Rückenmarksstimulator: Drei Wochen Test entscheiden über die Implantation

Chronische Schmerzen, die definitionsgemäß ab einer Dauer von etwa drei Monaten vorliegen, stellen Betroffene und Mediziner vor erhebliche Herausforderungen. Ein zunehmend genutzter Ansatz in der Schmerztherapie ist die Neuromodulation.

Wie Dr. Vincent Bonhomme, Leiter der Anästhesie und Reanimation am Universitätsklinikum Liège (CHU de Liège), darlegt, erfordert dieser therapeutische Weg zwingend eine pluridisziplinäre Betreuung.

Da jedes Verfahren präzise Indikationen besitzt und keine Methode unkritisch auf sämtliche Schmerzarten übertragbar ist, bedarf es einer engen Einbettung in ein multimodales Netzwerk aus Fachärzten wie Neurochirurgen, Rheumatologen, Psychiatern und Schmerzpsychologen.

Differenzierte Verfahren zwischen Elektrode und Schrittmacher

Das Spektrum der Neuromodulation reicht von nicht-invasiven Methoden wie der transkraniellen Magnetstimulation (rTMS) und der transkraniellen Elektrostimulation bis hin zu invasiven Eingriffen. Zu Letzteren zählen die tiefe Hirnstimulation sowie die Vagusnervstimulation, die unter anderem bei Polyarthritis zum Einsatz kommt.

Ein etabliertes invasives Verfahren ist der Rückenmarksstimulator. Laut Bonhomme erfolgt dessen definitive Implantation jedoch erst nach einer dreiwöchigen Testphase. Diese gilt nur dann als erfolgreich, wenn sowohl die Schmerzintensität als auch der Medikamentenverbrauch um jeweils mindestens 50 % gesenkt werden können.

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Bei der Implantation wird eine Elektrode epidural an den Hintersträngen des Rückenmarks platziert, während der Stimulator, der etwa die Größe eines Herzschrittmachers aufweist, subkutan im Bereich des Abdomens oder des Gesäßes eingesetzt wird.

Funktionsweise und technische Innovationen

Im Gegensatz zu läsionierenden Verfahren, die Nervengewebe gezielt zerstören, setzt die Neuromodulation auf die Beeinflussung der Reizweiterleitung. Der Neurochirurg Eduardo Urbano erläutert, dass die Schmerzsignalübertragung durch kontrollierte elektrische Impulse verändert wird, ohne die Nervenstrukturen zu beschädigen.

Neben der klassischen Rückenmarkstimulation kommt dabei die Stimulation des Dorsalwurzelganglions zum Einsatz, die sich besonders für räumlich begrenzte Areale wie neuropathische Fuß- oder Knöchelschmerzen eignet.

Während frühere Systeme vor allem auf eine spürbare Kribbelstimulation setzten, nutzen moderne Geräte teils imperzeptible Burst-Muster. Zudem ermöglichen neuere geschlossene Regelkreise (Closed-Loop-Systeme), die Nervenantwort direkt zu erfassen und die Stimulationsintensität fortlaufend automatisch anzupassen.

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Auch Urbano hebt hervor, dass die Technik nicht für jeden chronischen Schmerzpatienten infrage kommt: Zunächst müssen die genauen Schmerzmechanismen geklärt und vorangegangene Therapieversuche bewertet werden, um das primäre Behandlungsziel – eine messbare Schmerzlinderung und eine verbesserte Alltagsaktivität – zu erreichen.

Begrenzte Evidenz und experimentelle Entwicklungen

Trotz technologischer Fortschritte verläuft die klinische Validierung je nach Methode uneinheitlich. Eine Übersichtsarbeit zur repetitiven transkraniellen Magnetstimulation verweist auf eine bislang begrenzte Evidenz bei Diagnosen wie der diabetischen Neuropathie, Postzosterneuralgie, Phantomschmerzen, dem komplexen regionalen Schmerzsyndrom (CRPS) sowie verschiedenen Kopf- und Muskelschmerzformen.

Bei Schmerzzuständen nach Schlaganfällen oder Operationen liegt aufgrund heterogener Studienlagen zu wenig verwertbares Datenmaterial vor; rTMS wird in diesen Bereichen meist außerhalb der Zulassung (Off-Label) angewendet. Als häufigste Begleiterscheinungen treten Kopfschmerzen, lokale Beschwerden an der Reizstelle und Schwindel auf, während Krampfanfälle selten bleiben.

Gleichzeitig forscht die Wissenschaft an neuen Schnittstellen: Ein Team um Assistenzprofessor Wu Chien-Hsing an der National Sun Yat-sen Universität entwickelte gemeinsam mit der University of Southern California einen Prototyp für ein ultraschallgetriebenes, drahtloses Stimulationssystem (UIWI) ohne implantierte Batterie.

Das System kombiniert Ultraschallenergie mit Elektroenzephalografie und einem Deep-Learning-Modell (ResNet-18), das Schmerzlevel mit einer Genauigkeit von 94,8 % klassifiziert.

In experimentellen Schmerzmodellen reduzierte das Gerät den Anteil extremer Schmerzzustände von nahezu 100 % auf etwa 25 %, während die Grenzwerte internationaler Sicherheitsstandards eingehalten wurden. Bis zu einem breiten klinischen Einsatz stehen nach den abgeschlossenen Tier- und Biokompatibilitätsstudien jedoch noch formale Zulassungsverfahren und klinische Studien aus.