Frau Brandstätter erlitt 2015 einen Schlaganfall und war nicht mehr in der Lage, ihre rechte Hand richtig zu bewegen. Im Jahr 2016 begann sie mit der recoveriX Schlaganfall-Rehabilitation im recoveriX Fitnessstudio in Schiedlberg (Oberösterreich). Zu diesem Zeitpunkt konnte sie aufgrund ihrer körperlichen Einschränkungen in der rechten Hand nicht mehr als Friseurin arbeiten. Nach etwa 50 recoveriX-Sitzungen lernte sie wieder, Scheren und Haartrockner zu halten. Dieser große Erfolg half ihr, wieder in ihren Beruf als Friseurin zurückzukehren. Dieser Artikel beschreibt den Erfolg der Patientin und stellt das recoveriX-System für die Schlaganfalltherapie vor.

recoveriX ist ein neues Brain-Computer-Interface-System zur Behandlung von Schlaganfallpatienten. Wie funktioniert es?

Christoph Guger: recoveriX misst die Gehirnströme mit dem Elektroenzephalogramm (EEG) o und weist den Patienten an, sich eine Bewegung der linken oder rechten Hand vorzustellen. Das Brain-Computer-Interface (BCI) kann dann erkennen, ob der motorische Cortex der entsprechenden Hand aktiviert ist und löst einen Stimulator aus, der die Hand bewegt. Dadurch wird zusätzlich der sensomotorische Kortex aktiviert, was wiederum zu einer stärkeren Aktivierung im Gehirn führt. Gleichzeitig zeigt recoveriX in der Ich-Perspektive die Bewegung einer Avatar-Hand (Virtual Reality), die den Eindruck erweckt, die eigene Hand zu bewegen (Mirror Therapy).

Dadurch werden die Spiegelneuronen aktiviert, die für das Kopieren von Verhalten verantwortlich sind. Spiegelneuronen sind auch mit dem sensomotorischen Kortex verbunden, was zu einer noch stärkeren Aktivierung im Gehirn führt. Die Patienten sind immer wieder begeistert, wenn sich ihre gelähmten Hände zu bewegen beginnen, sobald sie an die Bewegung denken, insbesondere wenn dies viele Monate nach dem Schlaganfall geschieht.

Vor kurzem haben Sie das recoveriX-System bei einem 38-jährigen Patienten eingesetzt, der 14 Monate zuvor einen Schlaganfall erlitten hatte. Können Sie uns mehr über diesen Fall erzählen?

Christoph Guger: 14 Monate nach ihrem Schlaganfall kam die Patientin in unser recoveriX Fitnessstudio in Schiedlberg. Bevor wir mit der recoveriX Therapie beginnen, beurteilen wir die motorischen Funktionen (Fugl-Meyer Score, 9-Loch Peg Test), den Tremor (Fahn Tremor Scale) und die Spastik (Modified Ashworth Scale) der Patientin. Insgesamt führen wir in 3 Stunden etwa 20 verschiedene Tests durch, um etwas über die motorischen und kognitiven Funktionen eines Patienten zu erfahren.

Diese Patientin war bei den täglichen Aktivitäten sehr gut, konnte aber nicht mehr als Friseurin arbeiten, da ihre rechte Hand durch den Schlaganfall zu stark beeinträchtigt war. Nach der ersten Beurteilung begannen wir mit der recoveriX-Therapie, und die Patientin hatte insgesamt 31 recoveriX-Sitzungen. Eine Sitzung dauert etwa 40 Minuten, und die Patientin muss sich jeweils einige Sekunden lang 200 Bewegungen der linken und rechten Hand vorstellen. Insgesamt hat sie sich 6200 Bewegungen der linken und rechten Hand in etwa 20 Stunden vorgestellt.

Christoph Guger: Nach jeder recoveriX-Sitzung wiederholten wir die Bewertungen der motorischen Funktionen, des Tremors und der Spastik. Wir stellten bald fest, dass ihre Spastik in der rechten Hand abnahm. Die Verbesserung der motorischen Funktionen lässt sich mit Hilfe des 9-Loch-Stift-Tests feststellen: Der Patient muss 9 Stifte mit der rechten und der linken Hand in bestimmte Löcher stecken. Unsere Therapeuten messen die Geschwindigkeit beider Hände, um die behinderte Hand mit der gesunden Hand vergleichen zu können. Vor der recoveriX Therapie benötigte der Patient 07:26 Minuten, um den Test mit der betroffenen rechten Hand durchzuführen. Nach der recoveriX Therapie benötigte sie nur noch 01:14 Minuten, was einer Verbesserung von 603 % entspricht. Bedenken Sie, dass diese Verbesserung nach nur 20 Stunden recoveriX-Training eintrat. Wenn jemand ins Fitnessstudio geht, braucht er normalerweise viel mehr als 20 Stunden Training, um eine solch dramatische Verbesserung einer motorischen Fähigkeit zu erreichen.

Christoph Guger: In ihrem Fall war es sehr interessant, dass die recoveriX Therapie in der fünften recoveriX-Sitzung eine sehr schnelle Verbesserung bewirkte. Wie bereits erwähnt, benötigte sie anfangs 07:26 Minuten für den 9-Loch Peg Test. Nach der 3. Sitzung benötigte sie 3:21 Minuten, und nach der 5. Sitzung 1:34 Minuten. Diese Beschleunigung zeigt, dass die Echtzeitkopplung von multimodalem Feedback mit motorischem Verhalten durch recoveriX sehr effektiv und wichtig ist.

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Was bedeutet diese Verbesserung für die Patientin heute?

Christoph Guger: Der 9-Loch Peg Test zeigt eine deutliche Verbesserung, aber es ist natürlich nur ein einfacher Test. Viel wichtiger ist die Freiheit der Patientin, ihren täglichen Aktivitäten nachzugehen. In ihrem Fall bedeutet die Verbesserung, dass sie wieder als Friseurin arbeiten kann. Sie kann die rechte Hand wieder zum Schneiden und Kämmen benutzen und andere Werkzeuge mit der rechten Hand halten. Wir beziehen bei der recoveriX-Therapie immer auch die gesunde Hand mit ein, um beide Gehirnhälften zu aktivieren. Dies verbessert die motorische Koordination zwischen den Händen, was für eine Friseurin unerlässlich ist.

Das recoveriX System zeigt auch die Klassifikationsgenauigkeit. Was bedeutet das?

Christoph Guger: “Die Trainingsgenauigkeit ist eine Zahl, die angibt, wie gut das BCI-System Gehirnströme von Bewegungsvorstellungen der linken Hand von Bewegungsvorstellungen der rechten Hand trennen kann. Sie liegt zwischen 0 % und 100 %. Erreicht der Patient 100 %, so nimmt er an der Aufgabe teil und führt sie korrekt aus. Das bedeutet auch, dass der Patient mit 100 % Intensität trainiert. Liegt die Genauigkeit bei nur 50 %, so beteiligt sich der Patient nicht intensiv, oder er kann die motorischen Bilder nicht richtig ausführen. Diese Informationen können vom Therapeuten genutzt werden, um den Patienten zu coachen und zu motivieren. In der Regel sind die Patienten jedoch bestrebt, immer 100 % zu erreichen. Im recoveriX Fitnessstudio gibt es sogar einen Wettbewerb um die beste Leistung.”

Wie war die Genauigkeit bei diesem Patienten?

Christoph Guger: Sie begann mit einer Genauigkeit von etwa 65 %, was bereits zeigte, dass sie in der Lage ist, die Aufgabe zu lösen. Dann stieg die Genauigkeit im Allgemeinen an und erreichte manchmal sogar 100 % Genauigkeit. Das war sowohl für die Patientin als auch für den Therapeuten eine starke Motivation, denn es bestätigt, dass die Patientin motiviert ist und dass alles funktioniert. Natürlich liegt die Genauigkeit nicht immer bei 100 %. Das ist auch wie beim Training im Fitnessstudio: Man kann nicht immer mit maximaler Intensität trainieren.

Was interpretieren Sie in den Gehirnströmen während des Trainings? Ist es schwierig, das EEG bei diesen Patienten aufzuzeichnen?

Christoph Guger: Wir zeichnen das EEG mit Elektroden auf, die am Kopf des Patienten und über dem motorischen Kortex angebracht sind, um die motorische Bewegungsvorstellung für das recoveriX-Training zu messen. Die Elektroden werden mit einer Kappe befestigt und dann füllen wir jede Elektrode mit leitfähigem Gel, um die Gehirnaktivität aufzuzeichnen. Das Anbringen einer EEG-Kappe auf dem Kopf des Patienten dauert etwa 2 Minuten und kann leicht erlernt werden. Unsere BCI-Neurotechnologie ist sehr ausgeklügelt, um die notwendigen Informationen aus den Gehirnströmen zu extrahieren. Anhand der Hirnströme können wir erkennen, ob der linke oder der rechte motorische Kortex für die Handbewegung zuständig ist und ob er korrekt aktiviert ist. Bei der recoveriX-Therapie mit dem Friseur haben wir in den ersten Sitzungen nicht viel Aktivierung gesehen, aber das Gehirn hat ziemlich schnell gelernt, die entsprechenden Zentren wieder zu aktivieren. Wie bereits erwähnt, behandeln wir die linke und die rechte Hand, und deshalb werden beide Gehirnhälften aktiviert. Die Plastizität des Gehirns nimmt zu, was für die Patienten sehr motivierend ist, weil sie merken, wie ihr Gehirn wieder lernt, die Aufgabe richtig auszuführen. In diesem Jahr haben wir bereits 1800 recoveriX-Therapien durchgeführt. Wir erhalten immer qualitativ hochwertige EEG-Daten, was für eine erfolgreiche Behandlung sehr wichtig ist.

Normalerweise wird den Patienten gesagt, dass nach einem Jahr nach dem Schlaganfall die Verbesserung der motorischen Funktionen gering ist. Warum ist das bei recoveriX anders?

Christoph Guger: Wir haben schon mehrfach gezeigt, dass Verbesserungen möglich sind, auch wenn sich die Patienten in einem chronischen Zustand befinden. recoveriX vereint drei Therapieansätze in einem System: (i) Muskelstimulation, (ii) motorische Imagination und (iii) virtuelle Avatar-Therapie. Außerdem verknüpft das System kognitive Aktivitäten in Echtzeit mit motorischen Bewegungen, und die Patienten freuen sich, wenn sich ihre Hände wieder bewegen. Außerdem bitten wir jeden Patienten, die Bewegungen über mehrere Therapiesitzungen hinweg etwa 6000 Mal auszuführen, so dass das Gehirn Zeit hat, die Bewegungssteuerung neu zu lernen.

Sehen Sie auch negative Auswirkungen?

Christoph Guger: Nein, überhaupt nicht. Die recoveriX-Therapie erfordert keine Medikamente, keine Operationen, keine implantierten Geräte und keine schmerzhaften Eingriffe. Wir sind Experten für die Messung von Hirnströmen durch Kappen, die auf den Kopf gesetzt werden. Wie bei einer Baseballkappe müssen die Menschen nicht in die Haut einstechen oder sonst etwas, um eine unserer Kappen zu tragen. Wir stimulieren die Muskeln mit einem System, das wir auf die Haut aufsetzen. Das ist völlig harmlos und hat keine Nebenwirkungen. Die Patienten berichten, dass sie nach der Behandlung sehr müde sind, aber das zeigt auch, dass etwas passiert – das ist immer ein gutes Zeichen. Nach den recoveriX-Sitzungen schlafen sie oft sehr gut. Interessanterweise berichten viele Patienten von verbesserten Beinfunktionen, verbesserten kognitiven und Gedächtnisfunktionen und vielen anderen positiven Nebeneffekten. Auch Familienangehörige berichten von Verbesserungen wie einer besseren Konzentrationsfähigkeit. Wir verwenden verschiedene Tests, um diese Effekte systematisch zu überwachen. Der Fugl-Meyer-Score misst zum Beispiel auch die Fähigkeit, selbstständig zu essen oder alltägliche Aktivitäten auszuführen. Unser Hauptaugenmerk liegt jedoch auf der Verbesserung der motorischen Funktionen, und wir verfügen über eine Vielzahl von Testergebnissen, die zeigen, dass recoveriX für dieses Ziel funktioniert.