Ansa Cervicalis und Hypoglossus-Nerv-Stimulation bei OSA

Obstruktive Schlafapnoe (OSA) ist eine häufige Erkrankung, die durch wiederholtes Kollabieren der oberen Atemwege während der Inspiration gekennzeichnet ist, was teilweise durch einen Verlust des neuromotorischen Tonus in bestimmten Muskeln der oberen Atemwege verursacht wird, mit mehreren damit verbundenen gesundheitlichen Folgen, die Millionen von Amerikanern betreffen. Die Patientenadhärenz an die Referenzbehandlung, positiver Atemwegsdruck (PAP), bleibt problematisch. Trotz der jüngsten vielversprechenden Entwicklung der Hypoglossus-Nerv-Stimulation (HNS) als chirurgische Therapie sind ihre Indikationen begrenzt und ein Teil der geeigneten Patienten erreicht kein ausreichendes Ansprechen, was einen kritischen ungedeckten Bedarf an wirksamen therapeutischen Alternativen zur PAP hinterlässt.

Dieses Projekt stellt das lang gehegte Konzept in Frage, dass der Genioglossus-Muskel hauptsächlich für die Aufrechterhaltung der Pharynx-Durchgängigkeit während des Schlafs verantwortlich ist, und schlägt einen neuartigen therapeutischen Mechanismus vor. Es basiert auf starken Beweisen dafür, dass die kaudale pharyngeale Traktion von der Luftröhre einen deutlichen Einfluss auf die pharyngeale Durchgängigkeit hat, der hauptsächlich durch Änderungen des Lungenvolumens vermittelt wird. Die Kontraktion des M. sternothyroideus, eines infrahyoidalen Halsbandmuskels, der am Schildknorpel ansetzt, erzeugt auch eine kaudale pharyngeale Traktion. Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Ansa-Cervicalis-Stimulation (ACS) des M. sternothyroide die seitlichen Pharynxwände entfaltet und dehnt und den distalen Rand des weichen Gaumens nach kaudal spannt, wodurch die Durchgängigkeit der Atemwege erhöht wird.

Die Haupthypothese der Forscher ist, dass ACS spezifische anatomische und neuromuskuläre Defekte der Kontrolle der oberen Atemwege überwindet, die die Durchgängigkeit des Pharynx bei Patienten mit OSA wiederherstellen. Diese Hypothese wird durch veröffentlichte und vorläufige Daten gestützt, die zeigen, dass (1) der Grad der Abnahme des endexspiratorischen Lungenvolumens im Schlaf mit der beobachteten Zunahme der pharyngealen Kollapsibilität korreliert und (2) einseitiges ACS den maximalen inspiratorischen Luftstrom und die velopharyngeale Querschnittsfläche erhöht während flussbegrenzter Atmung bei sedierten Menschen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass (3) die Trachealtraktion, vermittelt durch das endexspiratorische Lungenvolumen (EELV), einen wesentlichen Beitrag zur Durchgängigkeit der Atemwege im Schlaf leistet. In diesem Projekt werden die Forscher spezifische Mechanismen zur Kontrolle der pharyngealen Durchgängigkeit mit kaudaler Traktion während der medikamenteninduzierten Schlafendoskopie (DISE) und des natürlichen Schlafs (PSG) aufklären. Die Forscher werden diese Ziele angehen, indem sie (1) die Wirkungen von ACS des/der Sternothyroidmuskel(n) auf die Druck-Flächen- und Druck-Fluss-Beziehungen der oberen Atemwege charakterisieren und (2) bestimmen, wie die anatomischen, physiologischen und polysomnographischen Eigenschaften des Subjekts diese modulieren Antworten.