Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Sensortechnik berichtet direkt aus dem Gehirn

17.12.2013
Ein neuer, mit zusätzlicher Sensortechnik ausgestatteter Hirnschrittmacher ist nicht nur therapeutisch wirksam, sondern gewinnt auch wertvolle Informationen für die neurologische Hirnforschung. Am Uniklinikum Würzburg wurde im November 2013 das System weltweit erstmals einem Patienten mit Essentiellem Tremor erfolgreich implantiert.

Patienten mit Essentiellem Tremor leiden an einem rhythmischen Zittern, das bei bestimmten Bewegungen auftritt. „Durch das Zittern geht die Kontrolle über den Körper verloren. Schon einfache Tätigkeiten, wie Essen und Trinken, sind eine Herausforderung, manche Betroffenen können nicht mehr Autofahren, andere werden sogar berufsunfähig“, berichtet Prof. Jens Volkmann, Direktor der Neurologischen Klinik und Poliklinik des Universitätsklinikums Würzburg (UKW). Über 1,5 Millionen Menschen in Europa leiden an der derzeit unheilbaren Krankheit, deren genauen Ursachen noch im Dunkeln liegen.


Der neue Neurostimulator wird nahe dem Schlüsselbein implantiert. Von hier führen die Elektroden ins Gehirn, wo sie die kranken Regionen stimulieren und mithelfen, die Hirnaktivität zu messen.

Bild: Medtronic GmbH

Zittern per Stimulation abstellbar

Die aktuellen Behandlungswege des Essentiellen Tremors zielen auf die Linderung der Symptome, die Minimierung der Behinderungen, die Wiederherstellung von Körperfunktionen und die Verbesserung der Lebensqualität. Neben der Medikamentengabe hat sich die Tiefe Hirnstimulation bewährt. „Hierbei werden in das Gehirn des Patienten dünne Elektroden implantiert, die eine feine Stimulation abgeben. Mit diesem Reiz lässt sich das Zittern gleichsam wie mit einem Schalter abschalten“, beschreibt Prof. Volkmann. Die Energie für die minimalen Stromstöße stammt von einer Schrittmacherbatterie, die unter dem Schlüsselbein eingepflanzt wird und im Körper verlaufend mit den Elektroden verbunden ist.

Jetzt auch Signale empfangen

Bislang konnten die Hirnschrittmacher „nur“ stimulieren. Mit einer Geräteneuentwicklung, dem so genannte Activa PC+S Neurostimulator, ist es jetzt möglich, über die Elektroden auch Signale aus dem Gehirn zu empfangen. „Das neue Implantat ist also nicht nur therapeutisch wirksam, es ‚lauscht‘ gleichsam auf die neuronalen Aktivitäten und sendet diese nach außen, wo wir sie mit einem speziellen Empfänger aufzeichnen können“, schildert Prof. Volkmann. Die hierfür erforderliche, innovative Messtechnologie stammt vom Medizintechnikhersteller Medtronic.

Weltweit erstmals bei Essentiellem Tremor eingesetzt

Im November dieses Jahres hat Prof. Cordula Matthies von der Neurochirurgischen Klinik und Poliklinik den Activa PC+S Neurostimulator bei einem 63-jährigen Patienten mit Essentiellem Tremor erfolgreich implantiert. Während das System bei Parkinson-Kranken schon an anderen Kliniken zum Einsatz kam, ist diese die weltweit erste Anwendung bei Essentiellem Tremor.

Bisher waren Gehirnstrommessungen nur von außen auf der Kopfhaut über einen Elektroencephalographen (EEG) oder während eines chirurgischen Eingriffes möglich. Die neue Technik soll nun mit klaren Signalen „von vor Ort“, aus der Tiefe des Gehirns, die elektrischen Aktivitäten von Milliarden von Neuronen verstehen helfen. Die Arbeit dieser auf Erregungsleitung und Erregungsübertragung spezialisierten Zellen ermöglichen es dem Gehirn unter anderem, Bewegungen zu steuern, Dinge wahrzunehmen und zu reagieren.

Grundlagenwissen für neue Therapien

„Die Erforschung der tiefen elektrischen Gehirnsignale ist die Basis für die Entwicklung neuer Therapien bei neurologischen Störungen“, sagt Prof. Volkmann. Ein Ziel sei, Erkenntnisse zu gewinnen, wie die Arbeitsweise von Hirnschrittmachern noch effizienter gestaltet werden kann, indem sie beispielsweise nur dann aktiv werden, wenn überhaupt Zitterimpulse vom Gehirn ausgesandt werden. „Dies könnte sich dann unter anderem in geringeren Nebenwirkungen und in einer längeren Lebensdauer des implantierten Batteriesystems auszahlen, was wiederum das Intervall der Austauschs-OPs verlängern würde“, beschreibt der Klinikdirektor.

Anfang Dezember dieses Jahres wurde bereits der zweite Activa PC+S Neurostimulator am UKW implantiert – diesmal bei einem Parkinson-Patienten.

Susanne Just | idw
Weitere Informationen:
http://www.ukw.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Auf die richtige Verbindung kommt es an: Tiefe Hirnstimulation bei Parkinsonpatienten individuell anpassen
22.06.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

nachricht Forschungsprojekt BabyLux: Neues Messinstrument schützt Frühgeborene vor Gehirnschädigungen
12.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive