Operationstechnische Verfahren zur Identifizierung des Nervs
Zusammenfassung
Das bei neurochirurgischen Operationen bereits gebräuchliche elektromyographische Monitoring potenziell gefährdeter Nerven wird zunehmend auch bei Operationen an der Schilddrüse eingesetzt, um eine Verletzung des Nervus recurrens zu vermeiden. Die wesentliche technische Angleichung dieser Methodik an die Schilddrüsenchirurgie wurde durch den Erstautor seit 1995 vorangetrieben. Das Verfahren bedient sich eines EMG-Nervmonitors mit integriertem Stimulator. Erste Ergebnisse – bezogen auf das Auftreten postoperativer, permanenter Recurrensparesen – sind überzeugend. Die elektromyographische Darstellung bietet auch die Möglichkeit, den Ramus externus des Nervus laryngeus superior, einen für die Feinmodulation der Stimme mitverantwortlichen Nerven, darzustellen und bei gefährdendem Verlauf zu schonen.
Schlüsselwörter: Neuromonitoring, Nervus recurrens, Nervus laryngeus superior, Schilddrüse, Stimmbandparese
Summary
Intraoperative Electromyographic Monitoring of the Recurrent Nerve
Electromyographic monitoring of nerves at risk is a common procedure during neurosurgical operations. This method is increasingly applicated in the surgery of the thyroid gland and is prone to avoid damage to the recurrent nerve. The substantial technical adjustments of this method in thyroid gland surgery have been promoted by the author since 1995. The procedure makes use of a special monitoring system with integrated stimulation device. First results concerning occurence of permanent postoperative recurrent nerve palsy are promising. Furthermore, nerve monitoring offers the possibility to identify and protect the external branch of the superior laryngeal nerve, important for subtle modulation of the voice.
Key words: neuromonitoring, recurrent nerv, superior laryngeal nerv, thyroid gland, vocal cord palsy
Das intraoperative Neuromonitoring (IONM) ist ein wertvolles Verfahren zur Identifikation eines Nerven während eines operativen Eingriffs. Im Prinzip wird hierbei ein Nerv elektrisch stimuliert und die evozierte Muskelaktion durch Aufzeichnung des erzielten Muskelaktionspotenzials beobachtet.
Bei der Schilddrüsenchirurgie verlaufen der Nervus laryngeus recurrens sowie der Ramus externus des Nervus laryngeus superior im Operationsgebiet und unterliegen damit prinzipiell der Gefahr einer Schädigung. Erste Ergebnisse des Einsatzes eines Neuromonitorings im Bereich der Schilddrüsenchirurgie am N. recurrens sind 1970 von Flisberg publiziert worden (3), auf breiter Basis sind diese Verfahren bisher jedoch nicht eingesetzt worden.
Es sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, eine Ableitung von Aktionspotenzialen des M. vocalis durch Oberflächenelektroden zu erreichen, die am Narkosetubus befestigt sind (8, 9). Eine andere Möglichkeit der EMG-Ableitung ist durch das Einstechen von Ableitelektroden entweder translaryngeal oder von außen durch den Kehlkopf gegeben (3). Als Alternative zur Ableitung eines EMG kann eine Registrierung der durch Nervenstimulation ausgelösten Stimmbandaktion durch Druckanstieg in einem zwischen den Stimmlippen angebrachten Ballon erfolgen (15).
Zurzeit sind Tubuselektroden mit fest eingebauten Ableitelektroden oder aufklebbaren Elektroden sowie Nadelelektroden zur translaryngealen Applikation kommerziell erhältlich. Seit zwei Jahren gibt es eine bipolare Nadelelektrode zur EMG-Ableitung, die jederzeit während einer Schilddrüsenoperation vom Operateur aus dem OP-Gebiet in die Stimmbandmuskulatur eingestochen werden kann (Neurosign 100, Fa. Inomed).
Neuromonitoring in der Schilddrüsenchirurgie
Um das Risiko einer Schädigung des N. recurrens so gering wie möglich zu halten, wird in den Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie eine nichtskelettierende, die Nervendurchblutung erhaltende präparative Darstellung des Nerven empfohlen, wenn die Präparations- beziehungsweise Resektionsnähe zum möglichen Verlauf des Nerven eine Darstellung erforderlich macht (15). Dies gilt für Resektionsebenen, die hinter der vorderen Grenzlamelle liegen, also für alle (fast)totalen Lappenresektionen und für Thyreoidektomien. Ausgedehnte Resektionen werden bei morphologie- und funktionsadaptiertem Vorgehen häufiger, sodass auch eine Optimierung des Umgangs mit dem N. recurrens anzustreben ist. Durch elektrophysiologisches Monitoring steht dem Operateur eine zusätzliche Möglichkeit zur Identifikation eines Nerven zur Verfügung, welche unseren Erachtens die konsequenteste Methode zum Auffinden des N. recurrens darstellt. Bei der Anwendung des Neuromonitorings am R. externus des N. laryngeus superior wird die Durchführbarkeit des Verfahrens und die anatomische Lageverteilung des Nerven zurzeit evaluiert.
Nervmonitor
Die intraoperative Überwachung der motorischen Funktion des N. recurrens oder des R. externus des N. laryngeus superior erfolgt durch einen Zwei-Kanal-EMG-Nervmonitor (Neurosign 100) mit integriertem Stimulator für die direkte Nervstimulation. Die Reizintensität kann zwischen 0,05 mA bis 5 mA variiert werden. Die Stimulationsfrequenz beträgt 3 beziehungsweise 30 Hz. Das vom M. vocalis oder M. cricothyreoideus abgeleitete Summenaktionspotenzial wird am Nervmonitor dargestellt und mit einem typischen akustischen Signal kombiniert. Ein Vorverstärker für zwei EMG-Kanäle sorgt für eine gleichbleibend stabile und störsichere Verbindung zwischen den Ableitelektroden und dem Nervmonitor. Eine Referenzelektrode wird ebenfalls an den Vorverstärker angeschlossen.
Elektrodenplatzierung zur Ableitung der EMG-Potenziale
Für die Ableitung der Summenaktionspotenziale vom M. vocalis stehen verschiedene Elektroden zur Verfügung.
Bei der endolaryngealen Positionierung monopolarer Elektroden werden nach der Einstellung des Kehlkopfes mit einem spreizbaren Laryngoskop die zwei monopolare Elektroden (1) mit einem speziellen Applikator in einem Abstand von circa 5 mm in den M. vocalis platziert (Abbildung 1).
Bei der Oberflächenelektromyographie mittels Tubuselektroden wird eine flache, selbstklebende Elektrode (Fa. Inomed) in einem Abstand von circa 15 mm oberhalb des Cuffs zirkulär um den Tubus geklebt. Bei der Intubation erfolgt die Platzierung dieser Elektrode in das Glottisniveau (7). Das Oberflächen-EMG-Potenzial von den Stimmlippen ist etwa um den Faktor fünf kleiner als bei der invasiven Ableittechnik mit Nadelelektroden. Die Lage der Tubuselektrode lässt sich durch die Messung der elektrischen Impedanz kontrollieren.
Schließlich können auch bipolare Elektroden verwendet werden, die von extralaryngeal transligamentär beziehungsweise transkartilaginär positioniert werden. Dazu können nach der Freilegung der prälaryngealen Region mit Darstellung der Ringknorpeloberkante, des Lig. conicum und der Schildknorpelunterkante die Nadelelektroden entweder senkrecht durch den Knorpel oder von der Unterkante des Schildknorpels an seiner Innenseite entlang in den M. vocalis platziert werden (3, 6) (Abbildung 2). Die intraoperative extralaryngeale Platzierung dieser Nadelelektrode ist in der Regel technisch unproblematisch.
Durchführung des Monitoring
Abbildung 3 verdeutlicht den methodischen Aufbau des IONM. Nachdem das Monitoring-System an den Patienten angeschlossen wurde, kann die Stimulation des N. recurrens, das heißt seine Identifizierung erfolgen. Zur Prüfung der Intaktheit des N. recurrens vor der Präparation an der Schilddrüse kann man zunächst eine Reizung über den N. vagus vornehmen . Die Darstellung des N. vagus in der Gefäßscheide zwischen der A. carotis communis und der V. jugularis interna ist operationstechnisch in der Regel unproblematisch. Besonders bei komplizierten topographisch-anatomischen Situationen (Vernarbungen, große Strumen, Blutungsneigung) ist diese Stimulationsmöglichkeit hilfreich.
Identifikation des N. recurrens im Schilddrüsenhilus
Die Stimulation des N. recurrens ist möglich, auch ohne diesen Nerven komplett aus der ihn umgebenden Bindegewebsschicht zu befreien. Die vordere Grenzlamelle (12) als protektive Schicht kann erhalten werden, da der durch sie durchscheinende Nerv im Regelfall eindeutig identifiziert werden kann. Alternativ kann eine fensterartige Darstellung des Nervenverlaufs erfolgen. Von den bipolaren Stimulationssonden geht ein sehr eng begrenztes elektrisches Feld aus. Erst unmittelbar am Nerv erfolgt eine positive Antwort. Bei Strumarezidiven kann der N. recurrens deutlich von seinem normalen Verlauf nach lateral und – was besonders gefährlich ist – nach ventral abweichen. Hier hat sich die Stimulation aller nervverdächtigen Strukturen bis zu dessen zweifelsfreier Identifikation bewährt (Abbildung 4).
Ergebnisse aus Halle-Dölau
Seit 1995 wurde das IONM routinemäßig bei 1 670 Identifikationen des N. recurrens angewendet (10).
Bei den Operationsverfahren (Tabelle 1) überwogen die Hemithyreoidektomien mit kontralateraler subtotaler Resektion („near total resection“, Dunhill-Operation).
Bei einer multinodösen Rezidivstruma mit autonomem Adenom als Hauptbefund trat eine einseitige permanente postoperative Rekurrensparese auf.
Mithilfe des IONM wurde der N. recurrens an der Rezidivkapsel/Adenom identifiziert. Das Strumarezidiv hatte den Nerven aus der paratrachealen Region nach lateral und ventral verlagert. Der Versuch, den Nerven von der Kapsel abzulösen, gelang hinsichtlich der Erhaltung der makroskopischen Kontinuität, jedoch war das damit verbundene Operationstrauma offensichtlich so groß, daß eine bleibende Funktionsbeeinträchtigung resultierte.
Die Rekurrenspareserate beträgt für alle Operationen beziehungsweise Erkrankungen 0,07 Prozent. Bei den letzten 284 Operationen – das entspricht 492 operierten Seiten – trat eine permanente Rekurrensparese nicht mehr auf.
Ergebnisse aus der Universitätsklinik Würzburg
Es konnten von 1998 bis 1999 167 Patienten mit 291 gefährdeten Nerven untersucht werden. Der Großteil der durchgeführten Operationen erfolgte im Rahmen subtotaler Schilddrüsenresektionen bei benigner Struma (Tabelle 2). Präoperativ wurden alle Patienten im Rahmen dieser Untersuchung von demselben HNO-Arzt in der Klinik für Hals-, Nasen- und
Ohrenkranke der Universitätsklinik Würzburg vorgestellt. Drei bis fünf Tage nach der Operation wurden die Patienten erneut durch diesen Kollegen untersucht und alle erhobenen Befunde mittels Videolaryngoskopie dokumentiert. Bei veränderter Stimmbandfunktion wurden regelmäßige Kontrolluntersuchungen durchgeführt. Bei der laryngoskopischen Untersuchung fünf Tage nach der Opera-
tion wurden fünf partielle und fünf vollständige Stimmbandparesen beobachtet. Alle diese Stimmbandfunktionsstörungen hatten sich bis zum fünften Monat nach der Operation zurückgebildet. Insgesamt wurden also bezogen auf die 291 gefährdeten Nerven zehn Fälle (3,4 Prozent) von Stimmbandfunktionsstörungen beobachtet.
Da sich diese Stimmbandfunktionsstörungen allesamt bis zum fünften Monat komplett zurückgebildet hatten, ist nach der bisherigen Definition keine permanente Rekurrensparese bei unseren Patienten beobachtet worden (Tabelle 2).
Identifikation des R. externus des N. laryngeus superior
Das intraoperative Neuromonitoring kann problemlos auch zur Funktions-
prüfung des R. externus des N. laryngeus superior angewendet werden (2). Der R. externus innerviert als motorischer Ast des oberen Kehlkopfnerven den M. cricothyreoideus, versorgt darüber hinaus aber in wechselnder Häufigkeit auch die inneren Kehlkopfmuskeln. Bei seiner Schädigung tritt der Verlust der Spannungsfähigkeit der Stimmlippen ein. Damit ist ein Ausfall der hohen Töne verbunden (4, 11), es werden aber auch leichte Ermüdbarkeit und Heiserkeit beschrieben. Eine besondere Gefährdung des R. externus besteht bei der operativen Versorgung der oberen Schilddrüsenpole und der paralaryngealen Region. Aus klinischer Sicht lassen sich die Lagevarianten des N. laryngeus superior nach Cernea in drei Typen einteilen, die sich an der Lage des Nerven zu den oberen Polgefäßen aus der Sicht des Chirurgen orientieren (Grafik 1).
Immerhin 14 Prozent der in dieser Serie untersuchten Nervenverläufe gehören zum Typ 2b, das heißt, diese Nerven liegen in Höhe des oberen Schilddrüsenpols, sodass hier eine Verletzung des Nerven bei der Versorgung der oberen Polgefäße sehr leicht geschehen kann.
Unter Verwendung der oben genannte Einteilung nach Cernea haben wir bei 49 operierten Schilddrüsenlappen den N. laryngeus superior mit der Lupenbrille dargestellt und mit dem Elektromonitoring eine Identifikation desselben durchgeführt. Die Verteilung der Lagetypen ist in Tabelle 3 angegeben; sie entsprechen in etwa bei dem sehr verletzungsgefährdeten Typ 2b der Einteilung nach Cernea, während auch Nerven vom Typ 2a beobachtet wurden und insgesamt die Zahl der nicht identifizierten Nerven geringer war. !
Diskussion
Mit dem IONM gelingt mit hoher Zuverlässigkeit eine Identifizierung des N. recurrens während Operationen an der Schilddrüse. Diese Tatsache stellt eine Erweiterung der Möglichkeiten der Risikominderung einer operati-
ven Schädigung des Nerven dar. Zum einen kann das Verfahren die optische Identifizierung ergänzen, zum anderen in allen Situationen, in denen
keine langstreckige Freilegung des Nerven erforderlich ist, dessen Identifikation durch minimale Präpara-
tion in seiner Umgebung ermöglichen. So können die protektiven Gewebsschichten weitgehend erhalten wer-
den (5).
Durch Umsetzung der so genannten morphologie- und funktionsorientierten Resektionen, die auf einer Entfernung aller veränderten Areale in einer Struma abzielen, werden ausgedehnte Resektionen in Nervennähe sowie Hemithyreoidektomien häufiger. Der Chirurg muss konsequenterweise also auch darauf achten, dass eine radikalere Chirurgie an der Schilddrüse nicht zu einer Zunahme der Komplikationen wie zum Beispiel der Rekurrensschädigung führt. Subjektiv wird nach Gewöhnung an das Gerät der Umgang mit dem Nerven und dessen Identifizierung in allen Phasen der Operation erleichtert. Die Anwendung der bipolaren Nadelelektrode hat sich als problemlos erwiesen. Über den oben genannten Einsatz bei Routineoperationen hinaus kann das Neuromonitoring in zwei Situationen besonders vorteilhaft eingesetzt werden.
Dies ist bei Operateuren der Fall, die mit der Schilddrüsenchirurgie beginnen, um diesen eine exakte Zuordnung der im Schilddrüsenhilus identifizierten Strukturen zu ermöglichen. Optische Fehleinschätzungen werden weitestgehend vermieden. Ferner empfiehlt sich das Neuromonitoring für anspruchsvolle Operationen, wie Rezidivoperationen, Re-Explorationen oder Restthyreoidektomien. Hierbei ist der Nerv oft verlagert oder vernarbt, sodass die optische Identifikation erschwert ist. Die bisher geschilderten Eigenschaften des intraoperativen Neuromonitorings sollten zu einer Reduktion postopera-
tiver Rekurrensparesen führen, wie die bisher vorliegenden Untersuchungen zeigen. Eine randomisierte Studie zur Rekurrenspareserate mit und ohne Neuromonitoring steht allerdings noch aus.
Weiterer wissenschaftlicher Bearbeitung bedarf die Tatsache, dass trotz positiven EMG-Signals bei bis zu fünf Prozent der Fälle nach Schilddrüsenoperationen Einschränkungen der Stimmbandbeweglichkeit bis zu Paresen beobachtet wurden, die, so wie in unserer Serie bei den meisten anderen Beobachtungen, auch reversibel waren (14).
Hierfür sind mehrere Gründe denkbar:
c Der N. recurrens zweigt sich auf, und ein Teil des Nerven ist geschädigt. Über den unbeschädigten Faseranteil kann ein normales Neuromonitoring durchgeführt werden.
c Die Art der EMG-Signaldarstellung durch ein akustisches oder optisches Signal ist nicht ausreichend, um reversible Schäden zu erkennen. Hierzu wäre gegebenenfalls eine Analyse des Summenaktionspotenzials erforderlich.
c Die Schädigung des Nerven tritt nach Ende der Operation durch Ödeme oder Einblutungen auf.
c Nicht jede postoperativ aufgetretene Heiserkeit mit Einschränkung der Stimmlippenbeweglichkeit ist als chirurgisch bedingte Rekurrensparese zu werten, da derartige Störungen auch durch Intubationsschäden am Kehlkopf, durch Ödembildung oder durch Schonhaltung im Sinne einer funktionellen Stimmstörung auftreten können (4).
Eine differenzialdiagnostische laryngologische Befundbewertung ist daher bei allen Formen der postoperativen Stimmfunktionsstörungen dringend erforderlich. Der Ramus externus des N. laryngeus superior lässt sich ebenfalls mit dem Neuromonitoring identifizieren. Somit kann auch dieser Nerv, der sich in über 20 Prozent der von uns und von anderen untersuchten Patienten in unmittelbarer Nähe des oberen Schilddrüsenpols befindet, bewusst vor einer Schädigung bei der Versorgung der oberen Polgefäße geschützt werden.
Das Neuromonitoring während der Schilddrüsenoperation ist ein technisch einfach durchführbares Verfahren, welches neue Erkenntnisse über die Ursachen von Stimmschäden nach Schilddrüsenoperationen erwarten lässt und mit hoher Wahrscheinlichkeit auch zu deren Vermeidung beitragen wird. Dazu sind allerdings noch weitere Untersuchungen und Studien erforderlich.
zZitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 2001; 98: A 1129–1133 [Heft 17]
Literatur
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15. Grundlagen der Chirurgie G 80, Beilage zu: Mitteilungen der Dt Ges f Chirurgie, 27.Jg., Nr. 3, Stuttgart, Juli 1998.
Anschrift für die Verfasser:
Priv.-Doz. Dr. med. Hans Jürgen Neumann
Städtisches Krankenhaus
Martha-Maria Halle-Dölau gGmbH
Röntgenstraße 1
06120 Halle/Saale
E-Mail: dr.hj.neumann@t-online.de
´Tabelle 11C´
Art und Häufigkeit der Operationen in Halle/Dölau von 1992 bis 1999
Operation Anzahl Parese des N. recurrens
passager permanent
Strumaresektion, einseitig 135 0 0
(auch Rezidive)
Strumaresektion, beidseitig 375 2 1
(auch Rezidive)
Hemithyreoidektomie 270 0 0
(auch Rezidive)
Hemithyreoidektomie, 647 6 0
Strumaresektion Gegenseite
Thyreoidektomie 45 1 0
Parathyreoidektomie 15 0 0
Häufigkeit 1 487 9 1*
(0,6 %) (0,07 %)
* Die Parese bestand auch nach einem Jahr noch unverändert.
´Tabelle 21C´
Art und Häufigkeit der Operationen (bezogen auf die gefährdeten Nerven)
in Würzburg von 1998 bis 1999
Operation Anzahl Parese des N. recurrens
passager permanent
Strumaresektion, einseitig 74 2 0
(auch Rezidive)
Strumaresektion, beidseitig 22 2 0
(auch Rezidive)
Hemithyreoidektomie 15 1 0
(auch Rezidive)
Hemithyreoidektomie, 30 1 0
Strumaresektion Gegenseite
Thyreoidektomie 9 1 0
Parathyreoidektomie 30 2 0
Häufigkeit 291 9 0
(3,1 %) (0 %)
´Tabelle 31C´
Häufigkeit der Verlaufstypen des Ramus externus des N. laryngeus superior.
Untersuchung Patienten nicht identifiziert Typ 1 Typ 2a Typ 2b
(Anzahl) (Prozent) (Prozent) (Prozent) (Prozent)
Cernea 1992*1 30 3 60 17 20
Cernea 1995*2 (nur Struma) 13 8 23 15 54
Würzburg 49 2 52 33 13
*1 Cernea et al.: Head Neck 1992; 14: 380–383. *2 Cernea et al.: Am J Otolaryngol 1995; 16: 307–311.
