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Alles Wissenswerte über STIMO


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Es geht derzeit durch alle Medien: Drei querschnittsgelähmte Patienten können wieder deutlich besser stehen und gehen, nachdem sie an einer klinischen Studie zu einem neuen Rehabilitationsprogramm in der Schweiz teilgenommen haben. Hier sind alle Hintergrundinformationen zu dieser beeindruckenden Studie namens STIMO.
 
Was genau ist STIMO?
STIMO (Stimulation Movement Overground) ist eine klinische Studie über ein innovatives Rehabilitationsprogramm für querschnittsgelähmte Patienten. Es kombiniert zwei unterschiedliche Behandlungen: 
 
•          Präzise, epidurale elektrische Stimulation des Rückenmarks
•          Robotergestütztes Lokomotionstraining („Bewegungstraining“)
 
Was ist epidurale Stimulation?
Bei epiduraler Stimulation werden bestimmte Stellen im Rückenmark mit elektrischen Impulsen angeregt. Die Stimulation erfolgt dabei über einen kleinen Elektroden-Chip, der auf der Dura (Schutzhülle des Rückenmarks aus Bindegewebe) implantiert wird. Die Steuerung ist kabellos (wireless) und erfolgt via Voice-Control.
 
Was ist der Effekt von epiduraler Stimulation?
Die Stimulation wird während des intensiven Rehabilitationstrainings angewandt, um den Bewegungsablauf zu erleichtern und die Reorganisation von Nervenbahnen zu fördern. Die Wissenschaftler konnten die Wirkungsweise an sich noch nicht komplett entschlüsseln. Die Stimulation scheint jedoch „schlafendes“ Rückenmarksgewebe unterhalb der Verletzungsstelle gewissermaßen „aufzuwecken“.
Die Herausforderung für die Patienten ist es, ihre Intention zu gehen mit den elektrischen Impulsen selbst zu koordinieren. In der STIMO-Studie hat dieser Lernprozess nur eine Woche gedauert. Danach konnten die Patienten unter Entlastung ihres Körpergewichts mit dem robotergestützten Lokomotionstraining gehen. Nur fünf Monate später konnten sie ihre Muskeln erheblich besser bewegen und willentlich kontrollieren.
 
Was bedeutet robotergestütztes Lokomotionstraining?
Die Patienten absolvieren ihr Rehabilitationstraining mit der Unterstützung eines Roboter-Systems, das ihnen erlaubt, sich frei im Raum zu bewegen. Das System entlastet die Patienten, indem es ihr Körpergewicht trägt; und zwar nur so viel wie nötig. So gewährleistet es Sicherheit für die Patienten und beugt Stürzen vor. Das System nennt sich FLOAT und kann konstant an die Fähigkeiten des Patienten angepasst werden.

 (Jean-Baptiste Mignardot)
© Jean-Baptiste Mignardot

 
Was ist das Ziel von STIMO?
Ziel der Studie ist es, ein besseres und schnelleres Gehen der Teilnehmer zu erreichen.  
 
Wurden die Erwartungen erfüllt?
Die klinische Studie läuft noch und die endgültigen Ergebnisse werden innerhalb der nächsten ein bis zwei Jahre erwartet. Die jüngsten Ergebnisse sind bereits höchst vielversprechend. Bisher haben drei Teilnehmer die Studie abgeschlossen und erzielten deutliche Funktionsverbesserungen. 
 
Bemerkenswert ist, dass bei allen drei Teilnehmern die Rückenmarksverletzung mehr als vier Jahre zurücklag, bevor sie in die Studie aufgenommen wurden. Zwei von ihnen hatten bereits zuvor ein intensives Rehabilitationsprogramm durchlaufen, ohne dabei bedeutende neurologische Verbesserungen aufzuweisen.
 
Nach Abschluss der Studie legten alle drei Teilnehmer mehr als einen Kilometer auf dem Laufband zurück, ohne eine muskuläre Ermüdung zu zeigen. Erstaunlich ist, dass die Patienten auch bei eingeschaltetem Stimulator stehenbleiben und aus eigenem Antrieb wieder losgehen konnten. Zudem waren sie in der Lage, ihre Beinbewegungen willkürlich anzupassen. Letzteres ist eine wichtige Fähigkeit, wenn man zum Beispiel vor einem Hindernis steht.
 
Alle Teilnehmer zeigten eine beachtliche Funktionszunahme. Einer von Ihnen konnte sogar seinen ASIA-Klassifikation von C auf D verbessern. Wichtig zu erwähnen: Die Wirkung zeigt sich auch bei ausgeschaltetem Stimulator. Eine solche Erholung ist bislang beispiellos und wurde wohlgemerkt ohne schwerwiegende Nebenwirkungen erzielt. Der Behandlungsansatz scheint sicher zu sein.
 
Wings for Life ist sehr stolz darauf, diese Studie seit ihren Anfängen zu unterstützen, und dass wir helfen konnten, den Ansatz von der Präklinik in die Klinik zu überführen.
 

Wer führt die Studie durch?
Die Studie wird von einem Team der Ecole Polytechnique Fédérale Lausanne (EPFL) und des Lausanne University Hospital (CHUV) geleitet. Die treibenden Kräfte dahinter sind der renommierte Wissenschaftler Prof. Grégoire Courtine und die renommierte Chirurgin Prof. Jocelyne Bloch.
Die Studie ist ein herausragendes Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit verschiedenster Institutionen und Fachdisziplinen, Spezialisten und Stiftungen. Neurowissenschaftler, Ingenieure, Ärzte und Physiotherapeuten arbeiteten Hand in Hand, um diesen sehr vielversprechenden Therapieansatz voranzutreiben.

Prof. Courtine and Prof. Bloch
Prof. Courtine and Prof. Bloch 

Wann ist das Rehabilitationsprogramm für mehr Patienten verfügbar?
Die klinische Studie muss zunächst komplett abgeschlossen werden. Dies wird noch ein bis zwei Jahre in Anspruch nehmen. Dann plant das Team, das Vorgehen an unterschiedlichen Rückenmarksverletzungen zu testen. Ein weiterer Schritt wird sein, den Behandlungsansatz in eine Phase-II-Studie mit einer größeren Anzahl von Patienten zu bringen. Der Zeitrahmen für dieses Unterfangen kann derzeit nicht sicher abgeschätzt werden.
 
Welche Patienten nehmen aktuell teil?
Um die Erfolgsaussichten der Studie zu steigern, wurden die Einschlusskriterien der Studie streng festgesetzt. Im ersten Schritt sollen acht Teilnehmer/innen aufgenommen und über einen Zeitraum von zwei Jahren beobachtet werden. Die Rückenmarksverletzung muss mindestens ein Jahr alt sein, was bedeutet, dass es sich ausschließlich um chronische Patienten handelt. Es muss eine inkomplette Rückenmarksschädigung vorliegen (AIS Grad C oder D) oberhalb des zehnten Brustwirbels. Die Teilnehmer/innen sollten fähig sein, zu stehen, in dem sie entweder einen Rollator oder Gehstützen zur Hilfe nehmen. 

 (Jean-Baptiste Mignardot)
© Jean-Baptiste Mignardot


Wie ist die Studie aufgebaut?
Sieben Wochen vor der Implantation des Stimulators werden die Teilnehmer auf ihre Restfunktionen hin getestet. Dies schließt motorische, sensorische und andere Funktionen ein, die eine wesentliche Auswirkung auf ihre Lebensqualität haben. Nachdem der Stimulator implantiert ist, dauert es sieben Wochen, die individuell optimale Einstellung zu finden. Danach werden die Teilnehmer erneut getestet und starten dann mit der Kombination von Training mit dem FLOAT-System und der epiduralen Stimulation. Das Rehabilitationsprogramm findet vier Tage in der Woche über fünf Monate statt. Zwei Jahre nach der ursprünglichen Implantation werden die Teilnehmer und das Ausmaß ihrer wiedererlangten Funktionen abschließend untersucht.
 

Weiterführende Links

 Informationsflyer für Patienten: https://www.sci-research.uzh.ch/dam/jcr:17152b75-ed5d-425c-8ee4-4ef44c821483/STIMO_Flyer_E.pdf
 
Medienkontakte
EPFL press office, +41 21693 22 22, press@epfl.ch
CHUV press office, +41 79 556 60 00, medias@chuv.ch
 
Das Team dahinter
Mehr über Prof. Courtine und sein Team: https://courtine-lab.epfl.ch/
Mehr über Prof. Bloch: https://www.chuv.ch/fr/neurochirurgie/nch-home/le-service-en-bref/notre-equipe/nos-medecins/pre-jocelyne-bloch/
Mehr über das robotergestützte System FLOAT: https://www.thefloat.reha-stim.com
 
Nature Publikationen
Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury, Nature, Nov.
1st, 2018, https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
 
Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in
humans with spinal cord injury, Nature Neuroscience, Nov. 1st, 2018,
https://doi.org/10.1038/s41593-018-0262-6