Das Obesitas-Hypoventilationssyndrom (OHS) ist durch die folgende Trias definiert.
Die Diagnose setzt den Ausschluss anderer Ursachen einer Hypoventilation (neuromuskuläre Erkrankungen, Thoraxwandveränderungen, Lungengerüsterkrankungen usw.) voraus1)2).
1956 prägten Burwell et al. für Patienten mit extremer Adipositas und Somnolenz den Begriff „Pickwick-Syndrom“ in Anlehnung an den Roman von Dickens1). In den folgenden Jahrzehnten blieb die Abgrenzung zwischen OHS und OSA jedoch unklar. 1999 klassifizierte die American Academy of Sleep Medicine (AASM) die Ursachen der Hyperkapnie am Tag in „obere Atemwegsobstruktion dominant (OSA)“ und „Hypoventilation dominant (OHS)“ und etablierte damit die offizielle Definition des OHS1).
Etwa 90 % der OHS-Patienten haben eine begleitende OSA, während die restlichen etwa 10 % eine Schlafhypoventilation ohne obstruktive Ereignisse aufweisen2).
Die geschätzte Prävalenz des OHS in der allgemeinen US-Bevölkerung beträgt etwa 0,15–0,3 %1). Die Prävalenz steigt mit zunehmendem BMI deutlich an.
Die Prävalenz des OHS in der OSA-Patientenpopulation wird mit 10–20 % angegeben2). Die Diagnose wird oft verzögert, in der Regel erstmals im Alter von 40–60 Jahren gestellt. Etwa 75 % werden fälschlicherweise als chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) diagnostiziert2).
Der genaue Mechanismus der mit OHS verbundenen Sehstörungen ist nicht vollständig geklärt, aber es wurden Zusammenhänge mit Papillenödem (Papilledema) und Zentralvenenverschluss der Netzhaut (CRVO) berichtet. Darüber hinaus sind mit OSA, das eng mit OHS verwandt ist, assoziierte Augenerkrankungen bekannt: Floppy-Eyelid-Syndrom (FES), Glaukom, Keratokonus, nicht-arteriitische anteriore ischämische Optikusneuropathie (NAION) und zentrale seröse Chorioretinopathie (CSCR).
OSA ist durch wiederholte Apnoen und Hypopnoen aufgrund eines Kollapses der oberen Atemwege während des Schlafs gekennzeichnet. OHS unterscheidet sich dadurch, dass zusätzlich zur OSA auch im Wachzustand eine persistierende Hyperkapnie mit PaCO₂ >45 mmHg vorliegt. Etwa 90 % der OHS-Patienten haben eine begleitende OSA, während etwa 10 % einen hypoventilatorischen Typ ohne OSA aufweisen.
Die systemischen Symptome des OHS sind wie folgt.
Zu den subjektiven ophthalmologischen Symptomen gehören die folgenden.
Papillenödem
Bilaterale Schwellung der Sehnervenpapille : mit Blutungen und venöser Stauung. Der Hauptmechanismus ist Hyperkapnie → zerebrale Vasodilatation → erhöhter intrakranieller Druck → erhöhter Venendruck der Sehnervenpapille.
Eine weitere Hypothese: Es wird auch ein Anstieg des intrakraniellen Drucks während des Schlafs aufgrund der Apnoe-Hypoxämie bei OSA sowie ein Anstieg des intrakraniellen Drucks durch Kompression des Sinus transversus vorgeschlagen.
CRVO
Zentralvenenverschluss der Netzhaut: Ein- oder beidseitig treten venöse Schlängelung und Erweiterung, flammenartige Blutungen, leichte Papillen- und Makulaödeme auf.
Hypothese zum Mechanismus: Die hypoxieinduzierte Erweiterung der zentralen Netzhautarterie komprimiert die benachbarte zentrale Netzhautvene. Auch die lokale Blutviskositätserhöhung im Zusammenhang mit dem Papillenödem spielt eine Rolle.
FES
Floppy-Eyelid-Syndrom: Zustand, bei dem sich das Oberlid leicht nach oben umstülpen lässt. Tritt bei 2–33 % der OSA-Patienten auf. Ursache ist eine Schwächung des Tarsalmuskels, und es tritt meist auf der Seite auf, auf der geschlafen wird.
Beidseitige Fälle: deuten auf abwechselnde Seitenlage oder Bauchlage hin.
Nicht-arteriitische anteriore ischämische Optikusneuropathie
Nicht-arteriitische anteriore ischämische Optikusneuropathie: gekennzeichnet durch plötzliche, schmerzlose einseitige Sehverschlechterung, Papillenödem und relativen afferenten Pupillendefekt (RAPD).
Zusammenhang mit OSA: OSA-Patienten haben ein 16 % höheres Risiko, eine nicht-arteriitische anteriore ischämische Optikusneuropathie zu entwickeln, wobei eine Kombination aus Hypoxie, oxidativem Stress und erhöhtem intrakraniellen Druck während der Apnoen eine Rolle spielt.
Anfangs gibt es oft keine subjektiven Symptome außer einer vorübergehenden Sehtrübung (beidseitig) für einige Sekunden. Wenn der erhöhte intrakranielle Druck mehrere Monate anhält, kommt es zu einer nasalen unteren oder konzentrischen Gesichtsfeldeinschränkung, gefolgt von einer Sehverschlechterung. Eine beidseitige Abduzensparese kann ebenfalls auftreten.
OHS-Patienten haben im Vergleich zu nicht-hyperkapnischen adipösen Patienten ein signifikant höheres Risiko für folgende Komplikationen 2).
Für die Diagnose des OHS müssen alle drei folgenden Bedingungen erfüllt sein.
| Untersuchung | Ziel | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Arterielle Blutgasanalyse | Bestätigung des PaCO₂ im Wachzustand | Für die endgültige Diagnose unerlässlich |
| Polysomnographie | Diagnose von schlafbezogenen Atmungsstörungen | Beurteilung der nächtlichen Hypoventilation |
| Serum-Bikarbonat | Screening | ≥27 mmol/L: Sensitivität 92%, Spezifität 50%1) |
Bei Vorliegen eines Papillenödems ist die Abgrenzung zur idiopathischen intrakraniellen Hypertension (IIH) wichtig. IIH tritt bei jungen, adipösen Frauen auf, mit erhöhtem intrakraniellem Druck, aber normalem PaCO₂. Im Gegensatz dazu geht das OHS mit Hyperkapnie einher, die über eine zerebrale Vasodilatation den intrakraniellen Druck erhöht. CT oder MRT schließen raumfordernde Läsionen und Hydrozephalus aus, und die MRV bestätigt Stenosen oder Verschlüsse der zerebralen Sinusvenen.
Bei adipösen Patienten (insbesondere BMI >40) mit übermäßiger Tagesschläfrigkeit, morgendlichen Kopfschmerzen und Dyspnoe ist bei einem Serum-Bikarbonat ≥27 mmol/L ein OHS zu vermuten. Die Diagnose wird durch eine arterielle Blutgasanalyse mit einem PaCO₂ >45 mmHg bestätigt.
Die Säulen der OHS-Behandlung sind die positive Atemwegsdrucktherapie (PAP-Therapie) und Gewichtsreduktion.
CPAP
Kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck : Erstlinientherapie bei OHS mit schwerer OSA (AHI≥30). Hält während des Schlafs einen konstanten positiven Druck aufrecht, um einen Kollaps der oberen Atemwege zu verhindern.
Wirksamkeitsrate: Bei 57 % der Patienten verschwinden die respiratorischen Ereignisse. Bei Versagen ist ein Wechsel zu BiPAP zu erwägen.
NIV (BiPAP usw.)
Nicht-invasive Beatmungstherapie: Erstlinientherapie bei leichter oder fehlender OSA. Auch bei CPAP-Versagen indiziert.
Erfolgsrate in der Akutphase: Die Erfolgsrate der NPPV bei akuter hyperkapnischer respiratorischer Insuffizienz (AHRF) beträgt etwa 84 %4).
Die Langzeitwirksamkeit von NIV und CPAP ist vergleichbar. CPAP kann unabhängig vom Schweregrad des Ausgangs-PaCO₂ verordnet werden. Wenn sich die Hyperkapnie nach 2–3 Monaten nicht bessert, wird ein Wechsel zu NIV empfohlen2).
Eine deutliche Gewichtsabnahme durch herkömmliche Methoden oder bariatrische Chirurgie verbessert die Lungenfunktion, die Atemmuskelkraft und schlafbezogene Atemstörungen.
In der Studie von Sugerman et al. verbesserten sich bei 61 OHS-Patienten nach bariatrischer Chirurgie der PaO₂ von 53 auf 73 mmHg und der PaCO₂ von 53 auf 44 mmHg ein Jahr postoperativ. Bei der 5-Jahres-Nachuntersuchung war der PaO₂ jedoch auf 68 mmHg gesunken, der PaCO₂ auf 47 mmHg gestiegen und der BMI von 38 auf 40 kg/m² erhöht, was die Herausforderung der langfristigen Aufrechterhaltung der Effekte zeigt2).
Seit der Verbreitung der CPAP wird sie seltener durchgeführt, bleibt aber als letzte Option, wenn andere Behandlungen versagen. Sie kann die alveoläre Ventilation durch Umgehung der oberen Atemwege verbessern, beeinflusst jedoch nicht die CO₂-Produktion oder die OHS-spezifische Muskelschwäche.
Bei Papillenödem ist die Behandlung der Grunderkrankung OHS (Senkung des intrakraniellen Drucks durch PAP-Therapie und Gewichtsreduktion) am wichtigsten. Als medikamentöse Therapie zur Senkung des intrakraniellen Drucks werden auch Acetazolamid (Diamox, nicht erstattungsfähig) und Mannitol verabreicht. Wenn der intrakranielle Druck frühzeitig gesenkt wird, bildet sich die Stauungspapille schnell zurück und die Sehfunktion bleibt erhalten. Bei verzögerter Behandlung kann es jedoch zu irreversiblen Sehstörungen kommen.
Bei CRVO richtet man sich nach der allgemeinen CRVO-Behandlung (z. B. Anti-VEGF-Therapie), jedoch ist die Behandlung der OHS als Grunderkrankung unerlässlich.
Bei OHS mit schwerer OSA (AHI≥30) ist CPAP die erste Wahl. Bei leichter oder fehlender OSA oder wenn sich die Hyperkapnie nach 2–3 Monaten trotz ausreichender CPAP-Adhärenz nicht bessert, sollte ein Wechsel zu BiPAP (NIV) erwogen werden.
Die Pathophysiologie des OHS umfasst mehrere komplexe Mechanismen.
Hyperkapnie erweitert die Hirngefäße und führt zu einem Anstieg des intrakraniellen Drucks (ICP). Dadurch steigt der Venendruck an der Papille, was ein Papillenödem verursacht. Bei OSA-Patienten wird vermutet, dass die Hypoxämie während der Apnoe-Episoden auch im Schlaf den ICP erhöht. Zudem wird eine Kompression des Sinus transversus als Ursache für einen erhöhten ICP diskutiert.
An der Entstehung einer CRVO sind mehrere Mechanismen beteiligt.
Diese Veränderungen wirken zusammen und erhöhen das Risiko für die Entwicklung eines CRVO bei Patienten mit OHS.
Für OHS gibt es derzeit keine weit verbreitete Schweregradskala. Die ERS-Taskforce hat ein System vorgeschlagen, das die Hypoventilation bei Adipositas in fünf Stadien (Stadium 0–4) einteilt1). Cabrera Lacalzada und Diaz-Lobato schlugen eine Klassifikation in leicht, mittelschwer und schwer vor, basierend auf PaCO₂, PaO₂, BMI und AHI im Wachzustand1). Keine dieser Klassifikationen wurde jedoch in großen prospektiven Studien validiert, und der klinische Nutzen ist nicht etabliert.
Inkretintherapien wie GLP-1-Rezeptoragonisten zeigen eine signifikante Gewichtsabnahme bei der Behandlung von Adipositas, jedoch wurde nach Absetzen eine Gewichtszunahme und eine Umkehrung der kardiometabolischen Verbesserungen berichtet. Die Wirksamkeit bei OHS ist noch weitgehend ungeklärt2).
In einer französischen retrospektiven Kohorte von Gachelin et al. (102 adipöse Kinder, Durchschnittsalter 10,5 Jahre) wurde bei 3,9 % OHS diagnostiziert7). Die pädiatrische OHS wird derzeit durch Extrapolation von Erwachsenendaten behandelt, und es besteht dringender Bedarf an der Etablierung pädiatrischer Prävalenz, Diagnosekriterien und Behandlungsprotokolle.
Digitale Gesundheitstechnologien wie Fernüberwachung und Feedbacksysteme werden auf ihr Potenzial untersucht, die Adhärenz der PAP-Therapie und das umfassende Management des OHS zu verbessern.
