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Schmerzen Dauerhafter Pein mit Strom zu Leibe rücken

Bei der „Small Fiber Matrix Stimulation“ sollen niederfrequente elektrische Reize das Schmerzgedächtnis löschen.

Mann mit Rückenschmerzen
Schmerzen im Rücken, an der Schulter oder im Nacken können leicht chronisch werden. Foto: dpa

Ein akuter Schmerz – so sehr er einen Menschen auch leiden lässt – ist eine sinnvolle, ja lebenswichtige Einrichtung des Körpers: Er zeigt an, dass in unserem Organismus etwas nicht stimmt, zum Beispiel, wenn wir uns verletzt haben oder uns eine Krankheit befallen hat. Bleiben Schmerzen allerdings über längere Zeit bestehen, so können sie sich verselbständigen und dauerhaft werden. Die Wissenschaft spricht dann von einem chronischen Schmerzsyndrom, das nach heutigem Kenntnisstand bereits nach drei Monaten drohen kann. Die körperliche Pein hält sich in diesem Fall hartnäckig – selbst, wenn die eigentliche Ursache vielleicht längst nicht mehr existiert. 

Wie kann das passieren? Der Grund liegt darin, dass die stetigen quälenden Reize zu Veränderungen in der Schmerzverarbeitung führen. So wie unser Gehirn beim Auswendiglernen auf das stetige Wiederholen mit dem Speichern der Inhalte reagiert, kann sich auf ähnliche Weise auch ein „Schmerzgedächtnis“ ausbilden. Es ist eine gefürchtete Entwicklung: Häufig rennen diese Patienten von Arzt zu Arzt, schlucken viele Medikamente, laufen Gefahr, als Simulanten zu gelten, bekommen Schwierigkeiten, den Alltag zu meistern und nicht selten als Folgeerkrankung eine Depression. 

Seit vielen Jahren wird daran geforscht, wie sich eine Chronifizierung rückgängig machen lassen könnte. Hoffnung, dauerhafte Schmerzen zumindest zu lindern, macht ein noch junges Verfahren, die „Small Fiber Matrix Stimulation“ (SFMS), die keine pharmazeutische oder invasive Therapie ist, sondern über ein „Schmerzband“ funktioniert. Das Prinzip wurde bei universitärer Forschung entdeckt, die auf dieser Basis entwickelten Geräte werden heute vom Medizintechnikunternehmen „Bomedus“ vertrieben, einer eigens zu diesem Zweck geschaffenen Ausgründung der Universitätsklinik Bonn.

Geschäftsführer des siebenköpfigen Teams ist der Mediziner Tobias Weigl, der früher in der Anästhesiologie der Uniklinik gearbeitet und zur Blockade der Weiterleitung von Schmerzen geforscht hat. Es ist zugleich ein Beispiel dafür, wie sich Erkenntnisse aus der Forschung in die Praxis umsetzen lassen. Denn häufig scheitern vielversprechende Ideen daran, dass Hochschulen das Geld fehlt, um solche Ansätze weiter zu verfolgen und Pharmaunternehmen kein Interesse zeigen.

Die „Small Fiber Matrix Stimulation“ basiert auf Erkenntnissen einer Arbeitsgruppe des Universitätsklinikums Aachen um Jens Ellrich, der damals Leiter des Forschungsgebiets „Experimentelle Neurochirurgie“ war. Für ihre Studie „Langzeithemmung der Schmerzverarbeitung beim Menschen“ erhielten die Wissenschaftler 2005 den Europäischen Preis für Schmerzforschung. Ihnen gelang es bei Versuchen mit gesunden Teilnehmern, die Schmerzverarbeitung durch elektrische Stimulation mit niederfrequentem Strom zu hemmen. Bei späteren klinischen Studien zeigte sich, dass auch ein längerfristiges Hemmen von Schmerzen möglich ist.

Diesen Ansatz haben die Bonner Forscher   genutzt, um ihre SFMS-Technologie zu entwickeln. Geschäftsführer Weigl erklärt, wie die Therapie angewendet wird: Herzstück ist ein elastisches und größenverstellbares textiles Schmerzband, das es in mehreren Ausführungen für unterschiedliche Körperpartien (Rücken, Nacken, Knie, Ellbogen) gibt. Die Patienten legen es wie eine Bandage auf die betroffene Stelle. Auf der Innenseite sind punktförmig feine Polyamidfäden angeordnet, über die (ungefährliche) Stromreize gezielt an die unter der Haut liegenden Nervenfasern in dieser Region gebracht werden. 

Vom Prinzip her scheint das zunächst an die „Transkutane elektrische Nervenstimulation“ (TENS) zu erinnern. Doch beide Methoden haben verschiedene Ansätze, sagt Tobias Weigl: Bei TENS klebt man sich zwei Elektroden auf die Haut, die Strom unter die Haut leiten, Sie sollen über eine Stimulierung der Nervenfasern die Reizüberleitung modifizieren. Außerdem wird die Durchblutung angeregt und die Muskulatur gelockert. Deshalb kann TENS sehr hilfreich bei Verspannungen sein. Allerdings, so heißt es in einer Studie der Unikliniken Bonn und Aachen und des Malteser Krankenhauses Bonn, schöpfe dieses Verfahren nicht alle Möglichkeiten der Schmerzlinderung durch Neurostimulation aus. 

Hier setzt die Small Fiber Matrix Stimulation ein: Spezielle Stromreize gelangen gezielt an die Nervenfasern, auch Small Fibers genannt, die sich direkt in der obersten Haftschicht befinden und für die Schmerzweiterleitung zuständig sind. Wie mit feinen Nadelstichen sollen diese Punkte traktiert und auf diese Weise letztlich die fehlgeleiteten Nervenreize „überschrieben“ werden. „Durch den dauernden Schmerz wurden die Neuronen mit der Zeit umprogrammiert“, erläutert Weigl: „Wenn jemand regelmäßig Schmerzen an einer bestimmten Stelle hat, dann hinterlässt das Spuren im Gehirn und im Rückenmark. Mit der Zeit verändern sich die Nervenzellen dort so, dass sie immer sensibler werden und diesen Schmerzreiz immer besser und schneller wahrnehmen.“ Das sei sogar als plastische Veränderung sichtbar. Genau diese Verknüpfungen soll der niederfrequente Strom schrittweise zurückbilden und das Gedächtnis damit auslöschen, so dass sich das Schmerzempfinden mit der Zeit wieder normalisiert. 

Für das beste Ergebnis soll das Schmerzband zweimal täglich für jeweils 20 Minuten angelegt werden. Die Intensität kann jeder Patient selbst einstellen, Tobias Weigl empfiehlt eine Stärke, „die knapp unterhalb der Schwelle liegt, dass es unangenehm wird“. Geeignet sein soll die „Small Fiber Matrix Stimulation“ für Schmerzen unterschiedlichster Natur, etwa chronische Kopf- und Nackenschmerzen, unspezifische Rückenschmerzen, muskuläre und stressbedingte Verspannungen in diesen Bereichen, Beschwerden durch Arthrose, Rheuma oder Schmerzen aufgrund von Schädigungen am Knie. Wie lange es dauert, bis man eine Linderung erfährt? Das ist individuell und je nach Art des Schmerzes verschieden, sagt Weigl.

Grob unterscheidet er drei Gruppen: Patienten, die gegen ihre Schmerzen starke Opiate einnehmen, sollen bereits nach zwei bis vier Tagen, manchmal sogar bereits nach einem Tag Besserung verspüren, sagt der Mediziner. Wer unter neuropathischen Schmerzen leide, etwa an Phantomschmerzen nach einer Amputation, merke meist nach vier bis fünf Wochen eine positive Veränderung. Diese könne sich auch im Schmerzcharakter äußern, der dann eher dumpf sei und nicht mehr so quälend, sagt Weigl: „Für viele Patienten bedeutet das schon eine große Erleichterung.“ Die größte Geduld müssen Menschen aufbringen, die von degenerativen Veränderungen etwa durch Arthrose geplagt werden. Bei ihnen könne es sechs Wochen oder sogar Monate dauern, bis sich das Schmerzempfinden zurückbilde, erläutert der Arzt. Das habe damit zu tun, dass der Grund für die Schmerzen meist schon Jahre andaure und sich entsprechend bei den Nervenfasern morphologisch bereits viel verändert habe.

Grundsätzlich könne die Behandlung so lange weitergeführt werden, bis die Schmerzen in der entsprechenden Körperregion abgeklungen sind oder sich stark reduziert haben. „In der Regel empfehlen wir, die Therapie nach etwa sechs Monaten auf eine Anwendung pro Tag zu reduzieren.“ Nebenwirkungen seien nicht zu befürchten, allerdings gibt es Menschen, für die das Schmerzband nicht geeignet ist, zum Beispiel Patienten mit Herzrhythmusstörungen oder eIektronischen Implantaten wie einem Herzschrittmacher, außerdem Schwangere und stillende Mütter. Auf irritierter oder kranker Haut oder offenen Wunden sollte das Gerät ebenfalls nicht angebracht werden. 

In Studien hat die Small Fiber Matrix Stimulation bereits ihre Wirksamkeit gezeigt. Nicht immer lassen sich die Schmerzen demnach komplett auslöschen, aber immerhin um bis zu 70 Prozent zurückdrängen. Die meisten Berufsgenossenschaften übernehmen die Kosten von 599 Euro in vollem Umfang, ebenso die privaten Krankenkassen. Gesetzliche Krankenkassen hingegen zahlen die Therapie nicht regelhaft.

In weiteren Studien soll das Prinzip der elektrischen Stimulation von Nervenfasern noch intensiver erforscht werden. So arbeiten Wissenschaftler der Sektion Funktionelle und Restaurative Neurochirurgie der Uniklinik Tübingen in einem vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung geförderten Projekt daran, diese Therapie und andere auf die Nervenzellen zielende Behandlungsansätze weiterzuentwickeln. An der Abteilung Psychosomatik der Universität Wien erforschen Wissenschaftler zudem, welchen Anteil die Stressverarbeitung im vegetativen Nervensystem an der Wirksamkeit der Therapie hat.

Mediziner der Unikliniken in Bonn und Aachen und des Zentrums für Palliativmedizin am Malteser Krankhaus in Bonn haben außerdem den Effekt der Matrixstimulation bei akuten Schmerzen untersucht und sind zu positiven Ergebnissen gekommen – die nun in größerem Umfang überprüft werden sollen.

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