Neues zu operativen Techniken: Aktuelle Kontroversen und Wissenswertes für den Neurologen

Zusammenfassung

Bei der tiefen Hirnstimulation zur Behandlung von Bewegungsstörungen, insbesondere der Parkinson-Erkrankung, verläuft der Eingriff im Allgemeinen nach einem standardisierten Algorithmus, welcher von Zentrum zu Zentrum in verschiedenen Aspekten variieren kann. Ein Punkt, welcher besonders kontrovers diskutiert wird, ist die Frage, welche Nachteile bzw. welche Vorteile es haben könnte, den stereotaktischen Eingriff in Vollnarkose durchzuführen. Wir diskutieren in dem vorliegenden Beitrag sowohl Kontra- als auch Pro-Argumente, ohne dass ein Konsens zwischen den Autoren besteht. Gegen einen Eingriff in Vollnarkose sprechen unter anderem die folgenden Argumente: die Ableitung von Einzelzellableitungen mittels Mikroelektroden ist schwieriger zu interpretieren; die Identifikation des sensomotorischen Areals in der Zielstruktur ist nicht möglich oder deutlich eingeschränkt; eine ausführliche intraoperative Austestung durch Makrostimulation mit der Bestimmung von Schwellenwerten für eine Besserung der Symptomatik aber auch für das Auftreten von stimulationsbedingten Nebenwirkungen ist nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich; operationsbedingte Komplikationen sind rascher bemerkbar; und schließlich wurden im Vergleich bessere Ergebnisse bei Operationen im Wachzustand erzielt. Für einen Eingriff in Vollnarkose sprechen: manche Patienten können operiert werden, welche sonst überhaupt nicht operationsfähig wären, beispielsweise Parkinson-Patienten mit schwerem Off-Zustand, Dystoniepatienten mit schweren phasischen Bewegungen und Patienten mit Angstzuständen; bei manchen Patienten stellt die Intubation einen effektiven Aspirationsschutz dar; eine Mikroelektrodenableitung ist prinzipiell möglich, erfordert jedoch eine unterschiedliche Beurteilung. Im Weiteren wird eine neuere operative Technik geschildert, welche bislang vorwiegend bei Patienten mit chronischen Schmerzzuständen zur Anwendung kam: die Implantation von Elektroden in multiple Zielpunkte. Bei der alternativen akuten Stimulation kann das optimale Zielgebiet während einer Testphase mit Externalisierung der Elektroden ausgewählt werden, beispielsweise thalamische versus pallidale Stimulation bei Patienten mit dystonem Tremor. Bei der alternativen chronischen Stimulation kann im Langzeitverlauf auch nach Monaten oder Jahren ein Wechsel des Stimulationsgebietes vorgenommen werden, beispielsweise bei Patienten mit sekundären Dystonien, bei welchen der optimale Zielpunkt unklar bleibt. Bei der additiven Stimulation wird über mehrere Elektroden gleichzeitig stimuliert. Für die additive Stimulation im selben Zielpunkt sind Patienten mit ausgeprägtem Aktionstremor geeignet, während die Stimulation mehrerer Zielpunkte sich bei Parkinson-Patienten mit zusätzlicher Dystonie anbietet (Nucleus subthalamicus und Pallidum), oder solchen die eine schwere posturale Instabilität haben (Nucleus subthalamicus und Nucleus pedunculopontinus). Weitere Erfahrungen mit diesen Methoden sind notwendig.

Abstract

Deep brain stimulation for the treatment of movement disorders, in particular Parkinson's disease, is generally performed according to a standardised algorithm which may vary in specific aspects from centre to centre. One issue that creates remarkable controversy is the question as to which advantages or disadvantages the performance of the stereotactic procedure in general anaesthesia might have. Here we discuss the arguments pro and contra, without establishing a consensus between the authors. The following facts argue against a procedure in general anaesthesia: single cell recordings with microelectrodes are much more difficult to interpret; the sensorimotor areas within the target structures are harder to identify or they cannot be identified at all; a thorough intraoperative test stimulation via the macroelectrodes to determine thresholds both for the improvement of symptoms and stimulation-induced side effects is limited or not possible; sequelae secondary to the operative procedure are noted earlier, and, finally, in comparison better results have been achieved with awake procedures. Facts arguing for general anaesthesia are: some patients can be operated who otherwise would not have been considered suited for the procedure, for example, Parkinson's disease patients in severe off states, dystonia patients with severe phasic or tonic movements, and patients with anxiety disorders; in some other patients intubation offers an effective protection from aspiration; microelectrode recording is possible, however, it requires special considerations. The article also describes a new operative technique which has been used thus far primarily in patients with chronic pain: implantation of electrodes in multiple targets. With the option of alternative acute stimulation, the optimal target may be chosen while elctrodes are externalised for test stimulation, for example, thalamic versus pallidal stimulation in patients with dystonic tremor. When alternative chronic stimulation is used, it is possible even at the long-term after months or years to change the target for stimulation which is useful, for example, in patients with secondary dystonia in whom the optimal target remains unclear. Additive stimulation allows simultaneous stimulation via different electrodes. Stimulation via two electrodes in the same target appears to be beneficial, in particular for patients with marked action tremor, while stimulation in different targets is useful for patients with parkinsonism and dystonia (subthalamic nucleus and pallidum), or those with severe postural instability (subthalamic nucleus and pedunculopontine nucleus). However, more experience with these methods is still needed.

Schlüsselwörter

tiefe Hirnstimulation - Parkinson - Dystonie - Thalamus - Pallidum

Key words

deep brain stimulation - Parkinson - dystonia - thalamus - pallidum

Literatur

• 1 Herzog J, Volkmann J, Krack P. et al . Two-year follow-up of subthalamic deep brain stimulation in Parkinson's disease.  Mov Disord. 2003;  18 1332-1337
• 2 Timmermann L, Wojtecki L, Gross J. et al . Ten-Hertz stimulation of subthalamic nucleus deteriorates motor symptoms in Parkinson's disease.  Mov Disord. 2004;  19 1328-1333
• 3 Timmermann L, Braun M, Groiss S. et al . Differential effects of levodopa and subthalamic nucleus deep brain stimulation on bradykinesia in Parkinson's disease.  Mov Disord. 2008;  23 218-227
• 4 Voges J, Volkmann J, Allert N. et al . Bilateral high-frequency stimulation in the subthalamic nucleus for the treatment of Parkinson disease: correlation of therapeutic effect with anatomical electrode position.  J Neurosurg. 2002;  96 269-279
• 5 Maltete D, Navarro S, Welter M L. et al . Subthalamic stimulation in Parkinson disease: with or without anesthesia?.  Arch Neurol. 2004;  61 390-392
• 6 Voges J, Hilker R, Botzel K. et al . Thirty days complication rate following surgery performed for deep-brain-stimulation.  Mov Disord. 2007;  22 1486-1489
• 7 Kalko Y, Kafali E, Aydin U. et al . Surgery of the carotid artery: local anaesthesia versus general anaesthesia.  Acta Chir Belg. 2007;  107 53-57
• 8 Manninen P H, Tan T K. Postoperative nausea and vomiting after craniotomy for tumor surgery: a comparison between awake craniotomy and general anesthesia.  J Clin Anesth. 2002;  14 279-283
• 9 Love A, Hollyoak M A. Carotid endarterectomy and local anaesthesia: reducing the disasters.  Cardiovasc Surg. 2000;  8 429-435
• 10 Whittle I R, Midgley S, Georges H. et al . Patient perceptions of „awake” brain tumour surgery.  Acta Neurochir (Wien). 2005;  147 275-277
• 11 Elias W J, Durieux M E, Huss D. et al . Dexmetomidine and arousal affect subthalamic neurons.  Mov Disord. 2008;  23 1317-1320
• 12 Hariz M, Fodstad H. Do microelectrode techniques increase accuracy or decrease risks in pallidotomy and deep brain stimulation? A critical review of the literature.  Stereotac Funct Neurosurg. 1999;  72 157-169
• 13 Hertel F, Züchner M, Weimar I. et al . Implantation of electrodes for deep brain stimulation of the subthalamic nucleus in advanced Parkinson's disease with the aid of intraoperative microrecording under general anesthesia.  Neurosurgery. 2006;  59 E 1138
• 14 Guridi J, Gorospe A, Ramus E. et al . Stereotactic targeting of the globus pallidus internus in Parkinson's disease: imaging versus electrophysiological mapping.  Neurosurgery. 1999;  45 278-291
• 15 Patel N, Plaha P, O'Sullivan K. et al . MRI directed bilateral stimulation of the subthalamic nucleus in patients with Parkinson's disease.  J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2003;  74 1631-1637
• 16 Rodriguez-Oroz M C, Rodriguez M, Guridi J. et al . The subthalamic nucleus in Parkinson's disease: somatotopic organization and physiologic characteristics.  Brain. 2001;  124 1777-1790
• 17 Theodosopoulos P V, Marks W J, Christine C. et al . Locations of movement-related cells in the human subthalamic nucleus in Parkinson's disease.  Mov Disord. 2003;  18 791-798
• 18 Sheng-Huang L, Tsung-Ying C, Shinn-Zong L. et al . Subthalamic deep brain stimulation after anesthetic inhalation in Parkinson disease: a preliminary study.  J Neurosurg. 2008;  109 238-244
• 19 Coubes P, Cif L, Ferrtit H. et al . Electrical stimulation of the globus pallidus internus in patients with primary generalized dystonia: long-term results.  J Neurosurg. 2004;  101 189-194
• 20 Sangherra M K, Grossmann R G, Kalhorn C G. et al . Basal ganglia neuronal discharge in primary and secondary dystonia in patients undergoing pallidotomy.  Neurosurgery. 2003;  52 1358-1573
• 21 Hutchison W D, Lang A E, Dostrowsky J O. et al . Pallidal neuronal activity: implications for models of dystonia.  Ann Neurol. 2003;  53 480-488
• 22 Steigerwald F, Hinz L, Pinsker M O. et al . Effect of propofol anesthesia on pallidal neuronal discharges in generalized dystonia.  Neurosci Lett. 2005;  386 156-159
• 23 Krauss J K, Capelle H H, Blahak C. et al . New treatment paradigm in dystonic movement disorders: multifocal deep brain stimulation.  Mov Disord. 2004;  19 (Suppl. 9) S285
• 24 Weigel R, Krauss J K. Center median-parafascicular complex and pain control: review from a neurosurgical perspective.  Stereotact Funct Neurosurg. 2004;  82 115-126
• 25 Owen S L, Green A L, Stein J F. et al . Deep brain stimulation for the alleviation of post-stroke pain.  Pain. 2006;  120 202-206
• 26 Pereira E A, Green A L, Bradley K M. et al . Regional cerebral perfusion differences between periventricular grey, thalamic and dual target deep brain stimulation for chronic neuropathic pain.  Stereotact Funct Neurosurg. 2007;  85 175-183
• 27 Krauss J K, Weigel R, Loher T. et al . Center median – parafascicular complex versus somatosensory thalamic stimulation in neuropathic pain.  Acta Neurochirur. 2002;  144 1089
• 28 Krauss J K, Kinfe T, Capelle H H. Hemichorea / hemiballism after craniopharyngeoma resection: treatment with bifocal deep brain stimulation.  Mov Disord. 2007;  22 (Suppl. 16) S66
• 29 Blahak C, Wöhrle J C, Capelle H H. et al . Health-related quality of life in segmental dystonia is improved by bilateral pallidal stimulation.  J Neurol. 2008;  255 178-182
• 30 Loher T J, Capelle H H, Kaelin-Lang A. et al . Deep brain stimulation for dystonia: Outcome at long-term follow-up (3 years or longer).  J Neurol. 2008;  255 881-884
• 31 Capelle H H, Grips E, Weigel R. et al . Posttraumatic peripherally-induced dystonia and multifocal deep brain stimulation.  Neurosurgery. 2006a;  59 702
• 32 Stefani A, Peppe A, Pierantozzi M. et al . Multi-target strategy for parkinsonian patients: the role of deep brain stimulation in the centromedian-parafascicularis complex.  Brain Res Bull. 2009;  78 113-118
• 33 Stefani A, Fedele E, Galati S. et al . Subthalamic stimulation activates internal pallidus: evidence from cGMP microdialysis in PD patients.  Ann Neurol. 2005;  57 448-452
• 34 Romanelli P, Bronte-Stewart H, Courtney T. et al . Possible necessity for deep brain stimulation of both the ventralis intermedius and subthalamic nuclei to resolve Holmes tremor.  J Neurosurg. 2003;  99 566-571
• 35 Foote K, Okun M S. Ventralis intermedius plus ventralis oralis anterior deep brain stimulation for posttraumatic Holmes tremor.  Neurosurgery. 2005;  56 (Suppl. 2) E445
• 36 Foote K, Seignourel P, Fernandez H H. et al . Dual electrode thalamic deep brain stimulation for the treatment of posttraumatic and multiple sclerosis tremor.  Neurosurgery. 2006;  58 (Suppl. 2) ONS-280-285
• 37 Lim D A, Khandar S M, Heath S. et al . Multiple target deep brain stimulation for multiple sclerosis related and poststroke Holmes' tremor.  Stereotact Funct Neurosurg. 2007;  85 144-149
• 38 Kinfe T, Capelle H H, Schrader C. et al . Bifocal Vim DBS for kinetic tremor after microvascular decompression for trigeminal neuralgia.  Mov Disord. 2008;  23 (Suppl. 1) S392
• 39 Capelle H H, Blahak C, Bäzner H. et al . Bifocal pallidal and subthalamic deep brain stimulation in sporadic dystonia-parkinsonism.  Acta Neurochir. 2006b;  148 22
• 40 Stefani A, Lozano A M, Peppe A. et al . Bilateral deep brain stimulation of the pedunculopontine and subthalamic nuclei in severe Parkinson's disease.  Brain. 2007;  130 1596-1607
• 41 Mazzone P, Insola A, Lozano A. et al . Peripeduncular and pedunculopontin nuclei: a dispute on a clinically relevant target.  Neuroreport. 2007;  18 1407-1408