211service.com
Hersenimplantaat vermindert epileptische aanvallen
Een hersenimplantaat dat is ontworpen om het begin van aanvallen te detecteren en te blokkeren, kan hun frequentie aanzienlijk verminderen bij mensen met moeilijk te behandelen epilepsie, volgens de resultaten die op maandag zijn bekendgemaakt. neuropace , een startup in Mountain View, CA, die het apparaat heeft ontwikkeld, is van plan om volgend jaar goedkeuring te vragen aan de regelgevende instanties.
Zappende aanvallen: Wanneer het apparaat in de hersenen is geïmplanteerd, kan het de abnormale elektrische activiteit detecteren die voorafgaat aan een aanval en reageren met een specifiek patroon van elektrische schokken.
Het klinkt veelbelovend, zegt Jaimie Henderson , een neurochirurg aan de Stanford University die niet betrokken is bij Neuropace of bij de klinische onderzoeken. De demonstratie dat een dergelijk systeem effectief kan zijn, is een grote stap voorwaarts.
Ongeveer 30 tot 50 procent van de epilepsiepatiënten kan hun aanvallen niet adequaat onder controle krijgen met medicatie, een cijfer dat neerkomt op honderdduizenden patiënten in de Verenigde Staten. Sommigen nemen hun toevlucht tot een operatie, waarbij het deel van de hersenen waar de aanval ontstaat, wordt verwijderd. Maar niet iedereen heeft deze optie - de abnormale activiteit kan beginnen in hersengebieden die verantwoordelijk zijn voor taal of zicht en kan dus niet operatief worden vernietigd zonder ernstige gevolgen.
Het Neuropace-systeem, de Responsive Neurostimulator genaamd, is een van de weinige elektrische stimulatieapparaten die beschikbaar of in ontwikkeling zijn voor epilepsiepatiënten. Deze apparaten zijn ontworpen om de ongecontroleerde elektrische storm van een aanval tegen te gaan met een extern geleverde stroom.
Terwijl andere apparaten het zenuwstelsel continu of in een vooraf bepaald patroon stimuleren, is het Neuropace implantaat uniek omdat het de hersenen bewaakt en alleen elektrische schokken afgeeft wanneer het de abnormale elektrische activiteit detecteert die het begin van een aanval signaleert. Het is alsof je een vonk dooft voordat het een vlam wordt, zei Martha Morrell, Chief Medical Officer van Neuropace, op een persconferentie in de American Epilepsy Society. jaarlijkse bijeenkomst Maandag in Boston.
Het apparaat bestaat uit een neurostimulator die kleiner is dan een pak kaarten. Het is chirurgisch geïmplanteerd in een uitgehold deel van de schedel, samen met een set elektrische leidingen die zowel elektrische activiteit kunnen registreren als elektrische schokken kunnen afgeven. De leads worden ofwel op het oppervlak van de hersenen of diep in het hersenweefsel geplaatst, afhankelijk van waar de aanvallen van een patiënt beginnen. Chirurgen lokaliseren deze plek, bekend als de aanvalsfocus, voorafgaand aan de operatie met behulp van een combinatie van beeldvorming van de hersenen en elektro-encefalogram (EEG) -opnamen, die de hersenactiviteit meten van oppervlakte-elektroden op de schedel, of elektrocorticografie (ECoG), waarin de activiteit direct wordt geregistreerd vanaf het oppervlak van de hersenen.
Het apparaat, dat een batterij en een kleine computer bevat, controleert continu de elektrische activiteit. Naarmate de [elektrische activiteit] hoger in amplitude wordt, is het apparaat geprogrammeerd om dat als een significante gebeurtenis te identificeren en een stimulus af te geven, zei Morrell op de conferentie. Het systeem evalueert vervolgens het EEG opnieuw en bepaalt of verdere stimulus nodig is.
Volgens de resultaten van een klinische proef met bijna 200 epilepsiepatiënten die niet reageerden op ten minste twee medicijnen, verminderde het apparaat de frequentie van aanvallen met 29 procent, vergeleken met een vermindering van 14 procent bij degenen die een placebobehandeling kregen (ze zijn geïmplanteerd met het apparaat, maar het was niet ingeschakeld). Bijna de helft van de patiënten die de behandeling kregen, zag een vermindering van 50 procent of meer in de frequentie van aanvallen.
Experts zeggen dat de reactie vergelijkbaar is met twee andere geïmplanteerde apparaten: de nervus vagus stimulator, een door de FDA goedgekeurd apparaat dat indirect de hersenen stimuleert door elektrische schokken af te geven aan een deel van het perifere zenuwstelsel dat de nervus vagus wordt genoemd; en een experimenteel apparaat voor diepe hersenstimulatie van Medtronic dat zich richt op een sterk verbonden deel van de hersenen dat de voorste thalamus wordt genoemd. Diepe hersenstimulatie is momenteel goedgekeurd voor de behandeling van de ziekte van Parkinson.
Gegevens stortvloed: Een patiënte zwaait met een toverstokje boven haar hoofd om gegevens te downloaden die voor en na de stimulatie door het Neuropace-apparaat zijn geregistreerd.
Hoewel de resultaten van het onderzoek bescheiden lijken, benadrukken de neurochirurgen die de klinische onderzoeken hebben geleid dat de patiënten in het onderzoek ernstige epilepsie hadden. Deze patiënten hadden vaak aanvallen, minstens drie per periode van 28 dagen, en velen hadden drie keer zoveel, zegt Gregory Bergey , een neuroloog en directeur van het Johns Hopkins Epilepsy Center aan de Johns Hopkins University in Baltimore, die een deel van het Neuropace-onderzoek leidde. De meeste patiënten hadden 20 jaar of langer aan epilepsie geleden en slikten gemiddeld drie medicijnen om de hun toevallen. Een derde had al nervus vagus stimulatie geprobeerd en een derde had al een epilepsieoperatie ondergaan.
Het klinkt ongelooflijk invasief, maar deze patiënten hebben een vorm van de ziekte die zo verschrikkelijk is dat ze bijna bereid zijn om alles te proberen wat we kunnen doen om hun aanvallen te stoppen, zegt Kenneth Vives , een neurochirurg bij Yale die ook een deel van de klinische proef leidde. We zouden gelukkiger zijn geweest als we een beter effect hadden gezien, maar deze patiënten hadden alles geprobeerd. Deze winsten zijn dus behoorlijk groot.
Volgens de studie lijken zowel de procedure als het apparaat relatief veilig. Enkele patiënten kregen infecties of bloedingen, maar in een lager tempo dan bij vergelijkbare procedures. En degenen die met het apparaat werden behandeld, vertoonden geen verschillen in tekenen van depressie of geheugenstoornissen in vergelijking met degenen die de schijnbehandeling kregen. Hoewel het invasief is, is een van de voordelen van het apparaat dat het niet de bijwerkingen heeft van veel medicijnen tegen epilepsie, zoals slaperigheid of dubbelzien, zegt Bergey.
Een nadeel is dat het toestel vrij complex in gebruik is. Na de operatie doorlopen patiënten een optimalisatieperiode, waarin artsen het programmeren om een typisch patroon te herkennen dat voorafgaat aan de aanval en een bepaald patroon van elektrische activiteit af te geven. Patiënten zwaaien met een staafje over het apparaat om gegevens te downloaden die voor en na de stimulatie zijn vastgelegd, zodat artsen kunnen controleren hoe goed deze parameters werken en ze dienovereenkomstig kunnen aanpassen. Er is een steile leercurve, zegt Vives. Maar toen we ervaring opdeden, was het niet zo moeilijk.
Omdat het apparaat zo nieuw is, denken onderzoekers dat de effectiviteit ervan zal verbeteren naarmate ze meer leren over wat het beste werkt bij individuele patiënten. Sinds het begin van de proef hebben onderzoekers bijvoorbeeld geleerd dat het meest effectieve stimulatiepatroon gedeeltelijk wordt voorspeld door de plek in de hersenen waar de aanval ontstaat. De meeste patiënten in de studie hebben aanvallen die hun oorsprong vinden in de hippocampus, hoewel sommigen abnormale activiteit vertoonden die hun oorsprong vond in delen van de cortex of in beide gebieden. We hebben geleerd dat mensen met een hippocampus-oorsprong de neiging hebben om beter te reageren op hoogfrequente prikkels, zei Morrell, terwijl degenen wiens aanvallen uit de neocortex komen, beter reageren op wat lagere frequenties.
Neurochirurgen zijn ook enthousiast over het potentieel van het apparaat om hen te helpen epilepsie beter te begrijpen. We hebben in sommige gevallen vier tot vijf jaar onafgebroken activiteit, zegt Bergey, vastgelegd terwijl mensen hun dagelijkse leven leiden.
Er zijn allerlei interessante fenomenen waar we naar kunnen kijken en begrijpen, voegt Vives toe. Onderzoekers kunnen bijvoorbeeld bepalen of de patronen die het begin van een aanval aangeven in de loop van de tijd veranderen, of dat er bepaalde factoren zijn die de uitkomst van een aanval voorspellen. Dit zijn vragen die we voorheen nooit konden beantwoorden, zegt Vives.