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Medizin

Schädel-Hirn-Trauma: Low-Level-Licht­therapie erzielt Veränderungen in der Magnetresonanz­tomografie

Mittwoch, 23. September 2020

/Alexandr Mitiuc, stock.adobe.com

Boston – Kann ein Helm, der das Schädeldach mit Licht im Nahinfrarotbereich bestrahlt, die Erholung von Patienten mit Schädel-Hirn-Trauma beschleunigen? US-Mediziner haben die Therapie in einer randomisierten Studie in JAMA Network Open (2020; DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2020.17337) an Patienten mit leichtem Schädel-Hirn-Trauma erprobt und dabei Veränderungen in der Magnetresonanztomografie beobachtet. In einem Fragebogen kam es zu einer gewissen Verbesserung der Symptome.

Die Low-Level-Lichttherapie beruht auf biochemischen Eigenschaften von Cytochrom-c-Oxidase und anderen Enzymen der mitochondrialen Atmungskette, die Lichtstrahlen im Bereich von 600 bis 1.100 Nanometer absorbieren und dadurch in ihrer Aktivität angeregt werden. Dies könnte die Energieversorgung in den Zellen verbessern und die Nerven nach einem Schädel-Hirn-Trauma vor Schäden bewahren beziehungsweise Reparatur­vorgänge beschleunigen.

Tierexperimentelle Studien haben gezeigt, dass das Licht die Schädelkalotte zu einem (wenn auch geringen) Prozentsatz durchdringt. In den experimentellen Studien wurden Hinweise für eine neuroprotektive Wirkung gefunden.

Diese Erkenntnisse hatten Anfang der 2000er Jahre bereits zu klinischen Studien geführt. Die ersten beiden „NeuroThera Effectiveness and Safety Trials“ (NEST 1 und 2) hatten bei Patienten nach einem Schlaganfall Hinweise auf eine Wirksamkeit gefunden. Die anschließende Studie NEST-3 wurde jedoch nach Einschluss von 556 Patienten vorzeitig beendet, weil in einer Zwischenanalyse eine Wirksamkeit ausgeschlossen werden konnte (Stroke, 2014; DOI: 10.1161/STROKEAHA.114.005795).

Jetzt hat ein Team um Rajiv Gupta und Benjamin Vakoc vom Wellman Center for Photomedicine am Massachusetts General Hospital in Boston mit einem anderen Gerät einen erneuten Versuch unternommen.

Das Einsatzgebiet war dieses Mal das Schädel-Hirn-Trauma, von dem sich viele Patienten nur langsam und machmal nur mit bleibenden Hirnschäden erholen. Die Forscher haben deshalb einen Spezialhelm entwickelt, der auf seiner Innenseite mit zahlreichen Licht­quellen bestückt ist.

Der Lichthelm wurde in einer ersten klinischen Studie an 68 Patienten im Alter von durchschnittlich 51 Jahren getestet, die bei Stürzen oder Verkehrsunfällen ein leichtes Schädel-Hirn-Trauma entwickelt hatten (Glasgow Coma Scale 13 bis 15 von 15 Punkten, wobei 15 Punkte einen Normalzustand anzeigen).

Die Patienten wurden innerhalb von 72 Stunden nach dem Unfall 3 Mal für 20 Minuten (mit Intervallen von mindestens 12 Stunden) mit dem Lichthelm behandelt, wobei eine Low-Level-Lichttherapie nur bei der Hälfte der Patienten erfolgte. Die Energiedosis betrug 43 J/cm2, von denen nach den bekannten Transmissionswerten von Haut und Schädeldach etwa 3 % oder 1,3 J/cm2 auf der Oberfläche des Cortex ankommen sollten.

Primärer Endpunkt war die Sicherheit der Behandlung. Kein Patient berichtete über Nebenwirkungen. Unmittelbar nach der Behandlung sowie nach 2 Wochen, 3 Monaten und 6 Monaten wurde eine Magnetresonanztomografie durchgeführt. Dabei wurde die Integrität der Nervenfasern mittels der axialen und radialen Diffusivität sowie mittels der fraktionalen Anisotropie bestimmt.

Die 3 Parameter messen die Bewegung der Wasserstoffmoleküle, die durch die Magnet­felder angeregt werden. Diese Bewegungen werden durch die Zellmembranen der Nerven­fasern eingeschränkt, weshalb die Parameter indirekte Hinweise auf die Integrität der Nervenfasern geben. Nach den derzeitigen Vorstellungen werden bei einem Schädel-Hirn-Trauma vor allem die Nervenfasern beschädigt.

Nach den von Gupta und Vakoc vorgestellten Daten, waren bei der Diffusivität nach der Behandlung Vorteile erkennbar, die sich bei der radialen Diffusivität mit der Zeit vergrößerten. Die fraktionale Anisotropie war nach der Behandlung erhöht (was auf eine Schädigung hindeuten könnte), sie nahm im weiteren Verlauf jedoch deutlich ab.

Die Befragungen mit dem „Rivermead Post-Concussion Symptoms“-Fragebogen deuten ebenfalls auf eine raschere Erholung der Patienten nach der Low-Level-Lichttherapie hin. Die klinische Relevanz lässt sich jedoch noch nicht abschätzen. Da es sich um eine erste klinische Studie einer einzelnen Klinik an einer kleinen Fallzahl handelt, die primär die Sicherheit der Behandlung prüfen sollte, sind weiterreichende Aussagen zur Effektivität derzeit nicht möglich.

Eine Abbildung des Helms befindet sich im Supplement der Studie, Abb. 1 auf Seite 12 © rme/aerzteblatt.de

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