Behandlungsversuchen mit verschiedensten Antikonvulsiva weiterhin Anfällen ausgesetzt. In Deutschland sind derzeit mehr als 200 000 Patienten pharmakoresistent (e1). Auch die Antikonvulsiva der zweiten Generation haben an dieser Situation nicht viel ändern können.

Für einige Formen fokaler Epilepsien erzielen chirurgische Eingriffe bei zwei Drittel der Patienten eine Anfallsfreiheit (e2e4). Allerdings kommen nicht alle Patienten für diese Behandlungsmethode infrage, weil einerseits kein umschriebener Fokus identifiziert werden kann oder andererseits lagebedingt eine Entfernung des Fokus mit einem Risiko motorischer oder kognitiver Funktionseinbußen einhergehen würde.

Die Entwicklung alternativer Therapieverfahren ist daher besonders wichtig. Mit der Vagusnervstimulation ist seit 20 Jahren ein Stimulationsverfahren verfügbar, das über die Reizung des 10. Hirnnerven signifikant die Anfallsfrequenz oder -schwere reduzieren kann (2, 3). Neben einer akuten anfallsunterdrückenden Wirkung der elektrischen Reizung nimmt bei längerer Behandlungsdauer die Wirksamkeit zu, was auf einen zusätzlichen neuromodulatorischen Effekt hinweist. Soweit bisher bekannt, spielen diffuse Projektionssysteme des Hirnstamms (insbesondere des Locus coeruleus [e5]) für diesen krankheitsmodulierenden Effekt eine zentrale Rolle.

Die Vagusnervstimulation ist gut verträglich hinsichtlich Kognition und Affekt; Interaktionen bleiben aus. Typische Nebenwirkungen können in Infektionen des Implantates bestehen (2) oder aus einer Irritation des N. laryngeus recurrens resultieren und sind meistens transient (e6). Die Effektivität der Vagusnervstimulation ist vergleichbar einer zusätzlichen medikamentösen Behandlung (e7).

Verfahren zur tiefen Hirnstimulation können die Möglichkeit eröffnen, über andere Wirkmechanismen gezielt epileptisch aktive Netzwerke zu modulieren, und sind deshalb als innovative Behandlungsverfahren interessant. Im Folgenden wird daher eine selektive Übersicht über die Stimulationsverfahren zur Epilepsietherapie gegeben, die derzeit klinisch erprobt werden.

Anfallshemmende Wirkmechanismen von Stimulationsbehandlungen
Ein epileptisches Gehirn ist übererregbar. So mag zunächst überraschen, dass sich eine zusätzliche elektrische Reizung günstig auf das Auftreten epileptischer Anfälle auswirken soll. Abhängig von der Form solcher Reizungen kann tatsächlich potenziell eine epileptische Aktivität ausgelöst oder ein „Kindling“ induziert werden – also eine die epileptische Aktivität begünstigende Modulation neuronaler Netzwerke (e8, e9).

Galen (e10) beschrieb demgegenüber bereits 1976, dass unter bestimmten Umständen sensible oder sensorische Reize dazu beitragen können, epileptische Anfälle akut zu unterbrechen. Ähnliche klinische Beobachtungen berichteten namhafte Neurologen des 19. Jahrhunderts wie Brown-Sequard (e11), Jackson (e12) und Gowers (e13). Derzeitige Stimulationstherapien setzen zur Interferenz mit epileptischer Aktivität vorwiegend elektrische Reizungen unterschiedlicher Frequenzbereiche ein. Diese können etwa durch einen Depolarisationsblock Neuronen inaktivieren oder aufgrund der vorgegebenen rhythmischen Aktivität die Rekrutierbarkeit von Neuronen vermindern. Zudem können die Aktivierung hemmender Neurone und ihrer Projektionen sowie die Veränderung von Netzwerkeigenschaften (Desynchronisation; Anti-Kindling-Wirkungen) antiepileptisch wirken.

Wenngleich es für solche Wirkungen zum Teil tierexperimentelle Evidenz gibt (e14, e15), sind die wichtigsten Einzelmechanismen der verschiedenen Stimulationsbehandlungen bislang unzureichend bekannt. Insbesondere hängt die jeweilige Bedeutung dieser Mechanismen für die Wirksamkeit einer Stimulationstherapie kritisch vom gewählten Wirkort und von den Reizparametern ab.

Zielgebiete für eine antiepileptisch wirksame tiefe Hirnstimulation
Während sich zur Therapie von Bewegungsstörungen die Ansätze für Stimulationen unmittelbar aus der Basalganglien-Verschaltung ergeben, verfolgt man für die antiepileptische tiefe Hirnstimulation verschiedene Ansatzpunkte; die wichtigsten zeigt Grafik 1 (jpg ppt). Grundsätzlich kann man unterscheiden zwischen fokusfernen Stimulationen zur Modulation ausgedehnter Netzwerke und Reizungen zur Kontrolle des epileptogenen Areals selbst.

Kleinhirn
Erste Stimulationsbehandlungen führte man bereits in den 1970er- und 80er-Jahren durch Reizung des Kleinhirns durch. Das Konzept war hierbei, thalamische Kerne inhibitorisch zu kontrollieren durch die Modulation der Aktivität efferenter Kleinhirnkerne. Während erste offene Behandlungsserien für die meisten Patienten zu einer verbesserten Anfallskontrolle führten (e16e18), bestätigten kontrollierte Protokolle diese Effekte nicht (4, 5), ähnlich einer Reihe tierexperimenteller Studien (e19). Nachdem eine neuere doppelblinde, randomisierte Studie jedoch bei einer kleinen Patientenzahl nach einem mittleren Follow-up von 24 Monaten deutliche Anfallsreduktionen fand (6), muss die Rolle der Kleinhirnstimulation zur Epilepsiebehandlung weiterhin als offen betrachtet werden.

Nucleus subthalamicus
Reizungen des Nucleus subthalamicus wirken über eine Modulation des antiepileptischen Systems im dorsalen Mittelhirn („dorsal midbrain anticonvulsivant zone“). Tierexperimentell lassen sich durch Stimulation im Nucleus subthalamicus generalisierte und fokale Anfälle unterdrücken (e20, e21). Pilotserien aus Grenoble und Cleveland zeigten zwar günstige Effekte auf die Anfallsfrequenz (7, 8), unter den verwendeten Stimulationsparametern erschien die Anfallsreduktion für eine Weiterführung in umfangreicheren klinischen Studien nicht ausgeprägt genug.

Nucleus caudatus
Im Einklang mit tierexperimentellen Ergebnissen beschrieb eine Forschergruppe anfallsreduzierende Effekte bei der Reizung des Nucleus caudatus (e22e24). Die Datenqualität der Beschreibung der antiepileptischen Wirksamkeit wird jedoch kritisiert und der Stellenwert dieser Option bleibt derzeit offen.

Thalamus
Reizungen des Thalamus zur Epilepsiebehandlung wurden im Bereich des centromedianen Kerns (9, 10) und des anterioren Kerns durchgeführt. Während die Ergebnisse bei Stimulation des centromedianen Kerns in ihrer Güte variierten und diese Methode derzeit nur von einer Gruppe weiter verfolgt wird (11), steht die Reizung des anterioren Kerns im Mittelpunkt wissenschaftlichen Interesses. Dieser Thalamuskern hat als Schaltstelle des limbischen Systems eine enge Verbindung sowohl zu den Hippocampi als auch zu ausgedehnten neocorticalen Arealen (Abbildung 1 jpg ppt). Daher stellt er ein interessantes Zielgebiet zur Netzwerkmodulation dar, die sowohl auf den epileptogenen Herd als auch auf die Ausbreitung epileptischer Aktivität wirken kann.

In einer kanadischen Studie erzielte man bei den vier behandelten Patienten mit hochfrequenter Stimulation des anterioren Thalamuskerns Anfallsreduktionen um mehr als 50 %. Die Ergebnisse legten jedoch nahe, dass bereits die Effekte der bilateralen Tiefenelektrodeninsertion hierzu maßgeblich beitrugen (1214). Andere Pilotserien (15, 16) an fünf beziehungsweise vier Patienten mit nicht operablen fokalen Epilepsien verzeichneten ausgezeichnete Resultate mit einer Anfallsreduktion in vier von fünf beziehungsweise vier von vier Fällen; in der letzteren Studie um 84 bis 92 %. Derzeit wird in den USA im Rahmen einer großen multizentrischen Studie (SANTE) die Wirksamkeit und Verträglichkeit prospektiv und kontrolliert untersucht (e25). Mit Ergebnissen ist innerhalb des nächsten Jahres zu rechnen.

Epileptischer Fokus
Schließlich ist die direkte Reizung des epileptischen Fokus besonders interessant für die genannten antiepileptischen Wirkmechanismen – von einer akuten Blockade epileptischer Entladungen bis hin zur Anhebung von Schwellen für epileptische Aktivität über synaptische oder Netzwerkmechanismen.

Hierbei stellen neocorticale Herde besondere Herausforderungen: Sie sind oft ausgedehnt und es ist schwierig, das gesamte Areal durch elektrische Felder zu modulieren. Aus ersten Beschreibungen von Penfield und Jasper (1954) sowie aus systematischen Untersuchungen, bei denen mittels implantierter epicorticaler Elektroden prächirurgisch eloquente Areale (etwa der Sprachregion) abgegrenzt werden, weiß man, dass eine frühe epicorticale Reizung Anfallsmuster unterbrechen kann (Grafik 2 jpg ppt) (e26, e27). Wird nur ein Teil der Ursprungszone des Anfalls stimuliert, kann sich Anfallsaktivität von den nicht inaktivierten oder modulierten Arealen auf das übrige Gehirn ausbreiten (17). Dies kann die Wirksamkeit einer Stimulation in der Form, wie sie derzeit in einer amerikanischen Multicenter-Studie durchgeführt wird, beeinträchtigen. In Einzelfällen wurden auch über Jahre hinweg erhebliche Anfallsreduktionen durch Fokusstimulation berichtet (18).

Günstiger ist die anatomische Situation in umschriebenen Kerngebieten oder im Hippocampus, weil hier eine tiefe Hirnstimulation die Aktivität des gesamten Fokus modulieren kann. Vor acht Jahren berichtete eine mexikanische Gruppe von ausgezeichneten klinischen und elektrophysiologischen Effekten einer Hochfrequenzstimulation über implantierte Tiefenelektroden, die nach Ende der diagnostischen Phase zunächst belassen wurden (19, 20). Interessanterweise führte die hippocampale Reizung in SPECT-Untersuchungen (SPECT, „single photon emission computed tomography“) zu einer Zunahme der temporalen Minderperfusion auf der stimulierten Seite, was Ausdruck einer Hemmung der Fokusregion sein kann.

Dies war Ausgangspunkt für weitere kontrollierte Studien. Reizparameter und Stimulationsdauer variierten hierbei. So fand eine der vier Studien keine signifikanten Effekte bei monatlichem Wechsel von Stimulation und Pause (21). Zwei 2007 veröffentlichte Studien mit kontinuierlich fortgeführter Reizung berichten hingegen von anhaltenden Erfolgen auch nach Zeiträumen von 18 bis 36 Monaten. Einzelne Patienten wurden vollständig anfallsfrei, bei mehr als der Hälfte der pharmakoresistenten Patienten verminderten sich die Anfälle wesentlich (22, 23). Dieser Therapieansatz wird daher derzeit im Rahmen weiterer klinischer Studien auch in Europa intensiv verfolgt.

Wahl der Stimulationsparameter
Die elektrische tiefe Hirnstimulation erfolgt in der Regel durch Applikation von bipolaren Rechteckimpulsen. Oft wird hierzu die bei Bewegungsstörungen bewährte Reizfrequenz von 130 Hz eingesetzt, seltener andere Frequenzen wie 50 Hz oder niederfrequente Reizungen im Bereich von 0,1 bis 1 Hz. Ein kritisches Problem für klinische Studien ist bislang, dass man – ausgehend von der aktuellen Datenlage – keine „optimalen“ Stimulationsparameter wählen kann. Zum einen hängt die Wahl geeigneter Parameter von dem intendierten Wirkmechanismus ab. Zum anderen weist die Epileptologie aufgrund des anfallsartigen Charakters der Erkrankung spezifische Schwierigkeiten auf: Während man bei Bewegungsstörungen den Behandlungseffekt der tiefen Hirnstimulation oft schon im Operationssaal testen und somit rasch für den Patienten optimierte Stimulationsparameter wählen kann, zeigt sich der Behandlungseffekt bei Epilepsien erst im Langzeitverlauf. Eine systematische Modulation aller relevanten Reizparameter (insbesondere Reizfrequenz, Form der Pulse, Muster von Reizen) ist in klinischen Studien nur sehr eingeschränkt möglich. Deshalb wird an einigen Zentren (Gent, Freiburg) parallel an tierexperimentellen Modellen eine Vorauswahl geeigneter Reizformen untersucht (e28, e29), (www.bccn.uni-freiburg.de/research/projects/c3).

Neben der Reizform wird bei Epilepsien zunehmend auch die Möglichkeit einer „closed-loop“-Stimulation diskutiert. Dabei nutzt man einen geschlossenen Regelkreis von epileptischer Aktivität oder Vorläufern epileptischer Aktivität zur Unterdrückung von Anfällen. Während bei Bewegungsstörungen eine mehr oder weniger kontinuierliche Reizung zur Unterdrückung der Symptome erforderlich ist, treten epileptische Anfälle nur intermittierend auf und nehmen weniger als 1 % der Lebenszeit betroffener Patienten ein. Eine gezielte Intervention basierend auf einer frühen Erkennung oder Vorhersage von Anfällen (e30) könnte dazu beitragen, die derzeit in einem Bereich von einigen Jahren liegende Lebensdauer von Batterien der Stimulatoren auf ein Vielfaches zu erhöhen und mögliche Nebenwirkungen zu minimieren. Hierfür sind jedoch sowohl technische als auch algorithmische Verbesserungen erforderlich. Lediglich eine Gruppe (24, 16) nutzte bei thalamischer Stimulation einen Anfallsdetektionsalgorithmus. Die derzeit in den USA als „responsive neurostimulation“ bezeichnete multizentrische Studie zur Fokusreizung (e31, e32) zielt auf eine solche zeitlich gezielte Intervention basierend auf der Erkennung von Anfallsmustern. Aufgrund einer geringen Spezifität der Anfallserkennung ist jedoch fragwürdig, ob man von einer anfallsgetriggerten „closed-loop“-Stimulation sprechen kann.

Methodische Aspekte und Risiken
Bei der tiefen Hirnstimulation werden Stimulationselektroden stereotaktisch mit einer Präzision im Bereich von 1 bis 2 mm in Zielstrukturen implantiert. Dies erfolgt oft in Lokalanästhesie. Die exakte Lage wird mittels Magnetresonanztomographie sowie anhand von Registrierungen der elektrischen Aktivität und Stimulation bestimmt. Die Stimulatoreinheit mit Impulsgenerator, Steuereinheit und Batterie wird im Rumpfbereich platziert, eine Programmierung erfolgt transkutan.

Mögliche Nebenwirkungen können im Zusammenhang mit der Elektrodenimplantation oder als Folge der Stimulation auftreten. Bei stereotaktischen Elektrodenimplantationen besteht in Freiburg ein Risiko von circa 0,5 bis 1 % für symptomatische Blutungen und ein ebenfalls geringes Risiko von lokalen Infektionen an der Kabelverbindung oder an der Stelle der Stimulatorimplantation (e33). Eine Übersichtsarbeit berichtet über Infektionsraten von 6,1 %, Fehllagen von 4,4 %, Elektrodenbruch bei 1,8 % und Hautulzerationen bei 1,3 %. An deutschen Zentren wurden asymptomatische Blutungen in 1,6 % der Fälle, symptomatische Blutungen bei 1,3 % genannt, mit einer hieraus resultierenden permanenten Morbidität von 0,8 % und einer Mortalität von 0,4 % (e34). Im Rahmen von Epilepsiebehandlungen wurde bislang bei einem Patienten mit Kleinhirnstimulation eine Infektion berichtet (6). Bei hippocampaler Elektrodenimplantation wurden eine asymptomatische Blutung und eine Infektion aufgeführt (25).

Die Stimulationsparameter werden so gewählt, dass eine Gewebsschädigung vermieden wird (e35). In den genannten Fallserien waren Nebenwirkungen mild und selten beziehungsweise abwesend. Hierbei muss man allerdings berücksichtigen, dass die Fallzahlen in allen mittels tiefer Hirnstimulation behandelten Serien noch gering sind. Bei subthalamischer Stimulation traten in Einzelfällen leichte Muskelkontraktionen im Gesichtsbereich beziehungsweise Taubheit an den Extremitäten auf, die bei Reduktion der Reizintensität wieder sistierten (7). Bei anteriorer thalamischer Stimulation von Epilepsiepatienten kamen intensitätsabhängig Episoden von Bewusstseinsstörung und Verhaltensarrest bei einem Patienten vor; diese traten nur oberhalb einer gut tolerierten Schwellenintensität auf (16). Eine paranoide Psychose fünf Monate nach Stimulationsbeginn im anterioren Thalamus wurde als mögliche Folge einer plötzlichen vollständigen Unterbindung epileptischer Entladungen im Sinne einer forcierten Normalisierung gedeutet (16). Interessanterweise wurden bei chronischer Reizung des Hippocampus keine Verschlechterungen von Gedächtnisleistungen berichtet (22, 25).

Perspektiven
Die tiefe Hirnstimulation steht derzeit als neue Methode der Epilepsiebehandlung weltweit im Zentrum des klinisch-wissenschaftlichen Interesses. Viele Fragen wie die Wahl des optimalen Zielgebietes, der optimalen Stimulationsparameter und die Auswahl der für die individuelle Form der Stimulation am besten geeigneten Patienten sind noch offen. Bestätigen sich die zum Teil guten Ergebnisse von Pilotstudien in den derzeit laufenden kontrollierten multizentrischen klinischen Studien, so rückt eine breitere Anwendung wie im Falle der Vagusnervstimulation in greifbare Nähe (Abbildung 2 jpg ppt, Grafik 3 a und b gif ppt).

In den USA finden daher zurzeit mehrere multizentrische, prospektive Doppelblind-Studien zur Reizung des Thalamus und des epileptischen Fokus statt, deren Rekrutierung bereits abgeschlossen ist. Mit Ergebnissen ist 2009 zu rechnen. Erstmals wird derzeit auch in Deutschland eine Studie zur tiefen Hirnstimulation (CoRaStiR) durchgeführt. Hier haben Patienten mit pharmakoresistenter Epilepsie und Anfallsursprung im Hippocampus die Möglichkeit, sich im Rahmen einer europäischen multizentrischen Studie durch elektrische Reizung des Hippocampus behandeln zu lassen. Dabei wird randomisiert epilepsiechirurgisch oder mittels tiefer Hirnstimulation behandelt, um vergleichend die Wirksamkeit (Anfallsreduktion) und die Verträglichkeit (unter Einschluss kognitiver Leistungen) in einer größeren Patientengruppe beurteilen zu können.

Auch wenn nicht zu erwarten ist, dass die tiefe Hirnstimulation in ihrer Wirksamkeit der operativen Hippocampusresektion überlegen ist, so hat sie doch Chancen, sich als weniger invasive und verträglichere Methode zu etablieren. Bisherige Studien zur Hippocampusstimulation berichten übereinstimmend, dass die Stimulation Gedächtnisleistungen nicht beeinträchtigt (22). Darüber hinaus kann der Arzt oder Patient bei Nebenwirkungen die Form und die Intensität der Stimulation jederzeit kurzfristig modulieren. Neben der minimalen Invasivität der Stimulatorimplantation können die geringeren Risiken für unerwünschte Effekte einen wesentlichen Vorteil gegenüber üblichen operativen Behandlungsverfahren wie Resektion der Temporallappen oder selektiven Entfernungen von Amygdala und Hippocampus bedeuten. Bei unzureichender Wirksamkeit kann man nach einem Jahr einen epilepsiechirurgischen Eingriff durchgeführen. Bei partieller Anfallskontrolle sind individuelle Optimierungen der Stimulationsformen möglich.

Hippocampale wie thalamische Stimulation sind insbesondere für solche Patienten interessante Therapieoptionen, bei denen das Fehlen eines klar unilateralen Fokus und hohe Risiken einer Verschlechterung von Gedächtnisleistungen bei hoher kognitiver Beanspruchung gegen eine Operation sprechen.

Wenn sich der Erfolg bisheriger Behandlungsserien in den derzeit laufenden multizentrischen Studien mit kontinuierlicher Stimulation bestätigt, so bleiben weitere Aufgaben zu lösen. Sie umfassen die Optimierung der Reizformen, zu der neben klinischen Studien auch tierexperimentelle Untersuchungen beitragen müssen, und die Weiterentwicklung in Richtung einer zeitlich gezielte Stimulationstherapie. Fortschritte bei der computergestützten Anfallserkennung (24) und der -vorhersage (e30) werden hier eine zentrale Rolle spielen.

Weitere Informationen über die Europäische Studie zur Hippocampusstimulation (Controlled, randomized Stimulation versus Resection, CoRaStiR) unter www.epi-freiburg.de/aktuelles. Die Studie wird am Epilepsiezentrum Freiburg in enger Kooperation mit der Abteilung Allgemeine Neurochirurgie und mit der Abteilung Stereotaktische Neurochirurgie durchgeführt.

Interessenkonflikt
Prof. Schulze-Bonhage nimmt teil an einer multizentrischen europäischen Studie zur hippocampalen Tiefenstimulation bei Epilepsien. Die Stimulatoren dieser Studie werden von der Firma Medtronic kostenfrei zur Verfügung gestellt.

Manuskriptdaten
eingereicht: 4. 6. 2008, revidierte Fassung angenommen: 6. 11. 2008

Anschrift des Verfassers
Prof. Dr. med. Andreas Schulze-Bonhage
Epilepsiezentrum am Universitätsklinikum Freiburg
Breisacher Straße 64
79106 Freiburg
E-Mail: andreas.schulze-bonhage@uniklinik-freiburg.de

Summary
Deep Brain Stimulation as a New Treatment for Epilepsy
Background: Deep brain stimulation, known to be effective in the treatment of movement disorders, is now attracting increasing interest in the treatment of other neurological and psychiatric diseases, particularly pain syndromes and epilepsy. It may be a new treatment option for intractable epilepsy.
Methods: Selective literature review of human applications of deep brain stimulation in epilepsy presented together with the author's own experimental and clinical experience.
Results: Conceptually, deep brain stimulation might be used to prevent the spread of epileptic discharges or to suppress their generation. Various target structures in the brain, including the thalamus, the subthalamic nucleus, and foci in the hippocampus and neocortex, are currently of interest and are being analyzed in multicenter clinical studies. In parallel, experimental models of epilepsy are being used to help determine the suitable stimulation parameters, e.g., frequency or type of stimulation. Recent clinical studies on stimulation of epileptic foci indicate a favorable ratio of efficacy to adverse effects in the treatment of temporal lobe epilepsy, although only a small number of patients have been so treated to date.
Conclusions: Large-scale studies involving stimulation of the thalamus and of cortical foci are now underway in the United States. On the basis of the favorable results of focus stimulation, a multicenter study in Europe is currently comparing the safety and efficacy of hippocampal stimulation to that of other surgical treatments. These studies are expected to yield benchmark findings in the next few years that will determine the role deep brain stimulation will play in the treatment of epilepsy.
Dtsch Arztebl Int 2009; 106(24): 407–12
DOI: 10.3238/arztebl.2009.0407
Key words: epilepsy, treatment, efficacy, electrostimulation, surgery

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www.aerzteblatt.de/lit2409
The English version of this article is available online:
www.aerzteblatt-international.de
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