ALTERNATIVE ZU CPAP?

Hypoglossus-Stimulation als
Therapieoption bei obstruktiver Schlafapnoe

Upper airway stimulation as a therapeutic option for obstructive sleep apnea

Theo Eversa, Matthias Tischa

a Bundeswehrkrankenhaus Ulm, Klinik V – Hals,- Nasen- und Ohrenheilkunde

 

Zusammenfassung

Die obstruktive Schlafapnoe ist ein häufiges Krankheitsbild. Die Diagnosesicherung erfolgt in aller Regel im Schlaflabor. Als Goldstandard gilt die Beatmungstherapie mittels Continuous Positive Airway Pressure (CPAP). Darüber hinaus existieren weitere konservative und operative Therapieoptionen.

Am Beispiel eines 56-jährigen Soldaten wird die Wirksamkeit der Stimulation des Nervus Hypoglossus als ein effektives und sicheres Therapieverfahren der Schlafapnoe vorgestellt. Diese Therapie wird im militärischen Umfeld seit 2017 am Bundeswehrkrankenhaus Ulm angeboten.

Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe sollten zur Prüfung der individuellen optimalen Therapieoption – einschließlich Hypoglossus-Stimulation – in einer schlafmedizinischen Sprechstunde vorgestellt werden.

Schlüsselwörter: Obstruktive Schlafapnoe, Hypoglossus-Stimulation, HNO, Schlafmedizin

Summary

Obstructive sleep apnea is a common disease. Definitive diagnostic is usually performed in a sleep laboratory. Standard therapy is CPAP ventilation; furthermore, a broad spectrum of therapeutic options is available.

Based on the example of a 56 year old soldier suffering from obstructive sleep apnea the efficiency of stimulating the terminal branches of the hypoglossal nerve is demonstrated as an effective and safe therapy. This procedure is performed at the Bundeswehr Hospital Ulm since 2017.

Patients with obstructive sleep apnea should be presented in an outpatient clinic for sleep medicine to evaluate the optimal therapy – including hypoglossal nerve stimulation.

Keywords: obstructive sleep apnea, ENT, otolaryngology, sleep medicine, hypoglossal nerve stimulation, upper airway stimulation

Einleitung

Die obstruktive Schlafapnoe als häufigste schlafbezogene Atmungsstörung hat in den letzten Jahren im militärischen und zivilen Bereich immer mehr an Bedeutung gewonnen. Es kann von einer Prävalenz der obstruktiven Schlafapnoe von bis zu 22 % in der männlichen Bevölkerung ausgegangen werden [2].

Die erhebliche wehrmedizinische Bedeutung der Schlafapnoe zeigt sich nicht nur in ihrer hohen Prävalenz innerhalb der Bevölkerung, sondern auch bei der Beurteilung der gesundheitlichen Eignung von Soldatinnen und Soldaten in der Zentralvorschrift A1–831/0–4000 1 unter der Gesundheitsnummer 44.

Während Schnarchen als Symptom selbst keinen Krankheitswert besitzt, ist der Übergang einer Vibration im ­Bereich des Weichgaumens oder Zungengrunds zur Obstruk­tion und damit zum Krankheitsbild der obstruktiven Schlafapnoe fließend.

Die obstruktive Schlafapnoe ist definiert als Kombination aus polysomnografisch gemessenen Atemaussetzern und klinischen Parametern wie Tagesschläfrigkeit, nächtlichen Erstickungsanfällen oder Komorbiditäten. Anhand der Anzahl der Apnoen und Hypopnoen kann die Schlafapnoe zusätzlich in Schweregrade eingeteilt werden [4].

Die primäre Pathologie der obstruktiven Schlafapnoe findet sich im Bereich des Pharynx. Durch einen nächtlichen Verlust des Muskeltonus im Rachen kommt es zu einem Kollaps der Atemwege. Gängige Behandlungsverfahren setzen daher an einer Erweiterung der oberen Atemwege an. Dies kann über eine „pneumatische Schienung“ in Form der Continuous Positive Airway Pressure-Therapie (CPAP-Therapie) erfolgen oder über eine Vorverlagerung des Unterkiefers in Form einer Zahnschiene (sog. Unterkieferprotrusionsschiene). Auch chirurgische Verfahren, wie beispielsweise die Tonsillektomie oder Uvulopalatopharyngoplastik (UPPP) sind seit vielen Jahrzehnten etablierte Behandlungsmethoden [7]. Leider sind übliche chirurgische Methoden nur in einem engen Indikationsspektrum sinnvoll und gehen in aller Regel mit mehrwöchigen zum Teil starken Schmerzen und Schluckbeschwerden einher. Dennoch haben sie den klaren Vorteil einer möglichen Heilung der obstruktiven Schlafapnoe. Weiterhin existiert mit der bimaxillären Umstellungsosteotomie ein hocheffektives, jedoch auch invasives Operationsverfahren zur Therapie der obstruktiven Schlafapnoe [8]. Das gesamte Spektrum der Therapieverfahren wird in gängigen Standardwerken bzw. aktuellen Leitlinien ausführlich dargestellt [1][4][7]. Im vorliegenden Text soll sich daher auf das innerhalb der Bundeswehr neue Verfahren der Hypoglossus-Stimulation beschränkt werden.

Hypoglossus-Stimulation

In den letzten Jahren hat ein zunehmendes Verständnis um die Rolle des Nervus hypoglossus im Rahmen der obstruktiven Schlafapnoe zu neuen Therapiemöglichkeiten geführt. Als rein motorischer Nerv steuert er die Beweglichkeit der Zunge in unterschiedlichen Dimensionen [9]. Sofern hierbei selektiv nur die für den Vorschub der Zunge zuständigen Nerven stimuliert werden, kann schmerzfrei und in einstellbarer Intensität der obere Atemweg erweitert und somit die obstruktive Schlafapnoe therapiert werden [5].

Eine derzeit an der HNO-Klinik des Bundeswehrkrankenhauses Ulm seit 2017 an mittlerweile 27 Patienten angewandte Technik nutzt eine atmungsabhängige Stimulation des Nervus hypoglossus. Hierbei wird über einen thorakalen Atemsensor die Inspiration ermittelt und entsprechend synchron zur Einatmung selektiv die für die Protrusion der Zunge notwendige Muskulatur stimuliert (Abbildung 1).

Das Verfahren ist sowohl gemäß S2e-Leitlinie „Obstruktive Schlafapnoe bei Erwachsenen – HNO-spezifische Therapie“ der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie (DGHNO-KHC) als auch nach der S3-Leitlinie „Nicht erholsamer Schlaf/Schlafstörungen – Schlafbezogene Atmungsstörung“ der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin (DGSM) für die Therapie der mittel- bis schwergradigen obstruktiven Schlafapnoe beim Scheitern einer CPAP-Therapie anwendbar [1][7]. Dieses kann z. B. aufgrund einer anhaltenden Intoleranz gegenüber der Atemmaske nötig sein. Weitere Vorbedingungen sind der Ausschluss eines konzentrischen Kollapses des Weichgaumens (Velum) während des Schlafs [6]. Dies wird mittels Schlafvideoendoskopie untersucht. Hierbei wird der Patient medikamentös tief sediert und während dieses schlafähnlichen Zustandes der Atemweg videoendoskopisch untersucht.

Fallbeispiel

Anamnese und Diagnostik

In unserer schlafmedizinischen Sprechstunde stellte sich ein 56-jähriger Soldat (Dienstgrad Oberstleutnant) mit einer mittelgradigen obstruktiven Schlafapnoe (Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) von 27,4/h) vor; sein Body-Mass-Index betrug 25,6 kg/m². Es bestand eine Intoleranz gegenüber der CPAP-Maskentherapie; er hatte bereits über einen Zeitraum von etwa sechs Monaten mehrere Masken ausprobiert, kam aber mit keiner zurecht. Eine Unterkieferprotrusionsschiene wurde seitens des Patienten nicht gewünscht.

Bei dem Patienten war im Kindesalter eine Tonsillektomie erfolgt. Die durchgeführte Schlafvideoendoskopie zeigte einen primären Kollaps auf Ebene des Zungengrunds in anterior-posteriorer Richtung (Abbildung 2). Ein konzentrischer Kollaps auf Velumebene konnte ausgeschlossen werden (Abbildung 3).

 

Operativer Eingriff und klinischer Verlauf

Der Patient vereinbarte nach ausführlicher Aufklärung über weitere Therapieoptionen einen Termin zur Implantation eines Hypoglossus-Stimulators. Die Operation wurde in Vollnarkose durchgeführt und dauerte knapp zwei Stunden. Es wurde über eine Inzision am Vorderrand der rechten Unterkieferspeicheldrüse der rechtsseitige Nervus hypoglossus aufgesucht und in seinem Verlauf zur Zungenmuskulatur verfolgt.

Mittels intraoperativer Neurostimulation konnten die ­Endäste in Bezug auf ihre Funktion innerhalb der Zungenmuskulatur identifiziert und die für eine Protrusion der Zunge notwendigen Nervenäste entsprechend selektiert werden. Um sie herum wurde ein sogenannter Cuff mit Elektroden zur Stimulation gelegt und diese subkutan zu einer Tasche über der rechtsseitigen Brustmuskulatur getunnelt. Dort wurde ein Impulsgenerator ähnlich einem Herzschrittmacher an der Muskulatur befestigt und mit der Stimulationselektrode verbunden.

Ein weiteres Kabel wurde vom Impulsgenerator subkutan zu einer Tasche an der rechten Thoraxseite getunnelt. An der Spitze dieses Kabels befindet sich eine Sensorelektrode, die über ihre Lage zwischen den Interkostalmuskeln die Thoraxexkursionen misst (Abbildung 4). Das System wurde unmittelbar intraoperativ getestet, um neben dem Neuromonitoring auch optisch eine gute Protrusion der Zunge sowie ein deutliches Atemsignal zu sehen. Beides konnte bei dem Patienten gut erreicht werden. Der implantierte Stimulator wurde im Anschluss wieder ausgeschaltet, um eine sichere Wundheilung zu gewährleisten.

Unmittelbar postoperativ wurde eine Röntgenaufnahme des Thorax durchgeführt, um die Lage des Implantats zu dokumentieren und einen eventuell übersehenen iatrogenen Pneumothorax auszuschließen.

Im Rahmen des weiteren stationären Aufenthalts, der insgesamt vier Tage betrug, kam es zu leichten Schluckbeschwerden sowie einem Druckgefühl an der Thoraxwand, die mittels Ibuprofen gut beherrscht werden konnten.

Einleitungsphase

Sechs Wochen nach der Operation stellte sich der Patient erneut in unserer ambulanten Sprechstunde vor, um das Implantat erstmalig im Wachzustand zu aktivieren. Hierbei wurde er in die Bedienung des Stimulators eingewiesen, die induktiv mit einer Fernbedienung erfolgt. Für die korrekte Einstellung wurden Stimulationsstärken identifiziert, bei denen als untere Grenze vom Patienten eine minimale Zungenbewegung empfunden wurde. Als obere Grenze der Stimulation wurde eine unangenehme, aber noch nicht schmerzhafte Bewegung der Zunge eingestellt. Der Patient sollte im Anschluss für weitere sechs Wochen innerhalb dieses Bereichs das Gerät nutzen und konnte die Intensität in jeder Nacht selbst einstellen.

Weiterer Verlauf und Outcome

Eine Schlaflaboruntersuchung sechs Wochen später bildete den Abschluss der Einleitungsphase. Der Patient hatte sich in der Zwischenzeit gut an das Gerät gewöhnt und als positiven Effekt bereits weniger Tagesschläfrigkeit (ESS gesunken von 14 auf 4) und eine verbesserte Konzentrationsfähigkeit empfunden. Im Rahmen der Schlaflaboruntersuchung konnte eine Reduktion des AHI-Werts von 27,4/h auf 3,1/h festgestellt werden. Damit kann unter Nutzung des Stimulators das Krankheitsbild der obstruktiven Schlafapnoe als ausreichend therapiert betrachtet werden. Ab diesem Zeitpunkt wurde der Patient für jährliche Kontrollen mittels ambulant durchgeführter Polygrafie und das Auslesen des Gerätespeichers vorgesehen. Hierbei können die Nutzungsstunden pro Nacht sowie die Kapazität der eingebauten Batterie ausgewertet werden. Üblicherweise ist von einer Batteriekapazität auszugehen, die für einen sicheren Betrieb über etwa elf Jahre ausreicht. Sofern die Batterie erschöpft ist, muss der Impulsgenerator chirurgisch gewechselt werden.

Diskussion und Fazit

Erfahrungen im BwKrhs Ulm

Das Verfahren der Hypoglossus-Stimulationen zur Therapie der Schlaf-Apnoe wird am BwKrhs Ulm seit 2017 mit Erfolg angewandt. Insgesamt konnte bei 27 (davon 4 Frauen) durch uns operierten Patienten der AHI-Wert um 69 % (Ausgangs-AHI im Mittel 34,2/h, AHI 6 Monate nach Operation im Mittel 10,6/h) gesenkt werden. Gemäß den für chirurgische Verfahren gültigen Sher-Kriterien (Senkung des postoperativen AHI auf < 20/h sowie Senkung des AHI um mindestens 50 %) kann dieses Verfahren daher als erfolgreich betrachtet werden. Intra- und postoperativ kam es zu keinen signifikanten Komplikationen. Üblicherweise beklagen die Patienten für etwa eine Woche leichte Wundschmerzen im Bereich der Schnittführungen. Der subjektive Wert der Tagesmüdigkeit – gemessen mittels Epworth Sleepiness Scale – konnte im Mittel um 38 % (Ausgangs-ESS 11/24, ESS 6 Monate nach Operation: 7/24) gesenkt werden. 87 % aller Patienten gaben sechs Monate postoperativ an, mit dem Operationsverfahren zufrieden zu sein. Im Mittel wurden vor der Implantation eines Hypoglossus-Stimulators zwei unterschiedliche weitere Therapieoptionen (z. B. CPAP, Unterkieferprotrusionsschiene etc.) ohne Erfolg probiert.

Wir halten die Hypoglossus-Stimulationstherapie für ein insgesamt sicheres, effektives und schmerzarmes Verfahren zur Therapie der mittel- bis schwergradigen ­obstruktiven Schlafapnoe.

Wehrmedizinische Relevanz

Tagesschläfrigkeit, deren Ursache häufig eine obstruktive Schlafapnoe ist, ist ein auch bei Soldaten nicht selten beobachtetes Symptom [3]. Die hohe Prävalenz der ob­struktiven Schlafapnoe insbesondere innerhalb der männlichen Bevölkerung macht die Schlafmedizin zu einem multidisziplinär zu betrachtenden Fachgebiet von großer wehrmedizinischer Bedeutung. Um der Komplexität des Krankheitsbilds am individuellen Patienten gerecht zu werden, sollte die behandelnde Klinik ein breites Spektrum an Therapieoptionen anbieten, wie sie z. B. mit dem Kompetenzzentrum der Kopf-Klinik am Bundeswehrkrankenhaus Ulm zur Verfügung stehen. In diesem Rahmen hat sich die Hypoglossus-Stimulationstherapie als eine wirksame Therapieoption der Schlafapnoe mit großer Akzeptanz bewährt.

Die Zentralvorschrift A1–831/0–4000 unterscheidet bei der Gesundheitsnummer 44 im betreffenden Abschnitt nur zwischen der Gradation III (Schlafapnoe-Syndrom ohne Notwendigkeit der apparativen Atmungstherapie) und der Gradation VI (nachgewiesenes Schlafapnoe-Syndrom mit Notwendigkeit der apparativen Atmungstherapie). Diese strenge Beurteilung des Schlafapnoe-Syndroms erfordert eine fundierte schlafmedizinische Diagnostik, um sowohl die optimale Behandlung der Erkrankung zu gewährleisten als auch eine sachgerechte Entscheidung zur Verwendungsfähigkeit des/der Betroffenen, zum Beispiel im Hinblick auf einen Auslandseinsatz, treffen zu können.

Ein Schlafapnoe-Syndrom wird in aller Regel mittels Polysomnografie (Schlaflabor) nachgewiesen. Gemäß einer aktualisierten Leitlinie kann die Diagnose einer obstruktiven Schlafapnoe unter bestimmten Bedingungen (hohe Prätestwahrscheinlichkeit, entsprechend qualifiziertes Personal, manuelle Auswertung, keine relevanten Komorbiditäten) auch mittels Polygrafiesystemen erfolgen [1]. Das deutlich seltenere zentrale Schlafapnoe-Syndrom bzw. Mischformen aus zentralen und obstruktiven Komponenten können mittels Hypoglossus-Stimulation nicht therapiert werden. Als apparative Therapien sind beispielsweise die CPAP-Therapie mit ihren Varianten (BiPAP, aPAP etc.), aber auch die Hypoglossus-Stimulation zu sehen. Bei letzterer muss im Unterschied zur CPAP-Therapie jedoch beachtet werden, dass es sich um ein vollimplantiertes Gerät handelt, dass mittels Fernbedienung an- und ausgeschaltet werden muss, auf keine externe Stromversorgung angewiesen ist und keine Geräusche erzeugt. Ferner ist zu bedenken, dass ein implantierter Hypoglossus-Stimulator in der aktuellen Version zwar für die Kernspintomographie bis 1,5 Tesla freigegeben ist, dennoch keine Arbeiten in starken Magnetfeldern erlaubt sind, da es zu einem Implantatversagen kommen kann.

Sollte sich unter apparativen Therapieoptionen wie der Hypoglossus-Stimulation ein gutes Therapieansprechen zeigen, kann in der Bundeswehr im Rahmen einer militärärztlichen Begutachtung (Schlaflabor) im individuellen Fall die Empfehlung zur Erteilung einer Ausnahmegenehmigung für den jeweiligen Begutachtungsanlass in Betracht kommen, auch wenn die Tauglichkeit gem. Zentralvorschrift A1–831/0–4000 grundsätzlich ausgeschlossen ist.

Umfassende Diagnostik und Therapieberatung erforderlich

Dieser Beitrag soll Truppenärztinnen und -ärzte dazu ermutigen, Patienten mit Schlafapnoe auf die Vielzahl der Therapieverfahren hinzuweisen. Häufig erfahren diese nur von einer Überdrucktherapie mittels CPAP. Deshalb empfehlen wir die Anbindung der Patienten an eine schlafmedizinische Sprechstunde. In Ulm stehen dafür umfangreiche diagnostische Methoden, wie beispielsweise ambulante Polygrafien und stationäre Polysomnografien, zur Verfügung. So kann auch die weitere ­konservative wie operative Therapie einschließlich Hypoglossus-Stimulation geplant werden und ggf. auf wehrmedizinische Begutachtungsanlässe eingegangen werden.

Kernsätze

• Die obstruktive Schlafapnoe ist ein häufiges Krankheitsbild.
• Es existiert eine Vielzahl an Therapieoptionen.
• Die Standardtherapie ist die CPAP-Therapie.
• Die Stimulation des Nervus Hypoglossus ist ein sicheres und effektives Therapieverfahren.
• Alle Soldaten mit obstruktiver Schlafapnoe sollten über die Therapieoptionen aufgeklärt und ggf. in einer schlafmedizinischen Sprechstunde vorgestellt werden.

Literatur

1. Arzt M, Braumann B, Ficker JH et al.: Nicht erholsamer Schlaf/Schlafstörungen – Schlafbezogene Atmungsstörungen. AWMF 2016 (Update 2020); , letzter Aufruf 25. Dezember 2020. mehr lesen
2. Franklin K, Lindberg E: Obstructive sleep apnea is a common disorder in the population - a review on the epidemiology of sleep apnea. JThoracDis 2015; 7: 1311-1322. mehr lesen
3. Stark R, Kashgar A, Danker-Hopfe H, Weber F, Sauter C: Wie wach ist die Bundeswehr zu Wasser, Luft und Land? – Erste Ergebnisse eines Fragebogenprojekts (Vortrags-Abstract). WMM 2021; 65(2): 91-92. mehr lesen
4. Stuck B, Maurer JT, Schlarb A et al.: Praxis der Schlafmedizin - Diagnostik, Differenzialdiagnostik und Therapie bei Erwachsenen und Kindern. Berlin: Springer; 2017.
5. Van de Heyning PH, Badr MS, Baskin JZ: Implanted upper airway stimulation device for obstructive sleep apnea. Laryngoscope 2012; 122: 1626-1633. mehr lesen
6. Vanderveken O, Maurer J, Hohenhorst W: Evaluation of drug-induced sleep endoscopy as a patient selection tool for implantated upper airway stimulation for obstructive sleep apnea. J Clin Sleep Med 2013; 9(5): 433-438. mehr lesen
7. Verse T, Dreher A, Heiser C et al.: Obstruktive Schlafapnoe bei Erwachsenen: HNO-spezifische Therapie. AWMF 2015; , letzter Aufruf 25. Dezember 2020. mehr lesen
8. Vicini C, Dallan I, Campanini A et al.: Surgery vs ventilation in adult severe obstructive sleep apnea syndrome. Am J Otolaryngol 2010; 31: 14-20. mehr lesen
9. Woodson BT, Soose RJ, Gillepsie MB et al.: Three-year outcomes of cranial nerve stimulation for obstructive sleep apnea: the STAR trial. Otolaryngol Head Neck Surg 2014; 154(1): 181-188. mehr lesen

Manuskriptdaten

Zitierweise

Evers T, Tisch M: Hypoglossus-Stimulation als Therapieoption bei ­obstruktiver Schlafapnoe. WMM 2021; 65(X): 172-176.

Für die Verfasser

Flottillenarzt Dr. Theo Evers

Bundeswehrkrankenhaus Ulm

Klinik V – Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Kopf-Hals-Chirurgie

Oberer Eselsberg 40, 89081 Ulm

E-Mail: theoevers@bundeswehr.org

Manuscript data

Citation

Evers T, Tisch M: Upper airway stimulation as a therapeutic option for obstructive sleep apnea. WMM 2021; 65(X): 172-176.

For the authors

Commander (Navy MC) Dr. Theo Evers

Bundeswehr Hospital Ulm

Department V – Ear, Nose and Throat Medicine/Head and Neck ­Surgery

Oberer Eselsberg 40, 89081 Ulm

E-Mail: theoevers@bundeswehr.org

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