Nervenkühlendes Implantat könnte Schmerzen ohne Opioide lindern

Von Amy Norton HealthDay-Reporterin

Als Hinweis auf eine zukünftige Alternative zu Opioid-Schmerzmitteln haben Wissenschaftler ein winziges Implantat entwickelt, das postoperative Schmerzen lindern und sich nach getaner Arbeit wieder auflösen soll.

Bis jetzt, die Forschung auf Labortiere beschränkt, und es wird mehrere Jahre dauern, bis die Technologie für Tests am Menschen bereit sein könnte.

Aber die Hoffnung ist, irgendwann eine Alternative zum Management zu haben postoperative Schmerzen das eher auf Technik als auf Medikamente angewiesen ist, sagte der Forscher John Rogers, Professor an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University in Chicago.

Das Implantat besteht aus weichen, wasserlöslichen Materialien, die eine Manschette bilden, die sich um einen peripheren Nerv legen kann – die Art, die Schmerzsignale vom Körper an die Wirbelsäule und das Gehirn sendet. Das Gerät kühlt den Nerv gezielt und verhindert, dass diese Schmerzsignale das Gehirn erreichen.

Und sobald es nicht mehr benötigt wird, löst sich das Implantat in den Körperflüssigkeiten auf.

Laut Rogers könnte das Implantat möglicherweise nach vielen Arten von Operationen eine Schmerzlinderung bewirken – die Notwendigkeit von Schmerzmitteln wie z. B. verringern oder sogar zunichte machen Opioide.

„Wir hoffen, dass es Opioide vollständig ersetzen kann“, sagte Rogers und fügte hinzu, dass noch viel Arbeit bleibt, bevor es zu einer realen Anwendung kommen kann.

„Wir sprechen hier von einer ziemlich radikal neuen Technologie“, sagte er.

Das Implantat – beschrieben in der Ausgabe vom 1. Juli von Wissenschaftdie auch eine begleitende veröffentlichte redaktionell — kühlt die Nerven durch das bekannte Konzept der Verdunstung. Es enthält ein flüssiges Kühlmittel, das an bestimmten Stellen entlang eines peripheren Nervs zum Verdampfen gebracht wird, ähnlich wie sich der Körper durch Schwitzen abkühlt.

Diese Kühlung ist in der Lage, alle Schmerzsignale zu verlangsamen und schließlich zu stoppen, die entlang des Nervs wandern.

In Laborstudien mit Ratten verwendeten Rogers und seine Kollegen das Gerät, um gezielt periphere Nerven gezielt zu kühlen und Schmerzsignale „bei Bedarf“ auszuschalten.

Das Implantat selbst ist winzig, laut Rogers nur 5 Millimeter an seiner breitesten Stelle. Ein Ende kräuselt sich zu einer Manschette, die sich um einen einzelnen Nerv wickelt. Im Inneren befinden sich zwei “mikrofluidische” Röhren. Die eine enthält das flüssige Kühlmittel Perfluorpentan, das bereits in der Medizin eingesetzt wird – etwa in Ultraschallkontrastmitteln. Das andere Rohr enthält trockenen Stickstoff.

Wenn sich das Gas und das Kühlmittel in einer gemeinsamen Kammer vermischen, verdampft die Flüssigkeit und erzeugt den Kühleffekt. Gleichzeitig, so Rogers, überwacht ein elektronischer Sensor im Implantat die Temperatur des Nervs, um sicherzustellen, dass es nicht zu kalt wird.

Das System beinhaltet „externe Hardware“, wies Rogers darauf hin. Das implantierte Gerät wird mit einer Pumpe außerhalb des Körpers verbunden – ähnlich einer Infusionsleitung, sagte er – die es dem Benutzer ermöglicht, das Implantat zu aktivieren und dann die Intensität zu erhöhen oder zu verringern.

“Das Implantat ist nicht in sich geschlossen und wird nicht drahtlos gesteuert”, sagte Rogers. Aber, fügte er hinzu, die Hoffnung sei, die Technologie so zu verfeinern, dass der Benutzer die Kühlung mit einem am Handgelenk getragenen Gerät steuern könne.

Erstens sind dringendere Fragen zu beantworten. Rogers sagte, sein Team werde untersuchen, ob es „biologische Folgen“ für eine längere Abkühlung der peripheren Nerven gibt.

Ein nicht an der Studie beteiligter Experte für Schmerzmedizin bezeichnete die Arbeit als „faszinierend“.

Im Gegensatz zu dem Keimen, das auftritt, wenn ein Nerv erhitzt wird, ermöglicht das Abkühlen, dass die Nerven intakt bleiben, sagte Dr. David Dickerson, Vorsitzender des Komitees für Schmerzmedizin der American Society of Anesthesiologists’ Committee.

Er stimmte zu, dass es notwendig sei, die Auswirkungen einer langfristigen Abkühlung zu bewerten.

„Wir wollen sicherstellen, dass keine pathologischen Veränderungen eingeführt werden – keine neue Nervenfunktionsstörung“, sagte Dickerson.

Wenn sich die Technologie beim Menschen durchsetzt, könne er sich vorstellen, dass die Technologie für Operationen eingesetzt wird, die danach tendenziell mehr oder länger anhaltende Schmerzen verursachen.

In der realen Welt, so Dickerson, sei die Kosteneffizienz ein entscheidender Aspekt: ​​Versicherer müssten bereit sein, für eine komplexe Technologie zu zahlen, anstatt für Standard-Schmerzmedikamente.

Laut Dickerson haben Ärzte und Forscher bereits nach neuen Wegen gesucht, um Schmerzen zu kontrollieren und den Opioidkonsum nach der Operation zu reduzieren. Er wies auf das Beispiel der peripheren Nervenstimulation hin, bei der ein winziger isolierter Draht neben einem peripheren Nerv platziert und mit einem batteriebetriebenen Generator verbunden wird, der schwache elektrische Impulse an den Nerv sendet.

Eine Studie aus dem Jahr 2021 fanden heraus, dass der Ansatz die postoperativen Schmerzen der Patienten in der ersten Woche reduzierte und ihren Bedarf an Opioiden erheblich senkte.

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Welche Art von Schmerz wird medizinisch mit dem Begriff „Myalgie“ bezeichnet?
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Ein Vorteil des Kühlimplantats ist seine Fähigkeit, zu verschwinden. Alle Materialien, sagte Rogers, lösen sich sicher in den Körperflüssigkeiten auf, wodurch die Notwendigkeit einer chirurgischen Entfernung entfällt.

Rogers und seine Kollegen haben zuvor über einen sich auflösenden Schrittmacher berichtet, den sie entwickeln – für Fälle, in denen Patienten vorübergehend eine Herzschlagstimulation benötigen, beispielsweise nach einer Herzoperation. Diese Technologie – ein dünner, weicher Fleck, der an der Herzoberfläche haftet – ist vollständig drahtlos.

Mehr Informationen

Die American Society of Anesthesiologists hat mehr dazu Schmerztherapie.

QUELLEN: John Rogers, PhD, Professor, biomedizinische Technik und neurologische Chirurgie sowie Materialwissenschaft und -technik, Northwestern University Feinberg School of Medicine und McCormick School of Engineering, Chicago; David Dickerson, MD, Vorsitzender, Ausschuss für Schmerzmedizin, American Society of Anesthesiologists, Schaumburg, Illinois; Wissenschaft1. Juli 2022

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