Verwendung von hochauflösender Manometrie zur Erkennung einer Obstruktion der oberen Atemwege während des Schlafs

Obstruktive Schlafapnoe (OSA) ist ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen, das bei 1-5 % der Kinder und 10-30 % der Erwachsenen auftritt. Sie ist gekennzeichnet durch wiederholte Episoden von Atemwegsobstruktionen während des Schlafs, die zu Gehirnerregung, sympathischer Aktivierung, Sauerstoffentsättigung, Schlaffragmentierung und nicht erholsamem Schlaf führen. Die Patienten berichten von Tagesmüdigkeit, Schlaflosigkeit und morgendlichen Kopfschmerzen. Kinder mit OSA leiden unter Tagesschläfrigkeit, Schulschwierigkeiten, Verhaltensproblemen, Enuresis und eingeschränkter Lebensqualität. Unbehandelt kann OSA zu zahlreichen Komplikationen führen, darunter Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall und Insulinresistenz. Auch Schlafpartner sind betroffen, Patienten sehen ihre Störung als Belastung und schlafen in getrennten Räumen. Darüber hinaus nimmt die Krankheitsprävalenz mit zunehmender Fettleibigkeit zu.

Kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (CPAP) ist der aktuelle Goldstandard für die Behandlung von OSA. Wenn es effektiv und konsequent eingesetzt wird, kann es die Symptome des Patienten verbessern. Die Adhärenz ist jedoch im Allgemeinen schlecht, wobei die Patienten unter körperlichen Beschwerden, Brustbeschwerden und Mundtrockenheit leiden. Für Patienten, die CPAP nicht vertragen, ist ein chirurgischer Eingriff eine Option. Bei Kindern beginnt dies typischerweise mit einer Adenotonsillektomie. Allerdings werden 20-75 % der Kinder nach der Adenotonsillektomie anhaltende Symptome haben. Bei Erwachsenen können anatomische Faktoren wie Tonsillenhypertrophie und überschüssiges Pharynxgewebe zur Obstruktion der oberen Atemwege beitragen und auch höhere Drücke für eine effektive CPAP-Behandlung erforderlich machen. Selbst wenn ein chirurgischer Eingriff die OSA nicht heilt, kann er CPAP verträglicher machen und die CPAP-Adhärenz verbessern.

Schlafbedingte Atemwegsobstruktion ist ein komplexes Phänomen, das möglicherweise mehrere anatomische Ebenen betrifft. Bei Patienten mit persistierenden Symptomen trotz Initialtherapie oder CPAP-Unverträglichkeit ist eine weitere Untersuchung der oberen Atemwege klinisch wertvoll. Die Polysomnographie (PSG) ist der Goldstandard für die Diagnose von OSA, sie liefert jedoch keine Informationen über die Stelle(n) der Obstruktion der oberen Atemwege. Die Kenntnis der genauen Obstruktionsstellen ist entscheidend für die Planung einer effektiven Schlafoperation. Derzeit wird dies mit der medikamenteninduzierten Schlafendoskopie (DISE) erreicht. DISE wurde ursprünglich 1991 vorgeschlagen und umfasst die Verabreichung eines Anästhetikums an einen Patienten, um einen Schlafzustand zu simulieren, und die anschließende Visualisierung der oberen Atemwege mithilfe einer transnasalen flexiblen Endoskopie. Obstruktionsstellen an Schlüsselstellen, einschließlich der Polypen, des weichen Gaumens, des lateralen Oropharynx, des Zungengrunds und der Epiglottis, können identifiziert werden.

Obwohl DISE wertvolle klinische Informationen bietet, hat es bemerkenswerte Einschränkungen. Erstens kann es nicht den gesamten oberen Atemweg gleichzeitig auswerten, da jede Obstruktion, die oben auftritt, die Visualisierung einer Obstruktion ausschließt, die weiter unten auftritt. Zweitens ist die Interpretation von DISE subjektiv und es gibt kein allgemein anerkanntes Analysesystem. Bewertungssysteme sind qualitativ und verwenden Noten wie vollständige, teilweise oder keine Behinderung im Gegensatz zu quantitativen Messungen.

Die optimale Schlafbeurteilung wäre quantitativ, zuverlässig und würde gleichzeitig Informationen über die gesamten oberen Atemwege liefern. Eine mögliche Alternative zur DISE, die diese Kriterien erfüllen könnte, ist die Schlafmanometrie. Die Messung des oberen Atemwegsdrucks erfasst die Auswirkungen der Obstruktion entlang des gesamten oberen Atemwegs, vom Nasopharynx bis zum Larynx. Frühere Studien haben versucht, Manometrie einzusetzen, wurden jedoch hauptsächlich durch unzureichende Ausrüstung und suboptimale Methoden der Datenanalyse eingeschränkt. Woodsonet al. verwendeten ein Solid-State-Manometer mit einem Durchmesser von 2,3 mm und 5 Sensoren, um Gaumenobstruktion und Zungengrundobstruktion bei Patienten mit OSA zu erkennen. Sie verwendeten auch den gleichen Ansatz, um eine anhaltende Obstruktion des Zungengrunds nach einer Uvulopalatopharyngoplastik zu erkennen. Während diese Studien zeigen, dass die Manometrie eine nützliche Ergänzung zur OSA-Beurteilung sein kann, sind sie sowohl durch die Art des verwendeten Manometers als auch durch das Fehlen einer klaren, detaillierten Beschreibung der Methode der Datenanalyse stark eingeschränkt.

Die hochauflösende Manometrie (HRM) verwendet Drucksensoren im Abstand von 1 cm, um eine Druckmessung entlang des gesamten oberen Atemwegs zu ermöglichen. Die Forscher haben zuvor HRM zur Beurteilung der Schluckphysiologie angewendet. Ausgefeilte Methoden der automatisierten Datenanalyse wurden entwickelt, die sich sowohl für erfahrene als auch für unerfahrene Benutzer als zuverlässig erwiesen haben. Ferner wurden Mustererkennungstechniken angewendet, um Dysphagie und spezifische Schluckanomalien zu identifizieren. Die Anwendung dieser Technologie und die Modifikation bestehender Datenanalyseplattformen wird eine quantitative, zuverlässige und umfassende Bewertung der Obstruktion der oberen Atemwege während des Schlafs bei Kindern und Erwachsenen ermöglichen, mit dem Potenzial für die Entwicklung von Algorithmen zur Vorhersage der Auswirkungen einer gezielten chirurgischen Therapie auf allen Ebenen der oberen Atemwege.