Klinik für Neurochirurgie

Presseartikel zu möglichen Anwendungen des Implantats gegen Bluthochdruck

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News 2017

Dr. M. Gierthmühlen hat zusammen mit Dr. D. Plachta den Posterpreis "Neuromodulation 2017" der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie DGNC gewonnen.

Mortimer Gierthmuehlen (Freiburg), D. Aguirre, N. Koenne, D. Plachta: Neuromodulation against resistant hypertension: Efficiency of ECG-synchronized selective vagal nerve stimulation in an acute sheep mode.

Ausschreibung "Neue Therapieoptionen durch innovative Medizintechnik zur Behandlung chronischer Erkrankungen": Förderung durch BMBF bewilligt

Nach erfolgreicher Antragstellung bei der Ausschreibung "Neue Therapieoptionen durch innovative Medizintechnik zur Behandlung chronischer Erkrankungen" wurde die Förderung für die AG Baroloop durch das BMBF bewilligt.

Ausschreibung "Individualisierte Medizintechnik": Förderung durch BMBF bewilligt

Nach erfolgreicher Antragstellung bei der Ausschreibung "Individualisierte Medizintechnik" wurde die Förderung für die AG Baroloop durch das BMBF bewilligt.

Nominierung für Innovationspreis 2015 der TechnologieRegion Karlsruhe

Projektbeschreibung

Von einer Bluthochdruckerkrankung (arterielle Hypertonie) sind ca. 25% der deutschen Bevölkerung betroffen. Trotz großer Fortschritte in der antihypertensiven Therapie und bei präventiven Gesundheitsprogrammen kann bei ca. 35% dieser Patienten der Blutdruck nicht dauerhaft in den therapeutisch gewünschten Bereich (systolisch <140 mmHg) gesenkt werden. Da der Bluthochdruck für über 50% aller kardio- und zerebrovaskulären Folgeerkrankungen verantwortlich ist und sowohl eine große Morbidität als auch hohe Kosten für das Gesundheitssystem verursacht, werden zunehmend auch nicht-medikamentöse Behandlungsoptionen erforscht. Eine davon ist die Neuromodulation.

Der Blutdruck des menschlichen Körpers wird hauptsächlich von drei Systemen kontrolliert: Einem akuten, einem mittelfristigen und einem langfristigen System. Das akute System verfügt über Pressorezeptoren, die sich in den Gefäßwänden vor allem der Aorta und der Halsschlagadern befinden. Der Rezeptor in der Halsschlagader ist der Sinus caroticus, welcher seine Signale über den N. glossopharyngeus an den Hirnstamm übermittelt. Der Pressorezeptor in der Aorta, Aortenbogenrezeptor genannt, ist über den N. vagus mit dem Hirnstamm verbunden. Melden diese Sensoren einen Blutdruckanstieg oder -abfall, reagiert das Gehirn reflexartig hierauf und steuert durch Veränderung der Herzkraft und der Gefäßwiderstände dagegen. Dieser Regelkreislauf wird Baroreflex genannt.

In unserer Arbeitsgruppe wird ein Verfahren entwickelt, das mit Hilfe einer um den N. vagus gewickelten Vielkanalelektrode diejenigen Nervenfasern im N. vagus lokalisiert und selektiv elektrisch stimuliert, die vom Aortenbogenrezeptor zum Hirnstamm ziehen. Hierdurch soll der Blutdruck gesenkt werden.

Publikationen

Gkogkidis CA, Bentler C, Wang X, Gierthmuehlen M, Scheiwe C, Schmitz HC, Haberstroh J, Stieglitz T, Ball T: Neurophysiological Evaluation of a Customizable µECoG-based Wireless Brain Implant. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2018; 2018: 2953-2956 (40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), Honolulu, HI, USA). Epub

Langenmair M, Martens J, Gierthmuehlen M, Plachta DT, Stieglitz T: Low temperature approach for high density electrical feedthroughs for neural implants using maskless fabrication techniques. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2018; 2018: 2933-2936 (40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), Honolulu, HI, USA). Epub

Wang X, Gkogkidis CA, Iljina O, Fiederer LDJ, Henle C, Mader I, Kaminsky J, Stieglitz T, Gierthmuehlen M, Ball T. Mapping the fine structure of cortical activity with different micro-ECoG electrode array geometries. J Neural Eng. 2017 Oct;14(5):056004. Epub

Gierthmuehlen M, Aguirre D, Cota O, Zentner J, Stieglitz T, Plachta DT. Influence of Clonidine on Antihypertensive Selective Afferent Vagal Nerve Stimulation in Rats. Neuromodulation. 2016 Aug;19(6):597-606. doi: 10.1111/ner.12463. Epub .

Plachta DT, Zentner J, Aguirre D, Cota O, Stieglitz T, Gierthmuehlen M. Effect of Cardiac-Cycle-Synchronized Selective Vagal Stimulation on Heart Rate and Blood Pressure in Rats. Adv Ther. 2016 Jul;33(7):1246-61. Epub

Gierthmuehlen M, Plachta DT. Effect of selective vagal nerve stimulation on blood pressure, heart rate and respiratory rate in rats under metoprolol medication. Hypertens Res. 2016 Feb;39(2):79-87. doi: 10.1038/hr.2015.122 . Epub .

Gierthmuehlen M, Stieglitz T, Zentner J, Plachta DT. Haemodynamic Responses to Selective Vagal Nerve Stimulation under Enalapril Medication in Rats. PLoS One. 2016 Jan 14;11(1):e0147045. Epub 2016 Jan .

Kreshuk A, Walecki R, Koethe U, Gierthmuehlen M, Plachta D, Genoud C, Haastert-Talini K, Hamprecht FA. Automated tracing of myelinated axons and detection of the nodes of Ranvier in serial images of peripheral nerves. J Microsc. 2015 Aug;259(2):143-54. Epub 2015 Jun 12

Gierthmuehlen M, Wang X, Gkogkidis A, Henle C, Fischer J, Fehrenbacher T, Kohler F, Raab M, Mader I, Kuehn C, Foerster K, Haberstroh J, Freiman TM, Stieglitz T, Rickert J, Schuettler M, Ball T. Mapping of sheep sensory cortex with a novel microelectrocorticography grid. J Comp Neurol. 2014 Nov 1;522(16):3590-608. doi: 10.1002/cne.23631. Epub 2014 Jun 16

Plachta DT, Gierthmuehlen M, Cota O, Espinosa N, Boeser F, Herrera TC, Stieglitz T, Zentner. Blood pressure control with selective vagal nerve stimulation and minimal side effects. J.J Neural Eng. 2014 Jun;11(3):036011. doi: 10.1088/1741-2560/11/3/036011. Epub 2014 May 8.

Plachta DT, Gierthmuehlen M, Cota O, Boeser F, Stieglitz T. BaroLoop: using a multichannel cuff electrode and selective stimulation to reduce blood pressure. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2013;2013:755-8. doi: 10.1109/EMBC.2013.6609610. Epub

Plachta DT, Espinosa N, Gierthmuehlen M, Cota O, Herrera TC, Stieglitz T. Detection of baroreceptor activity in rat vagal nerve recording using a multi-channel cuff-electrode and real-time coherent averaging. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2012;2012:3416-9. doi: 10.1109/EMBC.2012.6346699. Epub

Gierthmuehlen M, Ball T, Henle C, Wang X, Rickert J, Raab M, Freiman T, Stieglitz T, Kaminsky J. Evaluation of µECoG electrode arrays in the minipig: experimental procedure and neurosurgical approach. J Neurosci Methods. 2011 Oct 30;202(1):77-86. doi: 10.1016/j.jneumeth.2011.08.021. Epub 2011 Aug 30

Kooperationen

Institut für Mikrosystemtechnik – IMTEK, Lehrstuhl für Biomedizinische Mikrotechnik, Universität Freiburg

Exzellenz-Cluster BrainLinks-BrainTools der Universität Freiburg

Forschungsförderung

Teilprojekte der Arbeitsgruppe wurden gefördert durch:

• Science Support Center Freiburg (2010)
• Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie (2011)
• B. Braun-Stiftung (2011)
• 1. Posterpreis International Conference on Neuroprosthetic Devices (2012)
• Science Support Center Freiburg (2013)
• 2. Posterpreis Deutsche Gesellschaft für Biomedizintechnik (2013)
• Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie (2014)
• Familie-Mehdorn-Stiftung (2014)
• BMBF (2016)

Nominierungsvideo für Innovationspreis der TechnologieRegion Karlsruhe

Wir danken Frau Jeanette Pollach im Auftrag der TechnologieRegion Karlsruhe für die freundliche Genehmigung zur Veröffentlichung dieses Videos.