Mit Vagusnerv-Stimulation gegen chronischen Schmerz

Chronische Schmerzen sind oft selbst mit Opiaten nicht in den Griff zu bekommen. Hoffnung macht die Vagusnerv-Stimulation - ein Verfahren, bei dem der Nerv mit schwachen Stromimpulsen gereizt wird. Der Vagusnerv besteht aus verschiedenen Fasern, manche davon reichen zu den inneren Organen, aber auch im Ohr ist der Vagusnerv zu finden. Er hat eine große Bedeutung für verschiedene Körperfunktionen, unter anderem für die Schmerzempfindung. Daher wird seit Jahren daran geforscht, wie man den Vagusnerv mit speziellen Elektroden effektiv und gleichzeitig schonend stimulieren kann.

Optimale Platzierung der Elektroden ist eine Herausforderung

Eine große Herausforderung ist dabei, die Elektroden genau an der richtigen Stelle anzubringen. Wissenschaftler der TU Wien und MedUni Wien haben diese Stelle am Ohr nun am Computer mit einem 3D-Modell errechnet. Damit konnten sie ein neuartiges Signalmuster ermitteln, das den Vagusnerv im Ohr besonders gut stimuliert. „Man sollte keine Blutgefäße treffen und die Elektrode genau im richtigen Abstand zum Nerv platzieren“, beschreibt Eugenijus Kaniusas von der TU Wien die Herausforderung. „Ist die Elektrode zu weit entfernt, wird der Nerv nicht ausreichend stimuliert. Ist sie zu nah, dann ist das Signal zu stark. Der Nerv kann blockiert werden, mit der Zeit ,ermüden‘ und irgendwann keine Signale mehr ans Hirn weiterleiten.“

Blutgefäße müssen außen vor bleiben

Bislang mussten sich Ärzte bei der Positionierung der Elektroden auf Erfahrungswerte verlassen. Mit Hilfe des Comuptermodells kann nun der Verlauf der Nervenfasern und der Blutgefäße mikroanatomisch genau ermittelt werden. Zudem lässt sich damit auch die optimale Stärke der elektrischen Signale berechnen. „Die Blutgefäße kann man in Patienten gut sichtbar machen, indem man das Ohr durchleuchtet“, sagt Prof. Wolfgang J. Weninger von der MedUni Wien. „Die Nerven allerdings sieht man nicht. Unsere mikroanatomischen Messungen an Körperspenden sagen uns nun, wie die Nerven im Verhältnis zu Blutgefäßen verlaufen und wie groß im Durchschnitt der Abstand zwischen Blutgefäßen und Nerven an definierten Positionen ist. Das hilft uns dabei, die richtige Stelle für die Platzierung der Stimulationselektroden zu finden.“

Wirkungsvoll bei austherapierten Schmerzen

Mit Hilfe der Computersimulation konnten die Forscher ein dreiphasiges Signalmuster ermitteln, bei dem drei verschiedene Elektroden jeweils auf- und abschwellende Strompulse liefern, aber nicht synchron, sondern auf ganz bestimmte Weise zeitversetzt. Diese Art der Stimulation wurde dann an Personen getestet, die an chronischen Schmerzen leiden.

„Tatsächlich erwies sich das dreiphasige Stimulationsmuster als besonders wirkungsvoll bei chronischen Schmerzen“, berichtet Mediziner Weninger. Er sieht in der Vagusnerv-Stimulation eine vielversprechende Technik, „Vor allem bei Menschen mit chronischen Schmerzen, die bereits ,austherapiert‘ sind und bei denen Medikamente keinen Nutzen mehr bringen, ist die Vagusnerv-Stimulation eine oft rettende Möglichkeit.“

Originalpublikation:

B. Dabiri et al., High-Resolution Episcopic Imaging for Visualization of Dermal Arteries and Nerves of the Auricular Cymba Conchae in Humans, Front. Neuroanat. (2020)
doi.org/10.3389/fnana.2020.00022

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