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Spinal Cord Stimulation

Synonyme: epidurale Rückenmarksstimulation

1 Definition

Die Spinal Cord Stimulation, kurz SCS, ist ein operatives Therapieverfahren zur Behandlung chronischer Schmerzen. Sie gehört zu den so genannten neuromodulativen Verfahren und ist die am häufigsten angewandte Methode der Neurostimulation.

2 Wirkmechanismus

Der Wirkmechanismus der SCS ist sehr komplex und derzeit (2020) nicht vollständig geklärt. Elektrische Impulse beeinflussen die Neurotransmission über schmerzleitende Bahnen im Rückenmark und damit das Schmerzempfinden. Mittlerweile gibt es unterschiedliche SCS-Methoden, die sich in der Stimulationsweise und in ihrer Wirkung auf die Neuronen unterscheiden.

2.1 Niederfrequente Rückenmarkstimulation

Die klassische, niederfrequente SCS (CF-SCS) spricht vermutlich indirekt periphere (afferente) Nervenfasern an. Schmerzleitende C-Fasern bringen Schmerzimpulse aus der Peripherie zum Rückenmark, während Aβ-Fasern sensible Impulse nach zentral leiten. Diese Fasern projizieren auf die gleichen Neuronen des Rückenmark-Hinterhorns und verhalten sich dabei kompetitiv zueinander.

Bei chronischen Schmerzen existiert eine Überaktivität in der Schmerzwahrnehmung, die sich unterbinden lässt, indem die sensiblen Fasern durch die niederfrequente Stimulation überaktiviert werden. Dadurch werden inhibitorische Interneurone aktiviert, welche spezielle schmerzleitende Neurone (WDR-Neurone) inaktivieren und so die Schmerzweiterleitung zum Gehirn reduzieren. Für den Patienten entsteht dabei eine Parästhesie (Kribbeln) im schmerzhaften Areal, welche das Schmerzempfinden überlagert.

2.2 Hochfrequente Rückenmarkstimulation

Bei der hochfrequenten Rückenmarkstimulation (HF-SCS) werden die hyperaktiven WDR-Neurone im Hinterhorn vermutlich von zentral aus inhibiert. Sowohl in Tiermodellen als auch in klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass bei Frequenzen über 5 kHz – und besonders bei Frequenzen von 10 kHz – zunehmend efferente inhibitorische Neurone selektiv aktiviert werden, was zu einer Reduktion der Aktivität der WDR-Neurone führt. Dies bewirkt eine direkte Schmerzreduktion ohne Auslösung von Parästhesien. Da die parästhesiefreie Stimulation auch nachts möglich ist, kann sich die Schlafqualität deutlich verbessern.

3 Systeme

SCS-Systeme bestehen üblicherweise aus folgenden Komponenten:

  • Elektrode
  • Impulsgeber

Es gibt vollimplantierbare (Impulsgeber und Batterie) und teilimplantierbare Systeme (Radiofrequenzempfänger mit am Körper getragener Batterie). Bei den vollimplantierten Systemen unterscheidet man danach, ob die Batterie wiederaufladbar ist. Die Impulsgeber sind programmierbar. Während bei der niederfrequenten SCS die Programme situativ kontinuierlich nachjustiert und an die aktuelle Aktivität (Sitzen, Stehen, Liegen) angepasst werden müssen, ist dies bei der hochfrequenten Therapie nicht nötig. Hier wird zu Beginn der Therapie gemäß eines empirisch validierten Standardalgorithmus stimuliert und auf Grundlage des individuellen Feedbacks des Patienten ein für ihn optimales Stimulationsmuster ermittelt. Anschließend wird das Programm lediglich bei Bedarf im Rahmen der fachärztlichen Nachsorge gewechselt.

4 Vorgehen

Die kritische Indikationsstellung auf der Grundlage einer gründlichen Anamnese und klinischen Untersuchung kommt bei der SCS eine besondere Bedeutung zu, da die Wirksamkeit des Verfahrens entscheidend von der Schmerzentität bzw. -art abhängt.

Essentiell für den Erfolg der Therapie ist darüber hinaus die mittel- und langfristige Compliance des Patienten auf der Grundlage einer suffizienten Aufklärung und eines adäquaten Erwartungsmanagements; denn die Wirksamkeit der SCS darf nicht mit vollständiger Schmerzfreiheit gleichgesetzt werden, welche nicht immer möglich ist. Ist die Entscheidung zur SCS gefallen, werden zunächst die Elektroden implantiert.

4.1 Implantation der Elektroden

Beim dafür notwendigen Eingriff unterscheiden sich die nieder- und die hochfrequente SCS erneut:

4.1.1 Niederfrequente Rückenmarkstimulation

Der Eingriff zur Platzierung der Elektroden für die niederfrequente SCS erfolgt in Lokalanästhesie, ggf. mit zusätzlicher Sedierung. In Bauchlage wird die Stimulationssonde perkutan oder via Laminotomie eingeführt und auf den Rückenmarkhintersträngen platziert. Die Lage der Elektroden wird einerseits unter Röntgendurchleuchtung überprüft. Andererseits muss der Patient dem Operateur während des Eingriffs rückmelden, ob und wo er die Teststimulation als Kribbelparästhesie wahrnimmt. Parästhesie- und Schmerzareal müssen deckungsgleich sein.

4.1.2 Hochfrequente Rückenmarkstimulation

Bei der hochfrequenten SCS lassen sich die zwei Elektroden im Epiduralraum anatomisch platzieren (Th8 – Th12 bei kombiniertem Rücken-Beinschmerz) und die korrekte Lage per Durchleuchtung und Impedanzmessung kontrollieren. Da keine Rückmeldung des Patienten notwendig ist, kann der Eingriff auch in Vollnarkose erfolgen.

4.2 Testphase

Bei beiden Verfahren schließt sich eine Testphase an, in der die Stimulation mit einem externen Impulsgenerator erfolgt. Die Testung kann - je nach Verfahren - von wenigen Tagen bis zu mehreren Wochen dauern. Als Ansprechen auf die Behandlung wird eine Reduktion der Schmerzen um mindestens 50 % gewertet. Ist dieses Ziel während der Testphase erreicht, wird der Impulsgenerator implantiert und im Gesäß oder im seitlichen bzw. unteren Bauchraum im Unterhautfettgewebe platziert. Anschließend sollte der Patient innerhalb einer fachärztlichen Sprechstunde regelmäßig begleitet werden.

5 Indikationen

Die SCS ist indiziert bei chronischen Schmerzen, die neuropathisch, ischämisch oder vegetativ-sympathisch unterhalten werden und auf konservative (medikamentöse oder physikalische) Behandlungsmethoden zuvor nicht angesprochen.

Bei Patienten mit rein nozizeptiven Schmerzsyndromen ist eine SCS nicht indiziert. Als Ausnahme gilt jedoch der gemischte Schmerz (Mixed-Pain-Syndrom), der v.a. bei Failed-Back-Surgery-Syndrom (Postlaminektomiesyndrom) und postoperativ nach Implantation einer Endoprothese vorkommt.

5.1 AWMF S3-Leitlinie

Die derzeit (07.2020) noch geltende S3-Leitlinie "Epidurale Rückenmarkstimulation zur Therapie chronischer Schmerzen" befindet sich aktuell in Überarbeitung.[1] Sie bezieht sich im Wesentlichen auf die klassische, also niederfrequente Rückenmarkstimulation. Aufgrund der technischen Weiterentwicklungen und der neuen Studienlage wird sie von manchen Autoren als überholt eingeschätzt. Die S3-Leitlinie gibt folgende Indikationen der SCS an:

Empfehlungsgrad Indikationen
A
B
O
mit:
  • Empfehlungsgrad A: starke Empfehlung, Evidenzgrad 1
  • Empfehlungsgrad B: Empfehlung, Evidenzgrad 2 bis 3
  • Empfehlungsgrad O: Empfehlung offen, Evidenzgrad 4 bis 5

5.2 DGS-Leitlinie

Die Deutsche Gesellschaft für Schmerzmedizin e.V. (DGS) gibt in ihrer 2019 erschienenen Leitlinie folgende Indikationen an:[2]

Evidenzgrad Indikationen
A
  • Failed-Back-Surgery-Syndrom
  • Radikulär bedingte Schmerzen ohne oder nach vorangegangener Operation
B
  • CRPS Typ I und II
  • therapierefraktäre Angina pectoris
  • polyneuropathische Schmerzsyndrome (v.a. diabetische Neuropathien)
C
  • pAVK und Durchblutungsstörungen anderer Genese (z.B. Raynaud-Syndrom, Thrombangiitis obliterans)
  • postherpetische Neuralgien
  • anhaltende therapieresistente Neuropathie nach Nervenverletzungen (z.B. chronischer postoperativer Leistenschmerz)
mit:
  • Evidenzgrad A: Aussage durch mehrere valide klinische Studien oder Metaanalysen oder systematische Reviews randomisierter kontrollierter Studien unterstützt.
  • Evidenzgrad B: Aussage durch mindestens eine valide klinische, randomisierte kontrollierte

Studie belegt.

  • Evidenzgrad C: Aussage wird nicht durch sichere Studienergebnisse belegt, weil entweder adäquate Studien nicht vorliegen oder die Studienergebnisse widersprüchlich sind.

6 Risiken und Nebenwirkungen

Für das elektrische Stimulationsverfahren selbst sind – bis auf die bei der niederfrequenten SCS gewünschten Parästhesien und teils unerwarteten Stromimpulse – bislang (2020) keine Nebenwirkungen festgestellt worden.

Durch die operativen Eingriffe und die Verbindung der Elektroden von innen nach außen während der Testphase kann es zu Infektionen kommen. Ungefähr 3-4 % der Elektroden müssen explantiert werden, ca. 2 % aufgrund von Infektionen und 1 % aufgrund eines Wirkungsverlustes.

Aufgrund der guten Wirksamkeit steigern Patienten häufig deutlich ihre Aktivitäten und ihre Teilhabe am Leben. Dann kann es dazu kommen, dass Elektroden oder auch der Impulsgeber dislozieren, was sich jedoch durch eine Repositionierung beheben lässt.

7 Kontraindikationen

Ausschlusskriterien für die SCS sind:

  • schwere Koagulopathien
  • bereits vorhandene Impulsgeber (Herzschrittmacher)
  • nicht behandelte psychiatrische Erkrankungen
  • Substanzabusus und -abhängigkeit
  • eingeschränkte Compliance (bspw. durch ein laufendes Rentenverfahren)
  • eingeschränkte Lebenserwartung
  • fortgeschrittene maligne Erkrankung
  • floride Infektionen im Implantationsareal.

8 Studienlage

8.1 Wirksamkeit

Die größte Evidenz der SCS besteht für Patienten mit FBSS. Die SCS bewirkt bei diesem Kollektiv im Vergleich zu ausschließlich medikamentösem Management (CMM) auch im längerfristigen Verlauf eine Verbesserung der Schmerzreduktion, der krankheitsbezogenen Lebensqualität und der funktionellen Kapazität.[3][4] Weiterhin scheint die SCS bei FBSS-Patienten einer erneuten Operation überlegen zu sein.[5][6]

8.2 HF-SCS vs. CF-SCS

Insbesondere eine groß angelegte randomisierte kontrollierte Studie (RCT) konnte bei Patienten mit chronischen Rücken- und Beinschmerzen eine Überlegenheit der hochfrequenten SCS mit 10 kHz gegenüber der niederfrequenten Methode aufzeigen. Patienten, die mit HF-SCS behandelt wurden, wiesen nach 12 Monaten eine Ansprechrate von ca. 80 % auf, bei CF-SCS betrug die Rate 50 %.[7]

Eine kleine prospektive, randomisierte Studie konnte bei Patienten mit FBSS keinen Unterschied zwischen den beiden Methoden nachweisen.[8]

9 Literatur

10 Quellen

  1. AWMF Epidurale Rückenmarkstimulation zur Therapie chronischer Schmerzen, Stand 07.2013, abgerufen am 09.07.2020
  2. DGS Praxisleitlinien Epidurale Rückenmarkstimulation, abgerufen am 09.07.2020
  3. Kumar K et al. Spinal Cord Stimulation Versus Conventional Medical Management for Neuropathic Pain: A Multicentre Randomised Controlled Trial in Patients With Failed Back Surgery Syndrome, Pain. 2007;132(1-2):179-188, abgerufen am 13.07.2020
  4. Kumar K et al. The Effects of Spinal Cord Stimulation in Neuropathic Pain Are Sustained: A 24-month Follow-Up of the Prospective Randomized Controlled Multicenter Trial of the Effectiveness of Spinal Cord Stimulation, Neurosurgery. 2008;63(4):762-770, abgerufen am 13.07.2020
  5. North RB et al. Spinal Cord Stimulation Versus Repeated Lumbosacral Spine Surgery for Chronic Pain: A Randomized, Controlled Trial, Neurosurgery. 2005;56(1):98-107, abgerufen am 13.07.2020
  6. North RB et al. Spinal Cord Stimulation versus Reoperation for Failed Back Surgery Syndrome: A Cost Effectiveness and Cost Utility Analysis Based on a Randomized, Controlled Trial, Neurosurgery, Volume 61, Issue 2, August 2007, Pages 361–369, abgerufen am 09.07.2020
  7. Kapural L et al. Novel 10-kHz High-frequency Therapy (HF10 Therapy) Is Superior to Traditional Low-frequency Spinal Cord Stimulation for the Treatment of Chronic Back and Leg Pain: The SENZA-RCT Randomized Controlled Trial, Anesthesiology. 2015;123(4):851-860, abgerufen am 13.07.2020
  8. De Andres J et al. Prospective, Randomized Blind Effect-on-Outcome Study of Conventional vs High-Frequency Spinal Cord Stimulation in Patients With Pain and Disability Due to Failed Back Surgery Syndrome, Pain Med. 2017;18(12):2401-2421, abgerufen am 13.07.2020

Diese Seite wurde zuletzt am 11. August 2020 um 09:07 Uhr bearbeitet.

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