Neue Tinnitus-Therapie auf neuronaler Basis

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1 Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Neue Tinnitus-Therapie auf neuronaler Basis Christian Hauptmann & Peter Tass Institut für Neurowissenschaften und Medizin Neuromodulation INM-7, FZJ Forschungsschwerpunkt Neuromodulation, Klinik für Stereotaxie und funktionelle Neurochirugie, Universität zu Köln, ANM Adaptive Neuromodulations GmbH, Köln Oktober 28, 2010 Januar 17, 2011 Universität zu Köln

2 Oktober 28, 2010 Folie 2

3 Oktober 28, 2010 Folie 3

4 Oktober 28, 2010 Folie 4

5 Oktober 28, 2010 Folie 5

6 Zeit Tass, BiolCyb 2003, Phys. Rev. E 2003; Prog. Theor. Phys. Supp Oktober 28, 2010 Folie 6

7 Zeit Tass, BiolCyb 2003, Phys. Rev. E 2003; Prog. Theor. Phys. Supp Oktober 28, 2010 Folie 7

8 Tass, BiolCyb 2003, Phys. Rev. E 2003; Prog. Theor. Phys. Supp Oktober 28, 2010 Folie 8

9 primäres Ziel: Desynchronisation Reduktion der Symptomatik sekundäres Ziel: therapeutische Modulation der synaptischen Verbindungen Tass & Majtanik, Biol. Cybern Hauptmann & Tass, Biosystems 2007 Tass & Hauptmann, NPCS 2006 Tass & Hauptmann, Int. J. Psychophysiol Hauptmann & Tass, JNE, 2009 Hauptmann et al., JNE, 2009 Tass & Hauptmann, RNN, 2009 Hauptmann & Tass, JNE 2010 Oktober 28, 2010 Folie 9

10 Hauptmann & Tass, Biosystems 2007 Oktober 28, 2010 Folie 10

11 Klinische Anwendungen Parkinson Behandlung Tinnitus Behandlung Oktober 28, 2010 Folie 11

12 Anwendung 1 Oktober 28, 2010 Folie 12

13 rhythmische STN und VIM Aktivität (~ 5 Hz) treibt den peripheren Tremor STN: subthamalischer Nucleus VIM: Nucleus Ventralis Intermedius Smirnov et al., EPL 2008 Tass et al., JNE 2010 Oktober 28, 2010 Folie 13 zurück

14 > 100 Hz Vorteile der HF DBS Reversibilität gute Tremorsuppression Zeit Elektrode Zielpunkt Nachteile der HF DBS nicht effektiv in ca. 15% der Fälle Nebenwirkungen nachlassende Effektivität bei Tremor, Effektivität bei Verbesserung der Standstabilität oder von Akinesien deutlich schlechter Generator Benabid et al., Lancet 1991 Limousin et al., J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999 Rodriguez-Oroz et al., Brain 2005 Deuschl et al., New England Journal of Medicine 2006 Oktober 28, 2010 Folie 14 zurück

15 electrode contact 1.5 mm 10.5 mm 7.5 mm Pause der Stimulation Zeit T : Periode der Zielfrequenz (z.b. F = 5 Hz) Zeitverzögerung: F : Tremorfrequenz N : Anzahl der aktiven Kontakte - Signal Dauer ca. 40 msec HF Pulszug Oktober 28, 2010 Folie 15

16 AdaptiveNeuroModulator Stimulationtechniken HF-Stimulation LF-Stimulation CR -Stimulation bedarfsgesteuerte Stimulation offen für neue Stimulationstechniken Messung physiologischer Signale LFP, EMG, ECG, ACC etc. Hauptmann et al., JNE 2009 sichere stromkontrollierte Stimulation mit ladungsbalancierten Pulsen wohldefinierter Form ANM Gerät wurde entwickelt von: Oktober 28, 2010 Folie 16

17 Implantation der Elektroden portabler Stimulator Implantation des Generators Start der HF Stimulation Fri. Sa. Sun. Mo. Tue. Wed. Thu. Fri. Sa. Sun. Mo. keine Stimulation CR Stimulation 2x2hs/day keine Stimulation Oktober 28, 2010 Folie 17

18 Beispielhafte Reaktion eines Patienten auf die CR Stimulation pre-operativer Zustand: Ruhetremor dystone rechte Hand nach CR Stimulation: stark reduzierter Tremor stark reduzierte Dystonie Oktober 28, 2010 Folie 18

19 Anwendung 2 Oktober 28, 2010 Folie 19

20 CR Technologie für Tinnitus Oktober 28, 2010 Folie 20

21 Mühlnickel et al. PNAS 1998 Oktober 28, 2010 Folie 21

22 Amplitude akustische CR-Stimulation Zeit [sec] Oktober 28, 2010 Folie 22

23 Entwicklung gemeinsam mit: Produktion: Oktober 28, 2010 Folie 23

24 Oktober 28, 2010 Folie 24

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26 Oktober 28, 2010 Folie 26

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28 Danke, an die beteiligten Kollegen Institute für Neurowissenschaften und Medizin Neuromodulation, Research Center Jülich: Peter Tass Ilja Adamchic Thomas Barnikol Utako Barnikol Judith Coenen Boris Lysansky Milan Majtanik Yurii Maistrenko Andrea Muren Oleg Omel chenko Oleksandr Popovych Alexander Silchenko Klinik für Stereotaxie und funktionelle Neurochirugie, Universität zu Köln: Volker Sturm Jürgen Voges Christian Bührle Ralph Lehrke Doris Lenartz Mahamad Marouf Anastasios Koulousakis Institute für Neurowissenschaften und Medizin Neuromodulation, Research Center Jülich: Hans-Joachim Freund ANM Adaptive Neuromodulation, Jülich GmbH Claus Martini Munir Bhatti Birger Schumacher Dirk Janssen Lilian Hofmann Azadeh Dousti Helbling Technik AG, Bern Urban Schnell Jean-Christoph Roulet Walter Döll Joel Niederhauser Urs Anliker Martin Junghans Oktober 28, 2010 Folie 28