Perkutane Neurostimulation zur Behandlung von paroxysmaler sympathischer Hyperaktivität bei Kindern

Paroxysmale sympathische Hyperaktivität – Häufigkeit, Pathophysiologie, Diagnose, Behandlung, Prognose und Implikationen für die Behandlung Paroxysmale sympathische Hyperaktivität wird häufig bei Überlebenden einer akuten schweren Hirnverletzung (ASBI) beobachtet. Es ist am häufigsten mit einer schweren traumatischen Hirnverletzung (sTBI) verbunden, mit einer berichteten Inzidenz von 10-20 % bei Überlebenden von sTBI. Überlebende einer anoxischen Hirnverletzung haben eine höhere Inzidenz von PSH (ungefähr 30 %). Die Pathophysiologie von PSH ist unvollständig verstanden. Derzeitiger Konsens ist, dass es das Ergebnis einer Unterbrechung zwischen den neuroinhibitorischen höheren Zentren im Zwischenhirn und den Erregungsbahnen im Hirnstamm und Rückenmark ist (10). PSH ist gekennzeichnet durch eine Konstellation von Symptomen wie Tachykardie, Tachypnoe, Bluthochdruck, Hyperthermie, Steifheit, Zittern, Schwitzen und Pupillenerweiterung als Ergebnis einer sympathischen Hyperaktivität aufgrund der Hirnverletzung. Die Forschung zu PSH wurde durch das Fehlen einer einheitlichen Definition und Verwendung verschiedener Begriffe wie Neurostorming, Dysautonomie behindert. Konsensdiagnostische Kriterien und ein Bewertungsalgorithmus (CFS) wurden 2014 entwickelt (Tabelle 1a, 1b). Dieses Tool besteht aus 2 Komponenten – Clinical Feature Scale, um den Schweregrad der Symptome zu bewerten, und Diagnosis Likelihood Tool (DLT), das die diagnostischen Merkmale auflistet, die bei der Erstdiagnose von PSH helfen (Tabelle 1b). Die kombinierten CFS- und DLT-Scores werden verwendet, um die Wahrscheinlichkeit von PSH zu beurteilen (Tabelle 1b). Wir verwenden einen CFS+DLT-Grenzwert von ≥ 10, um PSH zu diagnostizieren. PSH erhöht das Risiko einer sekundären Hirnschädigung und ist mit schlechteren funktionellen Ergebnissen, längerem Krankenhausaufenthalt und höheren Gesundheitskosten verbunden. Eine angemessene Behandlung von PSH ist wichtig für den Patientenkomfort und um sekundären Hirnschäden vorzubeugen.

Gegenwärtig wird PSH mit einer Kombination aus mehreren neurotropen Medikamenten (Narkotika, Benzodiazepine, Sympatholytika, Gabapentin, Muskelrelaxanzien usw.) behandelt, die aufgrund ihrer Nebenwirkungen wie übermäßige Sedierung, Atemdepression, Drogenabhängigkeit und Verstopfung zu Komplikationen führen können. Einige dieser Medikamente erfordern aufgrund ihrer ZNS-dämpfenden Wirkung einen Aufenthalt auf der Intensivstation und erhöhen somit möglicherweise die Gesundheitskosten. Abgesehen von der Verwendung verschiedener neurotroper Medikamente wurde nur sehr wenig über neue Wege zur Behandlung von PSH geforscht.

Messung der autonomen Funktion – HRV und Pupillometrie Die autonome Funktion kann klinisch bewertet werden und wird am häufigsten anhand der Herzfrequenzvariabilität (HRV) gemessen. Etablierte Standards zur Messung der HRV sind verfügbar. HRV wurde bei verschiedenen Krankheitszuständen auf der Intensivstation untersucht, wie z. B. bei postakutem MI, Sepsis, Multiorgandysfunktion, Hirnverletzung und Hirntod. Die HRV ist bei schweren Erkrankungen verringert oder geht verloren, und es wurde gezeigt, dass sie mit einer erhöhten Sterblichkeit auf der Intensivstation verbunden ist. Eine höhere sympathische Aktivität in schweren Krankheitszuständen ist mit einer verringerten HRV verbunden. Es wurde gezeigt, dass sich die HRV zwischen Kindern und Erwachsenen mit ASBI und Kontrollpersonen signifikant unterscheidet. In ähnlicher Weise unterliegt auch die Pupillenreaktivität der autonomen Kontrolle. Neuerdings wird auch die Pupillometrie zur Messung der autonomen Aktivität eingesetzt. Ein Pupillometer misst quantitativ die Pupillengröße (Größe, minimale Größe bei Lichtstimulus, prozentuale Änderung der Pupillengröße) und die Reaktivität (Konstriktionsgeschwindigkeit, maximale Konstriktionsgeschwindigkeit, Latenz, Dilatationsgeschwindigkeit), die mit etablierten Normen verglichen und im Laufe der Zeit getrendet werden können. Es hat sich gezeigt, dass diese Parameter die Aktivität des Sympathikus (Dilatationsgeschwindigkeit) und des Parasympathikus (% Änderung der Pupillengröße, Latenzzeit, Konstriktionsgeschwindigkeit) und das sympatho-parasympathische Gleichgewicht (Grundlinien-Pupillengröße) widerspiegeln. PSH ist, wie der Name schon sagt, mit unkontrollierten Anfällen sympathischer Aktivität verbunden, die neben anderen Symptomen zu einer Pupillenerweiterung führen. Es ist vorstellbar, dass eine Zunahme der parasympathischen Aktivität diese Parameter verändern würde, die verglichen werden könnten, indem der Patient als seine/ihre eigene Kontrolle verwendet wird.

PENFS-Gerät – Beschreibung, Wirkmechanismus und Anwendungen Das PENFS-Gerät (aurikulärer Neurostimulator) ist eine neuartige, nicht-pharmakologische Therapie, die bei verschiedenen Erkrankungen wie funktionellen Bauchschmerzen, chronischen Schmerzen und Drogenentzug erfolgreich eingesetzt wurde. Jüngste Daten von CW zeigen auch die Wirksamkeit in einer Pilotstudie für Kinder mit zyklischem Erbrechenssyndrom mit einer Verbesserung der Episodenschwere und -häufigkeit, die durchschnittlich 5 Monate anhält (unveröffentlichte Daten). Das Syndrom des zyklischen Erbrechens (CVS) ist eine Störung des autonomen Ungleichgewichts, die sich durch schwere sympathische Hyperaktivität manifestiert. Die Symptome von Übelkeit/Erbrechen, Blässe, Diaphorese und Tachykardie sind denen von PSH ähnlich. Viele der Symptome des Betäubungsmittelentzugs sind auch denen von PSH sehr ähnlich, einschließlich Tachykardie, Tachypnoe, Bluthochdruck, Fieber, Zittern und Schwitzen. Clonidin, ein Alpha-2-Agonist mit sympatholytischen Eigenschaften, wird häufig als Zusatz bei der Behandlung des narkotischen Entzugssyndroms verwendet. Clonidin ist auch eines der Medikamente der ersten Wahl zur Behandlung von PSH. Daher ist es plausibel, dass PENFS bei der Behandlung von PSH wirksam sein könnte.

Das PENFS-Gerät wird über der Ohrmuschel angebracht und jeweils 120 Stunden lang ununterbrochen getragen. Der elektrische Strom stimuliert den Aurikularast des Vagusnervs (ABVN) und die Aurikularäste der Hirnnerven V, VII und IX. Die Nerven projizieren zu den verschiedenen Teilen des Gehirns, einschließlich des Hirnstammkerns tractus solitarius. fMRT-Scans bei gesunden menschlichen Freiwilligen haben eine signifikante Aktivierung der zentralen vagalen Projektionen durch Stimulierung von ABVN gezeigt. Es hat sich gezeigt, dass die Sympathoinhibition einer der Hauptwirkungsmechanismen des Geräts bei den verschiedenen Erkrankungen ist, für die es verwendet wird. Es wurde gezeigt, dass die elektrische Stimulation des Tragus bei Ratten innerhalb von 5 Minuten nach der Stimulation eine zentrale Sympathohemmung um bis zu 36 % verursacht. Diese zentrale Sympathoinhibition durch das PENFS-Gerät könnte die Symptome von PSH verbessern.

Einer der Vorteile von PENFS bei der Behandlung von PSH besteht darin, dass es während des Tragens kontinuierlich aktiv ist und somit während dieser Zeit eine symptomatische Behandlung ermöglicht. Dies könnte dazu beitragen, die bei PSH klassisch beobachteten paroxysmalen Symptome zu verhindern oder zu lindern und somit den Bedarf an Notfallmedikamenten zu verringern. Es hat sich auch gezeigt, dass die Vorrichtung einen relativ schnellen Wirkungseintritt hat. Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigte, dass die Wirkung schnell einsetzte, mit einer 63-prozentigen Verringerung des Betäubungsmittel-Entzugs-Scores innerhalb von 20 Minuten nach Aktivierung des Geräts und einer 85-prozentigen Verringerung innerhalb von 60 Minuten. Somit könnte PENFS ein nicht-pharmakologisches Instrument zur Behandlung von PSH bieten, das dazu beiträgt, den Bedarf an Erhaltungs- und Notfallmedikamenten zu verringern und somit die Nebenwirkungen einiger dieser Medikamente zu begrenzen. Ein verringerter Bedarf an neurosedativen Medikamenten könnte die Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation für diese Patienten weiter verkürzen und damit die Gesundheitskosten senken. Das Gerät ist auch ohne schwerwiegende Nebenwirkungen gut verträglich.