tDCS bei Patienten mit akutem Schlaganfall (tDCS)

In einem Mausmodell wurde gezeigt, dass eine kathodische Polarisation der kortikalen Oberfläche mit Intensitäten von 30 µA und höher die sich ausbreitende Depression vollständig blockierte. Es gibt keine Studie, die dies bei Schlaganfallpatienten belegt. tDCS ist ein leistungsfähiges Werkzeug, um die Erregbarkeit motorischer Bereiche zu modulieren. Die kathodische tDCS induziert eine Abnahme der Amplituden der motorisch evozierten Potentiale um 30–50 %. In einer anderen Studie induzierte die kathodische Stimulation im Vergleich zur Scheinstimulation eine verlängerte Abnahme der taktilen Diskriminierung, während die Scheinstimulation dies nicht tat. In unserer Studie wird eine kathodische Stimulation über den lateralen motorischen Bereich (C3 oder C4, 10-20-System) mit einer Intensität von 2 mA abgegeben, um zu beurteilen, ob eine Hemmung, eine Hyperpolarisation der mittleren Hirnarterie, ein Schlaganfall, ein ischämischer Halbschatten sein könnte erhalten.

tDCS zeichnet sich durch ein hervorragendes Sicherheitsprofil aus. tDCS-Studien an Patienten wurden mit Intensitäten zwischen 1 und 2 mA durchgeführt. Die Sicherheit für diese Intensitäten wurde nachgewiesen. Geringfügige tDCS-Nebenwirkungen bei gesunden Menschen und Patienten mit unterschiedlichen neurologischen Störungen wurden berichtet. Diese tDCS-Studien wurden für ein breites Spektrum an neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen durchgeführt, darunter Schmerzen, Depressionen, Parkinson-Krankheit und Schlaganfall-Rehabilitation. Leichtes Kribbeln, mäßige Müdigkeit, Jucken unter den Stimulationselektroden, Kopfschmerzen wurden beschrieben. Auch Tinnitus wurde berichtet.

In Humanstudien beträgt die Dauer der tDCS-Stimulation im Allgemeinen zwischen 3 und 40 Minuten in iterativen Sitzungen. In unserer Studie wird mit tDCS weniger als 4:30 Uhr nach Beginn der Symptome begonnen. Studien mit murinen Schlaganfallmodellen zeigten, dass kathodische tDCS, die 45 Minuten nach Okklusion der mittleren Hirnarterie begann und 6 Stunden dauerte, eine neuroprotektive Wirkung hatte, die das Infarktvolumen um 30 % reduzierte (20 % in der Gruppe mit 4 Stunden Dauer im Vergleich zur Scheininjektion). Basierend auf diesen Daten wird tDCS in unserer Studie 20 Minuten pro Stunde während 6 Stunden geliefert. Übliche neurovaskuläre Behandlungen (i.v. Thrombolyse, Thrombektomie, falls angezeigt) bleiben unverändert.

Einige Simulationsstudien haben gezeigt, dass ungefähr die Hälfte des während tDCS injizierten Stroms durch die Kopfhaut geleitet wird. Bei Reizströmen von 2 mA liegt die Stromdichte in relevanten Hirnregionen in der Größenordnung von 0,1 A/m2, was einem elektrischen Feld von 0,22 V/m entspricht. Induzierte Hautverbrennungen sind selten. Hautverbrennungen gehen ein schmerzhaftes Gefühl voraus. Mit Kochsalzlösung getränkte Schwämme, die unter die Elektroden gelegt werden, müssen feucht bleiben, um diese Verbrennungen zu vermeiden. In unserer Studie werden die Patienten stündlich zur Verträglichkeit der tDCS-Stimulation befragt. Die Impedanzwerte der tDCS-Elektroden werden stündlich überprüft.

Es wurde eine Kopfelektrodenmontage gewählt. Ein Setup mit M1-Platzierung der Zielelektrode (C3 oder C4, 10-20-System) und einer extrazephalen Platzierung der Gegenelektrode (Schulter) führt zu einem zwei- bis dreifach höheren elektrischen Feld im Hirnstamm im Vergleich zu den häufigeren verwendeter kranialer Aufbau mit der Zielelektrode über M1 und der Gegenelektrode über dem kontralateralen frontopolaren Bereich (FP2 oder FP1, 10-20-System). Berichtete Änderungen der zerebralen Autoregulation könnten über die Stimulation der autonomen Zentren des Hirnstamms vermittelt worden sein. Die Verwendung einer kranialen Neutralelektrodenmontage wird daher empfohlen. Gemäß diesen Empfehlungen befinden sich in unserer Studie die beiden Elektroden in einer kranialen Position: C3 oder C4 und FP2 oder FP1 (10-20-System).

Das Hauptziel unserer Studie ist es zu beurteilen, ob kathodische tDCS über M1 (C3 oder C4) bei akuten Schlaganfallpatienten es ermöglichen, die Penumbra zu erhalten und das Infarktvolumen zu reduzieren (MRT Tag 1 versus Aufnahme-MRT).

Nebenziele sind:

1. um zu bestimmen, ob tDCS das klinische Ergebnis 7 Tage nach einem Schlaganfall verbessert, unter Verwendung der National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS)
2. um zu bestimmen, ob tDCS das klinische Ergebnis 3 Monate nach einem Schlaganfall unter Verwendung der Rankin-Skala verbessert
3. Um tDCS-Nebenwirkungen zu beurteilen