Spinale Ozontherapie

Bei den minimal-invasiven Techniken stehen diagnostische Infiltrationen (mittels Applikation von Lokalanästhetika) und therapeutische Infiltrationen (in Deutschland und der Schweiz vor allem Kortisonpräparate) im Vordergrund [16].

Bei pseudoradikulären Schmerzen, dem sog. Facettensyndrom (z. B. im Rahmen einer Entzündung der Zygapophysealgelenke) hat sich die gezielte intra- bzw. periartikuläre Infiltration der Gelenke mit Kortikoiden/Lokalanästhetika bewährt. Als symptomatische und weniger kausale Alternative stehen, bei positiver diagnostischer/therapeutischer Facettengelenkblockade und persistierenden Beschwerden, zudem die Kryodenervation und Thermokoagulation des Ramus dorsalis medialis des Spinalnerven zur Verfügung [16].

Die etablierten minimal-invasiven Verfahren zur Behandlung des Epiduralraums und der Nervenwurzeln umfassen die periradikuläre bzw. transforaminale Infiltration, sowie die interlaminäre Infiltration und die Sakralblockade [16].

Erweiterte minimal-invasive Verfahren schließen zudem die Behandlung der Bandscheibe und des Wirbelknochens mit ein. Hierzu zählt insbesondere die intradiskale Kortisoninjektion, die Kryoablation bzw. die Chemonukleolyse (z. B. mittels Chymopapain; [17, 18]).

Als wichtige Option im Rahmen minimal-invasiver Therapien wird weltweit zudem die spinale Ozontherapie eingesetzt. Sie ist im europäischen Raum vor allem in Italien etabliert [17] und kann z. B. analog zur chemischen Nukleolyse intradiskal Anwendung finden [18].

Im Folgenden soll im Detail näher auf die verschiedenen therapeutischen Ansätze der minimal-invasiven Ozontherapie eingegangen werden.

Ozon (O₃) ist ein aus 3 Sauerstoffatomen aufgebautes Gas. Es kommt in größeren Mengen natürlich in höheren Schichten der Erdatmosphäre vor. In der Stratosphäre besitzt es eine Konzentration von etwa 16–20 mg/m³. In Wasser (H₂O) besitzt Ozon gegenüber molekularem Sauerstoff (O₂) eine etwa 10-fach höhere Löslichkeit (etwa 50 ml O₃/100 ml H₂O bei 0 °C), d. h. es reagiert sofort bei Kontakt mit wasserreichen Geweben. Ozon ist nach Fluor und Persulfat eines der stärksten bekannten Oxidationsmittel. Unter normalen Bedingungen ist Ozon nicht lagerungsfähig (Halbwertszeit etwa 1 h bei Raumtemperatur) und muss vor Ort elektrophoretisch mittels eines Ozongenerators mittels Hochvolt-Technik (5–13 Megavolt) hergestellt werden. Dabei wird ein Gasgemisch mit etwa 95 % Sauerstoffanteil und etwa 5 % Ozon gewonnen, wobei darauf zu achten ist, dass das Gasgemisch nicht inhaliert wird [19].

Da Ozon in Wasser gelöst ausgesprochen reaktionsfreudig ist, erzeugt es in biologischen Systemen als sog. „Pro-Drug“ einen hohen oxidativen Stress, insbesondere in Systemen, die selbst einen hohen Wasseranteil besitzen. Der Wirkmechanismus des Ozons im biologischen Gewebe ist aufgrund der Vielzahl der verschiedenen beteiligten Systeme komplex. Zusammengefasst kommt es zu einer Hochregulation des endogenen antioxidativen Systems, zu einer Aktivierung des Immunsystems und zu einer Unterdrückung verschiedener Entzündungs- und Schmerzmediatoren (vermittelt durch Hypoxia inducible factor-1α (HIF1A), Nuclear factor of activated T‑cells (NFAT), Nuclear factor-erythroid 2‑related factor 2 (NRF2) bzw. Antioxidant response element (ARE) activated Protein‑1; [19, 20]).

In Abb. 1 wird eine Übersicht über die Interaktion von Ozon in biologischen Systemen gegeben [18].

Man geht außerdem davon aus, dass es indirekt über die Bildung von Sauerstoffradikalen wie Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und Lipoperoxiden mit deren Oxidationsprodukten zur Aktivierung des deszendierenden antinozizeptiven Systems kommt, mit analgesierender Wirkung [21]. Auf Ebene des 2. und 3. Neurons (z. B. Thalamus und Kortex, s. oben) blockieren Endorphine zentral die Transmission. Zudem vermutet man über die Oxygenierung positive indirekte Effekte peripher auf die Muskelrelaxation und Gefäßdilatation [19, 21].

Abgesehen von den bekannten Risiken, die minimal-invasiven Eingriffen an der Wirbelsäule inhärent sind, ist die korrekt durchgeführte, intradiskale Ozontherapie unter strenger Berücksichtigung geeigneter Ozonkonzentrationen risikoarm und gut verträglich [21]. Bis heute sind ernste Komplikationen selten beschrieben. Schwächeanfälle bzw. vasovagale Reaktionen können selten auftreten [18]. Es empfiehlt sich neben einer langsamen Injektion und Beachtung von Höchstkonzentrationen ein entsprechend angepasstes Blutdruck‑, Frequenz-Monitoring mittels EKG und Blutsättigungskontrolle sowie ein intravenöser Zugang, auch zur Schmerzmedikation und ggf. Anxiolyse bzw. Sedierung.

Allergische Reaktion auf eine Ozonanwendung sind nicht zu erwarten, da sowohl Ozon als auch Sauerstoff keine allergene Potenz besitzen. Die fehlende allergische Potenz ist neben den geringen Kosten des Ozons (abgesehen von der Gerätebeschaffung) ein weiterer Vorteil im Vergleich zu den Medikamenten wie Lokalanästhetika und sogar Glukokortikoiden.

Spinale Ozontherapien können nach Schmerzursache unterteilt werden (Abb. 2):

Der einfachste Ansatz der Ozontherapie geht zurück auf den Italiener und Vorreiter der Ozontherapie C. Verga. Bereits 1988 führte er die intramuskuläre Ozontherapie zur einfachen, risikoarmen und kostengünstigen Behandlung bei Rückenschmerz ein [22].

Es werden 5–10 ml einer 20 %igen Sauerstoff-Ozon-Lösung direkt in Trigger-Punkte der Paravertebralmuskeln injiziert. Eine Bildsteuerung des ambulanten Eingriffs ist dazu nicht erforderlich. Nach der Behandlung wird der Patient etwa 30 min überwacht [22].

Bei der intraartikulären Ozontherapie stehen klinisch Lumbalgie und pseudoradikuläre Schmerzen im Vordergrund, die bei langem Stehen und Gehen, insbesondere unter Reklination und Rotation in Richtung des pathologischen Gelenks, exazerbieren. Häufig sind die Beschwerden mit einer Hyperalgesie sowie lokaler Druckschmerzhaftigkeit vergesellschaftet [23].

Der Eingriff kann mittels Fluoroskopie oder CT durchgeführt werden. In der Durchführung und therapeutischen Effektivität entspricht die intraartikuläre Ozontherapie weitgehend der Standardtechnik mittels intra- bzw. periartikulärer Injektionsbehandlung mit Steroiden und Lokalanästhetika. Wie bei der epiduralen und intradiskalen Behandlung kann aufgrund des Negativkontrastes durch das O₃/O₂-Gasgemsich auf eine intravenöse Röntgenkontrastmittelgabe verzichtet werden [23].

Die intradiskale Ozontherapie kann eine Behandlungsalternative zur mikrochirurgischen Diskektomie bzw. zur minimal-invasiven Chemonukleolyse (z. B. mittels Chymopapain) darstellen. Ozon fördert in der Bandscheibe über H₂O₂ und OH^-den Abbau verschiedener Kollagene des Nucleus pulposus (Kollagen Typ I und Typ II) und die Matrixdegeneration. So führt es zu einer beschleunigten Resorption und Volumenminderung des geschädigten Bandscheibengewebes und zu einer verminderten mechanischen Reizung und letztlich fokalen Entzündung des umliegenden Gewebes (Abb. 3). Zudem vermutet man über die Freisetzung bestimmter Gewebefaktoren (über Transforming growth factor-beta 1 [TGF-beta 1] bzw. Basic fibroblast growth factor [bFGF]) einen positiven Effekt auf die Reorganisation und beginnende Fibrosierung des Bandscheibengewebes [19].

Die geschädigte Bandscheibe wird über den posterolateralen Kambin-Zugang unter bildgebender Kontrolle mittels Durchleuchtung oder CT mit der 22G-Nadel punktiert. Anschließend werden 3–10 ml Sauerstoff-Ozon-Lösung langsam unter Bildkontrolle injiziert. Generell reichen im Bandscheibengewebe bereits niedrige O₃-Konzentrationen, um ausreichend oxidativen Stress für eine adäquate Reaktion zu induzieren (etwa 20 μg/ml; [24]). Einige Autoren empfehlen eine limitierte Konzentration von 18–25 μg/ml, da Konzentrationen > 20 μg/ml als schmerzhaft erlebt werden können und die Gefahr vasovagaler Reaktionen steigt. Konzentrationen über 30 μg/ml sollten nicht überschritten werden. Bei Dosierungen < 18 μg/ml sinkt die Effektivität der Behandlung. Der Patient wird über etwa 3 h nach dem Eingriff überwacht [18]. Die Behandlung kann entsprechend im ambulanten Rahmen durchgeführt werden [25].

Über die gezielte epidurale Ozonbehandlung beim FBSS gibt es noch nicht viele publizierte Studien. Analog zu den oben beschriebenen prinzipiellen Mechanismen reagiert das Ozon mit organischen Molekülen und hat über mehrere enzymatische und nichtenzymatische Puffersysteme eine entsprechende entzündungshemmende und schmerzstillende Wirkung. Aktuelle Hypothesen legen nahe, dass eine chemische Adhäsiolyse der assoziierten Narbenfibrose und die Dehydrierung des Bandscheibengewebes verstärkt wird [26].

Bei der epiduralen Behandlung unterscheidet man zwischen dem interlaminären und transforaminalen Zugang (s. oben). Der epidurale Zugang über den Hiatus sacralis scheint für die Ozontherapie aktuell nicht relevant. Bei Einsatz von Kortikoiden und Lokalanästhetika scheint der transforaminale Zugang in der Regel dem interlaminären Zugang überlegen. Bei Einsatz von Ozon ist hingegen unklar, welcher Zugang zu bevorzugen ist. Wahrscheinlich spielt hier die Lokalisation der Fibrosierung eine Rolle (z. B. einseitig umschrieben mit Bezug zum Foramen vs. zirkumferentes Narbengewebe).

Die Ozontherapie kann auch mit Steroiden und Lokalanästhesie kombiniert werden. Sie scheint bei der intradiskalen und transforaminalen Behandlung der reinen Behandlung mit Steroid und Lokalanästhetikum überlegen [27]. So berichtete beispielsweise die Arbeitsgruppe um Bonetti et al., dass eine mit Ozon behandelte Gruppe innerhalb der 6‑monatigen Nachbeobachtungszeit eine deutlichere Verbesserung zeigte als Patienten, die nur eine Steroidinjektion erhielten. Zusätzlich zu der Rolle von Ozon bei FBSS berichtet die Arbeitsgruppe auch eine analgetische Wirkung bei Lumbago mit Radikulopathie [28].