Dokument: Beta-Peaks für die Bestimmung des Stimulationskontaktes bei Parkinson-Patienten mit Tiefer Hirnstimulation
| Titel: | Beta-Peaks für die Bestimmung des Stimulationskontaktes bei Parkinson-Patienten mit Tiefer Hirnstimulation | |||||||
| Weiterer Titel: | Beta Peaks for determining the stimulation contact in patients with Parkinson's disease undergoing deep brain stimulation | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=74117 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20260807-142415-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Molinari, Victoria Donata Mercedes [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. med. Schnitzler, Alfons [Gutachter] Prof. Dr. med. Slotty, Philipp J. [Gutachter] | |||||||
| Beschreibungen: | Die Parkinson-Krankheit ist eine neurodegenerative Erkrankung bedingt durch den Untergang dopaminerger Nervenzellen in der Substantia nigra pars compacta und dem daraus resultierenden Dopaminmangel. Ein etabliertes Therapieverfahren neben der
medikamentösen Therapie ist die Tiefe Hirnstimulation (THS). Die Stimulation erfolgt dabei über beidseitig in den Nucleus subthalamicus (STN) implantierte Elektroden. Für ein optimales Therapieergebnis unter der STN-THS ist die Wahl des geeigneten Stimulationskontaktes von essenzieller Bedeutung. Die Selektion erfolgt im Rahmen des monopolar review, einer untersucherabhängigen und zeitaufwendigen klinischen Austestung der einzelnen Elektrodenkontakte. Die Forschung sucht daher nach neurophysiologischen Prädikatoren für die Wahl eines klinisch effizienten Stimulationskontaktes. Sowohl intraoperativ als auch postoperativ können über die Elektroden lokale Feldpotentiale (LFP) aufgezeichnet werden, die eine Analyse der Nervenaktivität ermöglichen. Parkinson-Patienten weisen insbesondere eine erhöhte Beta-Aktivität auf, die mit der motorischen Symptomatik korreliert und durch Stimulation reduziert wird. Bisherige Studien zeigen, dass die Stimulation des Kontaktes mit der höchsten Beta-Aktivität oft das beste klinische Ergebnis erzielt. Die Beta-Aktivität ist jedoch nicht über den gesamten Beta-Frequenzbereich gleichmäßig erhöht, sondern erreicht an einer individuellen Frequenz einen Spitzenwert (Beta-Peak). Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den prädiktiven Stellenwert von Beta-Peaks für die Wahl des Stimulationskontaktes zu evaluieren. Dafür wurden bei 27 Patienten (acht Frauen, 59,0 ± 8,9 Jahre) ein bis drei Tage nach der Implantation der Elektroden LFP ohne sowie mit dopaminerger Medikation aufgezeichnet. Aus dem LFP Datensatz wurden Powerspektren erstellt, um anschließend Beta-Peaks zu detektieren und deren prädiktiven Eigenschaften für die Bestimmung des therapeutischen Fensters (TW) sowie den Kontakt mit dem besten klinischen Stimulationsergebnis zu evaluieren. Die vorliegende Studie zeigt erstmals, dass Beta-Peaks geeignete Prädikatoren für die Evaluation des Stimulationskontaktes sind. Der Großteil der Parkinson-Patienten weist Beta-Peaks auf, die vorwiegend im niedrigen Beta-Frequenzbereich (LBB) zwischen 12-20 Hz lokalisiert sind. Insbesondere das Verhältnis der Beta-Peak-Power des höchsten Beta-Peaks im LBB mit versus ohne Medikation dient als wichtiger Biomarker, der 23,7% der Varianz des TW erklärt. Beta-Peaks können folglich zusätzlich zu der bisher im Fokus stehenden gesamten Beta-Aktivität zu einer Objektivierung und Simplifizierung der Wahl des Stimulationskontaktes beitragen und somit die STN-THS optimieren.The Parkinson’s disease is a neurodegenerative disease caused by the loss of dopaminergic nerve cells in the substantia nigra pars compacta and the resulting dopamine deficiency. An established treatment method alongside drug therapy is the deep brain stimulation (DBS). The stimulation takes place via electrodes implanted on both sides of the subthalamic nucleus (STN). The choice of a suitable stimulation contact is essential for achieving an optimal therapy result with STN-DBS. This selection is made during the monopolar review, which is an examiner-dependent and time-consuming clinical test of the single electrode contacts. Therefore, research is investigating neurophysiological predictors to aid the selection of a clinically efficient stimulation contact. Local field potentials (LFP) can be recorded via electrodes both during and after surgery, enabling analysis of nerve activity. Patients with Parkinson’s disease, in particular, exhibit increased beta activity, which correlates with motor symptoms and is reduced by stimulation. Previous studies have shown that stimulating the contact with the highest beta activity often achieves the best clinical result. However, beta activity does not increase uniformly across the entire beta frequency range. Rather, it reaches peak values at specific frequencies, known as beta peaks. The present study aims to evaluate the predictive power of beta peaks for selecting a stimulation contact. To this end, LFP were recorded in 27 patients (eight women, 59.0 ± 8.9 years) one to three days after implantation of the electrodes, both with and without dopaminergic medication. Power spectra were generated from the LFP dataset to detect beta peaks and evaluate their ability to predict the therapeutic window (TW) and the contact that achieves the best clinical stimulation result. The present study shows for the first time that beta peaks are suitable predictors for the evaluation of stimulation contact. Most patients with Parkinson’s disease exhibit beta peaks that are predominantly localized in the low beta band (LBB) between 12-20 Hz. In particular the ratio of the beta peak power of the highest beta peak in the LBB with versus without medication has been identified as a significant biomarker, explaining 23.7% of the variance of the TW. In addition to focusing on the beta-activity, beta peaks can optimize the STN-DBS by the objectification and simplification of the stimulation contact selection. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Medizinische Psychologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 07.08.2026 | |||||||
| Dateien geändert am: | 07.08.2026 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 30.01.2026 | |||||||
| Datum der Promotion: | 21.07.2026 |
