Seizure detection and neuromodulation: A summary of data presented at the XIII conference on new antiepileptic drug and devices (EILAT XIII)

Bialer, Meir; Johannessen, Svein I.; Perucca, Emilio; Tomson, Torbjörn; White, H. Steve; Koepp, Matthias J.

doi:10.1016/j.eplepsyres.2017.01.004

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“…Of all seizure types, focal onset seizures with impaired awareness were found to be more likely to be associated with higher HR-increases [9]. Furthermore, it has been found that earlier automatic stimulation following the ictal HR, was correlated with shorter duration seizures [10].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 89%

Clinical outcomes of closed-loop vagal nerve stimulation in patients with refractory epilepsy

Tzadok

Harush

Nissenkorn

et al. 2019

Seizure

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The AspireSR® is a vagal nerve stimulation (VNS) device that operates as a closed-loop system, delivering an automatic stimulation in response to an ictal heart rate increase that serves as a predictor for an imminent seizure.Our purpose is to assess the outcome of the AspireSR® in a patient population managed in a pediatric neurology unit. Methods: The records of patients who underwent transplantation during 2015-2017 and are continuously followed in one pediatric-epilepsy clinic, were retrospectively analyzed. Collected information included demographics, use of antiepileptic drugs and seizure type, frequency and duration before and after VNS implantation. Results: 46 patients ages 5-31 years (mean 15.7 ± 5.8), mean age at implantation 14 ± 5.8 years, were included. 29 patients (63%) were new insertions and 17 of the patients (37%) underwent a VNS replacement to the AspireSR® model. Mean follow-up was 13 ± 7.5 months (range 2-29 months). The total cohort responder rate (patients with ≥50% reduction in seizure frequency compared to the pre-implantation period) was 60.9%. (62% in the new insertion group; while 59% in the replacement group had additional benefit over their former VNS model, p = 0.981). Epilepsy etiology, age, age at implantation and type of seizures pre-implantation showed no correlation to response-rate. Five patients (10.9%) experienced complete seizure-freedom following implantation (4/5 in the "new insertion" group). Responses were reported at median follow up of 5 ± 1.3 months postimplantation. 67.4% experienced shorter seizure duration post-implantation. Conclusion: Our results suggest that the AspireSR® device provides an early and meaningful benefit to drugresistant epilepsy patients, which is relevant for both patients with new insertions and those with replacements of former VNS devices.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 89%

Clinical outcomes of closed-loop vagal nerve stimulation in patients with refractory epilepsy

Tzadok

Harush

Nissenkorn

et al. 2019

Seizure

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“…5 Similarly, data from the E36 study in patients with refractory epilepsy also showed that earlier detection and stimulation, resulted in shorter duration of seizures. 2,[6][7][8] In addition, several studies have shown the beneficial effect of manual triggering stimulation with the use of the magnet at the seizure onset. This on-demand stimulation helped to reduce the intensity and the duration of seizures or even completely terminated the seizure.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Vagus Nerve Electroneurogram-Based Detection of Acute Pentylenetetrazol Induced Seizures in Rats

Stumpp

Smets

Vespa

et al. 2021

Int. J. Neur. Syst.

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On-demand stimulation improves the efficacy of vagus nerve stimulation (VNS) in refractory epilepsy. The vagus nerve is the main peripheral parasympathetic connection and seizures are known to exhibit autonomic symptoms. Therefore, we hypothesized that seizure detection is possible through vagus nerve electroneurogram (VENG) recording. We developed a metric able to measure abrupt changes in amplitude and frequency of spontaneous vagus nerve action potentials. A classifier was trained using a “leave-one-out” method on a set of 6 seizures and 3 control recordings to utilize the VENG spike feature-based metric for seizure detection. We were able to detect pentylenetetrazol (PTZ) induced acute seizures in 6/6 animals during different stages of the seizure with no false detection. The classifier detected the seizure during an early stage in 3/6 animals and at the onset of tonic clonic stage of the seizure in 3/6 animals. EMG and motion artefacts often accompany epileptic activity. We showed the “epileptic” neural signal to be independent from EMG and motion artefacts. We confirmed the existence of seizure related signals in the VENG recording and proved their applicability for seizure detection. This detection might be a promising tool to improve efficacy of VNS treatment by developing new responsive stimulation systems.

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“…In den klinischen Zulassungsstudien lag die Latenz bis zum Beginn der AutoStim (mit 20 % Schwelle) bei nur etwa 5 Sekunden. Das heißt, nach dem zerebralen Anfallsbeginn dauert es stellenweise weniger als 5 Sekunden, bis die VNS Therapy einsetzt [141].…”

Section: Biomarker: Die Iktale Tachykardieunclassified

Die Vagusnervstimulation bei konservativ therapierefraktärer Epilepsie und Depression

Möbius

Welkoborsky

2022

Laryngorhinootologie

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ZusammenfassungZahlreiche Studien belegen, dass die Vagusnervstimulation (VNS) eine effiziente indirekte neuromodulatorische Therapie mit intermittierend appliziertem elektrischen Strom darstellt für die medikamentös therapierefraktäre Epilepsie, die nicht epilepsiechirurgisch interveniert werden kann, und die medikamentös therapierefraktäre Depression. Bei der VNS handelt es sich um eine etablierte, Evidenz basierte und in der Langzeitbetrachtung kosteneffektive Therapie in einem interdisziplinären Gesamtkonzept.Es existieren Langzeitdaten zu Sicherheit und Verträglichkeit der Methode trotz großer Heterogenität der Patientenkollektive. Stimulationsbedingte Nebenwirkungen wie Heiserkeit, Parästhesien, Husten, Dyspnoe sind abhängig von der Stimulationsstärke und häufig mit fortschreitender Therapiedauer in den Folgejahren rückläufig. Stimulationsbezogene Nebenwirkungen der VNS sind durch Veränderung der Stimulationsparameter gut beeinflussbar. Insgesamt ist die invasive Vagusnervstimulation als sichere und gut verträgliche Therapieoption anzusehen.Für die invasive und transkutane Vagusnervstimulation sind die antiepileptischen und antidepressiven sowie positive kognitive Effekte belegt. Im Gegensatz zu den Medikamenten wirkt sich die VNS nicht negativ auf die Kognition aus. Eine verbesserte Lebensqualität ist in vielen Fällen möglich.Die iVNS-Therapie hat eine geringe Wahrscheinlichkeit der kompletten Anfallsfreiheit bei fokaler und genetisch generalisierter Epilepsie. Sie ist als palliative Therapie anzusehen, dass heisst, sie führt nicht zur Heilung und erfordert die Fortführung der spezifischen Medikation. Als Wirkprinzip wird eine allgemeine Reduktion neuronaler Exzitabilität betrachtet. Dieser Effekt stellt sich in einer langsamen Wirksamkeitssteigerung zum Teil über Jahre ein. Als Responder zählen Patienten mit einer mindestens 50%igen Reduktion der Anfallshäufigkeit. In Studien zeigt sich zum Teil in 20% der Fälle eine Anfallsfreiheit. Derzeit ist es nicht möglich, prätherapeutisch/präoperativ zwischen potentiellen Respondern und Non- Respondern zu differenzieren.Durch die aktuellen technischen Weiterentwicklungen der VNS zur responsiven VNS Therapy mit Herzraten-basierter-Anfalls-Erkennung (CBSD) reduziert sich neben der Epilepsie-Anfallsschwere auch das SUDEP-Risiko (sudden unexpected death in epilepsy patients).Die iVNS kann ein Schlaf-Apnoe-Syndrom verschlechtern und kann neben der engen Zusammenarbeit mit den Schlafmedizinern gegebenfalls eine nächtliche Therapiepause (z. B. Tag/Nacht-Programmierung) erfordern.In Auswertung der zahlreichen iVNS-Studien der letzten 2 Jahrzehnte zeigten sich vielfältige positive Effekte auf weitere immunologische, kardiologische und gastroenterologische Erkrankungen, so dass sich je nach zukünftigen Studienergebnissen zusätzliche Therapieindikationen erwarten lassen. Aktuell ist die Vagusnervstimulation Gegenstand der Forschung in den Bereichen der Psychologie, Immunologie, Kardiologie, sowie Schmerz- oder Plastizitätsforschung mit erhofftem Potenzial zur zukünftigen medizinischen Anwendung.Neben der invasiven Vagusnervstimulation wurden in den letzten Jahren Geräte zur transdermalen und somit nicht invasiven Vagusnervstimulation entwickelt. Diese haben nach den derzeit zur Verfügung stehenden Daten eine etwas geringere Wirksamkeit hinsichtlich der Verminderung von Anfallsschwere und Anfallsdauer bei der therapierefraktären Epilepsie und eine etwas geringe Wirksamkeit bei der Verbesserung von Symptomen der Depression. Hierzu fehlen in vielen Fällen noch Studien, die eine hohe Evidenz der Wirksamkeit nachweisen. Gleiches gilt für die beschriebenen sonstigen Indikationen wie z. B. Tinnitus, Cephalgien, Magen-Darm-Beschwerden etc. Ein weiterer Nachteil der transkutanen Vagusnervstimulation liegt darin, dass die Stimulatoren vom Patienten aktiv angesetzt werden müssen und somit nur intermittierend wirksam sind, was eine hohe Therapieadhärenz unsicher macht.

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Seizure detection and neuromodulation: A summary of data presented at the XIII conference on new antiepileptic drug and devices (EILAT XIII)

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Clinical outcomes of closed-loop vagal nerve stimulation in patients with refractory epilepsy

Clinical outcomes of closed-loop vagal nerve stimulation in patients with refractory epilepsy

Vagus Nerve Electroneurogram-Based Detection of Acute Pentylenetetrazol Induced Seizures in Rats

Die Vagusnervstimulation bei konservativ therapierefraktärer Epilepsie und Depression

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