Dr. med. Jan H. Mehrkens Neurochirurgische Klinik … minimal-invasiv implantierbar (unter Lokalanästhesie) Patient ist wach und kann bei einer Teststimulation im OP zur korrekten

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NEUROCHIRURGISCHE KLINIK UND POLIKLINIKINTERNET: NEUROCHIRURGIE.KLINIKUM.UNI-MUENCHEN.DE

Neurochirurgische

Schmerztherapie

Dr. med. Jan H. MehrkensNeurochirurgische Klinik und Poliklinik

Klinikum der Universität MünchenCampus Großhadern

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Neurochirurgische Verfahren in der Schmerztherapie 1. Ablative Methoden mit Unterbrechung schmerzleitender

Systeme bzw. Unschaltzentren im Bereich des ZNS2. Intrathekale Medikamentenapplikation mit implantierten

Katheter/Pumpensystemen • spinal • ventrikulär

3. Therapeutische Elektrostimulation spezieller zentralnervöser Strukturen:- subcutan- Periphere Nerven- Trigeminus (ganglionär)- Rückenmark (SCS)- Cerebral (DBS)

4. Mikrochirurgische vaskuläre Dekompressionsverfahren bei paroxymalen Schmerzattacken im Bereich verschiedener Hirnnerven

Neuromodulation

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1. Ablative Methoden

perkutane Chordotomie

(C1/2)

DREZ (dorsal root

entry

zone

lesion)

Thermokagulation

im Ganglion Gasseri

Facettendenervation

(Thermo/Kryo)

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Selektive perkutane Thermokoagulation des Ganglion Gasseri

Selektive Ausschaltung der schmerzleitenden Fasern eines oder

mehrerer Trigeminusäste (V2+3) im Ganglion Gasseri durch

Hitzeeinwirkung (Hochfrequenzdiathermie,70-75 Grad Celsius).

Indikation: hohes OP-Risiko, ED als Grunderkrankung

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2. Intrathekale TherapieImplantierte Medikamentenpumpe:

Medikamente:Opiate

Clonidin

Ziconotid

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2. Intrathekale TherapieImplantierte Medikamentenpumpe:

Medikamente:Opiate

Clonidin

Ziconotid

Indikationen:

1. Maligner Schmerz • ossärer durch Metastasen • neurogen durch Tumorkompression

2. Benigner Schmerz• vertebragen (nach spinalem Eingriff) • Deafferenzierung (zentral oder spinal)

>> Selbe Technik auch bei Spastik> Medikament: Baclofen

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3. Therapeutische Elektrostimulation: „Hardware“

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„Hardware“

Stabelektroden

4 oder 8 Elektrodenpole

perkutan minimal-invasiv implantierbar (unter Lokalanästhesie)

Patient ist wach und kann bei einer Teststimulation im OP zur korrekten Positionierung beitragen

Stab- und Flächenelektroden

Flächenelektroden

4, 8 oder 16 Elektrodenpole

benötigt eine interlaminäre Fensterung (ggf. Hemilami/Lami) zur Implantation

größere Auflagefläche epidural am Hinterstrang führt zu stabiler Positionierung

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„Hardware“

Nicht-wiederaufladbarer Neurostimulator

Charakteristika

kein Aufladen notwendig

Lebensdauer abhängig vom Energiebedarf (ca. 3-5 Jahre)

bis zu 16 Elektrodenpole individuell programmierbar

Abdeckung verschiedener Schmerzareale durch Anschluss mehrerer Elektroden möglich

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„Hardware“

Wiederaufladbarer Neurostimulator

Charakteristika

wiederaufladbar

9 Jahre Batterielebensdauer

Bis zu 16 Elektrodenpole individuell programmierbar

Abdeckung verschiedener Schmerzareale durch Anschluss mehrerer Elektroden möglich

RestoreUltraTM: extrem klein und nur 9 mm dünn

RestoreADVANCED®: große Batteriekapazität für hohen Strombedarf

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„Hardware“

Funktionen

Auslesen der aktuellen Einstellungen

Programmierung von

Gruppen für verschiedene Aktivitäten

Programme für unterschiedliche Schmerzareale

Freischaltung der mySTIMTM

Patiententherapiemanageroptionen

Speicherung wichtiger Implantatdaten

Unterstützung bei der Programmierung optimaler Stimulationsmuster (Optimizer®, Autofill®, TargetStimTM)

Telemetrisches Programmiergerät

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„Hardware“

Patienten-Kontrollgerät

Ein- und Ausschalten der Stimulation

Wechsel zwischen Aktivitätsgruppen

Steuerung der Stimulationsintensität

Anpassung des Stimulationsgebietes

klein, einfach zu bedienen, handlich

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3. Therapeutische Elektrostimulation

SUBKUTANE N. OCCIPITALIS STIMULATION

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3. Therapeutische Elektrostimulation

SUBKUTANE N. OCCIPITALIS STIMULATION

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- Monopolare Elektrode SNS 3483 (0,9 mm, „Steude-Elektrode“)- Impulsgenerator Itrel III und Handprogrammer Itrel-EZ (Medtronic)

Direkte Elektrostimulation des Ganglion Gasseri (TGES)(Steude Acta neurochirurgica 1978)

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1.Teststimulation: Test mit externem IPG für 3-5 Tage

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2. Permanente Implantation:

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Radiologische Kontrolle

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Klinische Daten: Retrospektive Langzeit-Analyse

Schmerz-Ätiologie : 141 (60 %) HNO/NNH Eingriffe30 (13 %) Destruktiver (NCH-) Eingriff

29 (12 %) Trauma

23 (10 %) Postherpetische Neuralgie

12 ( 5 %) Unbekannt

Follow-up: Range 2-26 Jahre

Patienten: 235 (05/1980-10/2004)

(344 bis 02/2008)

(Mehrkens JH, Steude U. Acta Neurochir Suppl. 2007;97(Pt 2):91-7)

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-+

141(60%)

2(20%)

10(42%)

17(58%)

17(60%)

77(55%)

10(80%)

13(58%)

13(42%)

12(40%)

64(45%)

12(5%)

23(10%)

30(13%)

29(12%)

No. patients

UnknownPostherpeticNeuralgia

Destructive Proceduresin Triegeminal Nerve

PosttraumaticMaxillary Sinus,Orthodotic, Dental procedures

Etiologyof pain

Stim

ulat

ion

-+

141(60%)

2(20%)

10(42%)

17(58%)

17(60%)

77(55%)

10(80%)

13(58%)

13(42%)

12(40%)

64(45%)

12(5%)

23(10%)

30(13%)

29(12%)

No. patients




Etiologyof pain

Stim

ulat

ion

-+

141(60%)

2(20%)

10(42%)

17(58%)

17(60%)

77(55%)

10(80%)

13(58%)

13(42%)

12(40%)

64(45%)

12(5%)

23(10%)

30(13%)

29(12%)

No. patients




Etiologyof pain

-+

141(60%)

2(20%)

10(42%)

17(58%)

17(60%)

77(55%)

10(80%)

13(58%)

13(42%)

12(40%)

64(45%)

12(5%)

23(10%)

30(13%)

29(12%)

No. patients


Destructive Proceduresin Trigeminal Nerve


Etiologyof pain

Stim

ulat

ion

Perkutane Teststimulation bei 235 Patienten

GlobaleGlobale ErfolgsrateErfolgsrate: 52 % (: 52 % (SchmerzreduktionSchmerzreduktion >> 50%)50%)

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Permanente Implantation bei 119 Patienten

Komplikationen: - Keine operative oder therapiebedingte Morbidität - Elektroden-Dislokation in 10 % (0.7 mm Elektrode)

130210satisfactory

1017 (100%)15 (92%)65 (87%)excellent-good

worse

Analgesiceffect :

75

06 (67%)00 0

291717No. of patients



TraumaMaxillary Sinus,Orthodotic, Dental procedures

Etiology of pain

Komplikationen: - Keine operative oder therapiebedingte Morbidität- Elektroden-Dislokation in 10 % (0.7 mm Elektrode)

130210satisfactory

1017 (100%)15 (92%)65 (87%)excellent-good

worse

Analgesiceffect :

75

06 (67%)00 0





Etiology of pain

130210satisfactory

1017 (100%)15 (92%)65 (87%)excellent-good

worse

Analgesiceffect :

75

06 (67%)00 0





Etiology of pain

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Nachweis der Schmerzmodulation: Elektrophysiologie (Steude et al., Mod Neurosurg, 1989)

Komplette Suppression schmerzevozierter Potentiale(CO2 -Insufflation/Pulpa-Stim.)

Heraufsetzen der Schmerz- schwelle für direkten Stimulus von 20 µA auf 200 µA

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Nachweis der Schmerzmodulation : PET-Studie(Toelle et al., Pain 2003)

Direkter Einfluß der TGES auf zerebrale Schmerzmodulation

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Spinal Chord Stimulation (SCS)

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guter / sehr guter Erfolg bei korrekter Indikation:

durchschnittlich 80 %

nach 10 Jahren: 70 %

Risiken:

•

Nachblutung, Postoperative Diszitis: ca. 1%, Wundinfektion: ca. 2 % (perioperative

Antibiokaprophylaxe)

• Duraverletzung: ca. 3 %, bei Rezidiven bis 20 %

• Persistierende Nervenwurzelschädigung: < 1%

• Thrombose/Lungenembolie: 0,5 –

1 % (peri-/postoperative Thromboseprophylaxe)

• Rezidivvorfälle treten nach Diskotomie: 5 -

11 %

• Ventrale Perforation mit abdominellen

Verletzungen und Lebensgefahr: < 0,5 %

Postacchini

F, Spine

1996; 21: 1383–7

Gibson JNA Surgery for lumbar disc prolapse: The Cochrane Library, Issue 1, 2004

Mikrochirurgische Sequesterentfernung

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•

Postoperativ chronisch persistierende Schmerzen ohne eindeutige Genese

•

ca. 5 % aller Patienten postoperativ, jedoch bis 50 % nach der vierten Operation!

Failed

Back Surgery

Syndrome (FBSS = Postdiskektomiesyndrom)

Ursache: V.a. falsche Indikationsstellung!

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Neurostimulation als Therapieoption

Quelle: JM Stamatos, et al. Live Your Life Pain Free,

Oktober 2005

Chronischer Schmerz >3 Monate

nachweisbare Schmerzursache

konventionelle Behandlung führt zu

Nicht ausreichender Schmerzlinderung

unzumutbaren Nebenwirkungen

Chirurgische Ursachenbehebung ist nicht möglich oder Schmerz hält weiterhin an (z.B. FBSS*)

keine Kontraindikationen für die Operation, das Implantat oder die Therapie

Welche Patienten profitieren?

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Neurostimulation als Therapieoption

Welche Patienten profitieren?

Neurostimulation ist sinnvoll bei:

neuropathischem Schmerz

ischämischem Schmerz

Intrathekale Arzneimittelinfusion ist sinnvoll bei:

neuropathischem Schmerz

nozizeptivem Schmerz

Tumorschmerz

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SCS -

Spinal Chord

Stimulation

Ausschlusskriterien für PatientenNegative TestphaseMangelnde ComplianceAktive Infektion oder Sepsissomatoforme

oder nozizeptive

Schmerzsyndrome

relative Kontraindikationen: SuchtanamnesePsychiatrische KomorbiditätImplantierter Herzschrittmacher oder Defibrillatorlaufendes Frühpensionierungsverfahren

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SCS -

Grundlagen

Die elektrische Aktivierung dickmyelinisierter

Nervenfasern, die nicht

schmerzhafte sensorische Impulse weiterleiten, hemmt die nozizeptive

Aktivität Schmerz leitender dünn-

und nichtmyelinisierter

Fasern im Hinterhorn des Rückenmarks)

„Gate control

theory“

Melzak

und Wall 1965:

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SCS -

Grundlagen

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SCS -

Grundlagen

Shealy

und Mortimer 1967: Elektrische Hinterstrangstimulation zur Behandlung chron. Schmerzen

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SCS –

Wirkmechanismus ?

Untersuchungen der Arbeitsgruppe um Meyerson

& Linderoth

führen zu der Annahme, dass die epidurale Rückenmarkstimulation:

zu einer Aktivierung GABAerger

Interneurone führt inhibierende Wirkung auf tiefergelegene

Spinothalamicusneurone

den Substanz P-

und Serotonin

–

Level erhöht

über die Freisetzung von CGRP* eine peripheren Vasodilatation

erreicht und damit die Effekte auf die periphere arterielle Verschlusskrankheit und möglicherweise Angina pectoris erklärt

Die SCS hat einen suprimierenden

Effekt auf die Übererregbarkeit von „Wide-Dynamic-Range“

(WDR) Neurone und beeinflusst damit den

neuropathischen

Schmerz.

Der Wirkmechanismus ist nicht vollständig geklärt

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SCS –

„Hardware“

Implantatkomponenten im Körper

Neurostimulator

Der Neurostimulator wird in der Regel im Bauchraum des Patienten implantiert.

Elektrode

Eine oder mehrere Stab- oder Flächenelektroden werden epidural an das zum Schmerzareal zugehörige Dermatom angelegt

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SCS –

Operatives Vorgehen

Patientenposition und Definition der Einstichstelle

Patient positioniert in Bauch-

oder Seitenlage mit Rundrücken

Markierung der Einstichstelle mit C-Bogen

Punktionshöhe variabel (Vor-OPs

?)

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SCS –

Operatives Vorgehen

Punktion mit einer Touhy-NadelVorschieben der Elektrode zum mit dem Schmerzareal korrespondierenden Dermatom Bildwandlerkontrolle

Einbringen der Stabelektrode – Intraoperative Testung

Intraoperatives

Testen

Tuohy-Nadel

wird

entferntTunnellierung

für

temporäre Ausleitung

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SCS –

Operatives Vorgehen

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SCS –

Operatives Vorgehen

erfolgt nach erfolgreicher Testphase (ca. 1 Woche)

Temporäre Ausleitung wird entfernt

Unter dem Rippenbogen wird subkutan eine Tasche für den Neurostimulator

geschaffen

über eine Verlängerung wird die

Elektrode mit dem Neurostimulator

verbunden

Wundverschluß

Implantation des Neurostimulators

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SCS –

Operatives Vorgehen

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Mikrochirurgische SequsterentfernungSCS –

Ergebnisse und Evidenz

> bei 87% der Neurostimulationspatienten stabilisierte oder reduzierte sich die Opiateinnahme> eine signifikante Anzahl erneut operierter Patienten benötigte eine höhere Dosis (42 %; p = 0,025)

(Nachbeobachtungszeitraum von 3 Jahren)

North RB et al. Neurosurgery 2005; 56: 98-107

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Neurosurgery

61:361–369, 2007

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In selected

patients with FBSS, SCS provides

betterpain

relief

and improves

health-related

quality

of life and functional

capacity

compared

with CMM alone.

(PROCESS-Studie)

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Risiko

Blutung:

<1 %

Nerven-/Rückenmarkschädigung:

<1 %

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SCS -

Prädiktoren

für erfolgreiche Operation ?

>> 5. Im Vordergrund stehender „radikulärer“

Schmerz

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- Trigeminus

- Motor Cortex Stimulation (MCS)

- Deep Brain Stimulation (DBS)

- (Cerebellum Stimulation)

Intrakranielle Stimulation – Wo / Wie ?

Crucu et al. 2007

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1. Motorkortexstimulation (MCS)

Wirkmechanismus ?

Unbekannt, nur TheorienUnbekannt, nur Theorien!!!

orthodrome Aktivierung des ipsilateralen ventrolateralen Thalamus,cranialer Teil des Hirnstamm, kontralaterales anteriores Cingulum (BA 32)und den frontalen Anteil der Insel

Aktivität im Cingulum > Schmerzreduktion(PET, Garcia-Larrea et al 1999)

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Indikationen

- Thalamus-Schmerz / Post-Stroke Schmerz- Zentrales Schmerzsyndrom cerebral / spinal

-Deafferentierungs-Schmerz nach Trigeminus-Verletzung(Trigeminus-Neuropathie, Dys- / Anaesthesia dolorosa)

-Phantom-Schmerz OE (UE)-Nervenwurzel-Ausrisse / Plexus-brachialis-Verletzung

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Operation / Hardware

Resume II, Model 3587A(Bilder: Dr. Rasche/NCH Uni Lübeck)

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Ergebnisse in der Literatur ?Tsubokawa: 11 Pat. PSP; 45-75%; 2,5 J. FU

Meyerson: 10 Pat. Dysaesthesia dolorosa; 60-90%; 14 Mon.

Katayama: 31 Pat. PSP; 48-60%; 2 J. FU

Nguyen: 32 Pat. neuropathische Schmerzen; 50-75%; 3 J. FU

Garcia-Larrea: 10 Pat. PSP/ Plexusverletzung; 40%; 3 J. FU

Total: 40-90%

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Ergebnisse in der Literatur ?Lima et Fregni, Neurology 2008:

Motor cortex stimulation for chronic pain. Systematic review and meta-analysis of the literature.(33 Publikationen)Vergleich non-invasive (TCMS, TDCS) und invasive

Verfahren (MCS)

Signifikant schmerzlindernder Effekt durch beide Methoden

Besserer Effekt durch MCS

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Technisch komplex!

Zeit-aufwändig!

Personal-intensiv!

intraoperative Testung!!

Doppel-Blind Test Phase!!!

positive Langzeiteffekte > 12 Jahre

Zusamenfassung

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2. Deep Brain Stimulation (DBS)

Indikationen: - Anästhesia dolorosa,- Thalmusschmerz („post stroke pain“) - Plexus bracchialis Verletzung- Postherpetische Neuralgie - Rückenmarksverletzung- Periphere Neuropathien - Failed Back Syndrom - Tumorschmerz

Cluster Headache

33891,5 / 0,5 mm

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- Stereotaktische Implantation einer oder mehrerer Elektroden

- uni- /bilateral

- Targets: Nozizeptiv : PVG-PAGNeuropatisch: Sensorischer Thalamus

(Capsula interna)

Cluster Headache: posteriorer Hypothalamus

Technik

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Technischer Ablauf: stereotaktisches MRT

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3D Zielpunkt- Trajektplanung

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Technischer Ablauf: Operation

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Ergebnisse ?

Erfolgsquote: 12 – 77 %

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Ergebnisse ?

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Cluster Headache ?

„DBS in CCH patients has achieved a significant reductionof pain bouts. The procedure is also well tolerated.“

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Cluster Headache ?

„The study has shown that DBS of the posterior hypothalamus is an effective therapeutic option in a subset of patients with therapy-refractory chronic CH“( 3/6 Patienten nahezu „beschwerdefrei“)

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Cluster Headache ?

„Die klinischen Ergebnisse im Langzeitverlauf der wenigen bisher publizierten Patienten müssen abgewartet werden und sollten im Rahmen einer Multicenterstudie mit Doppelblind-

testung evaluiert werden.“

„Anhand des geschilderten Fallberichts kann eine Prognose des Langzeitverlaufs trotz initial sehr gutem Ansprechen nicht abgeschätzt werden und der Stimulationseffekt im Verlauf abnehmen und verloren gehen“

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Zusammenfassung DBS für SchmerzDBS ist eine effektive Technik bei selektionnierten Patienten mit therapierefraktärem neuropathischen oder nozizeptiven Schmerz.

Patienten mit Thalamus-Schmerz, postherpetischer Neuralgie und spinalen Lesionen sprechen schlechter an.

Ungenaue Selektion, Indikation und Elektroden-Lokalisation haben auch nach über 30 Jahren Erfahrung das Etablieren als Routinemethode verhindert.

Korrekte Target-Lokalisation durch Optimierung der Technik(Microrecordings, fMRI, PET) könnten die Ergebnisse verbessern.

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4. Mikrochirurgische vaskuläre Dekompressionsverfahren

Hintergrund: „Hirnnervenkompressionssyndrome“

1.

“Etabliert”

:

1.1 Trigeminmusneuralgie>> N. Trigeminus

(V)

1.2 Glossopharyngeusneuralgie>> N. Glossopharyngeus

(IX)

1.3 Hemispasmus

Facialis>> N. Facialis (VII)

Kamel HAM., Toland J., AJR 2001

Naraghi R et al. , J Neurosurg 2007

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„

Trigeminusneuralgie

Pathogenese:

„Kurzschlussphänomene“ durch Gefäßkompression und „-pulsation“-bedingte

Schädigung der Nervenscheide (fokale Demyelination und Verlust von Axon-

Quantität und Funktionalität)an der Eintrittsstelle des Nervus Trigeminus in den

Hirnstamm (REZ „Root entry zone“):

>80% A. cerebelli superior (Venen ?? >> kontroverse Diskussion)

Mikrochirurgische Vaskuläre Dekompression bei TN:

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Mikrochirurgische vaskuläre Dekompression (MVD) nach Jannetta:

Kausale Therapie des Tic douloureux durch

Beseitigung der Kompression mit kompletter

Erhaltung der Funktion des Nervus Trigeminus.>> Indikation basiert auf typischer

Beschwerdesymptomatik !McLaughlin et al. 1999

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Technischer Ablauf: Set up im OP

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Technischer Ablauf: Set up im OP

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