Schlüsselwörter
Insomnie - Schlafqualität - Diagnostik - EEG
Key words
Insomnia - sleep quality - diagnostics - EEG
Einleitung
Etwa ein Drittel unseres Lebens verbringen wir im Schlaf. Schlaf ist ein lebenswichtiger,
täglich sich wiederholender Vorgang und hat einen hohen Einfluss auf unsere Lebensqualität.
Ausreichend Schlaf und eine gute Schlafqualität sind für Gesundheit und Leistungsfähigkeit
unverzichtbar. Doch leider ist diese für uns so wichtige Regenerationsphase immer
häufiger beeinträchtigt. Ein Gutachten der CDC (Centers for Disease Control and Prevention)
bezeichnet Schlafstörungen als „Volksseuche“ und stellt sie unter anderem als Ursache
für tödliche Verkehrsunfälle, Depressionen, Rückgang der ökonomischen Produktivität
sowie Krebs- und Diabeteserkrankungen dar [1].
Das häufigste Leitphänomen in der Schlafmedizin machen subjektive Störungen des Ein-
und Durchschlafens aus. Als Insomnie (Schlaflosigkeit) bezeichnet man nächtliche Ein-
und Durchschlafstörungen und/oder vorzeitiges morgendliches Erwachen. Tagsüber sind
Insomniker müde und haben mit sozialen und beruflichen Beeinträchtigungen zu kämpfen
[2]. Erschöpftheit, Reizbarkeit, Unwohlsein und kognitive Defizite können auftreten,
aber auch körperliche Symptome wie muskuläre Verspannungen, Verdauungsstörungen oder
Kopfschmerzen sind zu beobachten.
Auslösende Faktoren für akute Insomnien sind Stressoren, die beruflich, privat oder
medizinisch bedingt sein können. Nach dem Wegfall des Stressors oder der Adaptation
daran, bildet sich die akute Insomnie in den meisten Fällen wieder zurück. Aufrechterhaltende
Faktoren wirken an der Entstehung der chronischen Insomnie mit. Patienten versuchen
über eine Verlängerung der nächtlichen Bettzeit oder das Durchführen eines Mittagsschlafes
das Schlafdefizit zu kompensieren. Dieses Verhalten und schlafbehindernde Gedanken
tragen jedoch zu einer Aufrechterhaltung der Insomnie bei. Als Basisintervention sollten
dem Patienten die Regeln für eine adäquate Schlafhygiene vermittelt werden. Nicht
medikamentöse Behandlungsstrategien, insbesondere die kognitive Verhaltenstherapie
zeigen gute Wirksamkeit und sind laut Leitlinien die Therapie der ersten Wahl [2]. Eine medikamentöse Behandlung sollte zum Einsatz kommen, falls die kognitive Verhaltenstherapie
nicht erfolgreich war oder nicht zur Verfügung steht.
Die Insomnie zeigt eine Prävalenz von etwa 10 % bis 30 % [3]. Sie nimmt mit dem Alter zu und Frauen sind häufiger betroffen als Männer. Basierend
auf den Daten der KIGGS-Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland
berichten 19,5 % der Heranwachsenden über Schlafprobleme im Allgemeinen, 13 % geben
Einschlafprobleme an und 8,8 % haben Schwierigkeiten die Nacht durchzuschlafen [4]. Bei den über 65-Jährigen sind etwa 20 % von Insomnie betroffen [5] und über 25 % klagen über eine schlechte Schlafqualität [3]. Insomniepatienten weisen ein erhöhtes Risiko auf, später an einer psychischen Störung
wie Depression zu erkranken [6]. Das Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen wie Bluthochdruck, koronarer Herzkrankheit
und Herzinsuffizienz ist ebenfalls erhöht [7]. Schlafstörungen, insbesondere Insomnie, sind mit neurodegenerativen Erkrankungen
wie Parkinson und Demenz assoziiert und können bereits Jahre vor Auftreten der motorischen
Symptome bzw. der kognitiven Beeinträchtigungen vorliegen [8]. Schlechter Schlaf beeinträchtigt nicht nur die eigene Gesundheit, sondern hat auch
Auswirkungen auf die Allgemeinheit. So gab es laut ADAC im Jahr 2020 insgesamt 1448
Unfälle mit Verletzten oder Toten, die auf übermüdete Fahrer zurückzuführen waren
[9].
Sowohl aus Sicht der Betroffenen als auch aus sozioökonomischen und volkswirtschaftlichen
Aspekten ist die Insomnie eine bedeutende Erkrankung, da schwere Folgeerkrankungen
auftreten können und zudem hohe Kosten durch Fehltage, verminderte Arbeitsleistung
oder Unfälle verursacht werden. Demzufolge ist es von Vorteil, wenn Insomnien früh
erkannt und adäquat behandelt werden.
Diagnostik
Die Insomnie-Diagnostik umfasst eine umfassende medizinische Anamnese mit Abklärung
körperlicher und psychischer Erkrankungen. Zur Diagnostik wird der Einsatz von Schlaftagebüchern
und Schlaffragebögen, z. B. Pittsburgher Schlafqualitätsindex (PSQI), Schlaffragebogen
A oder Insomnia Severity Index (ISI), empfohlen. Zusätzlich kann Aktigrafie eingesetzt
werden, um Bett- und Schlafenszeiten einzuschätzen [2]. Die Insomnie-Diagnostik basiert hauptsächlich auf dem subjektiven Ermessen der
Patientenbeschwerden. Häufig ist es dabei so, dass Insomniepatienten die Menge ihres
Schlafes unterschätzen. Eine objektive Beurteilung durch den Einsatz von polysomnografischen
Verfahren erfolgt erst, sobald ein begründeter Verdacht zum Ausschluss organischer
Schlafstörungen (z. B. periodische Beinbewegungen im Schlaf, schlafbezogene Atmungsstörungen)
besteht [2]. Bei der Polysomnografie werden anhand typischer Veränderungen im Hirnstrombild
(Elektroenzephalogramm, EEG), der Augenbewegung (Elektrookulogramm, EOG) und der Muskelspannung
(Elektromyogramm, EMG) bestimmte Schlafstadien definiert. Gesunde Menschen durchlaufen
die Schlafphasen in einer charakteristischen Reihenfolge etwa 4- bis 6-mal pro Nacht,
wohingegen der Schlaf eines Insomnikers durch häufige Wachphasen und reduzierte Tiefschlafphasen
gekennzeichnet ist ([
Abb. 1
]). Weitere Parameter wie Herzrhythmus (EKG), Sauerstoffgehalt des Blutes (Pulsoxymetrie),
Körpertemperatur, Bewegung, Atmung und Körperlage ergeben ein umfassendes Bild vom
Schlafverhalten des Patienten. Für diese detaillierten Aufzeichnungen ist ein ambulanter
oder stationärer Aufenthalt im Schlaflabor vonnöten. Die Zahl der Schlaflabore hat
in den letzten Jahren stark zugenommen, so zählt man in Deutschland etwa 280 akkreditierte
Schlaflabore und schlafmedizinische Zentren [10]. Dennoch gibt es teilweise sehr lange Wartezeiten für die Patienten. Eine vereinfachte
Bestimmung der Schlafstadien im häuslichen Umfeld wäre Voraussetzung für eine ambulante
flächendeckende Erfassung von Schlafstörungen. Die Aktigrafie ist zwar in begrenzten
Fällen zur Bestimmung der Schlaf-Wach-Rhythmen sinnvoll einsetzbar, liefert aber alleine
keine brauchbaren Informationen zu den Schlafstadien.
Abb. 1 Hypnogramm eines gesunden Probanden (links) und eines Insomnikers (rechts). Bei ungestörtem
Schlaf werden die Schlafzyklen 4- bis 6-mal in der Nacht durchlaufen. Der Schlaf eines
Insomniepatienten ist durch häufige Wachphasen fragmentiert.
Beurteilung des Schlafes im häuslichen Umfeld
Beurteilung des Schlafes im häuslichen Umfeld
In den letzten Jahren gab es einige Entwicklungen von Wearables, die das Thema ambulante
Somnografie adressieren. Diese aus dem Consumerbereich stammenden Schlaftracker oder
-manager sind sehr komfortabel in ihrer Anwendung und lassen aufgrund der Einfachheit
ihrer Bedienung eine Handhabung durch den Patienten selbst zu. Basierend auf dem Konzept
der Aktigrafie ergänzt durch die zusätzliche Aufzeichnung von Pulsfrequenz, werden
Annahmen hinsichtlich Aktivität, Schlaf und Schlaftiefe getroffen. Leider liefern
diese Geräte meist qualitativ unzureichende Aufzeichnungen und lassen die für eine
valide Schlafstadienbestimmung erforderlichen Signale vermissen, weshalb sie so zur
medizinischen Diagnose ungeeignet sind.
Aufgrund der hohen Prävalenz an Schlafstörungen vom Typ der Insomnie, der großen medizinischen
und volkswirtschaftlichen Bedeutung der Insomnie sowie der begrenzten Kapazität der
Schlaflabore verbunden mit den hohen Kosten eines stationären Aufenthaltes besteht
Bedarf an ambulanten, im häuslichen Umfeld durch den Patienten selbst handhabbaren
Schlafmesssystemen. Diese sollten in der Lage sein, die Schlafgüte ohne Vor-Ort-Anwesenheit
von Fachpersonal, EEG-basiert, belastungsarm, mit hoher Qualität, über einen längeren
Zeitraum und mit robuster Bedienbarkeit aufzuzeichnen. Damit wäre die reguläre Erfassung
objektiver Parameter der Schlafgüte bei Patienten mit insomnischen Beschwerden kostengünstig
und in einem breiten Anwendungsfeld möglich. Dies wiederum würde zukünftig die Diagnosestellung,
Behandlung und Erforschung erheblich verbessern und zu einer schnelleren und effizienteren
Therapie dieser Erkrankung führen. Ferner lässt die Aufzeichnung in der gewohnten
Umgebung des Patienten ein dem normalen Schlafverhalten authentischeres Bild vermuten.
Insomnie-Screening mit dem Home Sleep Test
Insomnie-Screening mit dem Home Sleep Test
Der Home Sleep Test (HST) der Firma SOMNOmedics GmbH ist zum ambulanten Insomnie-Screening,
das die für ein aussagekräftiges Hypnogramm erforderlichen Signale über eine minimalisierte
Sensorik misst und vom Patienten eigenständig in der häuslichen Umgebung bedient werden
kann. Damit ist es möglich, Schlafstadien (Tief-, Leicht- und REM-Schlaf, Wachphasen)
sowie die Schlaffragmentierung durch Arousals, welche Hinweise auf Schlafstörungen
liefern können, zu bestimmen.
Über die HST-Cloud, die europaweit alle Anforderungen der DGSVO erfüllt, kann der
Arzt Patientendaten eingeben und Messungen initialisieren. Der Patient bekommt den
vorbereiteten HST, Einmal-Klebeelektroden und ein Tablet mit nach Hause. Möchte er
zu Bett gehen, befestigt er den 30 g leichten HST mittels Klebeelektroden auf der
Stirn. Zusätzlich wird eine weitere Elektrode hinter dem linken Ohr angebracht ([
Abb. 2
]). Eine Tablet-App mit Videosequenzen unterstützt den Patienten bei der korrekten
Applikation und führt durch die erforderliche Biokalibrierung des Systems. Nach Start
des Tests werden sämtliche Daten des Sensors via Bluetooth aufgezeichnet. Der HST
nimmt 11 Signale (3 × frontopolares EEG, 2 × EOG, EMG, Elektrodenimpedanz, Schnarchen,
Aktivität, Kopflage, Licht) auf ([
Abb. 3
]). Dank konstanter Aufzeichnung der Elektrodenimpedanz können die Signalqualität
ermittelt und Störsignale von der Analyse ausgeschlossen werden. Über das Mikrofon
des Tablets erfolgt die Aufzeichnung von Schnarchen und Schnarchrhythmus. Umgebungslicht,
Kopflage und Bewegung geben Aufschluss über die Zeit im Bett (TIB) und andere schlafbezogene
Parameter.
Abb. 2 Schema der HST-Applikation und der elektrophysiologischen Ableitpunkte.
Abb. 3 Signalaufzeichnungen mit dem HST: Elektroenzephalogramm (EEG), Elektrookulogramm
(EOG), Muskelaktivität an der Stirn (EMG), Elektroden-Impedanz, Sound zur Ermittlung
von Schnarchen/Schnarchrhythmus, Kopfposition, Aktivität und Umgebungslicht.
Bestimmt werden können
-
Time in Bed (TIB)
-
Gesamtschlafzeit (TST)
-
Schlafeffizienz (SE) und Schlaflatenz (SL)
-
Leichtschlaf (N1, N2), Tiefschlaf (N3)
-
REM-Latenz und REM-Schlaf
-
Wachphasen (W)
-
Wach nach dem Einschlafen (Wake after Sleep Onset)
-
Arousal
Nach Beendigung der Messung am nächsten Morgen werden die Daten durch den Patienten
automatisch in die HST-Cloud hochgeladen und durch die Analyse-Software vorausgewertet.
Nach dem erfolgreichen Transfer der Daten in die Cloud ist über die Feed-Back-Funktion
ein Austausch mit dem Arzt möglich. Es besteht zudem die Möglichkeit, eine neue Messung
für diesen Patienten freizugeben, sodass Aufzeichnungen über mehrere Nächte zur Erfassung
der Variabilität erfolgen können.
In der HST-Cloud steht dem Arzt eine Übersicht aller Messungen zur Verfügung. In der
Cloud-basierten Auswertesoftware können sowohl die Vorauswertung als auch die Rohdaten
der Messung AASM-konform analysiert bzw. editiert werden. Ein einfacher Report ist
direkt nach dem Upload der Messung verfügbar. Die aufgezeichneten Daten müssen jedoch
noch durch einen Arzt verifiziert werden: Für den detaillierten Report (Standardreport)
wird die Messung dazu in der DOMINO-Software geöffnet und manuell gescort. Nach der
Auswertung ist der Standardreport ebenfalls in der Übersicht verfügbar und bietet
zusätzliche Informationen zu den verschiedenen Schlafparametern. Wenn der Patient
den HST zurück in die Klinik oder Praxis bringt, kann die Befundung der Daten bereits
abgeschlossen sein.
Im Laufe der Produktentwicklung des HST wurde ein Setup mit 1-Kanal EEG + 2 EOG +
1 EMG gegen PSG-Messungen validiert [11]. Dabei ergab sich bei der Makrostruktur des Schlafs (TST, SE, SL) eine hohe Korrelation
von mindestens r = 0,85. In Bezug auf die Schlafmikrostruktur – und der Verteilung
der Leichtschlafstadien (1 und 2) und REM-Schlaf – bestand ebenfalls eine signifikante
Korrelation im Bereich von r = 0,7–0,9, wobei die beste Korrelation für den REM-Schlaf
festzustellen war. Zum Vergleich: Bei der manuellen Auswertung liegt die Interrater-Variabilität
zwischen verschiedenen Auswertern bei etwa 80 % [12]. Im Rahmen eines geförderten Verbundprojektes wurde ein Usability-Test mit dem HST
durchgeführt [13]. Die Benutzerfreundlichkeit wurde insgesamt als gut eingeschätzt, das System war
für die Probanden einfach und sicher zu bedienen und die Maße des Testequipments und
die Sicherheit des Tests wurden als gut erachtet. Beanstandet wurden lediglich das
Modell des Endgerätes, die Bedienbarkeit der Software und das Design der Elektroden.
Diese Punkte wurden daraufhin in die weitere Produktentwicklung aufgenommen und weiter
verbessert.
Ausblick
Zur Diagnose und Therapie der meist chronischen Schlafstörungen sind kosteneffektive
und den Patienten wenig beeinträchtigende Lösungen gefordert. Telemedizinische Methoden
in der Schlafmedizin besitzen dabei ein großes Potenzial. Laut Dr. Hans-Günter Weeß,
Leiter des Interdisziplinären Schlafzentrums am Pfalzklinikum Klingenmünster und Vorstandsmitglied
der DGSM, stellt der HST „eine gute Möglichkeit dar, außerhalb des Schlaflabors objektive
Daten zur Schlafqualität und Hinweise zur Ursache von Insomnien auf den ersten beiden
Behandlungsstufen zu erhalten. So lassen sich Behandlungs- und kostenintensivere Methoden
im Schlaflabor schonen und Patienten können rascher behandelt werden“. Dr. Holger
Hein, Facharzt für Schlafmedizin und ehemaliger Geschäftsführender Vorsitzender der
DGSM, befürwortet ein objektives Insomnie-Screening: „Zur genauen Diagnostik von Ein-
und Durchschlafstörungen ist neben einer ausführlichen Anamnese und der Erfassung
der subjektiven Schlafdaten mittels Fragebögen und eines mehrwöchigen Schlafprotokolls
auch eine Messung der Schlafstadien unverzichtbar. Am besten unter den üblichen Bedingungen,
also zu Hause. Mit dem Home Sleep Test von SOMNOmedics gibt es ein gutes und vom Patienten
selbst einfach einzusetzendes Verfahren, welches schnell und zuverlässig valide Daten
liefert“.
In erster Linie wird der HST bei Neurologen, Somnologen und Psychotherapeuten, die
Kenntnisse im Scoring von Schlafparametern besitzen, zum Einsatz kommen. Falls gewünscht,
bietet SOMNOmedics die Vermittlung eines Auswerte-Services an, der ebenfalls vollständig
über die HST-Cloud abläuft. Im Allgemeinen wird die Auswertung des Schlafes zukünftig
vermehrt nicht nur visuell bzw. manuell erfolgen, sondern mittels Künstlicher Intelligenz
(KI), neuronaler Netzwerke und Verfahren der Mustererkennung automatisch vonstatten
gehen. Dies erlaubt eine qualitative Verbesserung der Auswertung und eine objektivere
Bewertung der Messung. So lässt sich durch den Einsatz von KI die Interrater-Variabilität
deutlich verringern. Durch die automatische Auswertung können Zeit und Kosten eingespart
werden. Auch für die Forschung und Entwicklung ergeben sich neue Perspektiven und
Ideenentwicklung (z. B. serielle Reihenuntersuchungen des Schlafprofils).
Insomnische Beschwerden weisen eine hohe Prävalenz in der Allgemeinbevölkerung auf
und sind mit dem erhöhten Risiko körperlicher oder psychischer Erkrankungen und Unfällen
assoziiert. Eine frühzeitige Diagnostik und die Einleitung adäquater therapeutischer
Maßnahmen ist erstrebenswert, um die Leistungsfähigkeit und Lebensqualität der Patienten
zu erhalten und Folgeerkrankungen zu vermeiden. Der Home Sleep Test bietet hierfür
eine objektive Beurteilung der Schlafqualität im häuslichen Umfeld der Patienten.
