nach oben

Clinical Epileptology

Erschienen in:

01.02.2014 | Leitthema

„Closed-loop“-Stimulation zur Epilepsietherapie

verfasst von: Prof. Dr. A. Schulze-Bonhage, K. Somerlik, M. Duempelmann

Erschienen in: Clinical Epileptology | Ausgabe 1/2014

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Epilepsien sind durch relativ seltene Anfälle charakterisiert, während derer Patienten Beeinträchtigungen ihrer Wahrnehmung, ihres Bewusstseins und ihrer motorischen Kontrolle erleiden. Stimulationsverfahren eröffnen aufgrund der unmittelbaren Entfaltung ihrer Wirkung die Chance, eine Behandlung gezielt im Anfall vorzunehmen. Im vorliegenden Beitrag werden tierexperimentelle Belege für geeignete Interventionsformen und klinische Daten zu „Closed-loop“-Stimulationsverfahren dargestellt, die auf einer Anfallserkennung basieren.

Ball T, Kern M, Mutschler I et al (2009) Signal quality of simultaneously recorded invasive and non-invasive EEG. Neuroimage 46:708–716PubMedCrossRef

Berényi A, Belluscio M, Mao D, Buzsáki G (2012) Closed-loop control of epilepsy by transcranial electrical stimulation. Science 337:735–737PubMedCrossRef

Boon P, Rijckevorsel K van, Elger CE et al (2013) Seizure detection and automatic magnet mode performance study (E-36). Presentation, American Epilepsy Society, 2013

Boon P, Vonck K, Van Walleghem P et al (2001) Programmed and magnet-induced vagus nerve stimulation for refractory epilepsy. J Clin Neurophysiol 18:402–407PubMedCrossRef

Buteneers P (2012) Detection of epileptic seizures: the reservoir computing approach, Dissertation 2012

Chen TJ, Chiuch H, Liang SF et al (2011) The implementation of a low-power biomedical signal processor for real-time epileptic seizure detection on absence models. IEEE J Emerg Sel Top Circuit Syst 1:613.632CrossRef

Cook MJ, O’Brien TJ, Berkovic SF et al (2013) Prediction of seizure likelihood with a long-term, implanted seizure advisory system in patients with drug-resistant epilepsy: a first-in-man study. Lancet Neurol 12:563–571PubMedCrossRef

Dümpelmann M, Jacobs J, Kerber K, Schulze-Bonhage A (2012) Automatic 80–250Hz „ripple“ high frequency oscillation detection in invasive subdural grid and strip recordings in epilepsy by a radial basis function neural network. Clin Neurophysiol 123:1721–1731PubMedCrossRef

Fanselow EE, Reid AP, Nicolelis MA (2000) Reduction of pentylenetetrazole-induced seizure activity in awake rats by seizure-triggered trigeminal nerve stimulation. J Neurosci 20:8160–8168PubMed

10.

Girardeau G, Bencenan K, Wiener SI et al (2009) Selective suppression of hippocampal ripples impairs spatial memory. Nat Neurosci 12:1222–1223PubMedCrossRef

11.

Gluckman B, Neel E, Netoff T et al (1996) Electric field suppression of epileptiform activity in hippocampal slices. J Neurophysiol 76:4202–4205PubMed

12.

Gluckman BJ, Nguyen H, Weinstein SL, Schiff SJ (2001) Adaptive electric field control of epileptic seizures. J Neurosci 21:590–600PubMed

13.

Hefft S, Brandt A, Zwick S et al (2013) Safety of hybrid electrodes for single neuron recordings in humans. Neurosurgery 73:78–85PubMedCrossRef

14.

Jerger K, Schiff S (1995) Periodic pacing and in vitro epileptic focus. J Neurophysiol 73:876–979PubMed

15.

Lesser RP, Kim SH, Beyderman L et al (1999) Brief bursts of pulse stimulation terminate afterdischarges caused by cortical stimulation. Neurology 53:2073–2081PubMedCrossRef

16.

Liang SF, Chen YC, Wang YL et al (2013) A hierarchical approach for online temporal lobe seizure detection in long-term intracranial EEG recordings. J Neural Eng 10:045004PubMedCrossRef

17.

Logesparan L, Casson AJ, Rodriguez-Villegas E (2012) Optimal features for online seizure detection. Med Biol Eng Comput 50:659–669PubMedCrossRef

18.

Lüttjohann A, van Luijtelaar G (2013) Thalamic stimulation in absence epilepsy. Epilepsy Res 106:136–145PubMedCrossRef

19.

Makeyev O, Ding Q, Martinez-Juarez IE et al (2013) Multiple sensor integration for seizure onset detection in human patients comparing conventional disc versus novel tripolar concentric ring electrodes. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2013:17–20PubMed

20.

Meier R, Dittrich H, Schulze-Bonhage A, Aertsen A (2008) Detecting epileptic seizures in long-term human EEG: a new approach to automatic online and real-time detection and classification of polymorphic seizure patterns. J Clin Neurophysiol 25:119–131PubMedCrossRef

21.

Morrell M (2006) Brain stimulation for epilepsy: can scheduled or responsive neurostimulation stop seizures? Curr Opin Neurol 19:164–168PubMedCrossRef

22.

Motamedi GK, Lesser RP, Miglioretti DL et al (2002) Optimizing parameters for terminating cortical afterdischarges with pulse stimulation. Epilepsia 43:836–846PubMedCrossRef

23.

Nakagawa M, Durand D (1991) Suppression of spontaneous epileptiform activity with applied currents. Brain Res 567:241–247PubMedCrossRef

24.

Nelson TS, Suhr CL, Freestone DR et al (2011) Closed-loop seizure control with very high frequency electrical stimulation at seizure onset in the GAERS model of absence epilepsy. Int J Neural Syst 21:163–173PubMedCrossRef

25.

Osorio I, Frei MG, Sunderam S et al (2005) Automated seizure abatement in humans using electrical stimulation. Ann Neurol 57:258–268PubMedCrossRef

26.

Osorio I, Frei MG (2009) Seizure abatement with single DC pulses: is phase resetting at play? Int J Neural Syst 19:149–156PubMedCrossRef

27.

Penfield W, Jasper H (1954) Epilepsy and the functional anatomy of the human brain. Little Brown, Boston

28.

Pineau J, Guez A, Vincent R et al (2009) Treating epilepsy via adaptive neurostimulation: a reinforcement learning approach. Int J Neural Syst 19:227–240PubMedCrossRef

29.

Psatta DM (1983) Control of experimental focal epilepsy by feedback caudatum stimulations. Epilepsia 24:444–454PubMedCrossRef

30.

Rijkers K, Aalbers M, Hoogland G et al (2010) Acute seizure-suppressing effect of vagus nerve stimulation in the amygdala kindled rat. Brain Res 1319:155–163PubMedCrossRef

31.

Schad A, Schindler K, Schelter B et al (2008) Application of a multivariate seizure detection and prediction method to non-invasive and intracranial long-term EEG recordings. Clin Neurophysiol 119:197–211PubMedCrossRef

32.

Schiff SJ, Jerger K, Duong DH et al (1994) Controlling chaos in the brain. Nature 370:615–620PubMedCrossRef

33.

Schulze-Bonhage A (2011) Neurotechnologische Behandlungen des Gehirns. In: Müller O, Maio G, Boldt J, Mackert J (Hrsg) Das Gehirn als Projekt, 1. Aufl. Rombach, Freiburg, S 32–40

34.

Schulze-Bonhage A (2013) Interictal EEG and its relevance for seizure prediction In: Tetzlaff R, Elger CE, Lehnertz K (Hrsg) Recent advances in predicting and preventing epileptic seizures. World Scientific, New Jersey, S 30–41

35.

Schulze-Bonhage A, Feldwisch-Drentrup H, Ihle M (2011) The role of high-quality EEG databases in the improvement and assessment of seizure prediction methods. Epilepsy Behav 22(Suppl 1):S88–S93PubMedCrossRef

36.

Schulze-Bonhage A, Köhling R (2014) Human single unit recording and the neurophysiology of seizure generation (im Druck)

37.

Shoeb A, Pang T, Guttag J, Schachter S (2009) Non-invasive computerized system for automatically initiating vagus nerve stimulation following patient-specific detection of seizures or epileptiform discharges. Int J Neural Syst 19:157–172PubMedCrossRef

38.

Slutzky MW, Critanovic P, Mogul DJ (2003) Manipulating epileptiform bursting in the rat hippocampus using chaos control and adaptive techniques. IEEE Trans Biomed Eng 50:559–570PubMedCrossRef

39.

Stanslaski S, Afshar P, Cong P et al (2012) Design and validation of a fully implantable, chronic, closed-loop neuromodulation device with concurrent sensing and stimulation. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 20:410–421PubMedCrossRef

40.

Stead M, Bower M, Brinkmann BH et al (2010) Microseizures and the spatiotemporal scales of human partial epilepsy. Brain 133:2789–2797PubMedCrossRef

41.

Wang L, Guo H, Yu X et al (2012) Responsive electrical stimulation suppresses epileptic seizures in rats. PLoS ONE 7:e38141PubMedCentralPubMedCrossRef

42.

Warren RJ, Durand DM (1998) Effects of applied currents on spontaneous epileptiform activity induced by low calcium in the rat hippocampus. Brain Res 806:186–195PubMedCrossRef

43.

Wu C, Evans JJ, Skidmore C et al (2013) Impedance variations over time for a closed-loop neurostimulation device: early experience with chronically implanted electrodes. Neuromodulation 16:46–50PubMedCrossRef

44.

Zabara J (1992) Inhibition of experimental seizures in canines by repetitive vagal stimulation. Epilepsia 33:1005–1012PubMedCrossRef

Titel: „Closed-loop“-Stimulation zur Epilepsietherapie
verfasst von: Prof. Dr. A. Schulze-Bonhage
K. Somerlik
M. Duempelmann
Publikationsdatum: 01.02.2014
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Clinical Epileptology / Ausgabe 1/2014
Print ISSN: 2948-104X
Elektronische ISSN: 2948-1058
DOI: https://doi.org/10.1007/s10309-013-0346-y

Leitlinien kompakt für die Neurologie

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

^{Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag}

Kostenlos registrieren

Neu im Fachgebiet Neurologie

Sind Frauen die fähigeren Ärzte?

30.04.2024 Gendermedizin Nachrichten

Patienten, die von Ärztinnen behandelt werden, dürfen offenbar auf bessere Therapieergebnisse hoffen als Patienten von Ärzten. Besonders gilt das offenbar für weibliche Kranke, wie eine Studie zeigt.

Akuter Schwindel: Wann lohnt sich eine MRT?

28.04.2024 Schwindel Nachrichten

Akuter Schwindel stellt oft eine diagnostische Herausforderung dar. Wie nützlich dabei eine MRT ist, hat eine Studie aus Finnland untersucht. Immerhin einer von sechs Patienten wurde mit akutem ischämischem Schlaganfall diagnostiziert.

Niedriger diastolischer Blutdruck erhöht Risiko für schwere kardiovaskuläre Komplikationen

25.04.2024 Hypotonie Nachrichten

Wenn unter einer medikamentösen Hochdrucktherapie der diastolische Blutdruck in den Keller geht, steigt das Risiko für schwere kardiovaskuläre Ereignisse: Darauf deutet eine Sekundäranalyse der SPRINT-Studie hin.

Frühe Alzheimertherapie lohnt sich

25.04.2024 AAN-Jahrestagung 2024 Nachrichten

Ist die Tau-Last noch gering, scheint der Vorteil von Lecanemab besonders groß zu sein. Und beginnen Erkrankte verzögert mit der Behandlung, erreichen sie nicht mehr die kognitive Leistung wie bei einem früheren Start. Darauf deuten neue Analysen der Phase-3-Studie Clarity AD.

Update Neurologie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Springer Medizin

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2014

Neurostimulation

Mitteilungen der DGfE

Transkutane elektrische Trigeminusnervstimulation

Tiefe Hirnstimulation des Nucleus accumbens bei fokalen Epilepsien

Thalamische Zielgebiete für die tiefe Hirnstimulation bei therapierefraktärer Epilepsie