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Starkes Therpaie-Rückgrat: Kabel und Steckverbinder für die Rückenmarkstimulation

Fachbeitrag | Die Rückenmarkstimulation lindert nicht den Schmerz, sondern verändert wie der Patient ihn wahrnimmt. Die verwendeten Geräte müssen dabei so einiges mitmachen, schließlich trägt sie der Patient immer bei sich. Das ist auch für die Kabel und Steckverbinder ein Krafktakt.

Die Kabel und Steckverbinder werden direkt mit dem SCS-Gerät verbunden. Bildquelle: © Omnetics

Die Kabel und Steckverbinder werden direkt mit dem SCS-Gerät verbunden.

Halten chronische Schmerzen an, kann eine Operation in Betracht gezogen werden, obwohl die Rückenmarkstimulation (SCS; Spinal Cord Stimulation) oft eine sicherere und einfachere Lösung ist. Bei der Therapie werden die Schmerzsignale überdeckt, bevor sie das Gehirn erreichen. Dafür wird ein SCS-Gerät unter die Haut platziert, von wo aus es einen schwachen elektrischen Strom sendet. Ein kleines Kabel transportiert den Strom von einem Impulsgenerator zu den Nervenfasern des Rückenmarks.

Beim Einschalten stimuliert das SCS-Gerät die Nerven in dem Bereich, in dem Schmerzen auftreten. Durch diese Behandlung wird die Schmerzquelle nicht beseitigt, sondern die Art und Weise, wie sie vom Gehirn wahrgenommen wird, verändert. In der Folge variiert die erreichte Schmerzlinderung von Person zu Person. Allerdings kann auch eine geringfügige Schmerzlinderung von Bedeutung sein – sofern es dem Patienten hilft, seine tägliche Aktivität zu steigern und die Menge an Schmerzmedikamenten zu reduzieren.

Die richtige Position des SCS-Geräts

Der erste Schritt, um die Belange für den Patienten herauszufinden, ist die Herstellung spezieller Kabel für externe Testsimulatoren, die zwei bis vier Wochen außerhalb des Körpers getragen werden. Während dieser Testphase kann der Patient die Einstellungen seines temporären Modulators variieren. Das ermöglicht es ihm, dem Arzt genau mitzuteilen, wo und welche Modulation die Schmerzen am besten lindert. Häufig werden mehrere Versuche durchgeführt, um die endgültige Position und Einstellungen des Rückenmarkkatheters festzulegen. Zum Schluss implantiert der Chirurg den Signalvibrator im entsprechenden Bereich, der die Signalschmerzen für das Gehirn verringern kann.

Das Gerät wird meistens in der Nähe der Spinalganglien entlang der Wirbelsäule platziert. Dabei handelt es sich um eine sensorische Nervenstruktur im Epiduralraum – eine Ansammlung von vielen Nervenzellen – die zusammen Signale und Befehle an das Gehirn senden. Sind chronische Schmerzen vorhanden, werden die Zellgruppen überaktiviert und senden in kontinuierlichen Wellen extrem verstärkte Signale an das Gehirn.  Diese modulierenden elektrischen Signale beruhigen die aktiven Ganglienzellen in den Spinalganglien und reduzieren so das Schmerzempfinden bei normalen täglichen Aktivitäten. Ein großer Vorteil der Platzierung des Wandlers im Epiduralraum besteht darin, dass er weniger positionsempfindlich ist. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass fehlerhafte Signale durch Spinalflüssigkeiten im Hauptspinalkanal übertragen werden.

Das richtige Kabel für die Rückenmarkstimulation

Kabel und Steckverbinder für die SCS-Therapie sind so konzipiert, dass sie direkt mit dem implantierbaren Schmerzmanagement-Stimulationssystem verbunden sind. Damit der Patient ein möglichst normales Leben führen kann, sollten die Kabel so dünn wie möglich sein, um Signale zu übertragen, beweglich zu bleiben und dem Patienten ein natürliches taktiles Gefühl zu vermitteln. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist der Krümmungsradius. Dieser sollte so gewählt sein, dass das Kabel der täglichen Beanspruchung gerecht wird.

Ein gutes Kabeldesign berücksichtigt viele Faktoren, um eine ordnungsgemäße Signalübertragung zu gewährleisten. Das gilt auch für die Materialauswahl. Kabel für die Medizintechnik weisen die üblichen Eigenschaften auf, unter anderem Flexibilität und hohe Lebensdauer. Natürlich ist die Biokompatibilität für dauerhafte Haut- und/oder chirurgische Anwendungen eine weitere Voraussetzung. Das Äußere des Kabels und des Steckverbinders muss aus medizinischen Materialien bestehen, um den gängigen Sterilisationsverfahren mit Alkohol, Ethylenoxid und Wasserstoffperoxid standzuhalten.

Die Steckverbinder werden so hergestellt, dass sie zum Modulationssystem passen und/oder über eine Dockingstation zum System verfügen und bei Bedarf einfaches Verbinden und Trennen möglich ist. Ummantelte Rundsteckverbinder passen sich der Form und dem Gefühl der kleinen und flexiblen Kabel des Systems an. Bei der Anwendung (SCS-Therapie) ist darüber hinaus die Zugentlastung zu berücksichtigen. Die Baugruppen können zum Beispiel einen Federstift aus Berylliumkupfer und eine kreisförmige Buchse umfassen. Das sorgt selbst bei starken Stößen und Vibrationen für eine feste Verbindung.

Autor: Rober Stanton ist Director of Technology bei Omnetics

Schlagworte: Schmerztherapie, Rückenmarkstimulation, Kabel, Steckverbinder

Quelle: R. Stanton: Schmerzlinderung über die Wirbelsäule, Medizin+elektronik 4/2019, S. 30 – 33