Transkutane elektrische Nervenstimulation

Transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) ist eine nicht-invasive analgetische Technik, die zur Linderung von nozizeptiven, neuropathischen und muskuloskelettalen Schmerzen eingesetzt wird.1 Bei der TENS werden gepulste elektrische Ströme von einem tragbaren Impulsgenerator erzeugt und über selbstklebende leitende Pads, die sogenannten Elektroden, über die intakte Hautoberfläche abgegeben (Abb. 1). Die Patienten können sich die TENS selbst verabreichen und die Dosierung je nach Bedarf anpassen, da es kein Toxizitätspotenzial gibt. Im Vereinigten Königreich können „Standard“-TENS-Geräte ohne ärztliche Verschreibung für etwa 30 £ erworben werden. Faktoren, die den Erfolg von TENS vorhersagen, sind nicht bekannt; daher kann jeder Patient auf TENS ansprechen.

Geschichtlicher Kontext

Die Verwendung von Elektrizität zur Schmerzlinderung ist nicht neu; zum Beispiel verwendeten die alten Ägypter und Römer elektrogene Fische zur Behandlung von Beschwerden. Die Entwicklung elektrostatischer Generatoren führte zu einer verstärkten Verwendung von Elektrizität in der Medizin, obwohl die Popularität im späten neunzehnten Jahrhundert aufgrund der uneinheitlichen klinischen Ergebnisse und des Fortschritts der pharmakologischen Behandlungen nachließ. Das Interesse wurde 1965 von Melzack und Wall wiedererweckt, die eine physiologische Begründung für die elektro-analgetische Wirkung lieferten. Sie schlugen vor, dass die Übertragung schädlicher Informationen durch die Aktivität von peripheren Afferenzen mit großem Durchmesser oder durch die Aktivität von Schmerzhemmungsbahnen, die vom Gehirn ausgehen, gehemmt werden könnte. Es wurde gezeigt, dass die perkutane elektrische Hochfrequenzstimulation von peripheren Afferenzen mit großem Durchmesser neuropathische Schmerzen und die Stimulation der dorsalen Säulen chronische Schmerzen lindern kann. Ursprünglich wurde TENS verwendet, um den Erfolg von Implantaten zur Stimulation der dorsalen Säulen vorherzusagen, bis man erkannte, dass TENS auch als eigenständige Methode erfolgreich eingesetzt werden kann.

Definition

Nach einer weit gefassten Definition ist TENS alles, was Strom über die intakte Hautoberfläche abgibt, um die darunter liegenden Nerven zu aktivieren. Ein Standard-TENS-Gerät gibt biphasisch gepulste Ströme in einer sich wiederholenden Weise mit Impulsdauern von 50-250 µs und Impulsfrequenzen von 1-200 Impulsen s-1 ab (Abb. 2). In den letzten Jahren sind eine Reihe von TENS-ähnlichen Geräten mit begrenztem Erfolg auf den Markt gekommen.

Unterschiedliche TENS-Techniken werden zur selektiven Aktivierung von Nervenfaserpopulationen eingesetzt, um Mechanismen auszulösen, die zur Schmerzlinderung führen. Die wichtigsten Techniken sind konventionelle TENS (niedrige Intensität, hohe Frequenz), akupunkturähnliche TENS (hohe Intensität, niedrige Frequenz) und intensive TENS (hohe Intensität, hohe Frequenz) (Tabelle 1). Die konventionelle TENS wird in der klinischen Praxis am häufigsten eingesetzt und steht im Mittelpunkt dieser Übersicht.

Postulierte Wirkmechanismen

Niedrige Intensität nicht-noxischer TENS-Parästhesien (konventionelle TENS) lindert Schmerzen durch einen segmentalen Mechanismus (Abb. 3). Bei höherer TENS-Intensität steigt die Wahrscheinlichkeit, dass extrasegmentale absteigende Schmerzhemmungsbahnen aktiviert werden und diffuse noxische Hemmungskontrollen durch Gegenreizwirkung aktiviert werden. TENS führt auch zu einer peripheren Blockade afferenter Impulse, die von einer peripheren Struktur ausgehen.1

Segmentale Mechanismen

Nachweise aus Tierversuchen zeigen, dass TENS die laufende nozizeptive Zellaktivität und Sensibilisierung im zentralen Nervensystem reduziert, wenn es auf somatische rezeptive Felder angewendet wird. Die TENS-induzierte A-δ-Aktivität führt zu einer langfristigen Depression der zentralen nozizeptiven Zellaktivität für bis zu 2 Stunden.

Extrasegmentale Mechanismen

Die TENS-induzierte Aktivität in Afferenzen mit kleinem Durchmesser (A-δ) führt zu einer Aktivierung des periaqueduktalen Grauen Mittelhirns und der rostralen ventromedialen Medulla (d.h. absteigende inhibitorische Bahnen) und zu einer Hemmung der absteigenden schmerzfördernden Bahnen. Größere Wirkungen wurden beobachtet, wenn eher Muskel- als Hautafferenzen verwendet wurden.

Periphere Mechanismen

TENS erzeugt Nervenimpulse, die mit noxisch induzierten orthodromen Impulsen aus peripheren Strukturen kollidieren und diese auslöschen. Eine periphere Blockade von nozizeptiven Impulsen ist wahrscheinlicher, wenn TENS A-δ-Fasern aktiviert (d. h. intensive TENS). TENS-induzierte Aktivität in Afferenzen mit großem Durchmesser (d. h. konventionelle TENS) blockiert afferente Aktivität in Fasern mit großem Durchmesser, die möglicherweise zum Schmerz beitragen.

Neurotransmitter

TENS-Effekte werden durch viele Neurotransmitter vermittelt, darunter Opioide, Serotonin, Acetylcholin, Noradrenalin und Gamma-Aminobuttersäure. Es hat sich gezeigt, dass nieder-, aber nicht hochfrequente TENS µ-Opioid- sowie 5-HT2- und 5-HT3-Rezeptoren einbezieht. Hoch-, aber nicht niederfrequente TENS wirkt nachweislich auf δ-Opioidrezeptoren und senkt den Aspartat- und Glutamatspiegel im Rückenmark.2

Ob diese Mechanismen zu klinisch bedeutsamen Unterschieden in der Schmerzwirkung beim Menschen führen, ist umstritten. Studien mit schmerzfreien Freiwilligen haben gezeigt, dass die Hypoalgesie bei TENS größer ist als bei Schein-TENS, aber die Beziehung zwischen Pulsfrequenz und Ergebnis ist nicht eindeutig.3

Klinische Anwendung

Alle neuen TENS-Patienten sollten eine überwachte TENS-Probe erhalten. Dadurch wird sichergestellt, dass TENS die Schmerzen nicht verschlimmert, und es besteht die Möglichkeit, Probleme zu beheben, die sich aus einer schlechten Reaktion ergeben. Zunächst wird die konventionelle TENS verabreicht, da sie von Langzeit-TENS-Patienten häufig verwendet wird. Eine frühzeitige Überprüfung des Fortschritts kann dazu dienen, die korrekte Anwendung sicherzustellen, weitere Anweisungen zu erteilen und nicht mehr benötigte TENS-Geräte zurückzurufen.

Die Elektroden sollten auf empfindlicher Haut an den relevanten Dermatomen angebracht werden. In der Regel werden die TENS-Parästhesien in den schmerzhaften Bereich gerichtet (Abb. 4), obwohl dies nicht angebracht ist, wenn eine taktile Allodynie vorliegt, da TENS den Schmerz verschlimmern kann. Alternative Positionen sind Hauptnerven proximal zum Schmerzort, paravertebral an geeigneten Segmenten oder an kontralateralen „Spiegel“-Stellen. Bei konventioneller TENS ist eine starke, nicht schmerzhafte elektrische Parästhesie erforderlich, so dass der Anwender die TENS-Amplitude auf das gewünschte Niveau titrieren muss.

Patienten sollten TENS nicht im Wasser oder beim Bedienen gefährlicher Maschinen, wie z. B. beim Autofahren, anwenden. Kinder im Alter von 4 Jahren können TENS tolerieren, vorausgesetzt, sie sind in der Lage, die Anweisungen zu verstehen.

Kontraindikationen und Vorsichtsmaßnahmen

Schwere unerwünschte Ereignisse durch TENS sind selten. Gelegentliche Berichte über leichte elektrische Verbrennungen mit TENS-ähnlichen Geräten sind auf eine unsachgemäße Technik zurückzuführen. Bei einigen Patienten treten leichte autonome Reaktionen und leichte Hautreizungen unter den Elektroden auf. TENS kann mit Überwachungsgeräten interferieren und sollte nicht in der Nähe von transdermalen Medikamentenverabreichungssystemen platziert werden.

In den Leitlinien der britischen Chartered Society of Physiotherapy werden Herzschrittmacher und Blutungsstörungen als Kontraindikationen aufgeführt.4 Die Hersteller von TENS-Geräten führen Herzschrittmacher, Schwangerschaft und Epilepsie als Kontraindikationen auf, da es aus rechtlicher Sicht schwierig sein kann, TENS als mögliche Ursache eines Problems auszuschließen. Viele Zentren betrachten diese als Kontraindikationen. Einige Fachleute sind jedoch der Meinung, dass die Anwendung von TENS bei diesen Patientengruppen möglich ist, vorausgesetzt, sie wird nicht lokal angewendet und die Situation wird mit dem zuständigen Facharzt und dem Patienten besprochen. Der Fortschritt des Patienten sollte sorgfältig überwacht werden.

Schrittmacher und kardiovaskuläre Probleme

TENS kann nachweislich die Funktion von Herzschrittmachern beeinträchtigen. So wurde beispielsweise bei der Holter-Überwachung eine Störung eines Herzschrittmachers nachgewiesen; in beiden Fällen wurde die Empfindlichkeit des Schrittmachers umprogrammiert, um das Problem zu beheben. Die Hersteller betrachten TENS in dieser Situation als Kontraindikation, und viele Zentren haben dies übernommen. Einige Fachärzte setzen TENS auch bei Vorhandensein eines Herzschrittmachers ein, vorausgesetzt, sie wird nicht im Brustbereich angewendet. Es wird jedoch empfohlen, dies in enger Absprache mit einem Kardiologen zu tun und nicht von Nicht-Fachleuten durchführen zu lassen. TENS wird häufig mit großem Erfolg bei Angina pectoris über dem Brustkorb eingesetzt; auch hier sollte die Situation mit einem Kardiologen besprochen werden.

Elektroden sollten niemals im vorderen und hinteren Bereich des Brustkorbs angebracht werden, da dies die Lungenbelüftung aufgrund einer übermäßigen Stimulation der Interkostalmuskeln beeinträchtigen kann. Die Elektroden sollten nicht über Bereichen angebracht werden, in denen kürzlich eine Blutung stattgefunden hat, da die Ströme weitere Blutungen verursachen können. TENS sollte nicht direkt über ischämischem Gewebe, Thrombose oder beidem angewendet werden, da die Gefahr einer Embolie besteht.

Schwangerschaft

TENS sollte während der Schwangerschaft nicht über dem Bauch oder dem Becken angewendet werden, da die Auswirkungen von TENS auf die Entwicklung des Fötus noch unbekannt sind und die Ströme unbeabsichtigt Uteruskontraktionen auslösen und vorzeitige Wehen einleiten könnten. Mögliche Gefahren außerhalb dieser Bereiche scheinen minimal zu sein, aber viele betrachten dies immer noch als Kontraindikation.

Epilepsie

Praktiker sollten bei der Anwendung von TENS bei Patienten mit Epilepsie vorsichtig sein und keine Elektroden am Hals oder Kopf anbringen. Es wurde berichtet, dass TENS bei Patienten nach einem Schlaganfall Krampfanfälle auslöst. Daher sollte TENS bei diesen Patienten mit Vorsicht angewendet werden.

Ungeeignete Elektrodenstellen

TENS sollte nicht über dem vorderen Nacken angewendet werden, da dies eine hypotensive Reaktion, einen Kehlkopfspasmus oder beides hervorrufen kann. TENS sollte nicht über den Augen angewendet werden, da dies zu einem Anstieg des Augeninnendrucks führen kann.

Malignität

Es wird empfohlen, TENS nicht direkt über Bereichen mit aktiver Malignität anzuwenden, außer in der Palliativmedizin und unter Aufsicht eines Spezialisten. In einer aktuellen Fallserie wurde der potenzielle Nutzen von TENS bei Knochenschmerzen bei Krebs hervorgehoben.5

Dermatologische Erkrankungen oder empfindliche Haut

TENS-Elektroden sollten nicht auf verletzter oder beschädigter Haut, wie z. B. offenen Wunden, angewendet werden, obwohl sie auf gesundem Gewebe, das eine Wunde umgibt, angewendet werden können.

Dysästhesie

TENS sollte nicht auf Haut mit verminderter Empfindung angewendet werden, da eine Nervenschädigung die Wirksamkeit von TENS wahrscheinlich verringert und der Patient sich möglicherweise nicht bewusst ist, dass hochintensive Ströme Hautreizungen verursachen. Vorsicht ist geboten, wenn TENS bei mechanischer Allodynie angewendet wird, da TENS die Schmerzen verschlimmern kann.

Beweise für die klinische Wirksamkeit

Das vom Royal College of Anaesthetists herausgegebene Compendium of Audit Recipes nennt die Patientenzufriedenheit als wichtiges Leistungsziel. Viele Patienten berichten über ihre Zufriedenheit mit der TENS-Behandlung. Klinische Erfahrungen deuten darauf hin, dass die TENS-Behandlung als Einzelbehandlung bei leichten bis mittelschweren Schmerzen und in Kombination mit einer Pharmakotherapie bei mittelschweren bis starken Schmerzen nützlich ist. Die klinische Forschung ist weniger überzeugend. Systematische Überprüfungen von TENS sind oft nicht schlüssig. Negative Ergebnisse in randomisierten kontrollierten Studien (RCTs) wurden auf eine unzureichende Stichprobengröße, eine ungeeignete TENS-Technik, eine Unterdosierung von TENS, die Messung des Ergebnisses nach dem Abschalten von TENS und die Verwendung von Schmerzen als Ergebnis zurückgeführt, wenn die Teilnehmer in Schein- und aktiven TENS-Gruppen Zugang zu zusätzlichen Analgetika hatten.

Postoperative Schmerzen

Berichte, dass TENS postoperative Schmerzen und den Analgetikaverbrauch reduziert, wurden durch eine frühe systematische Übersichtsarbeit nicht bestätigt.6 Eine anschließende Metaanalyse von 21 RCTs ergab eine Verringerung des Analgetikaverbrauchs zugunsten von TENS nur dann, wenn die Studien die Kriterien für eine adäquate TENS-Technik erfüllten (d. h. eine starke, nicht noxische elektrische Stimulation am Ort des Schmerzes).7 Ein Cochrane-Review von 24 RCTs kam zu dem Schluss, dass die Stimulation des P6-Akupunkturpunkts am Handgelenk durch Akupunktur, TENS und verwandte Stimulationstechniken bei der Verringerung von Übelkeit und Erbrechen innerhalb von 6 Stunden nach der Operation besser war als Placebo.

Arbeitsschmerzen

TENS wird an Bereichen des Rückenmarks angewandt, die dem Input von nozizeptiven Afferenzen entsprechen, die mit der ersten und zweiten Phase der Wehen verbunden sind. Trotz positiver Berichte von Wöchnerinnen und Hebammen kommen systematische Übersichten über TENS und Wehenschmerzen zu dem Schluss, dass die Evidenz für die TENS-Analgesie während der Wehen schwach ist. Zwei RCTs von guter Qualität ergaben, dass Frauen aktive TENS im Vergleich zu Schein-TENS unter doppelblinden Bedingungen bevorzugten.

Andere akute Schmerzzustände

Eine Cochrane-Review ergab, dass TENS die Symptome der primären Dysmenorrhoe reduziert, wenn sie mit hochfrequenten Strömen verabreicht wird. RCTs belegen eine potenzielle Wirksamkeit bei Angina pectoris, akuten orofazialen Schmerzen, schmerzhaften zahnärztlichen Eingriffen, gebrochenen Rippen und akuten Schmerzen im unteren Rücken. Die klinische Erfahrung legt nahe, dass TENS jede Art von chronischem Schmerz lindern kann, doch sind systematische Übersichten für chronische Schmerzen, Kreuzschmerzen, krebsbedingte Schmerzen, rheumatoide Arthritis der Hand, Schulterschmerzen nach einem Schlaganfall, Schleudertrauma und mechanische Nackenbeschwerden sowie chronisch wiederkehrende Kopfschmerzen nicht schlüssig. Metaanalysen für osteoarthritische Knieschmerzen8 und für chronische Schmerzen des Bewegungsapparats9 waren positiver und deuten darauf hin, dass TENS der Schein-TENS bei Schmerzen und Steifheit überlegen ist. Nicht-randomisierte kontrollierte klinische Studien haben bei vielen Arten von chronischen Schmerzen einen Nutzen festgestellt. Die Patienten müssen TENS möglicherweise den ganzen Tag über anwenden, um eine optimale Wirkung zu erzielen.

Neue Entwicklungen

Die technologischen Entwicklungen haben zu einer Vielzahl von TENS-ähnlichen Geräten auf dem Markt geführt, darunter die Interferenzstromtherapie, die elektrische Mikrostromtherapie, die transkutane spinale Elektroanalgesie, die H-Wellen-Therapie, Pain®Gone, die transkranielle elektrische Stimulation und die transkutane elektrische Akupunkturstimulation (ReliefBand). Die meisten von ihnen waren nur begrenzt erfolgreich.10 In jüngster Zeit wurden handgehaltene TENS-ähnliche Geräte ohne selbstklebende Elektroden entwickelt, die die Haut nach Regionen mit niedriger Hautimpedanz abtasten, um die TENS-Behandlung effektiver zu gestalten.

Schlussfolgerung

TENS wird im Gesundheitswesen häufig eingesetzt, da sie kostengünstig und sicher ist und von den Patienten selbst angewendet werden kann. Der Erfolg hängt von der richtigen Anwendung ab. Systematische Übersichten wurden durch qualitativ schlechte RCTs beeinträchtigt. Qualitativ bessere Studien sind erforderlich, um Unterschiede in der Wirksamkeit verschiedener Arten von TENS zu ermitteln und die Kosteneffizienz mit anderen schmerzlindernden Maßnahmen zu vergleichen.