Hjerneimplantat skærer anfald

Et hjerneimplantat designet til at opdage og blokere starten af ​​anfald kan reducere hyppigheden af ​​deres anfald betydeligt hos mennesker med svær at behandle epilepsi, ifølge resultater afsløret mandag. Neuropace , en startup i Mountain View, Californien, der udviklede enheden, planlægger at søge myndighedsgodkendelse for det næste år.

Zapping anfald: Når den er implanteret i hjernen, kan den viste enhed registrere den unormale elektriske aktivitet, der går forud for et anfald, og reagere med et specifikt mønster af elektriske stød.

Det lyder ekstremt lovende, siger Jaimie Henderson , en neurokirurg ved Stanford University, som ikke er involveret i Neuropace eller med de kliniske forsøg. Demonstrationen af, at et system som dette kan være effektivt, er et stort skridt fremad.

Omkring 30 til 50 procent af epilepsipatienter kan ikke kontrollere deres anfald tilstrækkeligt med medicin, et tal, der svarer til hundredtusindvis af patienter i USA. Nogle tyr til operation, hvor den del af hjernen, hvor anfaldet stammer, fjernes. Men ikke alle har denne mulighed - den unormale aktivitet kan starte i hjerneområder, der er ansvarlige for sprog eller syn, og kan derfor ikke ødelægges kirurgisk uden alvorlige konsekvenser.

Neuropace-systemet, kaldet Responsive Neurostimulator, er en af ​​en håndfuld elektriske stimuleringsanordninger, der er tilgængelige eller under udvikling til epilepsipatienter. Disse enheder er designet til at modvirke den ukontrollerede elektriske storm af et anfald med en eksternt leveret strøm.

Mens andre enheder stimulerer nervesystemet kontinuerligt eller i et forudbestemt mønster, er Neuropace-implantatet unikt ved, at det overvåger hjernen og kun afgiver stød, når det registrerer den unormale elektriske aktivitet, der signalerer begyndelsen af ​​et anfald. Det er som at slukke en gnist, før det bliver til en flamme, sagde Martha Morrell, Neuropaces cheflæge, på en pressekonference hos American Epilepsy Society's årligt møde i Boston mandag.

Enheden består af en neurostimulator, der er mindre end et sæt kort. Det er kirurgisk implanteret i en udhulet del af kraniet sammen med et sæt elektriske ledninger, der både kan registrere elektrisk aktivitet og afgive stød af elektricitet. Ledningerne placeres enten på overfladen af ​​hjernen eller dybt i hjernevævet, afhængigt af hvor en patients anfald begynder. Kirurger lokaliserer dette sted, kendt som anfaldsfokus, før operationen ved hjælp af en kombination af hjernebilleddannelse og elektroencefalogram (EEG) optagelser, som måler hjerneaktivitet fra overfladeelektroder på kraniet eller elektrokortikografi (ECoG), hvor aktiviteten registreres direkte fra hjernens overflade.

Enheden, som indeholder et batteri og en lille computer, overvåger løbende elektrisk aktivitet. Da den [elektriske aktivitet] bliver højere i amplitude, er enheden programmeret til at identificere det som en væsentlig begivenhed og levere en stimulus, sagde Morrell på konferencen. Systemet revurderer derefter EEG'et og afgør, om der er behov for yderligere stimulus.

Ifølge resultaterne af et klinisk forsøg med næsten 200 epilepsipatienter, som ikke havde reageret på mindst to medicin, reducerede apparatet hyppigheden af ​​anfald med 29 procent sammenlignet med en reduktion på 14 procent hos dem, der fik placebobehandling (de blev implanteret med enheden, men den var ikke tændt). Næsten halvdelen af ​​de patienter, der fik behandlingen, oplevede en reduktion på 50 procent eller mere i anfaldshyppigheden.

Eksperter siger, at reaktionen ligner to andre implanterede enheder: vagusnervestimulatoren, en FDA-godkendt enhed, der indirekte stimulerer hjernen ved at levere elektriske stød til en del af det perifere nervesystem kaldet vagusnerven; og en eksperimentel dyb-hjerne-stimuleringsenhed fra Medtronic, der retter sig mod en stærkt forbundet del af hjernen kaldet den forreste thalamus. Dyb-hjerne-stimulering er i øjeblikket godkendt til behandling af Parkinsons sygdom.

Dataflod: En patient vifter med en tryllestav over hovedet for at downloade data optaget af Neuropace-enheden før og efter stimulering.

Selvom resultaterne af forsøget kan virke beskedne, understreger neurokirurgerne, der kørte de kliniske undersøgelser, at patienterne i forsøget havde svær epilepsi. Disse patienter havde en tendens til at have hyppige anfald, mindst tre per 28-dages periode, og mange havde tre gange så mange, siger Gregory Bergey , en neurolog og direktør for Johns Hopkins Epilepsi Center ved Johns Hopkins University i Baltimore, som ledede en del af Neuropace-forsøget. De fleste af patienterne havde lidt af epilepsi i 20 år eller mere og tog i gennemsnit tre lægemidler for at kontrollere deres anfald. En tredjedel havde allerede prøvet vagusnervestimulering, og en tredje havde allerede fået en epilepsioperation.

Det lyder utroligt invasivt, men disse patienter har en form for sygdommen, der er så forfærdelig, at de næsten er villige til at prøve alt, hvad vi kan gøre for at stoppe anfaldene, siger Kenneth Vives , en neurokirurg ved Yale, som også kørte en del af det kliniske forsøg. Vi ville have været gladere for at se en bedre effekt, men disse patienter havde prøvet alt. Så disse gevinster er ret betydelige.

Ifølge undersøgelsen virker både proceduren og enheden relativt sikre. Nogle få patienter led af infektioner eller blødninger, men med lavere hastigheder end ved sammenlignelige procedurer. Og dem, der blev behandlet med enheden, viste ingen forskelle i tegn på depression eller hukommelsessvækkelse sammenlignet med dem, der fik den falske behandling. Selvom det er invasivt, er en af ​​fordelene ved enheden, at den ikke bærer bivirkningerne af mange epilepsimedicin, såsom søvnighed eller dobbeltsyn, siger Bergey.

En ulempe er, at enheden er ret kompleks at bruge. Efter operationen gennemgår patienterne en optimeringsperiode, hvor lægerne programmerer den til at genkende et typisk mønster, der går forud for anfaldet og levere et bestemt mønster af elektrisk aktivitet. Patienter vifter med en tryllestav over enheden for at downloade data, der er registreret før og efter stimulering, så læger kan overvåge, hvor godt disse parametre fungerer, og justere dem i overensstemmelse hermed. Der er en stejl indlæringskurve, siger Vives. Men som vi fik erfaring, var det ikke så svært.

Fordi enheden er så ny, mener forskere, at dens effektivitet vil blive bedre, efterhånden som de lærer mere om, hvad der virker bedst hos individuelle patienter. For eksempel har forskere, siden forsøget startede, erfaret, at det mest effektive stimuleringsmønster delvist forudsiges af det sted i hjernen, hvor anfaldet stammer fra. De fleste patienter i undersøgelsen har anfald med oprindelse i hippocampus, selvom nogle havde unormal aktivitet med oprindelse i dele af cortex eller i begge områder. Vi lærte, at mennesker med hippocampus-oprindelse har en tendens til at reagere bedre på højfrekvent stimulus, sagde Morrell, mens de, hvis anfald stammer fra neocortex, reagerer bedre på noget lavere frekvenser.

Neurokirurger er også begejstrede for enhedens potentiale til at hjælpe dem med bedre at forstå epilepsi. Vi har i nogle tilfælde fire til fem års kontinuerlig aktivitet, siger Bergey, optaget, mens folk går i deres hverdag.

Der er alle mulige interessante fænomener, vi kan begynde at se på og forstå, tilføjer Vives. For eksempel kan forskere afgøre, om mønstrene, der indikerer begyndelsen af ​​et anfald, ændrer sig over tid, eller om der er visse faktorer, der forudsiger udfaldet af et anfald. Det er spørgsmål, vi aldrig kunne svare på før, siger Vives.

skjule