ectweb.nl

Inleiding

Elektroconvulsietherapie (ECT) is een veilige en effectieve behandeling met een bewogen geschiedenis. De eerste patiënten werden in de jaren 40 van de vorige eeuw behandeld met ECT. In die tijd was het vrijwel de enige effectieve “somatische” behandeling voor psychiatrische patiënten. Het therapeutisch effect van ECT berust op het veroorzaken van een gegeneraliseerd insult met behulp van elektrische stroom. Bij de eerste toedieningen in april 1938 kreeg de eerste patiënt na twee keer proberen een insult door toediening van 110 volt gedurende tweetiende van een seconde tussen twee elektroden beiderzijds op de slapen van het hoofd van de patiënt. Er werd toen sinusvormige stroom gebruikt.

Sindsdien is er veel veranderd. Er is meer bekend over de indicaties voor ECT, maar de belangrijkste verbetering is dat ECT onder narcose en met spierverslapping wordt toegepast. Er zijn sinds de jaren vijftig van de vorige eeuw alternatieven gekomen voor ECT waarvan psychofarmaca de belangrijkste zijn. Daarom wordt ECT tegenwoordig vooral gebruikt bij ernstig depressieve patiënten en/of patiënten met een medicatieresistente depressie. Andere meer zeldzame indicaties (in Nederland) zijn patiënten met schizofrenie en met een manische episode. Zeker bij deze laatste twee indicaties gaat het vrijwel altijd om medicatieresistentie. Psychiatrische stoornissen met catatone verschijnselen zijn nog zeldzamer dan de hiervoor genoemde indicaties, maar hierbij kan ECT, als parenterale benzodiazepinen niet werken, effectief zijn.

Behalve de hier voor genoemde ontwikkelingen is ook de apparatuur waarmee ECT wordt verricht aanzienlijk verbeterd. We weten meer over de elektrodeplaatsing en de stimulusdosering in relatie tot de effectiviteit en bijwerkingen van ECT. In dit artikel worden de verbeteringen van de techniek van ECT beschreven, zoals die van de apparatuur, de elektrodeplaatsing en de doseringstechnieken van de elektrische stroom.

ECT apparatuur

Het insult of de epileptische aanval door ECT wordt opgewekt door toediening van een elektrische stimulus. De stimulus zorgt ervoor dat er gedurende een bepaalde tijd een hoeveelheid elektronen door voldoende voltage door de hersenen gestuurd wordt (lading, zie figuur 1). Hierdoor wordt energie gegenereerd om de cel membranen te depolariseren. Als er voldoende neuronen gedepolariseerd worden dan wordt corticale propagatie bereikt, dat wil zeggen er vindt verspreiding plaats van de depolarisatie over het hele brein en het excitatoire proces bereikt uiteindelijk ook de hersenstam. De dosis van de stimulus waarbij corticale propagatie bereikt wordt heet ook wel de prikkeldrempel.

Uit het stopcontact komt sinusvormige stroom met een frequentie van 50-60 herz, dat wil zeggen dat per minuut er 50 tot 60 sinussen doorlopen worden. De huidige apparatuur zet dit om in pulsvormige stroom (figuur 2). Sinusvormige stroom heeft een alternerend traag stijgen en dalen van de stroom en de fase van de sinusvorm is relatief lang (8.3ms). Hierdoor wordt er relatief veel elektrische stimulatie gebruikt die beneden de prikkeldrempel ligt; deze inefficiënte vorm van stroomtoediening voegt weinig toe aan de effectiviteit van de behandeling en vergroot de kans op bijwerkingen door ECT. De pulsstroom met zijn snelle stijging en daling is veel efficiënter en fysiologischer in het opwekken van insulten. De pulsstroom levert insulten op bij minder lading en energie dan sinusvormige stroom, met hetzelfde therapeutische effect en minder bijwerkingen.

Deze pulsen hebben een pulsbreedte en een pulsfrequentie. Iedere puls van een effectieve ECT stimulus levert voldoende stroom om door de huid, schedel en meningen te gaan om de hersenen te bereiken. De gebruikte stroomsterkte blijft constant. De huidige apparatuur levert een stroomsterkte van 0.8-0.9 ampère. De pulsbreedte is de tijdsduur waarmee een puls stroom levert, hoe breder de pulsbreedte hoe meer stroom per puls er geleverd wordt. Om een neuron te laten vuren moet de pulsstroom de rustpotentiaal van het membraan van de neuron verlagen tot een waarde waarbij de sequentie depolarisatie-repolarisatie geïnitieerd wordt. De pulsbreedte moet niet veel langer zijn dan de duur die nodig is om de neuronen te depolariseren. Het deel van de puls die voortduurt nadat de depolarisatie begonnen is, is nutteloos en vermindert de efficiëntie van de stimulus. Pulsbreedten groter dan 0.2 ms worden dan ook als inefficiënt beschouwd, omdat dit veel langer is dan de minimale duur om neuronale depolarisatie te initiëren. De pulsfrequentie bepaalt hoeveel pulsen er worden geleverd per seconde, en de stimulusduur bepaalt het totaal aantal pulsen en dus ook de totale lading die geleverd wordt. Het is nog onduidelijk in hoeverre de pulsfrequentie de efficiëntie van de stimulustoediening en het opwekken van een insult beïnvloedt.

De huidige apparatuur gebruikt constante stroomsterkte, omdat dit een meer fysiologische methode is om neuronale depolarisatie te induceren. Een apparaat met constante stroomsterkte waarborgt het afleveren van stabiele stimuli over een grote spreiding van weerstand in tegenstelling tot constante voltage of energie. Deze laatste vormen induceren vaker te korte of geen insulten. Bij apparaten met een constante stroomsterkte wordt het voltage door het apparaat opgevoerd bij een hogere weerstand volgens de wet van Ohm.

Een toename in weerstand heeft een toename in voltage nodig om een constante stroom te leveren. Te hoog voltage kan leiden tot brandwonden bij de elektroden, vandaar dat de apparaten een limiet hebben voor de weerstand. Bij een te hoge weerstand ( > 3000 ohm) is er een risico op brandwonden door de behoefte aan een hoog voltage om voldoende stroomsterkte te leveren aanwezig en bij een te lage ( < 500 ohm) weerstand is er het risico op kortsluiting. In deze omstandigheden weigert het apparaat een stimulus af te geven.

De weerstand wordt vooral bepaald door de dikte van de schedel, de huid en het contact van de elektroden met de huid. De weerstand wordt gemeten met een hoog frequente pulsstroom met een laag ampère, vooraf aan de narcose, onmerkbaar door de patiënt. Vlak voor toediening van de stimulus kan de weerstand weer bepaald worden. Het apparaat kan dan vaststellen hoeveel spanning nodig is om met die weerstand de stroomsterkte voor een bepaalde duur te leveren.

Bij een constante stroomsterkte wordt de dosis vooral bepaald door de tijd van de blootstelling aan de stroom. Bij een constante stroomsterkte kan de totaal toegediende lading ingesteld worden door de tijdsduur van de stimulus te variëren (figuur 1, lading is de totale hoeveelheid stroom die in een bepaalde tijdsduur wordt toegediend). De apparaten hebben standaardinstellingen, zogenaamde programma’s, waarbij de tijd, de frequentie en de pulsbreedte een vast instelling hebben bij een bepaalde dosering. De stimulusdosering wordt in de huidige programma’s vooral bepaald door de tijdsduur en de pulsfrequentie van de stimulus te variëren; de pulsbreedte ligt meestal vast.

In Nederland worden de apparaten van twee verschillende fabrikanten gebruikt. De basisprincipes van de werking van deze apparaten zijn hetzelfde; ze verschillen alleen in programmatuur en de mate waarin deze programma’s aan te passen zijn. Onderzoek naar hoe de verschillende aanpassingen van de stimulus het therapeutisch effect beïnvloeden zijn beperkt. De duur van een stimulus verlengen is efficiënter dan de pulsfrequentie verhogen om een insult op te wekken. De pulsbreedte aanpassen boven 1.0 ms is de minst efficiënte methode.

Elektrodeplaatsing

Het toedienen van de stimulus verloopt via de elektroden. De meest gebruikte elektrodeplaatsingen zijn de unilaterale en de bilaterale elektrodeplaatsing (zie figuur 3). De keuze van de elektrodeplaatsing is afhankelijk van de overwegingen die voor alle medische behandelingen gelden namelijk een maximale effectiviteit met zo min mogelijk bijwerkingen. Deze overwegingen zijn eigelijk alleen goed onderzocht bij de depressieve patiënt. Bilaterale elektrodeplaatsing geeft meer kans op geheugenstoornissen dan unilaterale elektrodeplaatsing, ook komt kortdurende verwardheid na de behandeling vaker voor bij bilaterale ECT dan unilaterale ECT. De belangrijkste geheugenstoornissen bij ECT zijn de retrograde amnesie oftewel het verlies van recent verworven informatie uit het geheugen en anterograde amnesie oftewel een verminderd vermogen nieuwe informatie op te nemen. Deze laatste bijwerking treed vaker op bij langere behandelkuren en bij bilaterale ECT. Na het staken van de kuur verdwijnt deze bijwerking binnen enkele weken. De retrograde amnesie omvat vooral gebeurtenissen gedurende de kuur, de opname en de ziekteperiode. Voor een deel verdwijnt ook deze bijwerking na afloop van de ECT. Het lijkt er echter op dat sommige herinneringen blijvend verdwenen zijn, en dan vooral uit de tijd net voor de behandeling.

Uit onderzoek is gebleken dat de effectiviteit van unilaterale elektrodeplaatsing bij ECT afhankelijk is van de hoogte van de stimulusdosering boven de prikkeldrempel. Met de prikkeldrempel wordt bedoeld die dosering waarbij een gegeneraliseerd insult optreed. Deze prikkeldrempel wordt door het stapsgewijs toedienen van oplopende dosering vastgesteld tijdens de eerste sessie. Unilaterale elektrodeplaatsing met een dosering van 500% boven de prikkeldrempel of 6 maal de dosering van de prikkeldrempel is net zo effectief als ECT met bilaterale elektrodeplaatsing met een dosering van 150% boven de prikkeldrempel.

De cognitieve bijwerkingen van ECT bij unilaterale ECT met deze doseringen zouden ook minder zijn dan bij de bilaterale toepassing. Bij bilaterale ECT treden vaker geheugenklachten op. Een dosering van 150% boven de prikkeldrempel of 2,5 maal de prikkeldrempel is wel effectiever dan een dosering van 50% boven de prikkeldrempel, maar gaat gepaard met meer cognitieve bijwerkingen. Hogere doseringen bij bilaterale elektrodeplaatsing voegen qua effectiviteit niet veel meer toe terwijl de bijwerkingen wel toenemen. Er is niets bekend over de snelheid waarmee een therapeutisch effect wordt bereikt tussen de meest gebruikte elektrodeplaatsingen.

Stimulusdosering

Verschillende factoren van invloed op de stimulusdosering zijn tot nu toe al van belang gebleken. Deze factoren zijn:

1. Patiënten variëren sterk qua hoogte van de prikkeldrempel

2. Hoe hoger de stimulusdosis boven de prikkeldrempel hoe meer kans op cognitieve bijwerkingen, vooral bij bilaterale ECT

3. De effectiviteit van unilaterale elektrodeplaatsing bij ECT is sterk afhankelijk van de hoogte van de dosis boven de prikkeldrempel, meer dan bij bilaterale elektrodeplaatsing

Bij unilaterale elektrodeplaatsing zijn drie doseringsmethoden onderzocht. De titratiemethode gebruikt de eerste sessie voor het bepalen van de prikkeldrempel. Hierna kan in de volgende sessie de dosering aangepast worden. De meest effectieve dosis is 500% boven de prikkeldrempel. Bij de leeftijdsmethode wordt de stimulusdosis bepaald door de leeftijd van de patiënt. Leeftijd is slechts één van de factoren die de prikkeldrempel bepaalt en ongeveer 40% van de variantie van de prikkeldrempel verklaart. Een belangrijk deel van de patiënten krijgt bij deze methode een veel te hoge of te lage stimulusdosis. De derde methode bij unilaterale elektrodeplaatsing is de vaste stimulusdosis. Bij patiënten jonger dan 65 jaar wordt dan standaard een dosering van 375 milliCoulomb (mC) gebruikt; bij ouderen boven de 65 jaar is de standaarddosis 476 mC.

Bij bilaterale elektrodeplaatsing zijn de meest gebruikte doseringsmethoden de titratiemethode en de halve leeftijdsmethode. Deze laatste is alleen toepasbaar wanneer met bilaterale elektrodeplaatsing wordt begonnen en is slechts in beperkte mate onderzocht.

Als de insultduur korter is dan 15 seconden zoals gemeten met een EEG of cuff-methode dan is het hoogst waarschijnlijk dat de toegediende dosering te gering was en dat de behandeling niet adequaat is geweest. De huidige apparatuur heeft twee EEG afleidingen om epileptische activiteit van de beide hersenhelften globaal te beoordelen. Bij de cuff-methode wordt er tijdens de narcose voor het toedienen van de spierverslapper een bloedleegte band op de arm of om het bovenbeen opgeblazen tot boven de bloeddruk (300 mmHg), waardoor er geen spierverslapper in de distale arm of been komt. Door observatie kan de duur van het motorische insult beoordeeld worden.

Meestal worden beide methoden bij de patiënt gebruikt; de cuff-methode dient om uit te sluiten dat een insult te kort duurt en het EEG is van belang om uit te sluiten dat een insult te lang duurt. Gedurende de kuur kan bij sommige patiënten de prikkeldrempel met 50% stijgen. In het algemeen wordt hierdoor tijdens de kuur de dosering aangepast op geleide van de insultduur. Als de insultduur dicht bij de minimale 20 seconden komt wordt besloten de dosering op te hogen.

ECT wordt toegediend in een frequentie van twee keer per week. Het aantal behandelingen is afhankelijk van de verbetering van de patiënt. Bij zeer ernstige ziektebeelden zoals catatonie of het maligne neuroleptisch syndroom kan deze frequentie verhoogd worden. Gemiddeld bestaat een kuur bij een depressieve patiënt uit 13 behandelingen. Een behandeling is nooit volledig indien er geen ECT met bilaterale elektrodeplaatsing gedurende minimaal 10 sessies heeft plaatsgevonden. Het beoordelen van het effect dient wekelijks te gebeuren met het afnemen van een ernstschaal.

Conclusie

In de toekomst zal de apparatuur verbeterd worden op geleide van de resultaten van verder onderzoek. De resultaten van onderzoek betreffende de invloed van pulsbreedte en pulsfrequentie op de effectiviteit en bijwerkingen van ECT is een volgende stap in de verbetering van de apparatuur. Weliswaar is er meer bekend over de relatie elektrodeplaatsing, stimulusdosis en effectiviteit van ECT, maar iedere patiënt krijgt bij dosistitratie eenzelfde ophoging na bepaling van de prikkeldrempel.

Bij bilaterale ECT 1.5 maal de prikkeldrempel en bij unilaterale ECT 6 maal. Terwijl er ook patiënten zijn die met een lagere dosis een therapeutisch effect bereiken. Mogelijk spelen hierbij individuele variaties een rol of de lokalisatie van het ontstaan van de epileptische aanval.

Het zou een groot voordeel zijn indien in de toekomst objectieve criteria gevonden worden waarop de effectiviteit van een insult beoordeeld kan worden, anders dan de hoogte van de stimulusdosis boven de prikkeldrempel. De recensie van het handboek ECT bevind zich op de website van het Tijdschrift voor Psychiatrie. De uitgever van het boek is van Gorcum.