Hypoglossaler Nervenstimulator

Die obstruktive Schlafapnoe (OSA) ist eine häufige Erkrankung mit mehreren wirksamen Behandlungsstrategien, die sich auf die Linderung der Atemwegsobstruktion konzentrieren. Der Goldstandard für die OSA-Behandlung ist nach wie vor CPAP (Continuous Positive Airway Pressure), aber es gibt auch andere Optionen. Eine neuere Therapie, die in den letzten zehn Jahren entwickelt wurde, nutzt die Stimulation des Hypoglossusnervs (HGNS) durch ein chirurgisch implantiertes Gerät. Wenn der Patient inspiriert, sendet das Gerät einen elektrischen Impuls, ähnlich wie bei einem Herzschrittmacher. Der Impuls aktiviert gezielte Äste des Nervus hypoglossus, was zu einer Stimulation der Muskeln führt, die aus der Zunge herausragen und die Atemwege nach hinten öffnen. Es hat sich gezeigt, dass dieser Mechanismus die Obstruktion der Atemwege reduziert, indem er diese Muskeln während der Inspiration aktiviert. Neben der chronologischen Abfolge der Ereignisse werden in diesem Fall verschiedene komplexe anatomische Strukturen beschrieben, die identifiziert werden, um den Nervus hypoglossus sicher und effektiv zu implantieren. Bitte beachten Sie, dass inzwischen ein Update-Gerät und ein Operationsverfahren entwickelt wurden und dass sich dieser spezielle Videoartikel mit dem ursprünglichen Gerät und der Operationstechnik befasst. Das aktualisierte Verfahren ist eine von der FDA zugelassene Alternative zu dieser 3-Inzisions-Technik, bei der das Gerät durch 2 Schnitte implantiert wird.

Die obstruktive Schlafapnoe (OSA) ist gekennzeichnet durch wiederholte Anfälle von Hypopnoe oder Apnoe als Folge eines Kollapses der oberen Atemwege, der während des Schlafs auftritt. Episoden obstruktiver respiratorischer Ereignisse stören nicht nur den Schlafrhythmus, sondern können auch zu einer chronischen Hypoxämie führen, die zu einem überaktiven sympathischen Nervensystem, einer endothelialen Dysfunktion und oxidativem Stress im ganzen Körper führt. ¹ Aufgrund dieser pathologischen Wirkungen wird OSA mit einer Vielzahl von chronischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Vorhofflimmern, Schlaganfall und Typ-II-Diabetes. ^2,3 Die Prävalenz wird derzeit auf fast eine Milliarde Menschen weltweit geschätzt, wobei die Vereinigten Staaten eine der höchsten Krankheitsraten aufweisen. ⁴ Angesichts der großen Anzahl von Personen, die von OSA betroffen sind, spielt eine Vielzahl von Behandlungsoptionen eine Rolle.

Trotz eines multifaktoriellen Beitrags ist eine Hauptkomponente in vielen Fällen von OSA die Abnahme des Rachenmuskeltonus, die während des Schlafs auftritt. ⁵ Die Behandlungen konzentrieren sich auf die verschiedenen Methoden, um diesem obstruktiven Prozess entgegenzuwirken. Der etablierte Goldstandard bei der Behandlung von OSA ist der kontinuierliche positive Atemwegsdruck (CPAP). ⁶ CPAP lindert OSA wirksam; Die Adhärenzraten sind jedoch häufig schlecht, wobei die langfristige Adhärenz auf etwa 30 bis 60 % geschätzt wird. ⁶ Aufgrund der relativ geringen Einhaltung von CPAP und der hohen Krankheitsprävalenz wurden beharrliche Bemühungen unternommen, Alternativen zu CPAP zu entwickeln. Dazu gehören Nasen-, Mund- und oropharyngeale Operationen oder Kombinationen mehrerer Stellen. Die Erfolgsraten dieser Verfahren, auch in einem mehrstufigen Setting, haben CPAP als Standardtherapie nicht ersetzt. Die Hypoglossusnervstimulation (HGNS) ist eine relativ neue Alternative, die bei Patienten mit mittelschwerer bis schwerer OSA eingesetzt wird, bei denen die CPAP-Therapie versagt. ⁷ 

Da ein Versagen der CPAP-Therapie erforderlich ist, um die Kriterien für eine hypoglossale Stimulation zu erfüllen, wird der Patient wahrscheinlich von einem Schlafspezialisten mit der Diagnose OSA überwiesen. Dennoch ist es wichtig, die Symptome zu erkennen, da eine etablierte Baseline bei der Bestimmung der Wirksamkeit der Behandlung nach der Operation hilfreich sein kann. Personen mit OSA können sich mit Symptomen vorstellen, die tagsüber und nachts auftreten. Häufige nächtliche Symptome sind Schnarchen, nächtliches Keuchen/Ersticken oder Durchschlafstörungen. Zu den Tagessymptomen gehören vor allem Schläfrigkeit oder Müdigkeit, Kopfschmerzen, Gedächtnisstörungen oder Konzentrationsschwierigkeiten. ⁵ Es kann jedoch sein, dass die Patienten überhaupt keine Beschwerden haben, weil sie von einem Lebensgefährten in die Klinik überwiesen wurden, der im Schlaf lautes Schnarchen oder Perioden des Luftschnappens bemerkte.

Eine gründliche körperliche Untersuchung kann helfen, andere Anomalien auszuschließen, die zu den Symptomen eines Patienten beitragen könnten. Die Patienten können einen erhöhten Blutdruck haben, da es einen Zusammenhang zwischen Bluthochdruck und OSA gibt. ⁸ Der Körperhabitus ist etwas, das man während der Prüfung beachten sollte. Fettleibigkeit ist nicht nur ein Risikofaktor für OSA, sondern kann den Patienten aufgrund einer abnormalen Anatomie, die während der präoperativen Endoskopie diagnostiziert wird, daran hindern, ein Kandidat für diese Operation zu sein. ⁹ Eine medikamenteninduzierte Schlafendoskopie (DISE) wird durchgeführt, um das Gaumensegel zu beurteilen und festzustellen, ob die Anatomie der Atemwege für das Verfahren geeignet ist. Dies wird unter Besondere Überlegungen ausführlicher erläutert.

Derzeit ist HGNS nur für erwachsene Personen zugelassen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass OSA in jedem Alter auftreten kann. Zu den wichtigsten pädiatrischen Risikofaktoren für OSA gehören Fettleibigkeit, adenotonsilläre Hypertrophie, kraniofaziale Anomalien und neuromuskuläre Erkrankungen. ¹⁰ Längsschnitt-Kohortenstudien bei Erwachsenen haben gezeigt, dass eine kürzliche Gewichtszunahme mit einem höheren Risiko für die Entwicklung von OSA korreliert. ¹¹ 

CPAP ist die Erstlinientherapie bei Personen mit OSA. ¹² Bei Personen mit leichter bis mittelschwerer OSA, die CPAP nicht vertragen, besteht die Möglichkeit, eine orale Schiene auszuprobieren, die nachts getragen wird. Orale Apparaturen positionieren den Unterkiefer in der Regel nach vorne, um die Atemwege zu öffnen. ⁸ Zu den chirurgischen Optionen gehören neben der hypoglossalen Stimulation auch die Uvulopalatopharyngoplastik (UPPP), die Tonsillektomie und die Adenoidektomie (häufig bei Kindern), Eingriffe am Zungengrund und die Kiefervorverlagerung. ^8,9 Die Patienten können eine Verbesserung durch Änderungen des Lebensstils wie Bewegung und Gewichtsabnahme erfahren. ¹² 

HGNS ist eine alternative Option für ausgewählte OSA-Patienten, die die CPAP-Therapie entweder nicht vertragen oder sich nicht verbessern. ⁷ Das Ziel dieser Behandlung ist entweder ein Abklingen der Krankheit oder eine Verringerung des Schweregrads der Erkrankung, gemessen am Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI).

Die hypoglossale Stimulation ist von der FDA für Patienten ab 18 Jahren zugelassen, bei denen die CPAP-Therapie versagt hat oder die sie nicht vertragen. ¹³ Patienten müssen auch mehrere andere Kriterien erfüllen, um für die Kostenübernahme für Geräte/Operationen zugelassen zu werden. Dazu gehören eine schwere OSA, die durch einen AHI von 15–65 bestimmt wird, ein zentraler Apnoe-Index < 25 % des AHI, ein BMI ≤ 32 und eine medikamenteninduzierte Schlafendoskopie (DISE) ohne Nachweis eines vollständigen konzentrischen Kollapses. ⁷ Der Patient muss auch eine Anatomie haben, die für den Eingriff geeignet ist. Da das Ziel der hypoglossalen Stimulation die Vorwölbung der Zunge durch die Wirkung des Musculus genioglossus ist, ist die Art des Atemwegskollapses entscheidend. Eine DISE wird während der präoperativen Phase durchgeführt, um die Anatomie zu untersuchen und die Art des Atemwegskollapses zu bestimmen. Bevorzugt wird entweder ein retropalataler oder ein anterior-posteriorer Atemwegskollaps, da dieser nachweislich gut auf hypoglossale Stimulation anspricht. Patienten mit vollständigem konzentrischem Kollaps auf Höhe des Velopharynx oder des weichen Gaumens sind keine Kandidaten für das Verfahren, da der Grad und die Art des Kollapses zu schwerwiegend sind, um durch hypoglossale Stimulation überwunden zu werden. ¹⁴ Weitere Kontraindikationen sind zentrale oder gemischte Apnoe, die bei 25 % des gesamten AHI festgestellt wird, mangelnde Kontrolle der oberen Atemwege aufgrund früherer Operationen oder neurologischer Erkrankungen, Patienten, die das Gerät nicht bedienen können, Schwangerschaft und Patienten, die bestimmte Arten von MRT benötigen. ^7,13 Es ist wichtig zu beachten, dass der bipolare Kauter immer dann verwendet wird, wenn das Gerät auf das Feld gebracht wird, da monopolarer Kauter das Gerät beschädigen kann. ⁷

Dieser Fall beginnt mit der Platzierung von Elektroden in der lateralen Zunge und inferior in den Musculus genioglossus. Die Elektroden sorgen dafür, dass die richtigen Äste des Nervus hypoglossus mit dem Gerät stimuliert werden, wobei das Endziel die Vorwölbung der Zunge ist, die durch die Genioglossuskontraktion erreicht wird. ¹⁴ Nach dem Platzieren der Elektrode wird die äußere Anatomie identifiziert und markiert, um die drei Stellen des Einschnitts zu kartieren. Es sollte darauf geachtet werden, die Vena jugularis externa zu identifizieren, da diese während des Tunnelvorgangs gefährdet sein kann. Das Verfahren beginnt mit der Identifizierung des Nervus hypoglossus für die Platzierung der Stimulationsleitung. Ein Schnitt wird ähnlich wie bei einer submandibulären Drüsenexzision zwei Fingerbreit unterhalb des Unterkieferkörpers vorgenommen, um das Risiko für den marginalen Unterkiefernerv zu verringern. Sobald der Nervus hypoglossus isoliert ist, erfolgt die Kopplung der Einschlussäste mittels Neurostimulation mit den oben genannten Elektroden im Musculus genioglossus. Anschließend wird die Leitung, die die Inklusionszweige enthält, fixiert. Nachdem die Stimulationsleitung angebracht ist, wird in der vorderen Brustwand eine Tasche für den Generator angebracht und eine Atemsondenleitung zwischen den inneren und äußeren Interkostalmuskeln platziert. Sobald alle drei Komponenten an ihrem Platz sind, werden die Leitungen getunnelt und mit dem Generator verbunden. Abschließend wird das Gerät vor dem Schließen ausgiebig getestet.

Beim Platzieren der NIM-Elektrode sollte darauf geachtet werden, den Wharton-Kanal zu vermeiden. Es sollte darauf geachtet werden, dass der Einschluss des Nervus C1 in die Stimulationsmanschette vermieden und die Vena Ranin erhalten bleibt.

Das Gerät wird während der anfänglichen Erholungsphase ausgeschaltet, während der Patient geheilt ist. Etwa eine Woche nach der Operation werden die Nähte entfernt und der Patient kann im ersten Monat zu den Aktivitäten des täglichen Lebens zurückkehren, wobei die Bewegungen der oberen Extremitäten eingeschränkt sind. ⁷ Einen bis drei Monate nach der Operation wird das Gerät des Patienten eingeschaltet und mittels Polysomnographie auf die richtigen Einstellungen titriert. ¹⁴ Der Patient führt alle 5 bis 12 Monate eine Nachuntersuchung durch, um sicherzustellen, dass das Gerät ordnungsgemäß funktioniert. ⁷ 

Das HGNS in diesem Fall (Inspire, Minnesota, USA) erhielt 2014 die FDA-Zulassung, nachdem es in den Jahren zuvor außerhalb der Vereinigten Staaten eingesetzt worden war. ¹⁵ Seitdem haben Studien die Sicherheit und Wirksamkeit dieser Therapie untersucht. Von 2016 bis 2018 sammelte das ADHERE-Register Daten von 508 Personen zu subjektiven und objektiven Messungen der OSA, für die sie die Epworth Sleepiness Scale (ESS) bzw. AHI verwendeten. Innerhalb eines Jahres verbesserte sich der ESS um einen Median von 5 Punkten und der AHI sank von einem Median von 34 auf 7 Ereignisse pro Stunde, basierend auf Werten, die durch eine Titrationsstudie ermittelt wurden. ¹⁶ Bemerkenswert ist, dass es bei den 508 Personen eine Rate von 2 % unerwünschter Ereignisse bei dem Verfahren gab. Dazu gehörten intraoperative Blutungen, die mit Druck, Serom, vorübergehender Dysarthrie und vorübergehender Zungenschwäche kontrolliert wurden. ^{Nr. 16} 

Eine weitere bemerkenswerte Studie, die STAR-Studie, veröffentlichte 2018 Daten aus fünf Jahren aus einer Kohorte von 97 Personen. Die STAR-Studie führte zu einer ähnlichen Verbesserung sowohl des Schweregrads der Erkrankung als auch der Lebensqualität. ¹⁵ In einer kürzlich durchgeführten Studie wurden 20 Jugendliche (mittleres Alter von 16 Jahren) mit Down-Syndrom untersucht, die mit hypoglossaler Nervenstimulation wegen refraktärer OSA behandelt wurden. Zwei Monate nach der Operation kam es bei diesen Personen zu einer medianen Abnahme des AHI um 85 %. ¹⁷ Teilweise aufgrund dieser Ergebnisse hat die FDA kürzlich das zugelassene Alter für diese Therapie von 22 auf 18 Jahre gesenkt. ¹³ Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Unterstützung für diesen chirurgischen Eingriff bei der Behandlung von OSA weiter zunimmt.

Seit den Dreharbeiten zu diesem Video wurden ein aktualisiertes Gerät und ein aktualisiertes Operationsverfahren entwickelt. Das ursprüngliche Gerät und die Operationstechnik werden hier dargestellt. Das aktualisierte Verfahren ist eine von der FDA zugelassene Alternative, bei der das Gerät durch 2 Schnitte anstelle der hier gezeigten 3 Schnitte implantiert wird.

Inspire Stimulationssystem für die oberen Atemwege.

C. Scott Brown arbeitet auch als Herausgeber der HNO-Sektion des Journal of Medical Insight.

Der Patient, auf den in diesem Videoartikel Bezug genommen wird, hat sein Einverständnis gegeben, gefilmt zu werden, und ist sich bewusst, dass Informationen und Bilder online veröffentlicht werden.