Laryngorhinootologie 2005; 84: 130-147
DOI: 10.1055/s-2005-861136
Gestörte Funktion der oberen Atemwege
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Gestörte Funktion der oberen Atemwege
Laryngeale Atmung

A.  Müller1
  • 1 Klinik und Poliklinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde der Universitätsklinik Jena (Direktor: Univ.-Prof. Dr. E. Beleites)
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PD Dr. med. Andreas Müller

Klinik für HNO-Heilkunde/Plastische Operationen, SRH Wald-Klinikum Gera gGmbH

Postfach 1662 · 07506 Gera

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Publication Date:
22 April 2005 (online)

Table of Contents #

Zusammenfassung

Der Kehlkopf stellt hinsichtlich des Atemwegsquerschnittes den Flaschenhals des menschlichen Atemweges dar. Aus diesem Grund wirken sich stenosierende Kehlkopferkrankungen in besonderem Maße auf den lebenswichtigen Atemgasaustausch aus.

Die Wiederherstellung der Atemfunktion des Larynx erfordert bei schweren Formen des inspiratorischen Kollapses (Laryngomalazie) die innere Stabilisierung. In den letzten Jahren sind hierzu wirksame Verfahren der laserchirurgischen Intervention entwickelt worden.

Die Glottis erweiternde Chirurgie bei bilateraler Immobilität der Stimmlippen zeigt einen Trend zur endoskopischen laserchirurgischen Chordotomie bzw. Chordektomie, während die Arytänoidektomie und offen chirurgische Verfahren wegen stärkerer Sekundärmorbidität nur noch selten zum Einsatz kommen. Im Einzelfall, insbesondere bei absehbarer Funktionswiederkehr, kann die temporäre Laterofixation einer Stimmlippe durch eine endoskopische Nahttechnik hilfreich sein.

Ausgedehnte Kehlkopfdefekte können mit Composite grafts, die über eine Schleimhautauskleidung, ein Stützskelett und eine eigene Gefäßversorgung verfügen, gedeckt werden. Die autologe Transplantation des Kehlkopfes ist mit ihren komplexen chirurgischen und immunologischen Problemen beherrschbar geworden. Probleme der Reinnervation nach Transplantation und der Abwägung des Risikos eines durch die Immunsuppression induzierten Tumorrezidivs sind noch Gegenstand weiterer Untersuchungen.

Die Reanimation des bilateral gelähmten Kehlkopfes durch Nervennaht, durch Nerventransfer und neuerdings durch funktionelle Elektrostimulation (Pacemaker) stellt die Herausforderung für die nächsten Jahre dar. Bei der überwiegenden Zahl der Rekurrensparesen liegt zum Zeitpunkt der Therapie eine synkinetische Reinnervation vor, die einen Teil der Muskulatur erhält, aber durch gleichzeitige Aktivität von Agonisten und Antagonisten eine effektive Stimmlippenbewegung verhindert. Die Modulation der Reinnervation durch Elektrostimulation und moderne Ansätze der Gentherapie lassen ein zukünftig besseres Outcome erwarten.

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung … 131 2 Stabilisierung … 131
2.1 Pneumatische Schienung (CPAP) … 132
2.2 Mikrochirurgie … 132
3 Erweiterung … 133
3.1 Konventionell chirurgisch … 133
3.2 Laserchirurgie … 134
3.3 Nahttechniken … 136
4 Rekonstruktion … 137
5 Transplantation … 137
6 Reanimation des Larynx … 138
6.1 Reinnervation … 138
6.2 Elektrostimulation (Pacemaker) … 140
Literatur (Hinweis: erscheint nur in der Online-Ausgabe)

„Im Atemholen sind zweierlei Gnaden:
Die Luft einziehen, sich ihrer entladen;
Jenes bedrängt, dieses erfrischt;
So wunderbar ist das Leben gemischt …” [1]

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Abb. 1 Noura El-Kordy, Atem/Breath, Pastell auf Papier, 50 × 60 cm, 2002.

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1 Einleitung

Die normale Funktion des menschlichen Kehlkopfes gestattet nicht nur die Stimmgebung und den Aspirationsschutz sondern auch eine ungehinderte Atemgaspassage [2] [3]. Die Glottis als physiologische Atemwegsenge [4] [5] [6] kann in ihrem Öffnungsquerschnitt dynamisch an verschiedene Atemsituationen angepasst werden. Der gesunde Larynx ist in der Lage, einen zeitlich abgestimmten Verschluss der zentralen Atemwege beim Husten, beim Heben schwerer Lasten und bei Einsatz der Bauchpresse zu gewährleisten [7].

Angeborene und erworbene Stenosierungen des Larynxlumens und bilaterale Glottismotilitätsstörungen wirken sich ebenso wie inspiratorische Kollapszustände der Supraglottis in besonderem Maße auf die Atemfunktion aus.

Ziel erfolgreicher Rekonstruktionsverfahren des Larynx im Hinblick auf die Atemfunktion ist die Wiederherstellung einer ausreichenden transglottischen Atemgaspassage.

Das Spektrum der rekonstruktiven Verfahren reicht von der Stabilisierung kollaptischer Segmente über die Erweiterung bzw. Rekonstruktion stenotischer Kehlkopfabschnitte bis hin zur Organtransplantation, Re-Innervation und -Mobilisierung des gelähmten Larynx. Einen Überblick über alle relevanten Ursachen kindlicher Laryngotrachealstenosen gibt das Referat von Vollrath im Verhandlungsbericht 1999 der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Halschirurgie [8]. Die nachfolgende Darstellung fokussiert auf einen aktuellen Überblick therapeutischer Optionen für das Kindes- und Erwachsenenalter mit dem Schwerpunkt auf rekonstruktiven Verfahren.

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2 Stabilisierung

Während der Atmung ist der Kehlkopf einem Wechseldruck ausgesetzt. Die inspiratorische Unterdruckphase kann zu einem Ansaugen von Weichgewebe in das Larynxlumen führen. Glottis und Subglottis sind durch Schild- und Ringknorpel vor einem inspiratorischen Kollaps geschützt. Im Bereich der Supraglottis hat die inspiratorische Instabilität jedoch klinische Bedeutung. Am häufigsten betroffen sind Neugeborene und Kleinkinder bis zum zweiten Lebensjahr [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]. Jackson prägte für dieses in der Vergangenheit nach dem Leitsymptom „kongenitaler Stridor” bezeichnete Krankheitsbild den heute gültigen Begriff der Laryngomalazie [16].

Diese kann synchron mit einem pharyngealen Kollaps im Rahmen obstruktiver Schlafapnoesyndrome (OSA) auftreten [17] [18] [19]. Auch der alleinige Kollaps der Supraglottis im Bereich der Taschenfalten als Ursache der schlafbezogenen Obstruktion wurde bei Erwachsenen beobachtet.

Patienten, bei denen nur unter körperlicher Anstrengung ein Ansaugen der aryepiglottischen Falte bzw. der Verschluss des Kehlkopfeingangs durch die Epiglottis auftritt, werden im englischsprachigen Schrifttum unter dem Begriff Exercise-Induced Laryngomalacia zusammengefasst [20] [21] [22] [23]. Hiervon ist das Krankheitsbild Vocal Cord Dysfunction (VCD) strikt abzugrenzen, bei dem der Atemwegsverschluss im Bereich der Glottis lokalisiert ist und eine psychogene Genese angenommen wird [24] [25].

Der Begriff Laryngomalazie lässt eine Erweichung im Sinne der Unreife des Kehlkopfskeletts vermuten. Würde diese Annahme zutreffen, dann müsste bei Frühgeborenen eine höhere Inzidenz der Laryngomalazie als Reifgeborenen zu erwarten sein. Dies konnte von Belmont widerlegt werden [26]. In seltenen Fällen ist das typische endoskopische Bild dieser Erkrankung auch bei älteren Kindern und Erwachsenen anzutreffen [27] [28] [29]. Nach neueren Erkenntnissen handelt es sich vermutlich um ein multifaktorielles Geschehen. Aktuelle histologische Untersuchungen lassen eher ein submuköses Ödem und eine Lymphgefäßektasie als morphologisches Korrelat der „Laryngomalazie” vermuten [30]. In der Literatur wird oft eine Induktion des Schleimhautödems durch eine Laryngitis oder einen gastroösophagealen Reflux (GER) beschrieben [31] [32] [33]. Die Diskussion um die ursächliche Beteiligung des Refluxes an der Genese der chronischen Laryngitis ist derzeit en vogue aber noch nicht abgeschlossen [34] [35] [36] [37]. Zumindest ist eine hohe Koinzidenz und eine gegenseitig negative Beeinflussung unbestritten [26] [38] [39] [40].

Möglicherweise sind die Schleimhautveränderungen auch nur sekundäre Folge der höheren mechanischen Belastung bei einer durch reduzierten Muskeltonus bei Inspiration kollabierenden Supraglottis. Analoge Veränderungen ließen sich im Bereich der Uvula bei obstruktiver Schlafapnoe nachweisen [19]. Die hohe Koinzidenz neuromuskulärer Störungen und zusätzlichen Atemwegsstenosen bei den betroffenen Kindern ist belegt [13] [41] [42] [43] [44] [45] [46]. Einige Autoren sehen in der neurologischen Erkrankung selbst die Ursache der Laryngomalazie [26] [47] [48] [49]. Als Beleg wird das Beispiel eines 11-jährigen Jungen mit Ausbildung des endoskopischen Vollbildes einer Laryngomalazie nach einem Pons-Infarkt gewertet [50].

Die Laryngomalazie im Säuglingsalter hat meist eine günstige Prognose. Bei 20 % der Fälle mit ausgeprägtem Stridor, Störung des Gasaustausches bzw. Gedeihstörung ist eine therapeutische Intervention notwendig [51] [52]. Leichtere Verlaufsformen zeigen eine spontane Besserung der Symptomatik meist bis zum Ende des zweiten Lebensjahres. Im Einzelfall kann eine Unterstützung durch positiven inspiratorischen Atemwegsdruck (CPAP) hilfreich sein [53].

Die Einführung der Laserchirurgie in die Behandlung der Laryngomalazie hat entscheidend dazu beigetragen, die Zahl notwendiger Tracheotomien bei ausgeprägter Laryngomalazie zu reduzieren [11] [14] [54]. Im Einzelfall, insbesondere bei neurologisch auffälligen Kindern, bleibt die Tracheotomie die einzige Therapieoption.

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2.1 Pneumatische Schienung (CPAP)

Analog dem Vorgehen bei pharyngealer Obstruktion kann eine „pneumatische Schienung” des Atemwegslumens durch Aufrechterhaltung eines kontinuierlich positiven Atemwegsdruckes (CPAP) während In- und Exspiration den Weichteilkollaps im Bereich der Supraglottis verhindern. Bei milden Verlaufsformen der Laryngomalazie, die nur eine zeitweise Stabilisierung des Atemweges erfordern und bei kombiniertem pharyngealen Kollaps stellt diese Atemunterstützung mit uni- oder biphasisch positivem Atemwegsdruck (BiPAP) eine therapeutische Option dar [15] [55] [56]. Insbesondere die Phase der Entwöhnung vom Respirator (Weaning) bei vorher assistiert beatmeten Kindern kann durch CPAP-Masken-Atemunterstützung positiv beeinflusst werden [57] [58].

Die Wirksamkeit sollte endoskopisch kontrolliert werden, da ein vorbestehender Ventilmechanismus bei einigen Patienten durch CPAP verstärkt werden kann und dadurch zu einer Verschlechterung der Symptomatik führt.

Auch die Lagerung eines Säuglings mit Laryngomalazie hat Einfluss auf den Grad der Atemwegsobstruktion. Die Reklination des Halses und die Meidung der Rückenlagerung reduzieren die Obstruktionsgefahr [59] [60]. Bei bestehender Refluxneigung muss allerdings wegen des Risikos des reflektorischen Glottisspasmus auf eine Bauchlagerung verzichtet werden. Jeffery vermutet im Reflux induzierten Glottisspasmus eine mögliche Ursache für den plötzlichen Kindstod (SIDS) [61].

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2.2 Mikrochirurgie

Die Einführung der chirurgischen Intervention (Supraglottoplastik) in die Behandlung der Laryngomalazie durch Lane hat die Behandlung schwerer Verlaufsformen ermöglicht und die Zahl notwendiger Tracheotomien reduziert [51]. Aktuelle Übersichtsarbeiten bestätigen eine gute Beeinflussung des Atemwegskollapses durch die chirurgische Intervention [14] [54] [62] [63]. Vollrath weist darauf hin, dass den Eltern hierdurch „qualvolle Monate in Erwartung der spontanen Normalisierung der Atmung” erspart werden [14].

Die mikrochirurgische Supraglottoplastik, später von der Arbeitsgruppe um Cotton als Epiglottoplastik bezeichnet [64], umfasst im Wesentlichen die Exzision überschüssiger Schleimhaut im Bereich der Aryknorpel, der aryepiglottischen Falte und der seitlichen Epiglottis. Weiterhin sind die Inzision der aryepiglottischen Falten und die Epiglottopexie beschrieben. Mit der Einführung des Lasers konnte der mikrochirurgische Charakter der rekonstruktiven Behandlung bei Laryngomalazie noch verstärkt werden [65] [66]. Der Eingriff ist ohne wesentliche Verschwellungsgefahr und somit ohne Tracheotomie möglich.

Mit einem Therapieversagen muss allerdings bei Kindern, die eine weitere Atemwegsstenose oder einen zusätzlichen pharyngealen Kollaps aufweisen, gerechnet werden [15] [55]. In der englischsprachigen Literatur wird dieser komplexe Kollaps auch als Discoordinate Pharyngolaryngomalacia (DPLM) oder Pharyngeal Wall Inspiratory Collapse (PWIC) bezeichnet. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer gründlichen diagnostischen Endoskopie des gesamten Atemweges [42] [67] [68] [69] [70] [71] [72].

Die erste Einteilung der polymorphen endoskopischen Befunde einer Laryngomalazie geht auf Holinger zurück [66]. Oft liegen jedoch mehrere Befunde gleichzeitig vor, so dass die Zuordnung zu einem der fünf Typen nicht gelingt. Die Indikation zur therapeutischen Intervention bei Laryngomalazie kann nach einem von Shah angegebenen klinischem Score, der neben dem laryngoskopischen Befund auch anamnestische Daten (Stridor, Reflux, Aspiration, Gewichtsentwicklung und Alter des Kindes sowie der neurologische Status) berücksichtigt, abgeleitet werden [44].

Für die klinische Praxis erscheint uns der Algorithmus nach Werner [54] am geeignetsten, da er dem jeweiligen Hauptbefund der Endoskopie ein konkretes chirurgisches Vorgehen zuordnet (siehe Tab. [1])

Tab. 1 Zuordnung des Laryngomalaziebefundes zur Therapie (Werner 2002)
Hauptgrund der ObstruktionTherapieempfehlung
Typ 1inspiratorischer Kollaps hyperplastischer SchleimhautExzision hyperplastischer Schleimhautanteile (Supraglottoplastik)
Typ 2verkürzte aryepiglottische FaltenInzision der aryepiglottischen Falten
Typ 3Posterior-Verlagerung der EpiglottisFixierung der Epiglottis am Zungengrund (Epiglottopexie)

In der Praxis hat die laserchirurgische Resektion hyperplastischer Schleimhautanteile die größte Bedeutung, da diese in 80 % die Hauptursache der Obstruktion darstellen [54]. Die Inzision verkürzter aryepiglottischer Falten und die Entfernung vergrößerter kuneiformer Knorpel sind der Laserchirurgie ebenfalls gut zugänglich [14].

Im Einzelfall ist bei isoliertem Ansaugen des Kehldeckels die anteriore Fixierung der Epiglottis erforderlich. Mit dem von Werner inaugurierten Vorgehen der laserchirurgischen Entepithelisierung der medianen Anteile der lingualen Epiglottis und des korrespondierenden Zungengrundes mit anschließender Vernähung der Wundränder wird eine schonende, initial durch die Naht und später durch die resultierende Synechie gesicherte Epiglottopexie möglich [11]. Alle drei Verfahren der Mikrolaserchirurgie bei Laryngomalazie können abhängig vom Befund allein oder in Kombination ausgeführt werden.

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3 Erweiterung

Kongenitale Stenosen, Tumoren und Fehlbildungen des Larynx sind ausgesprochen selten. Dem umfangreichen Referat von Vollrath (1999) zu kindlichen Laryngotrachealstenosen [8] sind keine wesentlichen Erkenntnisse aus der Literatur hinzuzufügen. Unser Beitrag fokussiert auf rekonstruktive Verfahren bei erworbenen Larynxstenosen im Kindes- und Erwachsenenalter.

Einerseits sind erworbene Glottisstenosen durch Tubusdruck bei translaryngealer Langzeitbeatmung mit Verbesserung des Tubusmaterials und frühzeitiger Entlastung des Larynx durch die Tracheotomie seltener geworden. Andererseits stellen bilaterale Glottismotilitätsstörungen im Zusammenhang mit Operationen an Hals und oberen Mediastinum weiter eine therapeutische Herausforderung dar [73]. Diese Problematik soll deshalb besonders gewürdigt werden.

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3.1 Konventionell chirurgisch

Offene kehlkopfchirurgische Verfahren haben bei doppelseitiger Stimmlippenmotilitätsstörung heute praktisch keine Bedeutung mehr. In der internationalen Literatur gilt Jackson (1922) als Vater der Glottis erweiternden Chirurgie [74]. Weniger bekannt ist, dass bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts in Krakau von Pieniazek Glottiserweiterungen durchgeführt wurden [75]. Die erste endoskopische Arytänoidektomie geht auf Thornell (1948) zurück [76]. Die Laserchirurgie unter Verwendung des Operationsmikroskopes ist heute die Behandlungsoption der Wahl (siehe Kapitel 3.2).

Die konventionelle Chirurgie kommt jedoch weiter bei der Behandlung erworbener Stenosen der Glottis bzw. der Subglottis zum Einsatz. Entscheidend für die Indikationsstellung ist wie bei der Laryngomalazie die richtige Diagnosestellung. Der Therapieerfolg kann nur dann bewertet werden, wenn eine im Behandlungsverlauf vergleichbare Bewertung des Stenosegrades vorliegt. Die Atemfunktionsdiagnostik zeigt bei gering- und mittelgradigen Stenosen nur uncharakteristische Veränderungen. Erst hochgradige Stenosen führen zu einer signifikanten Abweichung der gemessenen Parameter von der Norm [77] [78] [79]. Die Spirometrie, insbesondere die Betrachtung der Flow-Volumen-Kurve, eignet sich von allen zur Verfügung stehenden Verfahren zur Bewertung der Atemfunktion am besten [80]. Andere Ursachen der respiratorischen Leistungsminderung (Zweitstenose, obstruktive Bronchitis, Gasaustauschstörung) überlagern sich mit der Larynxstenose. Eine isolierte Messung des laryngealen Atemwegswiderstandes ist nur invasiv [81] oder bei vorhandenem Tracheostoma [82] möglich.

Eine selektive funktionelle Bewertung laryngotrachealer Stenosen wird perspektivisch nicht invasiv mit Methoden der Finite-Elemente-Simulation möglich sein. Derzeit stützen wir uns auf die von uns unabhängig von Wassermann [83] entwickelte In-situ-Vermessung des Atemwegswiderstandes. Wir nutzen hierzu den Arbeitskanal des Bronchoskops und ein Rhinomanometer.

Für die endoskopische Bewertung des Stenosegrades insbesondere bei kindlichen Ringknorpelstenosen gilt weiter die klinisch bewährte Cotton-Klassifikation [84].

Problematisch erscheint uns jedoch die subjektive Schätzung des Stenosegrades, die der Zuordnung zum Schweregrad zu Grunde liegt. Die Schätzung eines Stenosegrades zwischen 50 % und 71 % entscheidet über die klinisch bedeutsame Eingruppierung in Grad II bis IV. Aus eigener Erfahrung wissen wir, dass diese Genauigkeit der Schätzung in der Praxis nicht geleistet werden kann. Aus der Gastroenterologie liegen Daten zum Fehler endoskopischer Ulkus- bzw. Polypengrößenschätzungen vor [85]. Sie erreichen Abweichungen bis zu 110 %.

Mit dem von uns angegebenen ENDOSCAN-Verfahren ist eine objektive und reproduzierbare endoskopische Vermessung der Stenose mit Zuordnung zum Cotton-Grad als auch eine Kontrolle des Therapieerfolges möglich [79] [86] [87] [88].

Die therapeutischen Optionen umfassen im Wesentlichen die Bougierung, die Laryngofissur und die cricotracheale Resektion (CTR). Auf die rekonstruktiven Verfahren wird im Kapitel 4 eingegangen. Eine umfangreiche und weiterhin aktuelle Darstellung aller konventionellen chirurgischen Verfahren bei Larynxstenosen im Kindesalter findet sich bei Vollrath und Schulz-Coulon [8] [89]. Für das Erwachsenenalter bestätigen sich im Wesentlichen die für das Kindesalter geltenden Einschätzungen.

Auch für das Erwachsenenalter können wir eine alleinige Bougierung der Stenose nach unseren Erfahrungen nicht empfehlen. In der Literatur wird die Dilatationsbehandlung kontrovers diskutiert [90] [91] [92]. Generell ist mit einer raschen Wiederausbildung der Beschwerden und im ungünstigen Fall mit einer stärkeren Granulationsbildung durch Schleimhauteinrisse infolge der Bougierung zu rechnen. Die Kombination mit der endoluminalen Laserinzision lässt eine deutlich größere Lumenerweiterung erzielen. Während der Wundheilung auftretende Granulationen stellen jedoch weiterhin ein schwerwiegendes therapeutisches Problem dar. Die lokale Applikation von Kortikosteroiden [93] [94], Wachstumsfaktoren [95] [96] und der aktuell in der Literatur viel diskutierte Einsatz von Mitomycin-C [97] [98] [99] [100] [101], der durch Inhibition der DNA- und Proteinsynthese die Fibroblastenproliferation reduzieren soll, können nicht in jedem Fall eine Granulationsbildung verhindern. Ein generelles Anliegen sollte es sein, zirkuläre Schleimhautdefekte zu vermeiden (sternförmige Inzision).

Die durch Bougierung erzielte Lumenerweiterung muss meist durch eine innere Schienung stabilisiert werden. Eine Stentbehandlung der Glottis ist wegen Stimmverlust und Aspirationsneigung kaum längerfristig akzeptabel. Subglottisch können Stents im Einzelfall nützlich sein. Problematisch sind deren Dislokationsgefahr und das Risiko der Sekundärschädigung der Glottis durch Scheuerstellen.

Eine dauerhafte Heilung ist in der Regel nur mit der definitiven chirurgischen Versorgung der Stenose von außen möglich. Die Kombination aus Bougierung und temporärer Stentbehandlung sichert jedoch wertvolle Zeit für den Patienten, ohne eine Tracheotomie ausführen zu müssen. Nach Abklingen der submukösen Entzündungsreaktion kann meist nach 6 Monaten die Operation erfolgen [102] [103]. Die Toleranz des Stents, das individuelle Operationsrisiko, die Compliance und der Operationswille des Patienten beeinflussen die Entscheidung zur definitiven chirurgischen Intervention.

Bei den offen chirurgischen Verfahren zur Behandlung der erworbenen Larynxstenosen besteht ein Trend zu den resezierenden Eingriffen bis hin zur Entfernung von Teilen des Ringknorpels im Rahmen der cricotrachealen Resektion [104]. Verantwortlich für diese Entwicklung sind die deutlich kürzeren Behandlungszeiten bei gutem Behandlungserfolg. Das Risiko der Schädigung des N. laryngeus recurrens kann bei Kenntnis des anatomischen Verlaufes des Nervens und Verwendung des intraoperativen Nervenmonitorings auch bei der CTR gering gehalten werden [105]. Zur Vermeidung eines Stenoserezidives ist die Resektion so konsequent auszuführen, dass gesunde Schleimhaut anastomosiert werden kann. Der Kaliberunterschied zwischen Trachea und subglottischem Lumen bei der CTR kann durch Schräganschnitt des lumenschwächeren Lumensegments ausgeglichen werden [106].

Temporäre Schienungen der Anastomose durch einen Stent sind meist nicht notwendig. Im Erwachsenenalter hat das zu anastomosierende Lumen keinen runden Lumenquerschnitt (wie die zur Verfügung stehenden Stents). Schon von daher reduziert ein Stent den effektiven Atemwegsquerschnitt und birgt das Risiko einer Sekundärschädigung der Schleimhaut in sich. Diese klinische Erfahrung wird durch aktuelle Tierexperimente bestätigt [107].

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3.2 Laserchirurgie

Eingriffe an Narbensegeln und Synechien im Bereich der Glottis stellen eine Domäne der Laserchirurgie dar [108] [109]. Probleme bereiten weiterhin Synechien im Bereich der vorderen Kommissur. Zum einen besteht eine hohe Rezidivgefahr und zum anderen sind diese Befunde zum Teil nicht vollständig mit dem CO2-Laser erreichbar.

Zur Rezidivprophylaxe muss der direkte Kontakt nicht epithelisierter Wundflächen vermieden werden. Bislang galt ein über eine Laryngofissur eingebrachter Kunststoffkiel als Goldstandard. Inzwischen wird die Spaltung der Stenose und die Einbringung einer Trennfolie auch transoral als ambulante Prozedur angegeben [109]. Wir verwenden in diesen Fällen eine Silikonfolie, die in der vorderen Kommissur durch eine transkutane Haltenaht fixiert wird. Der Stellenwert der lokalen Mitomycin-C-Applikation zur Reduktion überschießender Granulationsbildungen [101] und der Schleimhaut-Patch-Transplantation zur Abdeckung des Epitheldefektes [110] [111] ist noch nicht abschließend zu bewerten. Eine interessante Innovation stellt die Fixierung kleiner Schleimhautinseln mit der Laser-Gewebeklebung - laser welding - dar [112].

Mit der Mikrolaryngoskopie nicht vollständig einstellbare anteriore Narbensegel und Synechien [113] [114] [115] können flexibel endoskopisch in Lokalanästhesie [116] [117] oder in Narkose über die Larynxmaske gut eingesehen werden [118] [119] [120] [121]. Ist der Befund mit einer Laserfaser über den Arbeitskanal des Endoskopes erreichbar, so wird als Alternative zum CO2-Laser für die Durchtrennung der KTP-Laser angegeben [122]. Wir selbst haben in bislang 4 Fällen sehr gute Erfahrungen in der flexibel endoskopischen Laserablation von Narbensegeln unter Verwendung der Larynxmaske und des Diodenlasers gemacht.

Das wichtigste Einsatzgebiet des Lasers in der Glottis erweiternden Chirurgie ist gegenwärtig die symptomatische Behandlung des (chronischen) bilateralen Stimmlippenstillstandes (mit respiratorischer Wirksamkeit) - Vocal fold motion impairment. Diese auf Kashima und Benjamin zurückgehende Bezeichnung [123] [124] erscheint uns wichtig, um nicht ohne weitere Diagnostik eine ätiologische Deutung mit dem im deutschen Schrifttum gebräuchlichen Begriff „beidseitige Rekurrensparese” vorwegzunehmen. Der in Klammern beigefügte Hinweis auf die Chronizität und die funktionelle Wirksamkeit soll die Behandlungsnotwendigkeit dokumentieren.

Seit den Arbeiten von Ossoff und Eskew Anfang der achtziger Jahre hat sich die Nutzung des CO2-Lasers in der Glottiserweiterung durchgesetzt [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151]. Die Kombination von Mikroskop und Laser gestattet ein mikrochirurgisches Vorgehen unter Schonung des gesunden Gewebes des Larynx [152] [153] [154]. Im Vergleich zur offenen Chirurgie treten atemrelevante postoperative Verschwellungen des Kehlkopfes nur selten auf, so dass der Eingriff meist ohne Tracheotomie durchgeführt werden kann.

Die Einführung der Laserchirurgie ermöglichte neben der Thornell’schen Arytänoidektomie auch die aus der offenen Chirurgie bekannte submuköse Chordektomie [128] [129] [132] [139] [143] schonender auszuführen.

Zu beachten ist, dass die Arytänoidektomie immer mit einer temporären Aspiration [139] und mit einem im Einzelfall lebensbedrohliches Blutungsrisiko einhergeht [155]. Patienten, die durch Aspiration besonders gefährdet sind (chronische Lungenerkrankungen, Immunschwäche, Abhustdefizit), sollten nach unserer Erfahrung von dieser Behandlung ausgeschlossen werden. Betrachtet man axiale CT-Schnitte des Larynx im Niveau der Glottis, dann fällt auf, dass der in einigen Operationslehren idealisiert in das Glottislumen hinein ragende Aryknorpel zum überwiegenden Teil auf dem Ringknorpel aufsitzt und lediglich der Processus vocalis in das Ringknorpellumen hineinragt. Es wundert deshalb nicht, dass Eckel bei morphometrischen Untersuchungen herausfand, dass Stimmbandresektionen einen 4-fach höheren Gewinn an Glottisquerschnitt als die Entfernung des Aryknorpel erbringen [5].

Aus diesen Überlegungen wird der Trend zu den heute favorisierten Interventionen an der Stimmlippe verständlich. Das bekannteste Verfahren, die posteriore Chordektomie, geht auf Dennis und Kashima zurück [130]. Durch C-förmige Resektion im hinteren Viertel der Stimmlippe - im Original ohne Freilegung des Processus vocalis - erreichten die Autoren in den ersten Behandlungsfällen eine schonende Glottiserweiterung. Sie gaben aber bereits bei der Erstbeschreibung die Option an, bei unzureichender Besserung auch die Gegenseite im Intervall zu behandeln. Der gleiche Effekt kann mit der von Kashima angegebenen transversen Chordotomie [123] bzw. der von Rontal & Rontal als muskuläre Tenontomie [156] bezeichneten Abtrennung des Stimmbandes vom Processus vocalis erzielt werden. Durch Relaxation des Stimmbandes resultiert eine vergleichbare Exkavation der posterioren Stimmlippe bei guter Annäherung der Stimmlippen im vorderen Anteil. Gerade dieser Befund wird als Vorzug der Methode hinsichtlich des Erhalts der Stimmqualität angesehen. Praktisch gesehen resultiert bei erfolgreicher posteriorer Erweiterung jedoch gleichfalls ein phonatorischer Luftverlust mit typischer Verhauchung und Verkürzung der Tonhaltedauer [157].

Nach eigener Erfahrung ist die beschriebene posteriore Exkavation nur eine Momentaufnahme. In den ersten beiden Wochen nach dem Eingriff können sich ausbildende Fibrinbeläge zu einer Wiederherstellung bzw. sogar zu einer Verschlechterung der Atemsituation im Vergleich zur präoperativen Ausgangssituation führen. Diese Beläge müssen bei Atemrelevanz entfernt und die Patienten in dieser Phase kritisch überwacht werden. Im weiteren Heilungsverlauf führt die Schrumpfung der Wundfläche zu einer erfreulichen Zugwirkung auf den initial nach anterior ausgewichenen Stimmlippenstumpf, so dass im Endergebnis eine narbige Fixierung der Stimmlippe in einer weiter lateraleren Position resultiert. Wenn der hierdurch erzielte Öffnungswinkel groß genug ist, wird meist ein zufrieden stellender Kompromiss von Atem- und Stimmfunktion erreicht. In der Literatur wurden zahlreiche Modifikationen der Dennis/Kashima-Technik angegeben [136] [138] [140] [141] [158] um durch Erweiterung der Inzision bzw. Exzision einen stärkeren Effekt der Operation zu erzielen. Bei der von Crumley angegebenen Medianen Arytänoidektomie (Einbeziehung des Processus vocalis in die posteriore Exzision) wird auf die Option verwiesen, dieses Verfahren bei unzureichender Wirkung auch bilateral auszuführen [136]. Eine solche Einschätzung kann als Ausdruck der Unzulänglichkeit für die einseitige Glottiserweiterung gesehen werden.

Ebenso lösen die Kombination aus kompletter Arytänoidektomie und posteriorer Chordektomie [159] und die subtotale Arytänoidektomie mit posteriorer Stimm- und Taschenbandinzision [147] das Problem nicht.

In der klinischen Praxis weniger beachtet wird bislang die laserchirurgische submuköse Chordektomie [128] [129] [132] [139] [143] [145]. Diese von Eckel in Deutschland mehrfach propagierte Methode knüpft an die guten Ergebnisse der klassischen offenen Chirurgie nach Hoover [160] und die von Kleinsasser in Kombination mit der Arytänoidektomie endoskopisch ausgeführten Resektion der Muskulatur einer Stimmlippe unter Erhalt der Schleimhautbedeckung an [161] [162] und verknüpft diese mit den Vorteilen der modernen Mikrolaserchirurgie. Anhand der bereits zitierten morphometrischen Studien konnte Eckel belegen, dass mit der submukösen Resektion eines Stimmbandes eine gegenüber der posterioren Chordotomie und der Arytänoidektomie mehrfach stärkere Glottiserweiterung erzielt werden kann. Die klinischen Ergebnisse von Eckel und Reker bestätigen den theoretischen Ansatz. Die Tonhaltedauer ist im Vergleich zur posterioren Chordektomie verkürzt [157]. Dies sollte aber eher als Ausdruck des besseren Glottis erweiternden Effektes angesehen werden. Schluckstörungen bzw. Aspirationen wie bei der Arytänoidektomie wurden nicht beschrieben.

Vermutlich hindert die vorherrschende Auffassung, dass die anterioren Anteile der Glottis als maßgeblicher Ort der Phonation angesehen werden, eine Glottiserweiterung aus nicht Karzinom bedingter Indikation mit Beteiligung der vorderen Stimmlippenanteile zu akzeptieren. Für die Phonation ist eine Spannung der Stimmlippe wie bei der Saite eines Musikinstrumentes erforderlich. Wenn durch Wegnahme des Aryknorpels oder posteriore Chordektomie/Tenontomie ein Ansatz des Muskels reseziert wurde, dann kann nach unserem Verständnis die Stimmlippe nicht mehr harmonisch schwingen. Tierexperimentelle Untersuchungen am Hemilarynx des Hundes von Jiang und Titze konnten bestätigen [163], dass die Intaktheit der Verbindungszone von Stimmlippe und Stellknorpel genauso wichtig wie die Beschaffenheit der ligamentären Strukturen ist. Betrachtet man aktuelle Ergebnisse der Stimmqualität nach Chordektomie aus onkologischer Indikation [164] [165] [166], so wird deutlich, dass auch eine anteriore Resektion mit Ausbildung einer narbigen Neoglottis eine akzeptable Reststimmfunktion belassen kann. Wenn es bei der Glottiserweiterung um eine deutliche Verbesserung der Atemfunktion geht, kann deshalb die nach anterior erweiterte Laserresektion der Stimmlippe gerechtfertigt sein. Im Gegensatz zur Tumorchirurgie kann die Epithelbedeckung der Stimmlippe weitgehend geschont werden, so dass das Synechierisiko geringer ist und die Stimmqualität eher durch die Verhauchung bei offenem Glottisspalt leidet.

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3.3 Nahttechniken

Die aus der offenen Chirurgie bekannte Nahttechnik zur Lateralisierung der Stimmlippe wurde anfänglich noch in Kombination mit der endoskopischen Erweiterung der Glottis verwendet. Kirchner nutzte zusätzlich zur elektrochirurgischen Ablation des Stimmlippenrandes [167] die Nahttechnik und Remsen spannte das erhaltene Ligamentum vocale nach subligamentärer Resektion des Stimmbandes durch Naht nach lateral an [129].

Lichtenberger ging hingegen einen völlig anderen Weg. Er entwickelte das Prinzip der Reversible Endo-Extralaryngeal Laryngomicrosurgical Lateralisation (REExL), bei dem durch eine oder mehrere über die Schleimhaut des hinteren Stimmlippenanteils und den Schildknorpel geführte Fadenschlingen eine Lateralisierung der Stimmlippe herbeigeführt wird [168] [169] [170] [171] [172] [173] [174].

Die technisch schwierige Nahtführung oberhalb und unterhalb der Stimmlippe von endolaryngeal nach außen wird durch einen speziellen Nadelschieber erleichtert [168]. Prinzipiell ist auch mit atraumatischem Nahtmaterial mit längerer gerader Nadel oder mit einer Lumbalpunktionsnadel als Trokar, wie aktuell Mathur u. Mitarb. beschreiben [175], eine entsprechende Nahttechnik ausführbar.

Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens ist seine Reversibilität. Damit nimmt diese Methode eine Sonderstellung in den hier aufgezeigten Therapieoptionen ein. Während alle bislang dargestellten Verfahren nur dann einsetzbar sind, wenn entweder eine ausreichende Erholungszeit für eine mögliche Funktionswiederkehr des Nervus laryngeus recurrens abgewartet wurde oder der Stimmlippenstillstand frühzeitig als permanent eingeschätzt werden kann, ist eine reversible Laterofixation des Stimmbandes sofort möglich.

Beide Bedingungen für die permanenten chirurgischen Eingriffe bereiten in der Praxis Schwierigkeiten. Der zeitliche Verlauf der Erholung der Stimmlippenfunktion nach einer Rekurrensparese variiert von Patient zu Patient ganz erheblich. Während im Allgemeinen von einer Erholungschance bis zum Ablauf des ersten Jahres ausgegangen wird, zeigt eine aktuelle prospektive Studie von Jamski u. Mitarb. an 100 Patienten über einen Zeitverlauf von 3 Jahren, dass funktionell wirksame Reinnervationen in einem Zeitraum von 3 bis 24 Monaten nach Beginn der Lähmung eintraten [176]. Unter Zuhilfenahme regelmäßiger Kehlkopf-EMG-Kontrollen kann nach Schneider u. Mitarb. die Prognose einer ausbleibenden Funktionswiederkehr nach 9 Monaten abgeschätzt werden [177]. In den Händen dieser erfahrenen Arbeitsgruppe mag dies zutreffen, jedoch steht das Kehlkopf-EMG nicht überall zur Verfügung. Nach Einschätzung der Erlanger Arbeitsgruppe bestimmt eine einmalige EMG-Untersuchung die Prognose nur in 78 % richtig. Nach einer aktuellen Arbeit von Munin u. Mitarb. wird die klinisch interessante Prognose einer ausbleibenden Funktionswiederkehr unsicherer vorhergesagt als eine zu erwartende Funktionswiederkehr [178]. Die Arbeit von Munin bestätigt unsere eigene Erfahrung, dass die als sicheres Zeichen einer ungünstigen Prognose angesehenen Fibrillationen nicht in jedem Fall am M. vocalis nachweisbar sind und Spontanaktivität nicht in jedem Fall als pathologisch einzuschätzen ist.

Die in Deutschland verbreitete transorale Ableitung des Vocalis-EMGs unter Verwendung von Hooked-Wire Elektroden [179] bedingt eine punktuelle Beurteilung der Muskelaktivität am Einstichort der Nadel. Ein systematisches Analysieren des gesamten Muskels ist nicht möglich. Die von Blitzer favorisierte transkutane Nadel-EMG-Ableitung gestattet eine sicherere Aussage insbesondere dann, wenn keine EMG-Potenziale gefunden werden [180] [181] [182]. Der Untersucher ist sich dann sicher, dass fehlende Potenziale nicht auf Unsicherheiten des Ableitortes zurückzuführen sind.

Aus dieser Darstellung wird deutlich, dass die Nervenerholungszeit stark variiert und die Prognose nur bedingt abschätzbar bleibt. Nur in den wenigsten Fällen ist aus der Anamnese bekannt, dass der Nerv z. B. wegen einer malignen Erkrankung bewusst durchtrennt wurde.

Bevor wir uns deshalb zu einem irreversiblen chirurgischen Eingriff entschließen, muss der Patient über diese Situation und die Behandlungsalternativen ausführlich informiert sein und die Entscheidung mit tragen.

Unter diesem Blickwinkel kommt der temporären Laterofixation der Stimmlippe mit der Nahttechnik nach Lichtenberger eine besondere Bedeutung zu. Insbesondere wenn berechtigte Hoffnung auf eine rasche Funktionswiederkehr oder besondere Sorge des Patienten vor den Folgen einer Glottis erweiternden Chirurgie besteht und er eine Tracheotomie als Kehlkopf schonende Interimslösung ablehnt, sollte dieses Verfahren zum Einsatz kommen.

Wie Lichtenberger selbst darauf hinweist, besteht die Gefahr der Durchwanderung des Fadens (der Fäden) durch die Stimmlippe [174]. Nach seiner Einschätzung betrifft dies nur die Fälle, in denen eine prolongierte endotracheale Intubation vorausging und hierdurch eine Mukosaschädigung im Bereich der Lateralfixation bestand. Nach unserer Erfahrung besteht generell eine Tendenz zur Durchwanderung. Meist schließt sich über dem Faden rasch der Schleimhauteinschnitt. Die Funktion der Lateralfixation ist damit nicht gleich aufgehoben. Wenn synchron zum Nachlassen der Laterofixationswirkung des Fadens eine Funktionswiederkehr eintritt, dann kann der Faden einfach entfernt werden. Im anderen Falle stehen noch alle Optionen der Glottis erweiternden Chirurgie offen bzw. der Patient entschließt sich doch zur Tracheotomie.

Bei Patienten mit schweren Allgemeinerkrankungen, Übergewicht oder ausgeprägten Begleitödemen sollte der Tracheotomie der Vorzug gegeben werden.

Für Patienten, die schon eine gewisse Zeit ohne Tracheotomie mit beidseitigem Stimmlippenstillstand ausgekommen sind und die hinsichtlich der bei Glottiserweiterungsoperationen zu erwartenden Stimmverschlechterung sehr besorgt sind, kann dieses Verfahren, sofern Hoffnung auf Funktionswiederkehr besteht, empfohlen werden. Als permanente Lösung sehen wir diese Methode nicht an.

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4 Rekonstruktion

Die sicherste aber zweifellos hinsichtlich der Lebensqualität schlechteste Rekonstruktion des Atemweges bei maligner Erkrankung des Larynx ist die Laryngektomie. Von dieser wird heute deutlich weniger Gebrauch gemacht, weil ausgedehnte transorale laserchirurgische Resektionen möglich geworden sind [183] [184] [185] und im Falle prognostisch ungünstiger Hypopharynxkarzinome auf den Organerhalt durch Radiochemotherapie orientiert wird [186] [187] [188]. Obgleich selbst große Defekte nach ausgedehnter Lasertumorchirurgie ohne plastische Rekonstruktion mit zufrieden stellendem Ergebnis ausheilen, müssen funktionell Schlüsselfunktion tragende Regionen wie der Ringknorpel rekonstruiert werden [189].

Das älteste Rekonstruktionsverfahren für kindliche Ringknorpelstenosen stellt die Laryngotrachealplastik (LTP) nach Evans und Todd dar [190] [191] [192]. Die reißverschlussartige Eröffnung des laryngotrachealen Übergangs mit Einbeziehung des Ringknorpels und innerer Schienung durch eine sich selbst expandierende Silastikrolle - Swiss roll - trug methodisch dem Umstand Rechnung, dass man das Wachstum des kindlichen Atemweges nicht stören wollte. Die Schnittführung war bei den oft durch die Stenose narbig veränderten Knorpelstrukturen nur schwer möglich und der Erweiterungseffekt nicht in jedem Fall erreichbar.

Auf Cotton geht die Weiterentwicklung der Rethi’schen Laryngofissur-Technik [193] hin zur Interposition von Rippenknorpel in den ventral bzw. auch dorsal gespaltenen Ringknorpel zurück [194]. Diese Laryngotracheale Rekonstruktion (LTR) war die am häufigsten angewandte Behandlungsmethode. In schweren Fällen mit fast aufgehobenem Ringknorpellumen wurden zusätzliche seitliche Inzisionen empfohlen [195] [196]. Das Handicap aller LTR-Verfahren, insbesondere derjenigen mit dorsaler Rippenknorpelimplantation, bleibt die zur Fixierung des Knorpels und Stabilisierung des Erweiterungseffektes notwendige Langzeitschienung durch einen Stent bei weiterhin bestehendem Tracheostoma.

Für die häufigeren ventralen Interpositionen konnte mit der auf Prescott zurückgehenden Single Stage Laryngotracheal Reconstruction (SSLTR) ein deutlicher Behandlungsfortschritt erzielt werden. Durch gleichzeitige Rekonstruktion der orifiziellen Region konnte der Atemweg in gleicher Sitzung verschlossen werden.

In den letzen Jahren haben diese Rekonstruktionsverfahren unter dem Eindruck der guten Behandlungsergebnisse der in Kapitel 3.1 beschriebenen Resektionsverfahren, insbesondere der krikotrachealen Resektion (CTR), an Bedeutung verloren. Aktuell wurde von der Arbeitsgruppe um Montgomery allerdings wieder auf diese Technik für Patienten mit erhöhtem Risiko für eine CTR verwiesen. Neu in dieser Arbeit ist die Verwendung autologen Schildknorpels für die Interposition und eine Fixierungstechnik für dorsale Knorpelinterponate mit speziellen Pins. Die erzielte Dekanülierungsrate lag für 21 Patienten bei 95 % [197].

Selbst ausgedehnte Larynx- bzw. Hypopharynxkarzinome mit Begrenzung auf den Hemilarynx können heute in vielen Fällen laserchirurgisch reseziert werden. Bei Befall des Knorpelgerüstes, insbesondere der posterioren Ringknorpelanteile, kann die vertikale Hemilaryngektomie notwendig werden. Es muss dann, insbesondere im Falle des Entstehens einer relevanten Larynxstenose, ein Konzept der chirurgischen Rekonstruktion zur Verfügung stehen.

Aus der Vielzahl angegebener Verfahren wollen wir die aktuellen Trends aufzeigen. Cansiz u. Mitarb. geben in einer 2004 erschienenen Arbeit die Rekonstruktion des Hemilarynx mit einem regionalen Knochen-Muskellappen aus gerader Halsmuskulatur und Zungenbein an [198]. Von den 17 in dieser Weise operierten Patienten mussten zwei nachoperiert und ein Patient laryngektomiert werden. Bei diesem Verfahren wird die Epithelbedeckung im Defektbereich des Larynx nicht berücksichtigt.

Eine ganze Reihe neuer experimenteller und praktisch chirurgischer Ansätze zur Lösung dieses Problems beschreibt Delaere in seinem 2004 erschienenen Buch „Laryngotracheal reconstruction. From lab to clinic” [189].

Zukunftsweisend erscheint insbesondere die Composite graft Autotransplantation von mikrovaskulär autonomisierten Trachealsegmenten mit erhaltener Schleimhautauskleidung zur Rekonstruktion der defekten Kehlkopfseite [199] [200] [201] [202] [203] [204] [205] [206].

Delaere beschreibt hierzu die Autonomisierung des kranialen Abschnitts der Trachea durch Freilegung und Umhüllung mit einem mikrovaskulär anastomosierten myofaszialen Radialislappen im Rahmen der tumorchirurgischen Hemilaryngektomie. Nach temporärer Abdeckung des Resektionsdefektes und Bypass der Kehlkopffunktion durch Tracheotomie und Gastrostomie (PEG) wird im zweiten Schritt (nach 3 - 4 Monaten) die homolaterale Trachealwand mit der ernährenden Umhüllung durch den Radialislappen nach kranial in den Kehlkopfdefekt eingesetzt. Diese sicher nur in seltenen Fällen indizierte Rekonstruktionstechnik soll als Ausblick dienen. Es wird aber auch deutlich, dass komplexe Transplantate, bestehend aus Stützelement, Schleimhautbedeckung und ernährendem Umgebungsgewebe, bei der Rekonstruktion des Atemweges erforderlich sind.

Eine intakte Schleimhautbedeckung verhindert Narbenbildungen und Re-Stenosierungen [207] [208] [209]. Autologer, durch Tissue Engineering proliferierter bzw. neu ausgeformter Knorpel gibt dem zu rekonstruierenden Atemweg die erforderliche Stabilität und Form [210] [211] [212] [213] [214]. Auf diesem Gebiet sind in den nächsten Jahren weitere Fortschritte zu erwarten.

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5 Transplantation

Wenn keinerlei Rekonstruktionsverfahren mehr möglich ist, bleibt als letzte Behandlungsoption bei einer Reihe wichtiger Körperorgane die Transplantation. Für die Niere stellt die Transplantation heute eine Routineoperation dar [215]. Auch Herz-, Lungen- und Lebertransplantationen zählen zum Repertoire von fast allen Transplantationszentren [216].

Es stellt sich die Frage, warum dies für die Kehlkopftransplantation nicht gilt.

Die Entwicklung einer geeigneten Operationstechnik für die Larynxtransplantation wird seit den sechziger Jahren des vorigen Jahrhunderts intensiv verfolgt [217] [218] [219] [220]. Während Larynxtransplantationen bei Kaninchen, Hunden und anderen Versuchstieren vielfach ermutigende Ergebnisse erbrachten, gelang zunächst nur der belgischen Arbeitsgruppe um Kluyskens 1969 eine Verpflanzung des menschlichen Kehlkopfgerüstes [221]. Die humane Transplantation des gesamten Organs einschließlich der erforderlichen Mikroanastomosen und der postoperativen Immunsuppression blieb bis zu den Arbeiten der Clevelandgruppe um Marshall Strome eine Vision. Zum Verdienst Stromes gehört nicht nur die Tatsache, dass er die erste erfolgreiche humane Larynxtransplantation durchgeführt hat, sondern vor allem auch, dass er den Weg dahin durch umfangreiche Untersuchungen zur Eignung verschiedenster Immunsuppressiva für die Larynxtransplantation bereitet hat [222] [223] [224] [225] [226] [227] [228] [229] [230] [231].

Strome transplantierte 1998 als Meilenstein in der Geschichte der Larynxtransplantation bei einem 40-jährigen Patienten, der nach einem Motorradunfall und zahlreichen Voroperationen einen nicht anderweitig zu rekonstruierenden Kehlkopfschaden erlitten hatte, einen gesamten Larynx mit der kranialen Trachea, großen Teilen des Hypopharynx und der Schilddrüse [227] [228]. Bilateral erfolgten die mikrovaskuläre Anastomosierung sowie der Versuch der Reinnervation durch Nervennaht des N. laryngeus superior bds. und des N. laryngeus recurrens rechtsseitig. 2001 veröffentlichte die Arbeitsgruppe ein Follow-up über die ersten 40 Monate nach Transplantation. Eine beginnende Abstoßungsreaktion konnte durch Umstellung der Immunsuppression beherrscht werden. Drei Monate nach der Transplantation gab der Patient erstmalig wieder Gefühlswahrnehmungen im Bereich des Kehlkopfs an und konnte sich später auch transoral ernähren. Die Stimmfunktion besserte sich nach Einschätzung der Behandler bis 16 Monate nach der Transplantation. Im EMG bestanden Zeichen der Reinnervation des M. cricothyreoideus und des M. vocalis. Eine respiratorisch ausreichende Öffnungsbewegung der Stimmlippen konnte bis zum Ende des 40-monatigen Beobachtungszeitraums und nach aktuellen Mitteilungen bis zum heutigen Zeitpunkt nicht erreicht werden. Der Patient ist noch auf das Tracheostoma angewiesen. Gegenwärtig wird eine chirurgische Glottiserweiterung wie bei Patienten mit doppelseitiger Stimmlippenmotilitätsstörung anderer Genese erwogen, um die Dekanülierung zu ermöglichen.

Neben Strome hat die Arbeitsgruppe um Birchall in Großbritannien in den letzen Jahren umfangreiche Basisarbeit zur klinischen Etablierung der Kehlkopftransplantation geleistet. In zahlreichen experimentellen Arbeiten schuf diese Arbeitsgruppe Tiermodelle zur Erprobung der Revaskularisierung, der Reinnervation und Wirksamkeit von Immunsuppressiva [232] [236].

Zusammenfassend schätzen wir ein, dass zwei Probleme maßgeblich dafür verantwortlich sind, dass sich die humane Larynxtransplantation nur zögerlich durchsetzen kann.

Zum einen begründet sich der Organverlust überwiegend auf die Behandlung maligner Tumoren. Die bei jeder Transplantation erforderliche Immunsuppression ist hinsichtlich ihres negativen Einflusses auf die Tumorabwehr des Transplantatempfängers kritisch abzuwägen [237] [238] [239] [240] [241].

Zum anderen fehlt dem Transplantat naturgemäß die motorische und sensible Innervation. Wenn die technisch aufwändige Larynxtransplantation zu einer für den Patienten spürbaren Verbesserung der Lebensqualität führen soll, ist zu fordern, dass weitere Anstrengungen zur Gewährleistung eines aspirationsfreien Schluckaktes, einer auch für körperliche Anstrengungen ausreichenden Atmung und einer zufrieden stellenden Stimmgebung unternommen werden müssen. Hierzu ist eine funktionierende Glottismotorik durch Reinnervation des Transplantates notwendig.

Ebenso sind ethische Aspekte der Verpflanzung einer Stimme zu bedenken [242] [243].

Es wird sicher noch einige Zeit in Anspruch nehmen, bis Kehlkopftransplantationen in die klinische Routine Eingang finden. Moderne Immunsuppressiva haben ein deutlich geringeres Nebenwirkungsprofil, so dass beispielsweise Lebertransplantationen bei hepatozellulärem Karzinom unter Immunsuppression durchgeführt wurden [244].

Patienten, die sich einer Laryngektomie unterziehen mussten, sollten nach Ablauf der Heilungsbewährung perspektivisch die Chance einer Larynxtransplantation erhalten. Wegen der zu erwartenden Probleme bei der Revaskularisierung und Reinnervierung kommen strahlentherapeutisch behandelte Patienten voraussichtlich nicht in Betracht.

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6 Reanimation des Larynx

Die Glottis erweiternde Chirurgie kann, wie im Kapitel 3 dargestellt, nur einen Kompromiss in der Stellung der Stimmlippen zwischen Stimm- und Atemfunktion des Kehlkopfes erzielen. Aus dem klinischen Alltag ist bekannt, dass Patienten mit einer minimalen Restbeweglichkeit einer Stimmlippe bei doppelseitiger Motilitätsstörung deutlich besser rehabilitiert werden können, als solche mit bds. fixierter Stimmlippe. Hierin drückt sich die besondere Bedeutung des Erhaltes bzw. der Wiederherstellung der Dynamik der Stimmlippenstellung aus. Aus diesem Grund verfolgen einige Arbeitsgruppen die Weiterentwicklung von Verfahren zur neuromuskulären Reinnervation des Larynx. Wie im letzten Kapitel deutlich wurde, nimmt die Reinnervation ebenfalls eine Schlüsselstellung bei der Funktionsaufnahme eines transplantierten Kehlkopfes ein. Daneben verfolgt eine derzeit noch kleine Gruppe von Wissenschaftlern die gezielte Elektrostimulation des gelähmten Kehlkopfes im Sinne eines Pacemakers. Es handelt sich dabei nicht um ein zur Reinnervation konkurrierendes Verfahren, sondern um eine sinnvolle Ergänzung.

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6.1 Reinnervation

Reinnervationstechniken werden am Kehlkopf mit unterschiedlicher Zielstellung verfolgt [245]. Hierzu zählen die Wiederherstellung der Sensibilität, des Glottisschlusses, der Glottisöffnung und die Erhöhung der Stimmlippenspannung.

Im Folgenden gehen wir näher auf die aktuellen Entwicklungen der Abduktoren-Reinnervation ein. Diese sind unmittelbar zu den rekonstruktiven Verfahren bei gestörter Atemfunktion des Larynx zu zählen.

Grundsätzliches Anliegen aller Reinnervationstechniken ist die Wiederherstellung einer Verbindung des Effektormuskels, in diesem Fall des Öffners der Stimmritze, dem M. cricoarytaenoideus posterior (PCA), mit einem Nerven, der den Muskel synchron mit der Inspiration stimuliert.

Wie bei jeder Nervendurchtrennung ist als erstes Rekonstruktionsverfahren die Nervennaht zu diskutieren. Sie wurde für den N. laryngeus recurrens (RLN) bereits 1909 von Horsley beschrieben [246]. Im Gegensatz zu anderen Nerven zeigt der RLN extralaryngeal keine typische faszikuläre Organisation in ein Öffner- bzw. Schließerbündel [247] [248]. Die häufigsten Nervenschädigungen treten im extralaryngealen Verlauf des Nervens im Bereich der Schilddrüse auf. End-zu-End-Anastomosen des RLN in dieser Schädigungsregion führen deshalb zu schlecht voraussehbaren Rehabilitationsergebnissen. Die Ursache liegt in einer synkinetischen Reinnervation. Obgleich im EMG nach Reinnervation Aktionspotenziale nachweisbar sind, verbleibt bei gleichzeitiger Stimulierung von Agonisten und Antagonisten der Glottisöffnung die Stimmlippe unbewegt [249]. Da eine synkinetische Reinnervation nicht regelhaft auftritt, empfehlen Chou u. Mitarb. dennoch in einer aktuellen Arbeit bei anamnestisch wahrscheinlicher Durchtrennung des RLN bei einer Schilddrüsenoperation das Operationsgebiet zu revidieren und eine primäre Nervennaht vorzunehmen [250]. Die Revision kann auch helfen, Hämatome oder Unterbindungen in Nachbarschaft des funktionsgestörten RLN aufzufinden und zu beseitigen. Wir selbst haben in einem Fall beidseitiger traumatischer Durchtrennung des RLN erleben können, dass nach Nervennaht zumindest eine Restöffnungsbewegung des Kehlkopfs erreicht werden konnte, die für den Verschluss der Tracheotomie ausreichte. Bei einem kleinen Teil von Patienten mit Bereitschaft zu einer Klage muss jedoch bei ausbleibender Funktionswiederkehr nach iatrogener Nervenschädigung mit einer späteren Schuldverlagerung auf den Arzt, der die Nervenrevision ausgeführt hat, gerechnet werden. Es empfiehlt sich, ein sehr kritisches Aufklärungsgespräch mit deutlichem Hinweis auf die Unsicherheit des Behandlungserfolges zu führen. Wie bei der Nervennaht, so treten auch bei der spontanen Reinnervation des RLN nach iatrogenen Traumen oder idiopathischer Parese in wesentlich höherem Prozentsatz Synkinesien auf, als bislang angenommen wurde. Die Innsbrucker Kollegen fanden in einer multizentrischen retrospektiven Analyse bei 67 % der Patienten mit einseitiger Parese im EMG Zeichen der Synkinesie [251]. Zealear gibt den Anteil sogar aktuell mit 85 % an [252]. Die klinische Erfahrung, dass nur selten eine deutliche Atrophie der Muskulatur der Stimmlippe bei RLN-Parese zu beobachten ist, kann als Indiz für eine überwiegend sich einstellende Reinnervation gelten. Nach dem Ausmaß der funktionellen Beeinträchtigung, die aus der pathologischen Reinnervation resultiert, unterscheidet Crumley [253] vier Typen der Synkinesie (siehe Tab. [2])

Tab. 2 Schweregradeinteilung der Synkinesie (Crumley 2000)
Typ 1Stimmlippenmotilität weitgehend aufgehoben ohne Stimm- und Atemprobleme
Typ 2spasmodische Stimmlippe/n mit Stimm- und/oder Atemproblemen
Typ 3hyperadduzierte Stimmlippe/n mit Atemproblemen
Typ 4hyperabduzierte Stimmlippe/n mit Stimmproblemen und möglicher Aspiration

Diese bringt das bunte Spektrum der in der Praxis anzutreffenden Behandlungssituationen zum Ausdruck, unterscheidet aber nicht zwischen ein- und beidseitiger Parese.

In den letzten Jahren sind bei der Unterdrückung des kollateralen Aussprossens (Sprouting) und des in ein falsches Axon Hineinwachsens im Bereich der Nervennaht beim N. facialis deutliche Fortschritte erzielt worden. Durch die lokale Applikation von blockierenden Antikörpern gegen Nervenwachstumsfaktoren konnte das Sprouting reduziert werden [254]. Die Umhüllung der Nervenanastomose mit Riechepithel führt durch Freisetzung von Mediatoren zu einer besseren axonalen Pfadfindung [255] [256].

Kanemaru u. Mitarb. gelang es aktuell im Tierversuch, auch auf eine Distanz von 10 Millimetern eine RLN-Anastomose mit einem Interponat (resorbierbare Polyglycolsäureröhre) zu erzielen [257] [258]. Ein solches Vorgehen hat Bedeutung, wenn anderweitig die End-zu-End-Anastomose nur unter Spannung etabliert werden kann. Die Überbrückung noch größerer Distanzen ist vor allem auch dann interessant, wenn der proximale Nervenstumpf nicht mehr zur Verfügung steht und ein Spendernerv als Ersatz für den RLN herangeführt werden soll.

Als Spendernerv wird eine Vielzahl von Nerven eingesetzt. Während die Ansa cervicalis und der N. hypoglossus im Fokus zahlreicher Artikel zur Reanimation des Glottisschlusses stehen [259] [260] [261] [262] [263], eignet sich für die Verbesserung der Atemfunktion am besten der N. phrenicus [264] [265] [266] [267]. Seine Verwendung wird durch die resultierende einseitige Zwerchfelllähmung, die ihrerseits die Atemfunktion beeinträchtigt, limitiert. Interkostalnerven scheiden wegen ihrer zu großen Distanz aus. Die Endäste der Ansa cervicalis zum M. omohyoideus und zum M. sternothyreoideus und der Nervus laryngeus superior weisen ebenfalls eine gewisse inspiratorische Aktivität auf, so dass auch sie in Betracht kommen.

Für alle Spendernerven gilt, dass eine End-zu-End-Anastomose zum RLN durch gleichzeitige Stimulierung der Adduktoren in der Praxis nicht zu einer Öffnung der Glottis führt. Deshalb ist entweder eine selektive Durchtrennung des Adduktorastes des RLN [268], die Reinsertion desselben in den PCA [265] notwendig bzw. die motorische Blockade der Adduktoren durch Botolinumtoxin denkbar.

Auf Tucker geht als Alternative zur Nervennaht der Nerv-zu-Muskel-Transfer (NMP) zur selektiven Reinnervation des PCA zurück [269]. Bei dieser für die Kehlkopftransplantation entwickelten Technik wird der Nerv, in diesem Fall die Ansa cervicalis, direkt in den Muskelbauch verpflanzt. Aussprossende Nervenfasern erreichen später die motorischen Endplatten des Zielmuskels, in diesem Fall des PCA. Obgleich Tucker in 74 % seiner Patienten Erfolg sah, konnten andere Chirurgen diese Ergebnisse nicht erreichen. Möglicherweise führt das Operationstrauma zu Narbenbildungen, die sekundär den Funktionsgewinn wieder einschränken können. Eine aktuelle Ergänzung stellt die 2001 von Hogikyan u. Mitarb. angegebene Muskel-Nerv-Muskel-Brücke (MNM) von einem innervierten zu einem denervierten Muskel dar [270] [271]. Ein mögliches Potenzial dieser Technik sehen wir in der bilateralen Reanimation des Larynx z. B. bei der Transplantation, in dem nur einseitig ein Spendernerv erforderlich wird und die Gegenseite über eine solche MNM-Brücke versorgt werden kann. Die Validität der Methode muss jedoch erst weiter geprüft werden.

Eine aktuelle Entwicklungsrichtung in der Reinnervation des Larynx stellt die Applikation von Wachstumsfaktoren zur Regeneration des denervierten Muskels mittels Gentherapie dar [272] [273] [274] [275] [276]. Wir planen den Einsatz humaner Stammzellen zur Unterstützung der selektiven Reorganisation des Muskels nach Reinnervation.

Die Vanderbilt-Arbeitsgruppe um David Zealear hat aktuell zeigen können, dass die Elektrostimulation des denervierten Muskels während der Reinnervationszeit zu einer selektiven Reinnervation führt [252] [277] [278], d. h. das Ausmaß der synkinetischen Reinnervation wird reduziert.

Wenn sich die Beeinflussbarkeit der Reinnervationsprozesses durch gezielte Elektrostimulation und ggf. unterstützt durch Methoden der Gentherapie in weiteren Untersuchungen bestätigt, dann ist zukünftig ein Abwarten des Spontan„heilungs”verlaufs in Richtung Synkinesie nicht mehr angezeigt.

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6.2 Elektrostimulation (Pacemaker)

Die Funktionelle Elektrostimulation (FES) hat mit Einführung des Herzschrittmachers durch Zoll die Medizin revolutioniert [279]. Der irreversible Ausfall der nervalen Steuerung wichtiger Muskelsysteme insbesondere nach Schlaganfällen und Querschnittslähmungen hat zu einer sehr intensiven Forschung auf dem Gebiet der FES in den 70er- und 80er-Jahren geführt.

Zealear und Dedo haben als erste 1977 das Konzept der Elektrostimulation des gelähmten Kehlkopfes entwickelt [280]. Auf Obert geht die Idee der mit Inspiration synchronen Elektrostimulation und der Begriff „Pacemaker” für die FES des Larynx zurück. Bergmann (ChariteŽ) entwickelte einen Brustwandsensor zur atemsynchronen Triggerung der PCA-Stimulation und führte umfangreiche Langzeitstimulationen an Hunden aus [281] [282] [283] [284] [285] [286] [287] [288] [289] [290]. Otto leitete das EMG des Diaphragmas ab, um auf diese Weise einen mit der Inspiration synchronen Trigger für die PCA-Stimulation zur Verfügung zu haben [291] [292]. Auf der Suche nach weiteren Trigger-Möglichkeiten stieß Kim auf die Erfassung der sich mit der Atmung ändernden Pharynxtemperatur [293]. Zealear erwog den intrathorakalen Druck für die Synchronisation der Elektrostimulation zu verwenden [294].

Eine wichtige Voraussetzung für den weiteren Erfolg war die systematische Analyse der Stimulus-Muskelantwort-Charakteristik des PCA-Muskels im Hundemodell durch Sanders [295].

Die weitere Ausarbeitung der notwendigen Reizparameter für die chronische Stimulation geht wiederum auf Zealear und die Wiener Arbeitsgruppe um Zrunek zurück [296] [297] [298] [299] [300].

Bergmann plante den Einsatz seines im Tierversuch langzeiterprobten Implantates beim Menschen und hatte bereits die notwendigen Genehmigungen. Veränderungen in den gesundheitspolitischen Rahmenbedingungen 1989 hinderten ihn jedoch an der Umsetzung.

Die erste Veröffentlichung einer temporären Elektrostimulation des PCA-Muskels beim Menschen geht auf die Arbeitsgruppe von Zealear (1996) zurück [301]. Die Stimulation erfolgte während einer Thyreoplastik bei einseitiger Parese. Nachdem die Geräteentwicklung soweit fortgeschritten war, dass die klinische Erprobung eines ersten voll implantierbaren Larynx-Schrittmachers erfolgen konnte, wurde im Zeitraum von 1995 bis 1997 im Rahmen einer transnationalen Studie bei insgesamt 7 Patienten ein Schrittmacher implantiert [302]. Alle eingeschlossenen Patienten waren vorher tracheotomiert.

Bei einer Patientin trat frühzeitig eine Infektion auf und das Implantat musste später entfernt werden. Bei 5 der verbleibenden 6 Patienten konnte eine stimulierte Öffnungsbewegung nachgewiesen werden. Diese war bei 4 Patienten ausreichend für den Tracheostomaverschluss, wobei eine Patientin nicht dekanüliert werden wollte. In keinem Fall hatte sich die Stimmqualität verschlechtert.

Diese Pionierstudie hat die prinzipielle technische Durchführbarkeit und Wirksamkeit einer Schrittmacherapplikation zur Behandlung der bilateralen Stimmlippenmotilitätsstörung gezeigt. Jedoch bleiben noch einige Probleme ungelöst.

Dies sind zum einen technische Probleme, wie die bei 3 Patienten beschriebene Elektrodenkorrosion. Da das bisherige Implantat (Itrel II, Medtronic, USA) für die Behandlung chronischer Schmerzzustände entwickelt wurde, entsprechen sowohl das Elektrodendesign als auch die Flexibilität in der Parametereinstellung nicht optimal den Bedürfnissen der Larynxanwendung. Es ist keine Triggerung durch die Atmung des Patienten möglich. Die Öffnungsstimulation erfolgt in einer festen Frequenz von 10 Stimuli pro Minute, an die sich der Patient mit seiner Atmung anpassen muss. Es kann somit zu Unterbrechungen der Phonation und theoretisch auch zur Aspiration kommen, wenn während des Schluckaktes die Glottisöffnung stimuliert wird. Nach Einschätzung von Zealear sind die Kraft des willkürlichen Glottisschlusses des Patienten bei der Phonation und der unwillkürliche Verschluss beim Schluckakt kräftiger als die stimulierte Öffnung, so dass der Patient diese „übergehen” kann [302].

Wir sehen in der fehlenden Atemtriggerung einen wesentlichen Nachteil des Systems, den wir gegenwärtig in einem vom BMBF geförderten Forschungsprojekt durch ein neu entwickeltes Implantat überwinden wollen. Es soll vermieden werden, dass der Patient bei einem Wechsel der Atemfolge gegen eine geschlossene Glottis atmen muss. Der Gewinn an Lebensqualität misst sich an dem erreichten Grad der Wiedererlangung einer normalen körperlichen Belastbarkeit. Eine Erhöhung der Atemfrequenz muss bei sportlichen oder beruflichen Aktivitäten möglich sein. Der Einsatz der Bauchpresse darf nicht durch eine unwillkürliche Öffnung der Glottis gestört werden (s. Abb. [2]).

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Abb. 2 Konzept der gezielten Elektrostimulation des gelähmten Larynx (Schrittmacher) (Grafik: Jens Geiling, Anatomisches Institut der FSU Jena, 2003).

Ebenso erscheint es uns wichtig, das Elektrodendesign den anatomischen Größenverhältnissen anzupassen. Das Itrel-Implantat kann nur einkanalig stimulieren. Bei einer Patientin von Zealear kam es zu einer leichten Elektrodendislokation im Langzeitverlauf nach der Implantation. Durch die Entwicklung von Arrayelektroden und Etablierung einer mehrkanaligen Stimulation wollen wir sicher stellen, dass einerseits die optimalen Reizorte des PCA-Muskels, die nach elektrophysiologischen Untersuchungen als „Hot Spots” [300] bezeichneten Abschnitte mit der stärksten Muskelantwort auf den Stimulusreiz, erreicht werden und andererseits im Falle einer leichten Dislokation ein späterer Wechsel der für die Stimulation genutzten Elektroden des Arrays möglich ist.

Weiterhin sollte eine beidseitige Stimulation möglich sein aus Gründen der besseren Anpassung an körperliche Belastungssituationen aber auch zur Schaffung einer Notfallreserve für einen einseitigen Ausfall der Stimulation.

Ein in der klinischen Routine einsetzbarer Schrittmacher wird in absehbarer Zeit zur Verfügung stehen. Die funktionelle Elektrostimulation (FES) bei beidseitiger Stimmlippenimmotilität hat entscheidende Vorteile gegenüber der irreversiblen statischen Erweiterung des Atemwegsquerschnittes durch Glottis erweiternde Operationen, da die Stimm- und Schluckfunktion nicht beeinträchtigt und der Atemwegsquerschnitt dynamisch erweitert wird.

Eine funktionell Erfolg versprechende Larynxtransplantation benötigt für die Zeit bis zu einer funktionierenden Reinnervation die Unterstützung durch einen Schrittmacher.

Wie die neuesten Erkenntnisse zur Reinnervation zeigen, stellt die FES keine Konkurrenz sondern eine sinnvolle Ergänzung zur Reinnervationschirurgie dar, da sie das Ausmaß synkinetischer Reinnervation reduzieren kann.

Während des bisher üblichen Abwartens der möglichen Reinnervation kommt es zum Umbau des Muskels, zur Schrumpfung der Gelenkkapseln und zur unkontrollierten (synkinetischen) Reinnervation. Bei minimal invasiver Ausführung der Elektrodenapplikation ist an einen frühzeitigen Einsatz des Schrittmachers (an Stelle der Tracheotomie) zu denken.

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Literatur

PD Dr. med. Andreas Müller

Klinik für HNO-Heilkunde/Plastische Operationen, SRH Wald-Klinikum Gera gGmbH

Postfach 1662 · 07506 Gera

Email: [email protected]

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Literatur

PD Dr. med. Andreas Müller

Klinik für HNO-Heilkunde/Plastische Operationen, SRH Wald-Klinikum Gera gGmbH

Postfach 1662 · 07506 Gera

Email: [email protected]

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Abb. 1 Noura El-Kordy, Atem/Breath, Pastell auf Papier, 50 × 60 cm, 2002.

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Abb. 2 Konzept der gezielten Elektrostimulation des gelähmten Larynx (Schrittmacher) (Grafik: Jens Geiling, Anatomisches Institut der FSU Jena, 2003).