New Onset Tinnitus after High-Frequency Spinal Cord Stimulator Implantation

Abstract

De meest voorkomende complicaties van ruggenmergstimulatie (SCS) therapie zijn over het algemeen gerelateerd aan chirurgische site infectie en hardware defecten. Minder goed bekend zijn de nadelige neurologische effecten van deze therapie. Wij presenteren het geval van een patiënt die een Senza HF10 hoogfrequente ruggenmergstimulator onderging met daaropvolgende ontwikkeling van tinnitus, duizeligheid, intermitterende onwillekeurige linker gezichtsstuiptrekkingen, en periorale gevoelloosheid. Deze symptomen verdwenen na deactivering van haar apparaat. Om deze minder vaak voorkomende neurologische complicaties van SCS-therapie verder te onderzoeken, zijn een overzicht van de literatuur en een beoordeling van de U.S. Food and Drug Administration Manufacturer and User Facility Device Experience database opgenomen. Verder onderzoek op dit gebied is nodig, zodat clinici en patiënten een vollediger kennis en begrip krijgen van de mogelijke behandelingsbeperkende complicaties van ruggenmergstimulatie.

1. Inleiding

Sruggenmergstimulatie is een bewezen behandelingsmodaliteit voor een verscheidenheid van pijnpathologieën. Het eerste klinische verslag van succesvol gebruik van ruggenmergstimulatie (SCS) werd beschreven in 1967 door Shealy et al. met gebruik van een enkele epidurale elektrode geprogrammeerd op 10-50 Hz tonische frequentie. Sindsdien is de technologie van ruggenmergstimulatie in een versneld tempo vooruitgegaan. Ruggenmergstimulatortechnologie tot 2015 vertrouwde op elektrische stimulatie met lage frequentie in het 50-120 Hz-bereik met ofwel constante stroom ofwel constante spanningsgolfvormen om paresthesie voor pijnbestrijding te bereiken. Onlangs hebben nieuwe klassen van “paresthesievrije” golfvormen aangetoond dat zij de pijn op lange termijn duurzaam verlichten. Deze omvatten burststimulatie, hoge pulsdichtheid en hoogfrequente stimulatie. Meer bepaald berust hoogfrequente stimulatie op een continue golfvorm die wordt afgegeven bij 10 kHz. De eerste hoogfrequente ruggenmergstimulator die goedkeuring van de FDA kreeg, was het Senza HF10-apparaat van Nevro Corporation (Redwood City, CA)

Het precieze mechanisme van ruggenmergstimulatie is nog niet volledig opgehelderd. Bovendien zijn de nadelige neurologische effecten van deze therapie niet goed bekend of begrepen. In dit verslag presenteren wij een patiënt die aanhoudende en invaliderende tinnitus, duizeligheid en periorale gevoelloosheid ervoer met intermitterende misselijkheid, braken en diarree status na hoogfrequente ruggenmergstimulator plaatsing en activering die oploste met deactivering van het apparaat.

2. Voorstelling van de casus

De patiënte is een 50-jarige vrouw met een 4-jarige voorgeschiedenis van linker lumbale radiculopathie die werd veroorzaakt door een tilverwonding die niet oploste na een L4-5 microdiscectomie. Ze was eerder zonder succes behandeld met epidurale steroïde injecties en multimodale pijnstillers. Een zenuwgeleidingsonderzoek was onopvallend voor enige pathologie. Ze werd gediagnosticeerd met een mislukte rugoperatie syndroom en geadviseerd over haar behandelingsopties, met inbegrip van ruggenmerg stimulatie. Zij koos voor ruggenmergstimulatie met het Nevro Senza HF10-systeem. Als onderdeel van haar evaluatie voor de plaatsing van SCS werd de patiënte gezien op de polikliniek voor gedragsgeneeskunde en onderging zij pre-operatieve psychologische tests en een evaluatie door een door de raad van bestuur gecertificeerde psycholoog. Haar psychologisch beoordelingsprofiel suggereerde een hoge waarschijnlijkheid van een goed postoperatief resultaat. Ze had een voorgeschiedenis van depressie en angst, die beide stabiel waren en onder medische behandeling. De patiënte onderging een probleemloze SCS-proef met bijna 100% verlichting van haar rug- en beenpijn en wenste verder te gaan met een permanent implantaat. De permanente plaatsing verliep probleemloos, met afleidingen op dezelfde niveaus als de proefafleidingen (afbeelding 1), met de tip van de rechterafleiding bovenaan het wervellichaam T8 en de tip van de linkerafleiding halverwege het wervellichaam T9. Het apparaat werd geactiveerd in de post-anesthesie zorgafdeling met bipole instelling op elektroden 10 en 11.

(a)

(b)

(b)

(a)
(b)

Figuur 1

De eerste dag na de ingreep merkte de patiënte een zoemend of tsjirpend geluid op, voornamelijk in haar linkeroor, evenals duizeligheid, intermitterende onwillekeurige trekkingen in het linkergezicht en een perioraal gevoelloos gevoel, die allemaal nieuw voor haar waren. Ze meldde ook misselijkheid, braken en diarree, die ze in het verleden aan angst heeft toegeschreven. Ze werd vervolgens geëvalueerd door KNO rond 4 weken postoperatief en onderging een audiologische evaluatie met geen abnormale bevindingen. Er was bezorgdheid dat de tinnitus gerelateerd zou kunnen zijn aan haar stimulator. Later klaagde ze ook over pijn op de plaats van de geïmplanteerde pulsgenerator (IPG) en een prikkend gevoel. Pogingen om haar SCS-systeem te herprogrammeren met een bipoolinstelling op afleiding 4 en 5 hadden geen oplossing voor haar voortdurende neurologische symptomen. De patiënte werd vervolgens geadviseerd haar systeem te deactiveren om te zien of haar symptomen zouden verbeteren. Twee dagen na deactivering van haar systeem meldde de patiënte dat haar symptomen volledig waren verdwenen. Ze werd opnieuw geëvalueerd en er werden röntgenfoto’s van de wervelkolom gemaakt die een onveranderde positie van haar SCS-afleidingen lieten zien. Ze was niet geïnteresseerd in het reactiveren van haar systeem om te beoordelen of de symptomen zouden terugkeren. Het SCS-systeem werd vervolgens geëxplanteerd. Op het moment van explantatie waren er geen zichtbare defecten in het SCS-systeem.

3. Discussie

Dit geval vertegenwoordigt een nog niet eerder gemelde behandelingsbeperkende maar niet-levensbedreigende complicatie als gevolg van ruggenmergstimulatie. Het begin van de tinnitus en andere neurologische symptomen van de patiënte waren in de tijd gerelateerd aan de activering van haar systeem en verdwenen geleidelijk binnen een paar dagen na het deactiveren van de therapie. Bovendien had zij deze symptomen nooit eerder ervaren. In een studie van Thomson et al. waarin ruggenmergstimulatie in het bereik van 1-10 kHz werd onderzocht, rapporteerden de auteurs dat proefpersonen enkele uren tot een dag lang analgetische effecten ondervonden van hoogfrequente stimulatie na deactivering van het apparaat. Zo meldde ook onze patiënte dat haar symptomen in een periode van twee dagen afnamen. Een andere mogelijke verklaring is een psychogene manifestatie van de symptomen, die niet kan worden uitgesloten, zelfs met een schijnbaar goedaardige preoperatieve psychologische beoordeling.

Interessant is dat er aanzienlijke overeenkomsten zijn tussen sommige vormen van tinnitus en chronische pijn. Beide aandoeningen zijn het eindresultaat van deafferentiatie van zenuwsignaleringspaden. Bij tinnitus leidt dit tot neuroplastische veranderingen met een daaropvolgende toename van achtergrondgeluid dat uiteindelijk leidt tot een “zuivere toon” tinnitus . Deze zuivere toon tinnitus is gesuggereerd dat de auditieve analoog van chronische pijn . Elektrische stimulatie is gebruikt als een behandelingsmodaliteit voor tinnitus. Met name de burst stimulatie golfvorm werd oorspronkelijk ontwikkeld voor de behandeling van tinnitus via stimulatie van de auditieve cortex . Anatomisch hebben verschillende recente artikelen de basale ganglia en de thalamus geïmpliceerd als potentiële generatoren van zuivere-toon tinnitus. Bovendien hebben fMRI studies activering van corticale gebieden van de hersenen met SCS aangetoond. Het huidige bewijsmateriaal ontbreekt om aan te tonen of dit een top-down of een bottom-up effect is en niet alle golfvormen induceren deze fysiologische respons. Onze hypothese is dat overspraakverschijnselen van de afferente effecten van Nevro SCS een centrale remming van neuronale vuren veroorzaken, die ertoe leidt dat de patiënt voorbijgaande tinnitus ontwikkelt. Anatomisch hebben we de hypothese dat de tinnitus van deze patiënt gelokaliseerd is in de basale ganglia of de thalamus.

Gezien deze ongewone complicatie, werd een PubMed-zoekopdracht uitgevoerd om de literatuur te doorzoeken op rapporten van neurologische bijwerkingen van ruggenmergstimulatie. Er werd een casusverslag gevonden van een episode van hoofdpijn na plaatsing van een lage-frequentie SCS voor plexitis brachialis. Deze complicatie werd aanvankelijk medisch behandeld en uiteindelijk verdwenen de bijwerkingen door onbedoelde caudale migratie van de SCS-draad van C3 naar C5. Bovendien zijn er gevallen bekend van andere complicaties die de behandeling beperkten, zoals ongewenste stimulatie, urineretentie, en misselijkheid en braken. Er zijn meer zorgwekkende procedurele complicaties gemeld, waaronder compressie van de spinale zenuwwortel of het ruggenmerg, plaatsing van SCS-leads in de intrathecale ruimte, en intraspinale plaatsing van leads. Bovendien zijn er gevallen bekend van psychiatrische complicaties na plaatsing van een SCS die oplosten door explantatie. In alle gevallen werd een apparaat met een lage frequentie gebruikt. Er werden geen casusrapporten gevonden over neurologische complicaties van “paresthesievrije” apparaten.

Naast PubMed werd er ook gezocht in de MAUDE-database (Manufacturer and User Facility Device Experience) van de U.S. Food and Drug Administration (FDA). De MAUDE database is een passieve post-market surveillance database waarin bedrijven (fabrikanten), importeurs en gebruikersfaciliteiten van medische hulpmiddelen verplicht zijn te rapporteren over sterfgevallen, verwondingen en defecten in verband met hulpmiddelen. De MAUDE-database werd geraadpleegd voor de periode van 1 september 2015 tot 30 september 2018 en het gegenereerde rapport werd beoordeeld om alle neurologische ongewenste voorvallen te identificeren, die zijn samengevat in tabel 1.

De volgende voorvallen in verband met de HF10-therapie werden gemeld: één patiënt meldde brandende maagpijn, verlies van controle over de darmen en duizeligheid bij stimulatie. Een andere patiënt meldde het begin van migrainehoofdpijn na implantatie en activering voor off-label behandeling van hoofdpijn na een succesvolle SCS-proef. Een andere patiënt meldde het begin van hoofdpijn enkele maanden na de implantatie, die ophield na verwijdering van het apparaat. Twee patiënten hadden misselijkheid en braken tijdens de stimulatie, die verdwenen na deactivering van de stimulatie. Een patiënt ontwikkelde pijn in de mond 6 weken na de implantatie, die overging na het stoppen van de stimulatie en het explanteren van het implantaat. Er waren twee patiënten die ribpijn meldden na plaatsing van het implantaat, die vervolgens verdween na explantatie van het implantaat. Er was een melding van een patiënt met CRPS type 1 en diabetes mellitus type 1, die aanzienlijke schommelingen in bloedglucose had na activering van het apparaat en die vervolgens ophield met schommelen na deactivering van het apparaat. Er waren drie meldingen van ongepaste schokkende gewaarwordingen bij stimulatie die ophielden na verwijdering van het apparaat bij twee patiënten en na stopzetting van het SCS-onderzoek bij de derde patiënt. Een andere patiënt meldde dat hij na 6 maanden effectieve therapie symptomen van een paniekaanval begon te vertonen telkens wanneer hij zijn stimulator gebruikte, waarna zijn symptomen verdwenen door deactivering van zijn apparaat. Er waren vier meldingen van patiënten die schokkende sensaties ervoeren op hun IPG-plaatsen met actieve stimulatie. Nog een andere patiënt had een nieuw begin van pijn op de borst, in de flank en in de benen bij stimulatie, die oploste na deactivering van het apparaat.

Met betrekking tot andere SCS-apparaten toonde onze beoordeling van de MAUDE-database over dezelfde periode gevallen aan van de St. Jude Medical (nu Abbott, Chicago, IL) Eon Mini met amplitude-afhankelijke gevoeligheid rond de implantaatholte bij toenemende stimulatie. Er waren ook verschillende meldingen van schokken op de IPG-plek tijdens het gebruik van de stimulator. Voor de St. Jude Protégé serie was er een melding van een stimulator die toenam in stimulatie-intensiteit terwijl hij zich in de buurt van kassa’s en veiligheidssensoren bevond. Twee patiënten meldden schokkende sensaties op de IPG-plaats tijdens het gebruik van hun apparaat. Een andere patiënt meldde een intermitterend schokkend en beklemmend gevoel over zijn borst met zijn stimulator. De St. Jude Prodigy had een melding van een patiënt die ongecontroleerde bewegingen van ledematen ervoer tijdens het ondergaan van een MRI, terwijl een andere patiënt oncomfortabele stimulatie van de buik ervaarde. Bij het St. Jude Proclaim systeem zijn eveneens meldingen gedaan van overstimulatie en ongemak op de IPG-plek bij stimulatie-activatie.

Een belangrijke beperking van de MAUDE-database is de kans op vertekening door rapportage en onvolledige rapportage van ongewenste voorvallen. Bijgevolg kan de werkelijke incidentie van deze verschillende complicaties niet op betrouwbare wijze worden afgeleid uit de gegevens. Om deze verschillen tussen 1 september 2015 en 30 september 2018 te benadrukken, werden 903 ongewenste voorvallen gemeld met betrekking tot het Nevro Senza HF10-apparaat, 1213 voor de St. Jude Eon Mini, 174 voor de St. Jude Protégé, 63 voor de St. Jude Proclaim, 32 voor de St. Jude Prodigy, 17 voor de Medtronic (Minneapolis, MN) Restore, 1 voor de Medtonic Restore Sensor, 3 voor de Boston Scientific (Marlborough, MA) Precision, en 2 voor de Boston Scientific Spectra systemen. Deze bevindingen zijn samengevat in tabel 2. Hieruit kan worden afgeleid dat elk van deze vier grote fabrikanten van SCS-apparaten verschillende rapporteringspraktijken had, gezien de aanzienlijke discrepantie in het aantal rapporten tussen hen. Bijkomende beperkingen van deze gegevens zijn inconsistenties bij de gegevensinvoer, die de analyse van de gegevens verder kunnen vertekenen.

4. Conclusie

Het belang van deze casusbespreking en de daaropvolgende literatuur- en FDA MAUDE-databasebeoordelingen is het onderzoeken van minder vaak voorkomende neurologische complicaties van SCS-therapie. Hoewel er veel literatuur is over de incidentie van biologische complicaties van SCS-therapie, zoals infectie van de operatieplaats, bestaan er geen studies over de incidentie van neurologische behandelingsbeperkende complicaties van SCS. Verder onderzoek op dit gebied is nodig zodat clinici en patiënten meer volledige kennis en begrip hebben van de mogelijke behandelingsbeperkende complicaties van ruggenmergstimulatie. Deze kennis zou helpen om patiënten te begeleiden naar behandelingen die waarschijnlijk het meest gunstige resultaat opleveren.

Belangenconflicten

De auteurs verklaren dat er geen belangenconflicten zijn.