Sicherheit und therapeutische Maßnahmen von Tdcs bei Patienten mit refraktärer fokaler Epilepsie

Zu den nichtinvasiven Neurostimulationstechniken gehören die transkranielle Magnetstimulation (TMS) und die kathodische transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS). Von diesen eignet sich tDCS in einzigartiger Weise für die Massenverteilung und -behandlung, sogar zu Hause, da es leicht, tragbar, kostengünstig ist und ein günstiges Sicherheitsprofil aufweist. Bei tDCS wird ein unidirektionaler elektrischer Strom geringer Intensität (1-2 mA) an die Kopfhaut angelegt, um die zugrunde liegende kortikale Erregbarkeit zu beeinflussen. Einige kleine vorläufige Studien deuten darauf hin, dass kathodische tDCS epileptische Anfälle unterdrücken kann. Eine gut fundierte randomisierte kontrollierte Studie, die einen überzeugenden Wirksamkeitsnachweis erbracht hätte, wurde jedoch nicht durchgeführt. Diese Studie soll testen, ob tDCS Anfälle bei Patienten mit hartnäckiger fokaler neokortikaler Epilepsie reduziert. Die Hypothese ist, dass wiederholte tägliche Sitzungen mit kathodischer tDCS zu einer klinisch signifikanten Abnahme der Anfälle in dieser Population führen. Der erfolgreiche Abschluss dieser Pilotstudie ist ein wesentlicher erster Schritt in Richtung einer größeren placebokontrollierten Studie mit dem Ziel, die kathodische tDCS als neuartige, nicht-invasive und kostengünstige Behandlung für arzneimittelresistente Anfälle zu etablieren, und wird die dafür erforderlichen kritischen Daten liefern ein Antrag auf Erhalt der FDA-Zulassung für die Verwendung von tDCS bei der Behandlung von arzneimittelresistenter Epilepsie.

tDCS ist eine schmerzfreie Methode zur fokalen Hirnstimulation. tDCS basiert auf jahrzehntealten Beobachtungen, dass das Feuern von Nervenzellen durch elektrischen Gleichstrom (DC) mit niedriger Amplitude moduliert wird. Insbesondere hemmt kathodisches DC, wenn es auf die Großhirnrinde aufgetragen wird, das neuronale Feuern. Die Mechanismen, durch die kathodischer DC das neuronale Feuern reduziert, beziehen sich wahrscheinlich auf eine Hyperpolarisation der Somamembran, die auftritt, wenn das Neuron der apikalen Dendriten in einem konstanten elektrischen Feld zur Kathode orientiert ist. Die praktische Anwendung von tDCS ist einfach: Gleichstrom mit niedriger Amplitude wird über Kopfhautelektroden verabreicht, so dass die Großhirnrinde kathodischem Gleichstrom unter einer der Elektroden ausgesetzt ist, und die Rückelektroden (anoden) können irgendwo anders am Körper oder im Körper platziert werden komplexere Anordnungen, um Ströme an einem beliebigen Standort zu minimieren. tDCS-Methoden wurden kürzlich auch an Ratten für die Arbeit mit Krankheitsmodellen angepasst, die Erfolge bei der Unterdrückung von Anfällen zeigen. Zahlreiche tDCS-Studien haben gezeigt, dass die Technik gut verträglich und sicher ist. Die direkte elektrische Stromstimulation ist derzeit von der FDA für die extrakranielle Anwendung zugelassen, und FDA-Anträge für tDCS zur Behandlung von Stimmungsstörungen und chronischen Schmerzen sind in Bearbeitung.

tDCS-Einheiten sind außerdem kostengünstig und leicht. Die elektrische Versorgung kann aus herkömmlichen 9-Volt-Batterien erfolgen. Die Kopfhautelektroden können in Sekunden befestigt werden. tDCS lässt sich problemlos mit anderen Therapien kombinieren, wie sie beispielsweise zur Wiederbelebung eines akut verletzten Patienten erforderlich sind. tDCS wird derzeit als Behandlung für Epilepsie untersucht, bei der eine übermäßige kortikale Erregbarkeit ein herausragendes Merkmal des Krankheitsprozesses ist und bei der eine neuronale Hemmung von Vorteil sein kann. Daher kann tDCS bei Epilepsie eine praktische nicht-pharmakologische Therapie für die große Minderheit, etwa 35 %, der Patienten darstellen, deren Anfälle nicht durch Medikamente kontrolliert werden können.

Der in dieser klinischen Studie verwendete tDCS-Stimulator ist das STARSTIM-Gerät (Neuroelectrics, Inc). STARSTIM ist in der Lage, EEG vor, während und nach der tDCS-Stimulation aufzuzeichnen, und ermöglicht nicht nur ein detailliertes Verständnis der tDCS-induzierten Wirkung auf die neurale Aktivität, sondern kann schließlich als Anleitung zur Feinabstimmung der Stimulationsparameter und zur Verbesserung dienen tDCS-Protokoll basierend auf dem Entwicklungs-, Verhaltens-, Dynamik- und Krankheitszustand durch Closed-Loop-Systeme.

Das Starstim-Gerät wird mithilfe der NIC-Software, die für Neuroelectrics Instrument Controller (NIC) steht, ferngesteuert. Diese Anwendung ermöglicht es Ärzten, das Studienprotokoll mit allen definierten Parametern zu konfigurieren. Die bereitgestellte Softwareversion ermöglicht nur die Anwendung von tDCS-Protokollen auf die Probanden in der Studie.