Die periphere Nervenstimulation (PNS) erfährt nach jahrzehntelangem scheinbarem Rückgang aktuell wieder verstärktes Interesse. Ein Grund für diese gestiegene Popularität sind neue Bildgebungsverfahren, darunter Ultraschall. Zwei kürzlich durchgeführte Machbarkeitsstudien an frischen Leichen legten nahe, dass sich Elektroden mithilfe von Ultraschall (US) – ähnlich wie bei der Katheterisierung – ohne erkennbare Nervenschädigung in der Nähe peripherer Nerven platzieren lassen. Im Anschluss daran folgte eine kleine Fallserie mit Patienten, denen permanente Implantate eingesetzt wurden, mit überwiegend guten Ergebnissen. Die ultraschallgesteuerte Platzierung ermöglichte einen perkutanen Test, wodurch bei Nichtansprechen ein chirurgischer Eingriff vermieden werden konnte, und führte in vielen Fällen zu einer anhaltenden Schmerzlinderung von über einem Jahr. Perkutan entwickelte, ultraschallgesteuert platzierte Elektroden zur Rückenmarkstimulation erlaubten die intraoperative Testung verschiedener Stimulationsparameter. Die Ultraschallvisualisierung ermöglichte zudem die Platzierung der Elektroden ober- oder unterhalb des Nervs oder sogar die parallele Platzierung zweier Elektroden neben dem Nerv. Die ersten Anwendungen der PNS erfolgten nach der Veröffentlichung der Gate-Control-Theorie. Die ersten Experimente von Wall und Sweet mit PNS zielten im Wesentlichen darauf ab, die Gate-Control-Theorie zu überprüfen. Frühe Studien verschiedener Autoren waren vielversprechend, jedoch traten häufig technische Schwierigkeiten und Probleme bei der Patientenauswahl auf. Aufgrund des nachlassenden Interesses hinkte die Entwicklung und technische Verbesserung von Elektroden für periphere Nerven in den letzten zwei Jahrzehnten den vergleichbaren technischen Fortschritten bei Elektroden für die Rückenmarkstimulation hinterher. Frühe Versionen von Manschetten- und Knopfelektroden wurden weitgehend durch die aktuell erhältlichen kommerziellen Elektroden (flache Elektroden mit vier kreisförmigen Kontakten) ersetzt. Neurochirurgische offene Eingriffe werden voraussichtlich weiterhin die vorherrschende Methode zur Implantation dieser Geräte sein. Ob die ultraschallgesteuerte Technik lediglich als Testverfahren dient, eine dauerhafte Implantation in bestimmten anatomischen Bereichen ermöglicht oder zur Entwicklung der Evidenzgrundlage für die periphere Nervenstimulation beiträgt, bleibt abzuwarten.
1. AKTUELLE BEWEISE
Bislang liegen keine größeren prospektiven Studien vor, wie Bittar und Teddy kürzlich dokumentierten. Davis beklagte diesen Mangel an Evidenz in einem Leitartikel zum Thema periphere Neuromodulation. Fragen zur Rolle der Neurolyse bei der nach peripherer Nervenstimulation (PNS) beobachteten Analgesie, Placeboeffekte, Effekte der Physiotherapie, Änderungen der Schmerzmittel oder lediglich eine verstärkte Berücksichtigung der Patientenbedürfnisse wurden als mögliche Störfaktoren aufgeworfen. Die größten veröffentlichten klinischen Studien stammen von Eisenberg et al. und der Cleveland Clinic. In Eisenbergs Studie erhielten 46 Patienten mit isolierten schmerzhaften Neuropathien eine PNS. Sie berichteten über gute Ergebnisse bei 78 % der Patienten und schlechte bei 22 %. Die Schmerzwerte auf der visuellen Analogskala sanken von 69 ± 12 vor der Operation auf 24 ± 28 postoperativ. Vier Hauptursachen wurden identifiziert: Nervenläsionen nach Operationen im Bereich von Hüfte oder Knie, Kompressionsneuropathie, Schmerzen nach Nerventransplantation oder schmerzhafte Neuropathie nach traumatischer Nerveninjektion. In der Studie der Cleveland Clinic war das auffälligste Ergebnis der hohe Bedarf an chirurgischen Revisionen, im Durchschnitt 1.6 Operationen pro Patient. In einigen Fällen kann ein Neurom die Ursache der neuropathischen Schmerzen sein (Abb. 1).
Abb.1 Ein Nervus peroneus ist mit einem großen Neurom dargestellt. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Spinner, Robert J., MD Mayo Clinic)
2. PATIENTENAUSWAHL UND ROLLE DER NEUROLYSE
Die Patientenauswahl für Eingriffe am peripheren Nervensystem ist von größter Wichtigkeit. Eine korrekte Diagnose ist unerlässlich, da viele Erkrankungen aufgrund ungenauer Terminologie als komplexes regionales Schmerzsyndrom oder „neuropathischer Schmerz“ kategorisiert werden. Sympathisch bedingte Syndrome sprechen möglicherweise gut auf PNS-Implantate an, insbesondere wenn der Schmerz vorwiegend in einem Nervenversorgungsgebiet auftritt. Weitere mögliche Kandidaten sind Schmerzen, die auf vorangegangene chirurgische Eingriffe wie Nerventransposition und ein Neurom mit erhaltener Funktion nicht ansprechen. Auch Schmerzen, die trotz vorangegangener externer oder interner Neurolyse fortbestehen, können geeignet sein. Patienten sollten zuvor auf eine medikamentöse Therapie mit Standard-Neuromodulatoren nicht angesprochen haben. Bei der externen Neurolyse wird das Narbengewebe um den Nerv herum zirkulär entfernt. Bei einer Nervenkompression wird der Nerv mobilisiert und freigelegt. Die externe Neurolyse birgt ein geringes Risiko für Faszikelverletzungen. Nervenaktionspotenziale können zur besseren Beurteilung der Nervenfunktion als klinische oder Standard-EMG-/Nervenleitungsstudien eingesetzt werden. Die interne Neurolyse kann bei Schmerzsyndromen eingesetzt werden, insbesondere bei unvollständigem distalen Nervenfunktionsverlust. Das Risiko einer Faszikelverletzung oder -ruptur ist bei der internen Neurolyse höher.
3. ANATOMISCHE ÜBERLEGUNGEN
Eine Schwierigkeit bei der Platzierung von peripheren Nervenelektroden an den vier Extremitäten besteht darin, dass die Nerven sich bei Bewegung der Extremität frei in den Faszien- und Muskelschichten bewegen und dabei auch ihre Blutgefäße mitführen müssen. Nerven können durch Narbengewebe eingeklemmt werden, und die rauen Kanten einer externen Elektrode können mit der Zeit zu Kompressionen und Narbenbildung führen. Gemischte periphere Nerven zeichnen sich zudem durch eine komplexe interne Faszikelstruktur aus. Vereinfacht gesagt, können Nervenstämme an verschiedenen Stellen innerhalb des peripheren Nervs sensorische, motorische und gemischte Axone aufweisen. Diese komplexe Querschnittsanatomie bedeutet, dass die optimale Stimulation des gewünschten sensorischen Faszikels beispielsweise bei einer suprakondylären Platzierung medial des Nervus ulnaris erfolgen kann, sich aber innerhalb weniger Millimeter zu einer posterioren Position verlagern kann. Ist die Stimulationsamplitude zu hoch über der sensorischen Schwelle, können tiefer liegende motorische Faszikel leicht aktiviert werden, was Muskelkrämpfe und/oder Schmerzen verursachen kann. Eine aktuelle Studie untersuchte diese Fragestellungen genauer, insbesondere die Auswirkungen der Dicke des Perineuriums, des Durchmessers und der Position der Faszikel innerhalb des Nervenstamms auf die axonale Erregungsschwelle und die neuronale Rekrutierung. Untersucht wurde ein Modell des menschlichen Femoralnervs innerhalb einer zirkulären Nervenmanschettenelektrode. Die Studie zeigte, dass die Stimulation der Zielfaszikel stark von der Querschnittsanatomie des stimulierten Nervs abhängt. Die mittlere Dicke des Perineuriums betrug 3.0 ± 1.0 % des Faszikeldurchmessers. Eine erhöhte Dicke des menschlichen Perineuriums oder ein größerer Faszikeldurchmesser erhöht die Schwelle für die elektrische Aktivierung. Ein benachbartes großes Faszikel konnte die Stimulationsaktivierung des Zielfaszikels um bis zu 80 ± 11 % beeinflussen.
4. RADIALNERVENSTIMULATION
Der Nervus radialis verläuft sehr nahe an der lateralen Humerusfläche, etwa 10–14 cm proximal des Epicondylus lateralis. Er ist kahnförmig und liegt so oberflächlich, dass er im Ultraschall gut darstellbar ist. Die Ultraschalluntersuchung beginnt üblicherweise am Ellbogen und wird mit quer zum Arm positioniertem Schallkopf proximal fortgesetzt, bis die gewünschte Punktionsstelle gefunden ist. Die Nadel kann parallel zum Schallkopf zwischen Nerv und Humerus vorgeschoben werden. Der laterale Kopf des Musculus triceps brachii liegt hier über dem Nerv. Obwohl eine Verletzung größerer Muskelmengen vermieden werden sollte, gibt es keinen optimalen Zugang zum Nerv in dieser oberflächlichen Lage oberhalb des Humerus. Gefäße wie die Arteria profunda brachii und der Ramus recurrens der Arteria radialis können sich in anatomischer Nähe befinden und sollten ebenfalls untersucht werden, um Verletzungen dieser Strukturen zu vermeiden. Die Elektrode(n) können in der oberflächlichen Faszie des Musculus triceps brachii verankert werden. Eine Zugschlaufe an der Austrittsstelle der Elektrode aus dem Muskel ist ebenfalls wünschenswert. Der Generator sollte so nah wie möglich an den Elektroden platziert werden, um Zugkräfte und eine Elektrodenmigration zu vermeiden. Die Faseranordnung des Nervus radialis ist möglicherweise nicht optimal für die Stimulation distalerer Schmerzsyndrome, z. B. des distalen sensiblen Astes des Nervus radialis oberhalb des Ellbogens. Bei einem Patienten der ersten Fallserie mit ultraschallgesteuerter Stimulatorplatzierung war beispielsweise die Reizschwelle zwischen sensorischer und motorischer Aktivierung zu niedrig für eine therapeutische Wirkung. Eine Tendovaginitis de Quervain könnte beispielsweise zu einer Verletzung des oberflächlichen distalen Radialastes geführt haben. Daher erwies sich die Platzierung im mittleren Unterarm, unmittelbar unterhalb des Musculus brachioradialis, als besserer Zugang zur Stimulation dieses distalen Radialastes. Letztendlich benötigte die oben genannte Patientin eine offene Implantation einer Flachelektrode am distalen oberflächlichen Radialast, um ihre Schmerzlinderung zu verbessern. Zu den intraoperativen Befunden zählten perineurale Narbenbildung und ein Neurom. Dieser Ast hätte mittels Ultraschall in der Nähe der Arteria radialis dargestellt werden können, wobei die Bildgebung durch Farbdoppler verbessert werden kann.
5. ULNARNERVENSTIMULATION
Der Nervus ulnaris verläuft sehr oberflächlich, oberhalb des medialen Trizepskopfes. In aktuellen anatomischen Machbarkeitsstudien wurde der Nerv 9–13 cm proximal des Epicondylus medialis humeri an der medialen/posterioren Seite des Oberarms lokalisiert. An dieser Stelle ist er in der Regel gut identifizierbar und liegt zudem in unmittelbarer Nähe zum Humerus. Die Ultraschalluntersuchung kann am Ellbogen beginnen und mit quer zum Arm positioniertem Schallkopf proximal fortgesetzt werden, bis die Nervenfaserbündel gut dargestellt werden können. Die Nadel kann von posterior nach anterior an der medialen Seite des Oberarms zwischen Nerv und Humerus vorgeschoben werden, wobei sie oberhalb des medialen Trizepskopfes bleibt. Patienten mit Ulnarisneuropathie, wie z. B. dem Kubitaltunnelsyndrom nach fehlgeschlagener Transpositionsoperation, eignen sich häufig für diese Untersuchung. In diesen Fällen kann der Nerv bereits operativ transponiert worden sein, was die Identifizierung erleichtert. Mittels Ultraschall können auch große Neurome dargestellt werden. Der Nerv verläuft nach seinem Eintritt in die Ulnarrinne hinter dem Epicondylus medialis humeri in den Kubitaltunnel. Dieser Tunnel wird vom Aponeurosebogen des Musculus flexor carpi ulnaris gebildet, dessen Aponeurose am Epicondylus medialis humeri und Olecranon ansetzt. Der Boden wird von den medialen Bändern des Ellenbogens und dem Musculus flexor digitorum profundus gebildet. In diesem Bereich kann es zu einer Nervenkompression kommen.
6. MEDIANNERVENSTIMULATION
Der Nervus medianus tritt medial des Bizepsmuskels und seiner Sehne und neben der A. brachialis in die Fossa antecubitalis ein. Die Arterie dient als guter Orientierungspunkt, um das neurovaskuläre Bündel zu scannen, den Nervus medianus zu identifizieren und distal weiter zu scannen. Im oberen Unterarm verläuft der Nerv etwa 4–6 cm distal der Antecubitalfalte zwischen den beiden Köpfen des M. pronator teres und dann unter der sublimis-Brücke der beiden Köpfe des Flexor digitorum superficialis (Abb. 2). Es gibt zahlreiche potenzielle neurale faszikuläre Verbindungen zwischen den N. medianus und ulnaris, die sich häufig im Unterarm befinden. Die wichtigste ist die Martin-Gruber-Anastomose. Die meisten dieser Martin-Gruber-Anastomosen umfassen Fasern vom N. medianus, die zum N. ulnaris führen, wobei die Umkehrung viel seltener vorkommt. Es können auch andere anomale Verbindungen existieren. Interessanterweise beinhaltete die allererste Serie von PNS5 wahrscheinlich eine Art abnormaler Verbindung, wobei sowohl mediane als auch ulnare sensorische Verteilungen durch die Anwendung von Stimulation auf den N. ulnaris stimuliert wurden.
Abb.2 (a) Querschnittsanatomie des N. medianus etwa 4–6 cm distal der Fossa antecubitalis im oberen Unterarm. (b) Ein US-Ansatz in der Längsachse in der Ebene zum N. medianus ist dargestellt, wobei die Nadel und die Elektrode näher am Muskel gehalten und die A. ulnaris vermieden werden. (c) Dissektion frischer Leichen nach US-geführter Elektrodenplatzierung. Anatomische Eintrittsstelle ca. 4–6 cm distal der Fossa antecubitalis (Anker an der oberflächlichen Faszie vernäht) mit einer in Längsrichtung platzierten Elektrode, die vor dem Nervus medianus liegt
Die Stimulation des N. medianus kann entweder oberhalb des Ellbogens oder unterhalb des Ellbogens erfolgen. Die Stimulation unterhalb des Ellbogens könnte auf eine dieser abweichenden Anastomosen treffen oder den Nerv zwischen den Pronatorköpfen stimulieren, wo eine Kompression wahrscheinlicher ist.
7. Ischiasnerv an der Kniekehlengabelung
Der N. peronaeus communis kann an seinem Abzweigungspunkt vom N. ischiadicus, einem Punkt 6–12 cm proximal der Poplitealfalte, identifiziert werden. Die Ultraschalluntersuchung beginnt normalerweise an der Kniekehle und wird mit der Sonde in Querrichtung zum Bein proximal fortgesetzt, bis der gewünschte Nerv identifiziert ist. Es kann entweder eine transversale oder eine longitudinale Platzierung verwendet werden, wobei die transversale Platzierung Bewegungen eher verzeiht, aber eine größere Anzahl möglicher Elektroden die Nerven kontaktiert, wenn eine longitudinale Platzierung erfolgt. Die Lage der Kniekehlenarterie wird notiert, um eine Gefäßpunktion während der Elektrodenplatzierung zu vermeiden. Die Nadel kann in einer leicht schrägen Ebene von posterolateral nach anteromedial vorgeschoben werden, wobei zu vermeiden ist, dass sie durch den M. biceps femoris verläuft (Abb. 3). Der Bereich distal der Bifurkation des Ischiasnervs, ein kurzes Stück hinter dem Schienbeinast, ist mit Ultraschall ziemlich gut zu sehen. Die Elektrode kann an der Faszie des M. biceps femoris verankert werden. Während anatomischer Machbarkeitsstudien wurde der Bereich in der Nähe des Fibulaköpfchens ebenfalls auf potenzielle US-geführte Platzierungen untersucht, aber es gibt sehr wenig anatomischen Spielraum, und die derzeitigen Elektroden sind für diesen Bereich nicht gut ausgelegt. Supramaleoläre Bereiche können attraktive Stellen sein, um auf den oberflächlichen Nervus peronaeus abzuzielen, wurden jedoch noch nicht versucht.
Abb. 3 (a) Querschnittsanatomie und Technik der Kurzachsen-US-Visualisierung mit senkrechter Elektrodenplatzierung zur Abdeckung sowohl der Schienbein- als auch der N. peronaeus communis. (b) Eine vergrößerte Ansicht der US-Ansicht in (a). (c) Anatomische Dissektion der Elektrodenplatzierung direkt distal der Ischiasbifurkation, ähnlich wie (a) und (b), verläuft jedoch zwischen den Schienbein- und N. peronaeus (CP)-Nerven. Beachten Sie, dass zwei elektrische Kontakte unter den Ästen des Nervus tibialis und des N. peroneus communis zu sehen sind. Die Pinzette befindet sich weiter distal auf der CP.
8. HINTERER TIBIALER NERV
Der N. tibialis posterior kann auch weiter distal im Bein erreicht werden. Etwa 8–14 cm proximal des Innenknöchels befindet sich der Nerv in unmittelbarer Nähe des Musculus tibialis posterior, des Digitorum profundus, einer oder zwei großer Venen und des Flexor hallucis longus. Die Ultraschalluntersuchung beginnt normalerweise am Knöchel in der Nähe des Innenknöchels, wobei die Sonde quer zum Bein ausgerichtet ist, und wird dann proximal fortgesetzt, bis der gewünschte Zugang identifiziert ist. Die Position der A. tibialis posterior wird notiert, um eine Gefäßpunktion während der Elektrodenplatzierung zu vermeiden. Die Nadel kann entlang der medialen Seite des Knöchels von anterior nach posterior vorgeschoben werden, um gerade oberflächlich (oder tief) am Nerv zu liegen. Es sollte darauf geachtet werden, ein Trauma des umgebenden Gewebes zu minimieren und eine Überschreitung dieser Muskelstrukturen zu vermeiden. Der Impulsgenerator kann oberflächlich zur Faszie des medialen Gastrocnemius-Muskels platziert werden.
9. FAZIT
PNS kann unter minimalinvasiver Führung durchgeführt werden. Im Allgemeinen sollte die Durchführung von Dauerimplantationen weiterhin offen durchgeführt werden, bis sowohl bedeutende klinische Erfahrungen vorliegen als auch langfristige Ergebnisse klarer sind. Zukünftige prospektive Doppelblindstudien und die Entwicklung neuer Elektroden können hilfreich sein, um diese minimalinvasive Technik voranzutreiben.
Klinische Updates
- Ilfeld et al. (Anesthesiology, 2021) führten eine multizentrische, doppelblinde, randomisierte Pilotstudie durch, die zeigte, dass eine 14-tägige perkutane periphere Nervenstimulation nach ambulanten orthopädischen Eingriffen den medianen Opioidverbrauch in der ersten postoperativen Woche von 48 mg auf 5 mg orale Morphinäquivalente reduzierte und die mittleren Schmerzwerte im Vergleich zu einer Scheinbehandlung von 3.1 auf 1.1 senkte, ohne dass systemische Nebenwirkungen auftraten. Diese Ergebnisse liefern den ersten randomisierten Nachweis dafür, dass die postoperative perkutane Nervenstimulation den frühen Opioidbedarf und die Schmerzintensität nach Operationen an den oberen und unteren Extremitäten signifikant verringern kann.
Ilfeld BM, Plunkett A, Vijjeswarapu AM, et al. Perkutane periphere Nervenstimulation (Neuromodulation) zur postoperativen Schmerztherapie: Eine randomisierte, Placebo-kontrollierte Pilotstudie. Anesthesiology. 2021;135(1):95-110.
- Xu et al. (Pain Physician, 2021) führten eine systematische Übersichtsarbeit mit 227 Studien durch und kamen zu dem Schluss, dass für die periphere Nervenstimulation (PNS) Evidenz der Stufe I bei chronischer Migräne, Evidenz der Stufe II bei Clusterkopfschmerz, postamputativen Schmerzen, chronischen Beckenschmerzen und chronischen Schmerzen im unteren Rücken/in den unteren Extremitäten vorliegt, jedoch nur Evidenz der Stufe IV für postoperative Schmerzen. Die Übersichtsarbeit hebt die begrenzte Datenlage zu qualitativ hochwertigen randomisierten Studien für die akute postoperative Anwendung hervor und unterstreicht den Bedarf an strengeren Studien in diesem Bereich.
Xu J, Sun Z, Wu J, et al. Periphere Nervenstimulation in der Schmerztherapie: Eine systematische Übersicht. Pain Physician. 2021;24(2):E131-E152.
