Hilfe für Epileptiker

Forscher an der Universitäten MIT und Harvard haben ein neues Gerät entwickelt, mit dem sich künftig epileptische Anfälle erkennen und sofort behandeln lassen sollen. Erste Tests an Patienten stehen kurz bevor.

Derzeit leiden allein in den USA zwei Millionen Menschen an Epilepsie, weltweit ist jeder Hundertste betroffen. Nur etwa die Hälfte der Patienten kann dabei ihre Krankheit mit Medikamenten in den Griff bekommen; der Rest der Betroffenen wechselt von Wirkstoff zu Wirkstoff, bis der jeweils richtige gefunden ist. Schlimmer noch: Ist der Auslöser der Epilepsie ein Hirntrauma, sind Medikamente gänzlich unwirksam.

John Guttag vom MIT-Labor für Informatik und Künstliche Intelligenz arbeitet zusammen mit seinem Kollegen Ali Shoeb nun an einer technischen Lösung. Unterstützt werden sie von Steven Schachter, einem Neurologen an der Harvard Medical School.

Das von dem Team entwickelte Gerät wird ähnlich wie ein Herzschrittmacher in die Brust des Patienten implantiert. Es ist an eine Elektrode angeschlossen, die den Nervus Vagus umschließt. Der Vagus ist ein langer Nerv, der vom Hirnstamm durch den Hals in den Unterleib führt. Der so genannte Vagus-Nerven-Stimulator, kurz VNS, besitzt zwei Modi, wie Guttag erklärt. Der eine stimuliert den Nerv in bestimmten Intervallen elektrisch: "Diese periodische Stimulation hat auf längere Sicht einen prophylaktischen Effekt, wie verschiedene Studien nahelegen." Ob dem wirklich immer so ist, muss sich allerdings noch abschließend zeigen.

Der andere Modus lässt sich je nach Bedarf auslösen - er verwendet eine stärkere elektrische Stimulation. Sie kann in der aktuellen Gerätevariante vom Patienten selbst ausgelöst werden, wenn dieser das Einsetzen eines Anfalls spürt und diesen stoppen möchte. Obwohl auch hier noch unklar ist, warum dies in der Praxis funktioniert, gäbe es diverse Anzeichen dafür, dass sich die Anfälle mit dem VNS mildern ließen, meint Guttag.

Doch noch gibt es dabei ein weiteres Problem: Um den "On Demand"-Modus auszulösen, muss sich der Patient erst einen Magnetgürtel um die Brust legen - und das, wenn er einen nahenden Anfall spürt, erklärt Harvard-Mann Schachter. Deshalb müsse der Betroffene ein Gefühl für die frühen Anzeichen eines Anfalls bekommen, damit noch genügend Zeit bleibe, um zu reagieren.

"In meinen Experimenten konnten das allerdings mehr als die Hälfte der Patienten nicht", meint Schachter. Schlimmer noch: Selbst diejenigen, die es schafften, den Magnetgürtel einzusetzen, erlebten nur in einem von vier Fällen Linderung. Grund könnte ein Latenzeffekt sein: Jede Verzögerung macht die Verhinderung der epileptischen Symptome schwerer.

"Ein Teil des Problems mit dem VNS ist, dass er kein geschlossenes System ist - es gibt keine Rückmeldung an das Gerät", meint Steven Rothman, Neurologe an der Washington University in St. Louis. Das Gerät wäre wohl effektiver, wenn es selbst Anfälle erkennen könnte.

Eine neue Version des Guttag-VNS-Systems, das in den nächsten Monaten an 10 bis 20 Patienten getestet werden soll, versucht das Problem nun aber zu lösen. Es erhält Feedback vom Patienten. So wird etwa die Gehirnaktivität mit Hilfe eines EEG überwacht, dessen Daten ständig durch eine Erkennungssoftware laufen. Wird ein Anfall erkannt, aktiviert das Gerät den Elektromagneten über der Brust des Patienten, womit dann wiederum das implantierte VNS auslöst.

Anfänglich werden die EEG-Elektronen in Form einer Haube getragen, die an eine Badekappe erinnert. Immer am Mann sein müsse sie aber wohl nicht, meint Guttag, sinnvoll sei sie aber in Gefährdungssituationen wie beim Autofahren. Langzeitziel ist allerdings, den EEG-Teil so gut es geht zu verstecken - beispielsweise unter einem Haarteil oder als direktes Hirnimplantat. Auch der elektromagnetische Teil, den man sich jetzt noch umschnallen muss, soll in das VNS-Implantat wandern. Die Mechanik des Gerätes sei noch recht krude, gibt Schachter zu, doch der wichtige Algorithmus arbeite bereits zuverlässig.

Ziel der Anti-Epilepsie-Software ist es, Anzeichen eines Anfalls deutlich früher zu erkennen als das ein Patient selbst könnte. So ließe sich das Gerät nicht nur dazu nutzen, einen Anfall abzumildern, sondern ihn eventuell ganz zu verhindern.

Der VNS ist nicht das einzige Gerät, das derzeit gegen Epilepsie entwickelt wird. Der so genante "Response Neurostimulator" vom kalifornischen Unternehmen NeuroPace wird derzeit in klinischen Tests geprüft. Auch hier wird versucht, einen Anfall möglichst früh zu erkennen. Das Gerät stimuliert allerdings nicht den Nervus Vagus, sondern das Gehirn direkt mit implantierten Elektroden.

Theoretisch müsste der Response Neurostimulator es dadurch einfacher haben, Anfälle früh zu erkennen, meint der Neurologe und Bioingenieur Brian Litt vom Universitätskrankenhaus in Philadelphia. Die Erkennungselektroden könnten dabei direkt am Gehirn angebracht werden. Werden sie außerhalb des Hirns platziert, vermindert dies die Signalqualität.

Guttag hält dies jedoch eher für einen Vorteil - der VNS sei weniger invasiv, weil man nichts direkt ins Gehirn implantiere. Litt glaubt auch, dass ein solches Gerät von den Patienten gut aufgenommen werden würde. Sollte sich die Technik als zuverlässig erweisen, könnte sie für Epileptiker das erreichen, was Herzschrittmacher und implantierte Defibrilatoren für Herzkranke bedeuten. "Ohne die Automatik ist das Gerät aber wie ein Herzschrittmacher, den man im Notfall gegen die Brust schlagen muss", meint Litt.

Übersetzung: Ben Schwan. (nbo)