Henviste skuldersmerter (C4-dermatom) kan have negativ indflydelse på diaphragma pacing med intramuskulære elektroder

Til redaktøren:

Diaphragma pacing er et alternativ til mekanisk ventilation hos patienter med høj cervikalmarvskader (>C4-dermatom). Det giver kliniske fordele og reducerer sundhedsomkostningerne . Den er også indiceret i visse tilfælde af central hypoventilation . Der findes to typer af membranpacingapparater i handelen. Ved intrathorakal frenisk stimulation implanteres elektroder omkring de freniske nerver i thorax (Avery Biomedical, Commack, NY, USA, og Atrotech, Tampere, Finland). Nervedissektion under en videoassisteret mini-thorakotomi giver mulighed for en tæt kontakt mellem de stimulerende elektroder og nerven. Stimuleringsstrømmene ligger typisk på mellem 0,3-3,5 mA . Ved intradiaphragmatisk stimulering implanteres krogetrådelektroder laparoskopisk i diafragmaet i nærheden af frenicusnervens terminering (Synapse Biomedical, USA) . Stimuleringsstrømmene ligger typisk på mellem 5-20 mA. Hos quadriplegiske patienter er intradiaphragmatisk frenisk stimulation effektiv og er blevet anbefalet som lettere at gennemføre og billigere end dens intrathorakale modstykke . Hos patienter, der bevarer spontan diafragmaaktivitet, er denne fremgangsmåde tiltalende, fordi den er uden den teoretiske risiko for procedureinduceret phrenisk nerveskade, der er forbundet med den intrathorakale rute. Af disse grunde implanterede vi intradiaphragmatiske phreniske stimulatorer hos fire hypoventilationspatienter, efter at anordningen blev godkendt i Frankrig i 2010. I Frankrig er både intrathorakal og intradiaphragmatisk diafragmastimulering godkendt og refunderet af socialsikringen ved quadriplegi og central hypoventilation og håndteres på et enkelt tværfagligt center i hele landet.

Denne rapport er motiveret af, at i disse fire tilfælde var diafragmastimuleringens effektivitet kompromitteret og den kliniske håndtering kompliceret af smerter forbundet med den freniske stimulation. Vi observerede ikke dette hos sammenlignelige patienter, der var implanteret intrathorakalt.

Vi beskriver ni patienter (tabel 1), som alle havde central hypoventilation, dokumenterede membranresponser på frenestimulering og bevaret følsomhed ved klinisk undersøgelse (tilstedeværende og symmetriske pin-prick- og let berøringsfornemmelser ved rutinemæssig systematisk neurologisk undersøgelse). De rapporterede normal smerteopfattelse i det daglige liv. Der blev foretaget implantater af frenestimulatorer over en periode på 15 år. Patienterne 1-5 blev implanteret intrathorakalt (en enkelt kirurg, gruppe 1) og patienterne 6-9 blev implanteret intradiaphragmatisk (en enkelt kirurg, gruppe 2). Patienterne 1-3 blev implanteret først, derefter patienterne 6-9 og derefter patienterne 4-5. Patienterne 1-3 blev implanteret inden for rammerne af en eksternt godkendt forskning . De øvrige patienter blev implanteret på kliniske indikationer. De gav samtykke til anonym brug af deres kliniske data, hvilket blev godkendt af Institutional Review Board of the Société de Pneumologie de Langue Française (afgørelse #2014-048). Omvendelsen af hypoventilationsrelateret pulmonal hypertension ved intradiaphragmatisk frenisk stimulation hos patient 6 er beskrevet andetsteds .

Smerter forårsaget af phrærenstimulering blev defineret som smerter: 1) rapporteres spontant eller som svar på orienterede spørgsmål, 2) forekommer ved start af stimulering og forsvinder mere eller mindre hurtigt ved ophør, 3) involverer et patofysiologisk logisk område (øvre abdominale kvadranter, nedre thorakale regioner, hals/skulder), og 4) kræver både en reduktion af stimuleringsintensiteten og smertestillende medicin for at fortsætte stimuleringen. Fuld ventilatorisk autonomi (afvænning fra mekanisk ventilation) blev defineret som muligheden for, at patienten kunne forblive på membranpacing 24 timer i døgnet, uanset den faktiske brug af apparatet og den arterielle kuldioxidspænding (PaCO2). Nogle patienter opnåede respiratorisk autonomi få dage efter implantationen. Hos andre blev der fulgt en afvænningsprotokol svarende til den, der anvendes ved quadriplegi (gradvise daglige stimuleringssessioner med udgangspunkt i opretholdelse af tidalvolumen og klinisk tolerance) i 2-9 uger. Med henblik på denne særlige rapport blev resultatet af den respiratoriske autonomi vurderet 1 år efter implantationen. Vedvarende hypoventilation blev defineret som hyperkapni (PaCO2 ≥45 mmHg) under stimulering. Fuld korrektion af pulmonal hypertension blev defineret som tilbagevenden af ekkokardiografisk målt systolisk arterielt tryk <30 mmHg. Resultaterne blev sammenlignet ved hjælp af 2×2 kontingenstabeller og Fischers eksakte test, hvor p<0,05 blev betragtet som signifikant.

Smerter forårsaget af frenisk stimulation blev aldrig noteret i gruppe 1, mens de altid var til stede i gruppe 2 (p=0,0079). Den bestod i unilaterale eller bilaterale nakke- og skuldersmerter (C3-C5 dermatomer). Smerten blev generelt beskrevet som en smertende og/eller brændende fornemmelse, der startede umiddelbart eller næsten umiddelbart efter, at stimulatoren blev tændt, og som kunne vare flere minutter efter, at den blev slukket. De var ikke forbundet med allodyni eller hyperalgesi. Før enhver intervention varierede vurderingen på den visuelle analogskala fra 20-70 % af den fulde skala, afhængigt af patienterne. Ventilationsautonomi blev konsekvent opnået i gruppe 1 og hos to patienter i gruppe 2 (p=0,166). Vedvarende hypoventilation blev ikke konstateret i gruppe 1, men var til stede hos tre patienter i gruppe 2 (p=0,047). Der blev opnået korrektion af pulmonal hypertension uafhængigt af stimuleringsteknikken (et tilfælde i hver gruppe). En patient (patient 6), der fik ordineret pregabalin for at forbedre stimuleringstolerancen, udviklede cytolytisk hepatitis, hvilket krævede en ændring af behandlingen.

Selv om observationerne blev indsamlet over en lang periode, var procedurerne før implantation, de kirurgiske procedurer og opfølgningsprocedurerne invariante. Alle patienterne blev testet af de samme investigatorer, stimulatorerne blev implanteret af en enkelt kirurg for hver teknik, og opfølgningen var standardiseret på et enkelt center. Desuden blev den intradiaphragmatiske serie “sat i parentes” med den intrathorakale serie. Vi mener derfor, at længden af observationsperioden (som let kan forklares med kohortens unikke karakter; så vidt vi ved, findes der ingen beskrivelse af en lignende sagsserie af voksne hypoventilationspatienter i litteraturen) ikke er en væsentlig kilde til skævhed.

Den freniske nerve er en blandet nerve. Den fører afferenser fra det subdiaphragmatiske peritoneum (lever og milt), pericardium, de nedre regioner af pleura og diafragmaet . Klinisk giver irritation af de freniske afferenter sig udslag i henviste nakke- og skuldersmerter (C3-C5 sensorisk territorium, Kehrs tegn) . Vores observationer er forenelige med denne mekanisme. De afferente afferenter fra den freniske nerve består af diafragmatiske C-fibre . Disse små umyeliniserede fibre har en høj excitationstærskel; det er ikke sandsynligt, at de depolariseres af de strømme af lav intensitet, der anvendes til intrathorakal frenisk stimulation (højst 2,2 mA i tabel 1), som er tilladt på grund af den tætte nærhed mellem elektrode og nerve. Vi antager, at de højere stimuleringsintensiteter (tabel 1), der kræves for at opnå intradiaphragmatisk fhrenisk stimulation, på grund af den større elektrode-nerveafstand, var tilstrækkelige til at depolarisere C-fibrene i elektrodernes nærhed og fremkalde smerte. I overensstemmelse hermed viste analgetiske lægemidler, der er kendt for at være effektive mod neuropatiske smerter (pregabalin, gabapentin og duloxetin), sig at være nyttige hos vores patienter. En reduktion af stimuleringsintensiteterne viste sig også at være nyttig, men kompromitterede pacingeffektiviteten; selv om hyppigheden af ventilationsautonomi ikke var statistisk forskellig mellem grupperne, var vedvarende hypoventilation betydeligt hyppigere i gruppe 2. Der er ikke rapporteret om smerter i forbindelse med pacing af membranen i forbindelse med intrathorakal phrensisk stimulation, undtagen i tilfælde af dysfunktion af apparatet . Intradiaphragmatisk phrenisk nervestimulation relateret til “ubehag” eller åbenlys smerte er blevet beskrevet i kliniske forsøg med diafragma pacing i forbindelse med amyotrofisk lateral sklerose. I denne sammenhæng har den freniske stimulation ikke til formål at opnå ventilation, men at konditionere diafragmaet; den gives ved lavere intensiteter, som kan nedsættes yderligere for at kontrollere smerten. Alligevel bekræfter forekomsten af smerter i denne situation, at der er tale om et reelt problem. Vi observerede også smerte under intradiaphragmatisk frenisk stimulation hos to quadriplegiske patienter med ufuldstændige rygmarvsskader. Det skal bemærkes, at afstumpet smerteopfattelse er blevet beskrevet hos børn med medfødt centralt hypoventilationssyndrom (CCHS) og kunne have bidraget til den manglende smerte, der blev rapporteret hos de to CCHS-patienter i gruppe 1. Alligevel havde de andre patienter i denne gruppe ikke problemer med smerteopfattelse, og CCHS-patienten i gruppe 2 oplevede alvorlig smerte.

Sammenfattende bør vores observationer tages i betragtning, når man vælger en teknik til pacing af membranen hos patienter med funktionelle sanseveje. Fordelene ved intradiaphragmatisk phrenisk pacing kunne nemlig i så fald blive opvejet af toleranceproblemer. Den fremtidige tekniske udvikling af intradiaphragmatisk phrenisk stimulering bør fokusere på stimuleringsprotokoller, der bevarer stimulering af motoriske fibre og samtidig undgår stimulering af C-fibre. Urapporterede foreløbige data tyder på, at dette kan opnås ved hjælp af ændrede pulsmodulationsordninger, men dette skal undersøges specifikt. Det er vigtigt at undersøge, om fremtidige andre mini-invasive pacingteknikker for membranen, som f.eks. transvenøs frenisk stimulation , er tolerante uden for den særlige quadriplegisammenhæng, og især hvis indikationerne for pacing af membranen udvides, f.eks. som supplement til mekanisk ventilation hos patienter på intensivafdelinger.