Unterdruck

Physiologie/Pathophysiologie

Während der Einatmung entsteht im Brustraum (Thorax) ein Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck. Dem Unterdruck folgend, strömt die Luft in die Lunge und gleicht den Druckunterschied aus. Der Unterdruck im Thorax überträgt sich auch auf die im Thorax befindlichen Organe, z.B. die Speiseröhre (Ösophagus). Der obere Ösophagussphinkter verhindert normalerweise, dass beim Einatmen Luft in den Magen strömt und sich dieser mit Luft füllt. Wird der Kehlkopf operativ entfernt und der obere Ösophagussphinkter durchtrennt (Myotomie) um das Sprechen mit einer Stimmprothese zu ermöglichen, so kann es zur Luftfüllung des Magens bei heftiger Inspiration (z.B. beim Sport) kommen.

Die meisten ösophagotrachealen Fisteln und Stimmprothesen befinden sich intrathorakal. Dies hat zur Folge, dass auch das Ventil der Stimmprothese dem Unterdruck des Thorax bei Inspiration ausgesetzt ist. Übersteigt der Unterdruck in Thorax und Ösophagus den Ventilöffnungsdruck der Stimmprothese, so öffnet sich das Ventil beim Atmen (Die Ventilklappen der Stimmprothesen öffnen in Richtung Ösophagus) was bei manchen Patienten sichtbar ist. Da Kehlkopflose gleichzeitig Schlucken und Atmen können, kann dann eine Leckage durch die Prothese auftreten. Häufiger kommt es jedoch durch die Vielzahl der unbeabsichtigten Öffnungen des Klappenventils beim Atmen (zusätzlich zum Sprechen) zur vorzeitigen Materialermüdung des Ventils und zu seinem Versagen.

Klinik

Ist bei einem Patienten immer wieder in kurzen Abständen (1-5 Wochen) ein Stimmprothesenwechsel notwendig, so besteht der Verdacht auf eine unterdruckbedingte Ventilöffnung. Meist weisen diese defekten Stimmprothesen keine oder nur geringe Spuren eines Biofilms auf, so dass dieser als Ursache für die kurze Verweildauer ausscheidet. Ein Teil der betroffenen Patienten berichtet über eine unangenehme Luftfüllung des Magens bei körperlicher Anstrengung.

Diagnostik

Die unterdruckbedingte Ventilöffnung ist endoskopisch sicher, aber auch mit bloßem Auge sichtbar.

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Therapie

Um die unterdruckbedingte Ventilöffnung zu stoppen muss eine Stimmprothese mit erhöhtem Klappenöffnungswiderstand eingesetzt werden. Hierfür stehen zwei Modelle zu Verfügung, die Blom-Singer® Increased Resistance Prothese und die Provox® ActiValve Prothese in drei Öffnungsdruck-Stärken (light, strong, extra strong). Zur Auswahl der optimalen Prothese ist eine in vivo Messung des inspiratorischen Unterdruckes im Ösophagus notwendig. Dieses ist bisher nur experimentell möglich. Deshalb kann der notwendige Öffnungsdruck nur klinisch geschätzt oder durch Annäherung optimiert werden.