Implantace stimulátoru vagového nervu při léčbě epilepsie u 126 pacientů – chirurgická technika, komplikace

Overview

Úvod: Stimulace vagového nervu je paliativní výkon u farmakorezistentní epilepsie ke snížení frekvence a intenzity záchvatů. Při implantaci vagového stimulátoru se umístí elektroda na krční úsek levého vagového nervu a generátor stimulátoru do podkožní kapsy, nejčastěji v podklíčkové oblasti.

Metody: Od března 1998 do listopadu 2019 jsme na Neurochirurgické klinice dětí a dospělých 2. LF UK a FN Motol provedli 196 operací spojených s vagovou stimulací. Z toho 126 operací byla levostranná primoimplantace vagového stimulátoru pro farmakorezistentní epilepsii. V našem souboru bylo 69 žen a 57 mužů s průměrným věkem 22±12,4 roku. Nejmladšímu pacientovi bylo 2,1 roku a nejstaršímu bylo 58,4 roku.

Výsledky: V našem souboru jsme zaznamenali komplikace u 9 pacientů (7,1 %). Pooperační infekce se vyskytla u dvou pacientů (1,6 %), poruchy srdečního rytmu se objevily ve dvou případech (1,6 %), u jednoho pacienta došlo peroperačně k významnému krvácení (0,8 %). U tří pacientů se objevila paréza zvratného nervu (2,4 %) a u jednoho z těchto pacientů se souběžně projevila pooperačně těžká dysfagie (0,8 %). U jednoho pacienta (0,8 %) při extrastimulaci magnetem docházelo k výrazné déletrvající křeči v hrdle. Extra přidaným benefitem vagové stimulace u jedné pacientky bylo výrazné snížení pravidelných krutých bolestí hlavy.

Závěr: Stimulace vagového nervu je možnou alternativou pro pacienty s farmakorezistentní epilepsií, u kterých není vhodná resekční operace. Implantace vagového stimulátoru je poměrně bezpečná operační technika.

Klíčová slova:

epilepsie − epileptochirurgie − stimulace vagového nervu – VNS − komplikace

Úvod

Epilepsie je nejčastější chronické onemocnění centrálního nervového systému (CNS) projevující se opakovanými nevyprovokovanými epileptickými záchvaty s neurobiologickými, kognitivními, psychologickými a sociálními následky [1]. Prevalence epilepsie v České republice je 0,5−1 % (50–100 tisíc epileptiků). Incidence je 50 nově diagnostikovaných epilepsií na 100 tisíc obyvatel za rok [2]. Základem terapie je medikamentózní léčba antiepileptiky a režimová opatření [3]. Přesto u některých pacientů není dosaženo kompenzace epilepsie ani při podávání adekvátně zvolených a dostatečně dávkovaných antiepileptikách v různých kombinacích [4]. Tito farmakorezistentní pacienti jsou dále vyšetřováni na specializovaných epileptologických pracovištích a je zvažována neurochirurgická resekční operace. U pacientů, u nichž ani komplexní vyšetření neumožní naplánování resekční operace – riziko operační resekce je příliš vysoké nebo pacient resekci odmítá – můžeme zvážit stimulaci vagového nervu jako paliativní proceduru.

První implantace vagového stimulátoru (VNS) byla provedena v USA v roce 1988 [5] a metoda byla schválena ke klinickému použití v roce 1997 po klinických studiích bezpečnosti a účinnosti [6,7]. První implantace VNS v České republice proběhla již v roce 1997.

Mechanismem účinku VNS je aktivace nemyelinizovaných C vláken vagového nervu během elektrické stimulace, čímž dochází k desynchronizaci elektroencefalografické aktivity neuronů prostřednictvím tractus solitarius a retikulární formace [8]. K desynchronizaci také přispívá snížení excitačních a zvýšení inhibičních neurotransmiterů [9]. Současnými indikacemi k vagové stimulaci jsou multifokální epilepsie, idiopatická generalizovaná epilepsie, symptomatická generalizovaná epilepsie, tonicko-atonické záchvaty, Lennox-Gastautův syndrom a neúspěšná resekční operace [7,10–18].

Snížení frekvence nebo intenzity záchvatů vede ke zlepšení kvality života asi u dvou třetin pacientů s implantovaným vagovým stimulátorem a s prodlužující se dobou od implantace je snížení počtu záchvatů výraznější [6,7,19–24]. U těchto pacientů nejde pouze o snížení počtu záchvatů, ale zlepšují se konkomitantně i kognitivní funkce, paměť, nálada, kvalita života a u dětí školní docházka [25–30].

Operační výkony u stimulace vagového nervu rozdělujeme do tří skupin. Zaprvé jde o primoimplantace vagového stimulátoru – tedy operační umístění elektrody na krční úsek vagového nervu a umístění generátoru do podklíčkové oblasti (Obr. 1). Druhým typem operace je výměna generátoru při vybití baterie nebo vzácněji při výměně za novější typ umožňující jiné stimulační parametry. Do třetí skupiny je možné zařadit ostatní výkony – například výměnu elektrod při malfunkci, explantaci generátoru a elektrod při neúčinnosti nebo nutnosti vyšetření magnetickou rezonancí nebo revize pro infekci. Tato práce bude dále popisovat chirurgickou techniku primoimplantací. Výměny generátoru jsou poměrně jednoduché zákroky a výkony ze třetí skupiny jsou méně časté s často individuálním přístupem a operační technikou. Stimulace vagového nervu jako paliativní léčba refrakterní epilepsie je využívána na našem pracovišti od března 1998. Obsahem této publikace je popis operačního postupu při primoimplantacích a výsledky souboru 126 dětských i dospělých pacientů s posouzením a rozborem chirurgických komplikací. Indikační kritéria k zavedení VNS, stimulační protokoly a výsledky VNS při redukci epileptických záchvatů nejsou obsahem této publikace, jsou sledována a publikována odděleně spolupracujícími neurology pro neurologicko-epileptologickou komunitu. Indikace k vagové stimulaci v našem souboru vychází ze současných doporučení a průběžné výsledky léčby jsou ve shodě s publikovaným snížením frekvence a intenzity záchvatů asi u dvou třetin pacientů.

Metody

Set vagového stimulátoru pro primoimplantace obsahuje titanový generátor s lithium-karbonovou monofluoridovou baterií, elektrodu o délce 43 cm s dvěma kontaktními platino-iridiovými spirálovitými kotvičkami a s jednou fixační plastovou kotvičkou. Starší elektrody měly dvoukolíkové napojení na generátor, novější již mají jednokolíkový kontakt. Dále je obsahem setu podkožní tunelizátor, tři plastová fixační křidélka a šroubovák k fixaci elektrody ke generátoru.

Primoimplantace vagového stimulátoru

Pacienty přijímáme den před operačním výkonem. Často se jedná o pacienty se zvýšenou potřebou ošetřovatelské péče, a jako doprovod tedy přijímáme i jejich rodiče nebo opatrovníky. Ráno před operačním zákrokem pacient ještě dostane svoji pravidelnou dávku antiepileptik. Použijeme běžnou antibiotickou profylaxi a pacient je uveden do celkové anestezie s orotracheální intubací. Pacient leží na zádech, podložíme mu mírně ramena a hlavu natočíme asi o 30 stupňů doprava, operační stůl vykloníme částečně do antiTrendellenburgovy polohy k usnadnění venózního odtoku. Obě horní končetiny jsou podél těla na operačním stole, anesteziolog je u nohou pacienta, operatér na levé straně operačního stolu a asistent naproti. Provedeme dezinfekci a zarouškování levé strany krku a infraklavikulární krajiny. Několik centimetrů pod klíčkem vedeme kožní horizontální řez, dlouhý asi 4−6 cm a vytvoříme podkožní kapsu k budoucímu umístění generátoru stimulátoru. Podkožní kapsu vypláchneme fyziologickým roztokem. Dále v polovině vzdálenosti mezi mastoidálním výběžkem a klíčkem vedeme druhý transverzální kožní řez okolo 4 cm, jehož dorzální část přesahuje mediální okraj sternocleidomastoideálního svalu (SCM). Provedeme podkožní disekci a umístíme Gelpi rozvěrač. Platysma protneme kolmo ke kožnímu řezu vertikálně a disekcí pod svalem po povrchové krční fascii připravíme prostor pro umístění kličky elektrody. Pod mediální hranu SCM usadíme Weitlanerův tupý rozvěrač a ostře preparujeme skrze intermuskulární fascii podél musculus omohyoideus a thyreohyoideus ke karotické arterii. Při preparaci se můžeme řídit hmatným pulzem. Karotická arterie je zde v rámci nervově-cévní krčního svazku zavzata do vazivového obalu vagina carotica společně s vnitřní jugulární žílou, horní větví ansa cervicalis a vagovým nervem. Dále již pokračujeme pod operačním mikroskopem. Protneme vaginu caroticu a směřujeme do prostoru mezi karotidu ležící mediálně a vnitřní jugulární žílu, která je laterálně. Povrchově mezi jugulární žílou a karotidou leží horní větev ansa cervicalis. Většinou je rozlišení od vagového nervu jednoznačné – nerv leží povrchově, je slabší a často hlavní kmen nebo jeho větve zatáčejí do podkoží. Nerv se snažíme mobilizovat na stranu a nepřerušit. Zcela výjimečně musíme větev ansy nebo i hlavní kmen protnout při obtížném anatomickém přístupu. Toto v sérii našich pacientů nevedlo k žádné prokazatelné morbiditě. Pokračujeme preparací do hloubky mezi karotidu a jugulární žílu a zde se nalézá vagový nerv. Je silnější než ansa, a pokud má v této výšce větev, je velice slabá, směřuje paralelně s hlavním kmenem a zůstává v hluboké vrstvě. Nerv uvolníme v délce asi 3–4 cm se zachováním perineuria a vasa vasorum. Můžeme si pomoci také podvlekem nervu, který použijeme k malému oddálení nervu od přilehlých struktur. Vagový nerv lze také po jeho mobilizaci podložit plastovou nebo papírovou podložkou k usnadnění další manipulace. Pomocí tunelizátoru protáhneme distální část elektrody s napojovacím kolíkem podkožně z krční rány do infraklavikulární, předem připravené podkožní kapsy (Obr. 2). V krční ráně vytvoříme dvě smyčky elektrody v podkoží a distální konec přiložíme k vagovému nervu tak, aby konec elektrody byl co nejvíce kraniálně. Začneme fixovat elektrodu na vagový nerv pomocí spirálovitých kotviček. Nejprve umístíme plastovou fixační kotvičku na kaudální část nervu, poté prostřední – pozitivní – kontaktní spirálovitou kotvičku na prostředek nervu a nakonec negativní kontaktní kotvičku (nejvíce distálně na elektrodě) zajistíme na kraniální část mobilizovaného vagového nervu (Obr. 3). Po připnutí elektrody k nervu napojíme elektrodu v infraklavikulární části do generátoru a zajistíme šroubem – utahujeme do dvou kliknutí. Provedeme prvý test zařízení pomocí sterilně zabaleného programovacího zařízení. Testovací sekvence trvá asi 1 minutu s parametry 1 mA, 550 µs, 20 Hz a změříme impedanci elektrody. Vysoká impedance nad 2000 Ω znamená buď špatný kontakt elektrody, nebo její malfunkci. Při testovací sekvenci musí být anesteziologický tým ve střehu, může dojít k závažné bradykardii nebo asystolii. U některých typů stimulátoru se dále otestuje schopnost adekvátně zaznamenávat hodnoty srdeční frekvence porovnáním s daty na anesteziologickém monitoru. Pokud první test proběhl úspěšně, vložíme generátor do podkožní kapsy na hrudníku. Z krční rány vyjmeme Weitlanerův rozvěrač, provedeme kontrolu hemostázy a pomocí dvou až tří plastových křidélek fixujeme elektrodu proti dislokaci k hluboké i povrchové krční fascii. Z kosmetických důvodů je důležité, aby fixační křidélka i smyčky elektrody byly pod platysmou. Provedeme suturu obou ran po jednotlivých vrstvách. Na konci výkonu zkontrolujeme programátorem opět impedanci elektrody. Pacient je vyveden z celkové anestezie, a pokud výkon proběhl bez komplikací, nepotřebuje intenzivní péči a je přeložen zpět na standardní oddělení. Pooperační rentgenové vyšetření implantovaného systému není nutné. Vlastní nastavení iniciální stimulační sekvence obvykle provádíme první pooperační den, před propuštěním do domácího ošetřování. Nastavení stimulátoru, různé typy sekvencí a magnetem spouštěná extrastimulace již nejsou předmětem tohoto sdělení.

Výsledky

Od března 1998 do listopadu 2019 jsme na Neurochirurgické klinice dětí a dospělých 2. LF UK a FN Motol provedli 196 operací spojených s vagovou stimulací. Z toho 126 operací byla výše popsaná levostranná primoimplantace vagového stimulátoru pro farmakorezistentní epilepsii. V našem souboru 126 pacientů bylo 69 žen a 57 mužů s průměrným věkem 22±12,4 roku. Nejmladšímu pacientovi bylo 2,1 roku a nejstaršímu bylo 58,4 roku. Dvacet dva pacientů bylo mladších deseti let a pouze tři pacienti byli starší než 50 let. VNS stimulátor Model 100 jsme implantovali 2×, Model 101 22×, Model 102 28×, Model 103 56× a Model 106 18×.

V našem souboru operací jsme zaznamenali komplikace u 9 pacientů (7,1 %) − viz Tab. 1. Pooperační infekce se vyskytla u dvou pacientů (1,6 %), poruchy srdeční rytmu se objevily ve dvou případech (1,6 %), u jednoho pacienta jsme museli ošetřit peroperačně významné krvácení (0,8 %). U tří pacientů došlo k přechodné paréze zvratného nervu (2,4 %). U jednoho z těchto pacientů se souběžně objevila pooperačně těžká dysfagie (0,8 %). U velké části pacientů s VNS je běžná změna hlasu či dráždění na kašel v průběhu probíhající stimulace, to však neevidujeme jako komplikaci, ale jako nepříjemný důsledek léčby. U jednoho pacienta (0,8 %) však při extrastimulaci magnetem docházelo k výrazné déletrvající křeči v hrdle, která ho limitovala ve využití této extrastimulace. Extra přidaný benefit vagové stimulace jsme zaznamenali u třicetileté pacientky, kdy po zavedení VNS došlo k výraznému snížení jinak pravidelných krutých bolestí hlavy.

Infekční komplikaci jsme měli ve dvou případech – u jednoho pacienta jsme byli nuceni extrahovat celý systém, u druhého pacienta s typickým obrazem infekce kapsy generátoru a kultivačně prokázaným Staphylococcus aureus jsme byli schopni infekci kompletně vyléčit při ponechání celého funkčního systému in situ. Pacient dostával kombinaci antibiotik 6 týdnů – Rifampicin (Eremfat, StadaArzneimittel®) 300 mg po 8 hod. a ofloxacin (Ofloxin, Zentiva®) 400 mg po 12 hod. Jako základní antibiotikum byl použit Rifampicin pro svůj účinek na stafylokokový biofilm. Pacient podstoupil pouze jeden kratší následný operační zákrok v lokální anestezii – vyčištění a výplach rány s mechanickým očištěním hardwaru k odstranění vznikajícího biofilmu a opětovnou resuturu rány pouze monofilamentním stehem.

Peroperační komplikací bylo v jednom případě poranění jugulární žíly s významným krvácením, které vyžadovalo chirurgickou suturu žíly. Další peroperační komplikací byla přechodná asystolie při spuštění testovací sekvence. Po ukončení testování se spontánně obnovil pravidelný srdeční rytmus. Pacient pak měl v pooperačním období nastavovány stimulační parametry velice opatrně, ale bez jakýchkoliv obtíží a arytmií. Druhou komplikací z oblasti poruch srdečního rytmu byly těžké bradykardie v souvislosti se zapnutou stimulací s následnou nutností definitivního vypnutí VNS po dvou letech od implantace. Tři pooperační parézy zvratného nervu se velice lišily jak závažností, tak i průběhem. U prvního pacienta došlo okamžitě po operačním výkonu k rozvoji chrapotu bez dušnosti a vyšetření hlasivek ukázalo inkompletní parézu levé hlasivky. Pacient se spontánně zotavil během následujících několika měsíců. Druhý pacient byl v pooperačním období zcela bez obtíží. Dva týdny po operaci mu byly navýšeny stimulační parametry a došlo k rozvoji kompletní parézy levé hlasivky. Po vypnutí VNS pacient absolvoval foniatrickou léčbu a ke kompletnímu zotavení došlo během půl roku. Poté jsme opět zahájili léčbu VNS s navyšováním stimulačních parametrů po velice malých krocích a již bez dalších komplikací. Nejzávažnějšími komplikacemi byly paréza zvratného nervu a dysfagie u třetího pacienta – třináctileté dívky –, která vedla i k opakovaným aspiracím vyžadujícím antibiotickou terapii. Naštěstí i zde došlo ke spontánnímu zotavení všech funkcí, ale až v období jednoho roku od implantační operace.

Poruchy elektrody, dané většinou mechanickým prasknutím v krční oblasti, se nezařazují mezi chirurgické komplikace. U starších elektrod se spíše jedná o přirozenou únavu materiálu. Vzhledem k důležitosti sběru dat při sledování životnosti elektrod údaje přesto publikujeme. Prasklou nefunkční elektrodu jsme zaznamenali u pěti pacientů, tří mužů a dvou žen s průměrným věkem 20±16 let. Porucha funkce elektrody nastala 10,4±5,5 roku od implantace, respektive přesně – 15,4, 7,3, 12, 2,4 a 15 let od zavedení.

Diskuze

Varianty a modifikace operační techniky

Standardní technika implantace vagového stimulátoru byla popsána v mnoha studiích a v různých variantách je používána dodnes [6–8,10,23,31]. Stimulační elektroda se většinou umisťuje na levém vagovém nervu, protože pravý nerv inervuje sinoatriální uzel a jeho stimulace by mohla vést k bradykardii nebo asystolii [32]. Pacientům, u nichž levostranná implantace není možná (infekce, riziko poranění cév), je však za pečlivého monitorování srdečního rytmu možno provést i pravostrannou implantaci. To bylo nejdříve prokázáno studií na zvířecím modelu [33] a poté referováno v několika studiích na malých souborech pacientů či kazuistik [34–36]. Další technickou variantou je implantace metodou jedné incize [37,38]. Z transverzální incize v dolní části krku je umístěna jak elektroda na vagový nerv, tak provedena podkožní disekce pod klíčkem a umístěn generátor. Hlavní nevýhodou tohoto postupu je hlavně riziko poškození elektrody při výměně generátoru a dále jistě i kosmeticky větší jizva na krku. Z technického hlediska jsou možné různé varianty umístění generátoru. Kožní incize může být umístěna v přední axilární čáře vertikálně nebo horizontálně infraklavikulárně a generátor se může implantovat do podkožní nebo subpektorálně připravené kapsy [39]. Pro nespolupracující kognitivně postižené děti byla popsána i technika umístění generátoru VNS na záda interskapulárně k zabránění opakovanému škrábání a manipulacím s ránou, které vedly v předchozím pooperačním průběhu k rozpadu rány a sekundární infekci [40].

Komplikace – porovnání

Celková incidence komplikací v předchozích publikovaných souborech se pohybuje od 2,5 % do 16,8 % [17,24,41–43]. V našem souboru operací jsme zaznamenali komplikace u 9 pacientů (7,1 %).

Infekce patří mezi vážné komplikace spojené s operacemi VNS. Incidence pooperačních infekcí je podle publikovaných dat mezi 2–6 % [43–46]. Většina infekcí se klinicky projeví do čtyř týdnů od implantace jako zarudnutí a otok rány, často bývá i depo tekutiny nebo hnisu v podkoží. Celkové příznaky, jako horečka a schvácenost, velice často nemusejí být přítomny. Stejně tak může být i normální vyšetření hladiny C-reaktivního proteinu (CRP) a množství bílých krvinek (WBC). Zánět může postihnout ránu v krční oblasti nebo častěji na hrudníku v oblasti implantace generátoru. Infekce rány v oblasti generátoru se také nazývají „pocket infections“ [47]. Nejčastějším vykultivovaným patogenem je Staphylococcus aureus. Jako rizikový faktor VNS infekcí byl prokázán nízký body mass index (BMI) a nižší inteligenční kvocient (IQ) [48]. Jednoznačný postup léčby pooperačních VNS infekcí není zcela jasný. Standardním a nejagresivnějším postupem je chirurgické vyjmutí celého systému jako cizího tělesa, vyčištění ran a podání systémových antibiotik podle výsledků kultivací a citlivosti [16,45,46]. Po zhojení infekce je pak možné uvažovat o reimplantaci systému. Tento postup zatíží pacienta rozsáhlejším výkonem s nutností opětovné disekce vagového nervu z jizvy v oblasti krčního cévního svazku a v případě reimplantace by se jednalo o další preparaci nervu a další eventuální riziko poškození [45,49,50]. Samotná antibiotická léčba infekce většinou krátkodobě potlačí klinické projevy, ale v dlouhodobém horizontu dochází velice často k recidivě (73–100 %) [47,51]. Jedním z důvodů může být vytvoření biofilmu na povrchu implantovaného hardwaru s omezeným průnikem antibiotik [52]. Protože nejčastějším patogenem je při těchto infekcích Staphylococcus aureus, nejvhodnější volbou do antibiotické kombinace je Rifampicin jako nejúčinnější lék proti stafylokokovému biofilmu [52–54]. Vzhledem k omezené účinnosti samotných antibiotik byly navrženy a publikovány některé postupy léčby s částečným nebo kompletním zachováním hardwaru (salvage procedures) [55,56].

Poruchy srdečního rytmu po operacích VNS jsou spíše vzácné a ve shodě s našimi zkušenostmi se dělí na peroperační a s opožděným nástupem účinku [57,58]. Peroperační bradykardie nebo asystolie jsou spouštěny zahájením testovací sekvence. Dle publikovaných dat i naší zkušenosti se však již v dalším pooperačním období nijak neprojevují a nebrání ve využití VNS. Druhá skupina poruch srdečního rytmu vzniká při navyšování stimulačních parametrů a svým negativním účinkem na pacienta může vést až k nutnosti vypnutí či odstranění vagového stimulátoru.

Poškození či zlomenina elektrod se v publikovaných souborech udává mezi 6,5 až 8 % [41−43,59]. Ojediněle je poškození elektrody v souvislosti s proběhlým úrazem v oblasti krku [60], ve většině případů ale dochází k malfunkci elektrody bez jasného vyvolávajícího momentu.

Publikovaná data ukazují pooperační incidenci poranění zvratného nervu u 1–5,6 % pacientů [6,24,41–43,50]. U většiny z nich však naštěstí dojde ke spontánnímu zotavení. V námi prezentovaném souboru došlo u tří pacientů k přechodné paréze zvratného nervu (2,4 %).

Vývoj vagové stimulace

Budoucnost vagové stimulace se jistě bude dále rozvíjet v technické rovině – vývoj longitudinálních elektrod či metod neinvazivní vagové stimulace [61,62]. Další možností je rozšíření spektra indikací pro VNS i mimo epilepsii. Dalšími možnými indikačními směry jsou deprese, chronické srdeční selhání, chronické bolesti hlavy a revmatoidní artritida [46].

Závěr

Péče o pacienty s farmakorezistentní epilepsií probíhá v multidisciplinárním týmu v epileptochirurgických centrech. Stimulace vagového nervu je možnou alternativou pro pacienty s farmakorezistentní epilepsií, u kterých není vhodná resekční operace. Implantace vagového stimulátoru je poměrně bezpečná operační technika.

Konflikt zájmů

Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise, s výjimkou kongresových abstrakt a doporučených postupů.

MUDr. Martin Bláha, Ph.D.

Neurochirurgická klinika dětí a dospělých

2. LF UK Praha a FN Motol

V Úvalu 84

150 06 Praha 5

e-mail: martin.blaha@fnmotol.cz