Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz leiden in fast 70% der Fälle an einer schlafbezogenen Atmungsstörung. Die schlafbezogenen Atmungsstörungen lassen sich in die obstruktive und zentrale Schlafapnoe unterteilen. Die zentrale Schlafapnoe tritt am häufigsten in Form eines periodischen Atemmusters (Cheyne-Stokes-Atmung) auf. Die zentrale Schlafapnoe ist ein Marker einer fortgeschrittenen Herzinsuffizienz und unbehandelt bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz mit einer erhöhten Mortalität verbunden. Ein neuer Therapieansatz für die Behandlung der zentralen Schlafapnoe ist der implantierbare, transvenöse Nervus-Phrenicus-Stimulator. In der Studie soll untersucht werden, ob durch eine Therapie der zentralen Schlafapnoe mittels Stimulation des Nervus Phrenicus positive Effekte auf den kardiovaskulären Funktionsstatus nachzuweisen sind. Dazu zählen Auswirkungen auf die Herzfunktion sowie auf belastungsphysiologische Parameter. Von den weltweit 430 Patienten mit implantierten Nervus-Phrenicus-Stimulator konnten in diese Pilotstudie neun Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz, zentraler Schlafapnoe mit Cheyne-Stokes-Atmung und implantiertem Nervus-Phrenicus- Stimulator eingeschlossen werden. Alle Studienteilnehmer wurden im Schlaflabor vor und nach Implantation des Nervus-Phrenicus-Stimulators untersucht. Während der beiden Aufenthalte im Schlaflabor erfolgte eine Polysomnografie, eine Echokardiografie und eine Spiroergometrie sowie eine Laboruntersuchung des Herzinsuffizienzmarkers N- terminal pro-brain-natriuretic peptide (NT-proBNP). Bei sechs Patienten ergab sich eine Reduktion des zentralen Apnoe-Index um ≥50% mit vollständiger Eliminierung des periodischen Atemmusters (zentrale Schlafapnoe mit Cheyne-Stokes-Atmung). Bei dieser Patientengruppe konnte ein Anstieg der mittleren linksventrikulären Ejektionsfraktion von 42,83 +/- 19,29 % auf 48,17 +/- 11,58 % festgestellt werden. Des Weiteren wurde eine Reduktion diastolischer (E/E ́, linksventrikulärer enddiastolischer Durchmesser, linksatriales Volumen) und rechtsventrikulärer Funktionsparameter (Tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE) ermittelt. Der an die Nierenfunktion angepasste Laborwert NT-proBNP nahm bei diesen sechs Patienten von durchschnittlich 700,00 +/- 837,36 pg/ml auf durchschnittlich 477,20 +/- 376,48 pg/ml ab. Ferner zeigte sich ein Absinken der maximalen Sauerstoffaufnahme bei Reduktion des zentralen Apnoe-Index um ≥50% von durchschnittlich 1465,50 +/- 400,84 ml/min auf durchschnittlich 1255,50 +/- 459,08 ml/min. Eine Stabilisierung der Atmung bei Eliminierung des periodischen Atemmusters durch die Nervus-Phrenicus-Stimulation zeigte positive Effekte auf die systolische und diastolische Herzfunktion, jedoch nicht auf den in der Studie verwendeten rechtsventrikulären Funktionsparameter TAPSE sowie den globalen Marker der kardiopulmonalen Belastbarkeit VO2max (maximale Sauerstoffaufnahme). Es zeigten sich wechselseitige Beziehungen zwischen der chronischen Herzinsuffizienz und der zentralen Schlafapnoe. Größer angelegte, multizentrische Studien müssen die Ergebnisse dieser Pilotstudie überprüfen und weitere Auswirkungen des Neurostimulators beispielsweise auf die Lebensdauer von Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz und zentraler Schlafapnoe untersuchen.
70% of patients with chronic heart failure (CHF) also suffer from sleep-disordered breathing. Sleep-related breathing disorders are mainly divided in two groups: obstructive and central sleep apnea. Central sleep apnea (CSA) most frequently appears as a periodic breathing pattern (Cheyne-Stokes-Respiration, CSR). CSA is a significant sign of an advanced heart failure and connected with elevated mortality in patients with CHF. The implantable phrenic nerve stimulator is a new therapeutic treatment concept of CSA. We investigated, if treatment of CSA using the phrenic nerve stimulator device results in positive effects on cardiovascular function. This included consequences on cardiac function parameters as well as effort driven physiological parameters. The worldwide number of patients with an implanted phrenic nerve stimulation system (PNS) is 430, of which nine male patients with CHF, CSA and CSR were included in this pilot study. The study participants were investigated in our sleep laboratory before and after implantation of the neurostimulator, using polysomnography, echocardiography and spiroergometry measurement and N-terminate pro brain natriuretic peptide (NT-proBNP) as blood chemistry marker of heart failure. In six patients we saw a reduction of more than 50% in the central apnea index (CAI) in combination with a complete elimination of the periodic breathing pattern CSA-CSR. This group of patients showed an increase of the left ventricular ejection fraction (LV-EF) from 42,83 +/- 19,29 % to 48,17 +/- 11,58 %. Furthermore, we determined a reduction in diastolic (E/E ́ relation, left ventricular end-diastolic diameter, left atrial volume) and right ventricular (tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE) function parameters. The laboratory examination of the NT-proBNP (adapted on kidney function) was reduced in these six patients from an average of 700,00 +/- 837,36 pg/ml to an average of 477,20 +/- 376,48 pg/ml. In addition, the peak oxygen uptake capacity VO2max showed a reduction from 1465,50 +/- 400,84 ml/min to 1255,50 +/- 459,08 ml/min. In patients with a drop of CAI of more than 50% the elimination of the periodic breathing pattern by PNS established a breathing stabilization as well as positive effects on systolic and diastolic heart function but failed to improve the right ventricular function parameter TAPSE and the global marker of cardiopulmonary capacity VO2max. We could show an interrelationship between CHF and CSA. The encouraging results of this pilot study will need to be proved in multicentric studies. Further effects of PNS on life expectancy for patients with CHF and CSA should be investigated.
