Download als PDF - Spiggle & Theis GmbH

DIE TUBENMANOMETRIE
Bernard Ars 1,3 und Joris J.J. Dirckx 2
1 UZA-UIA Universitätskrankenhaus und Universität Antwerpen; Temporal Bone Foundation, Brüssel; 2 RUCA
Universität Antwerpen; 3 I.L.M.H.-Leonardo da Vinci, Antwerpen, Belgien
Einführung
Die Tubenmanometrie ist eine neue klinische Untersuchungsmethode zur Messung des aktiven Gastransports
vom Nasopharynx zur Pauke. Diese Methode basiert auf einer Druckapplikation im Nasopharynx während des
Schluckvorgangs, wobei zeitgleich hochauflösende Druckmessungen im äußeren Gehörgang und im Nasopharynx
vorgenommen werden. Das Verfahren analysiert die Funktion des Gaumensegels während des Schluckvorgangs
und kann Störungen im Öffnungsvorgang der fibrocartilaginären Eustachischen Röhre aufzeigen. Diese
nichtinvasive und leicht durchzuführende Untersuchung liefert dynamische Bilder der Funktion des Gaumensegels
während des Schluckvorgangs und der Gaszirkulationsmodalitäten in der fibrocartilaginären Tube. 1 Klinische
Studien haben gezeigt, dass verschiedene Krankheitserscheinungen zu signifikant unterschiedlichen Messergebnissen
führen. Diese Methode eröffnet neue Wege, die Funktion der fibrocartilaginären Tube und die
Druckregulierung im Mittelohr grundlegend zu erforschen. 2,3
Material und Methode
Funktionsprinzip des Gerätes
Ziel dieses Verfahrens ist die Bestimmung des für die Öffnung der fibrocartilaginären Tube erforderlichen
Schwellendrucks und die Ermittlung der zeitlichen Latenz zwischen Druckapplikation und Tubenöffnung.
Das Grundprinzip der Tubenmanometrie besteht darin zu Beginn des Schluckvorgangs einen kalibrierten Überdruck
in den Nasopharynx abzugeben. Dieser „Überdruck“ initiiert die Öffnung der fibrocartilaginären Tube
und den anschließenden Gastransfer vom Nasopharynx zum Mittelohr.
Kontaktadresse für Korrespondenz: Bernard Ars, MD, PhD, Avenue du Polo, 68, B-1150 Brüssel, Belgien
Fibrocartilaginous Eustachian Tube - Middle Ear Cleft, Seite 151-158 Verfasser B. Ars
© 2003 Kugler Publications, Den Haag, Niederlande

Tubenmanometrie (B. Ars und J. Dirckx)
Das Gerät ist in der Lage, die initiale Phase des Schluckvorgangs automatisch zu registrieren und dann ohne
Verzögerung einen Gasbolus mit einem vorbestimmten Druckniveau abzugeben (Überdruck in der Reihenfolge
300, 400 oder 500 daPa). Der Gasbolus verteilt sich in dem geschlossenen Raum, der durch den Nasenadapter,
die Nasenhöhle und den durch das Gaumensegel verschlossenen Nasopharynx gebildet wird.
Die Öffnung der Tube lässt sich anhand eines im äußeren Gehörgang gemessenen Signals feststellen.
Gerät
Das Tubenmanometer besteht aus:
- einem verstellbaren Druckgenerator, der luftdicht mit der Nasenhöhle verbunden wird und kontrollierte
positive Drücke zwischen 15 und 60 mbar erzeugt;
- einem Synchronisierer, der die automatische Applikation des Überdrucks genau mit dem Schluckvorgang
koppelt;
- einem Detektor für die Trommelfellbewegung, bestehend aus einem Druckwandler, welcher fest mit dem
äußeren Gehörgang verbunden wird (Druckwandler der Firma Honeywell, Druckbereich von 0 bis 690 da-
Pa);
- einem Druckwandler (Firma Honeywell, Druckbereich von 0 bis 3440 daPa) zur Messung des Druckes in
Nasenhöhle und Nasopharynx;
- einem elektronischen Prozessor zur Auswertung der von den Druckwandlern gelieferten Signaldaten;
- einem Softwarepaket zur Aufzeichnung, Visualisierung, Interpretation und Speicherung der Messdaten und
zur Erstellung von Messkurven.
Der Apparat besteht aus einem kalibrierten Druckgenerator und zwei hochsensiblen Druckmesssonden. Der
Druck wird durch ein an die Nasenöffnungen angeschlossenes Schlauchsystem appliziert, wobei eine der Messsonden
den Druck im Nasopharynx aufzeichnet. Ein zweiter Schlauch ist luftdicht mit dem äußeren Gehörgang
verbunden und eine zweite Messsonde registriert den Druck in diesem Schlauch. Dringt Druck durch die fibrocartilaginäre
Tube ins Mittelohr ein, so kommt es zu einer Trommelfellbewegung und einer messbaren Druckänderung
im äußeren Gehörgang. Die im Nasopharynx und im äußeren Gehörgang registrierten Messergebnisse
werden digitalisiert und in einem Computer gespeichert. Die Druckänderungen lassen sich auf dem PC-
Bildschirm in Echtzeit beobachten. Nach Durchführung einer Messung können die Daten in Druck-Zeit-
Diagrammen am Bildschirm angezeigt und ausgewertet werden. In einer Patienten-Datenbank werden die Latenzen
und Druckwerte zusammen mit den aufgezeichneten Kurvendiagrammen gespeichert.
Bedienungsanleitung
Der Patient sitzt aufrecht mit horizontaler Blickrichtung, wobei zuerst das rechte Ohr und dann das linke getestet
wird. Die Messung selbst dauert nur wenige Minuten, ist nicht unangenehm und der Patient erhält nur ein Minimum
an Anweisungen. Als erstes wird der äußere Gehörgang mit einem luftdichten Stöpsel verschlossen, wie
er auch in der normalen Tympanometrie verwendet wird, wodurch die Messsonde mit dem Gehörgang verbunden
wird (Abb. 1a).

Tubenmanometrie (B. Ars und J. Dirckx)
Abb. 1. Tympanometrie: Bedienungsanleitung. a. Der äußere Gehörgang wird mit einem luftdichten Stöpsel verschlossen
und die entsprechende Druckmesssonde wird angeschlossen. Der Patient wird gebeten eine kleine Menge Wasser in den
Mund zu nehmen. Die beiden Nasenlöcher werden mit einem doppelläufigen Nasenadapter luftdicht verschlossen. d. Dann
schluckt der Patient, wobei er die Zähne fest geschlossen hält.
Dann wird der Patient gebeten eine kleine Menge Wasser in den Mund zu nehmen (Abb. 1b): Dieses Wasser
hilft dem Patienten einen einzelnen, wohl-kontrollierten Schluckvorgang durchzuführen, der die Öffnung der
fibrocartilaginären Tube auslöst. Als nächstes wird entweder vom Patienten selbst oder von der untersuchenden
Person ein doppelläufiger Nasenadapter so an die beiden Nasenöffnungen gepresst, dass diese luftdicht verschlossen
sind (Abb. 1c). Über einen Schlauch ist dieser Adapter mit dem Druckgenerator und mit der Messsonde
im Nasopharynx verbunden. Dann schluckt der Patient, wobei er die Zähne fest geschlossen hält (Abb.
1d). Der Schluckvorgang selbst dient als Auslöser für die Druckabgabe in den Nasopharynx. Die Abgabe des
Gasbolus erfolgt automatisch, das Gas verteilt sich im Mittelohr und die Öffnung der fibrocartilaginären Eustachischen
Röhre wird im äußeren Gehörgang als Signal gemeldet. Der tatsächliche Messervorgang dauert weniger
als eine Minute, so dass der Test anschließend problemlos mehrfach wiederholt werden kann.
Interpretation der Messergebnisse
Ein bedeutender Parameter dieser Untersuchung ist die zeitliche Latenz zwischen der Druckapplikation im Nasopharynx
und der Öffnung der Tube. Die Öffnung der fibrocartilaginären Eustachischen Röhre lässt sich in der
Gehörgangs-Druckkurve leicht identifizieren, da die Bewegung des Trommelfells einen plötzlichen Druckanstieg
verursacht (Abb. 2, obere Kurve). Der Zeitpunkt der Druckapplikation kann ebenso leicht in der Nasopharynx-Druckkurve
ermittelt werden. Die Druckapplikation selbst wird durch den Schluckvorgang ausgelöst.
In der Grundlagenforschung wird der Schluckvorgang manchmal mit Hilfe eines piezoelektrischen Halsbands
registriert, das eng um den Hals gelegt wird. Dabei verformt sich das Halsband beim Schlucken, wodurch ein
elektrischer Auslöseimpuls erzeugt wird. Obwohl auf diese Weise ein sehr gutes Auslösesignal erzielt werden
kann, empfinden viele Patienten solch ein Halsband als unangenehm und einengend.
Für klinische Tubenmanometrie-Messungen beschafft man sich das Signal daher auf andere Weise. Durch den
Schluckvorgang kommt es im Nasopharynx zu einer ganz leichten Änderung der Druckverhältnisse. Diese kann
durch eine hochsensible Druckmesssonde ermittelt werden und als Trigger für die Druckapplikation dienen. Der
Druckgenerator ist so konzipiert, dass ein Gasausstoß stattfinden kann, während gleichzeitig das Druckniveau

Tubenmanometrie (B. Ars und J. Dirckx)
konstant bleibt. Im Nasen-Rachen-Raum lässt sich der gewünschte Gasdruck so fast umgehend erreichen. Er
ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Reservevolumen (zwei Liter) und dem Volumen des Nasen-Rachen-
Raums. Kurz nach der Druckapplikation öffnet sich die fibrocartilaginäre Tube (im Normalfall).
Bei Patienten mit perforiertem Trommelfell erreicht das gesamte im Nasopharynx vorhandene Druckniveau
auch den äußeren Gehörgang. Wenn sich die Tube tatsächlich über ihre gesamte Länge öffnet, sollte es möglich
sein, den gesamten applizierten Druck im Gehörgang zu messen. Falls aber lediglich eine peristaltische Bewegung
stattfindet und nur eine festgelegte Gasmenge ins Mittelohr injiziert wird, würde man erwarten, nur einen
begrenzten Druckanstieg messen zu können. Der Druckanstieg im Mittelohr verursacht eine Trommelfellbewegung.
Diese Bewegung wiederum löst im verschlossenen äußeren Gehörgang einen winzigen Druckanstieg aus.
Dessen Ausmaß hängt einerseits von der Compliance des Trommelfells, andererseits vom Gesamtvolumen des
Gehörgangs, vom Druckwandlerschlauch und dem inneren Volumen des Druckdetektors ab. Die letzteren beiden
Faktoren haben zwar eine Auswirkung auf die Dauer P2-P1, aber nur wenig Auswirkung auf die Druckamplitude.
Theoretisch hat auch der Durchmesser des Messkreislaufs des Tubenmanometers einen Einfluss auf diese
Amplitude, Experimente haben jedoch gezeigt, dass diese Auswirkung im Vergleich zur Compliance des
Trommelfelles recht unbedeutend ist. Aufgrund all dieser Faktoren besitzt die Amplitude des im äußeren Gehörgang
gemessenen Drucks Aussagekraft mit Bezug auf Trommelfell-Perforationen und Retraktionstaschen.
Dank des eindeutig definierten Triggerpunktes haben die Latenz-Messungen eine große Genauigkeit. Klinische
Studien haben gezeigt, dass die zeitliche Latenz ein sehr bedeutender Parameter zur Differenzierung verschiedener
Krankheitsbilder ist. 3
Als letztes wird der Druck im Nasopharynx gemessen. Dies hat natürlich hauptsächlich den Zweck, den Triggerpunkt
der Druckapplikation zu identifizieren, der für die Bestimmung der Latenzen benötigt wird. Im Falle
eines insuffizienten Velumsverschlusses kann der vorher festgelegte Druckwert im Nasopharynx aber nicht in
vollem Maße erreicht werden. In solchen Fällen gewinnt die Amplitude der Nasopharynx-Druckkurve klinische
Relevanz. Einerseits bietet sie einen Hinweis auf das Ausmaß der Undichtigkeit. Andererseits ist die Druckkurve
notwendig um fehlerhafte Schlüsse im Hinblick auf eine Tubendysfunktion zu vermeiden. Bei unzureichendem
Druckniveau im Nasopharynx kommt keine Öffnung der fibrocartilaginären Tube zustande; auch im äußeren
Gehörgang ist dann kein Drucksignal messbar, und zwar selbst bei uneingeschränkter Tubenfunktion.
Mehrere klinische Studien wurden durchgeführt; eine Ergebnisübersicht ist im nächsten Abschnitt enthalten. 2,3
Das Tubenmanometer wird als neues Instrument gegenwärtig auch in der Grundlagenforschung untersucht, da
es möglicherweise in der Lage ist, neue Informationen über die Dynamik der fibrocartilaginären Tube und die
Druckregulierung im Mittelohr zu liefern.
Der Schluckvorgang, die Öffnung der fibrocartilaginären Eustachischen Röhre und der Ausgleich von Druckvariationen
im Mittelohr lassen sich anhand der im Tubenmanometrie-Verfahrens erhaltenen Kurven analysieren.
4,5 Dieses nichtinvasive und leicht durchführbare Verfahren liefert dynamische Bilder sowohl zur Funktion
des Gaumensegels während des Schluckvorgangs, als auch zu den Modalitäten der Gaszirkulation in der fibrocartilaginären
Tube und der Pauke. Es bietet ein neues Verfahren zur Untersuchung des aktiven Gastransfers
vom Nasopharynx zur Pauke.
Ergebnisse
Im vorliegenden Text sind alle Druckwerte in Pascal angegeben. In der klinischen Praxis wird häufig die Maßeinheit
mbar verwendet (1 mbar = 100 Pascal oder 10 daPa). Die Tubenmanometrie liefert dynamische Druck-
Zeit-Diagramme des Nasopharynx und des äußeren Gehörgangs (Abb. 2). Dabei gibt die X-Achse die Zeit in
Sekunden und die Y-Achse den Druck in mbar an.
Die Anzeige der Messwerte erfolgt als zwei kombinierte Kurven:
- Die untere Kurve zeigt die in den Nasopharynx eingebrachten Überdruckwerte an, die eine Öffnung der
fibrocartilaginären Tube auslösen sollen.
- Die in der oberen Kurve angezeigten Druckvariationen im äußeren Gehörgang sind das Resultat der Trommelfellbewegung,
die ihrerseits mit den Druckvariationen in der Pauke nach der Tubenöffnung korrespondiert.
Untere Kurve: Informationen über den Nasopharynx
Bei der Auswertung der unteren Kurve lassen sich drei aufeinanderfolgende Phasen erkennen (Abb. 2):

Tubenmanometrie (B. Ars und J. Dirckx)
- Die initiale Phase zeigt von Messpunkt C1 bis Messpunkt C2 den Druckaufbau. Dieser Anstieg korrespondiert
mit dem Verschluss durch das Velum (Gaumensegel) und spiegelt den Druckanstieg in Nasenhöhle
und Nasopharynx wider. Dieser Teil der Kurve repräsentiert den Stimulus, der die Tubenöffnung auslöst
(C2 in mbar) und korrespondiert mit dem Beginn der Reflexphase beim Schlucken. Ist der Druck C2 mehr
als 10 % niedriger als der applizierte Druck, so ist das ein Hinweis auf einen unzureichenden Verschluss
des Gaumensegels. Die Latenz von C1 nach C2 (in Sekunden) entspricht dem Zeitraum, der für den Aufbau
des Überdrucks benötigt wird. Dieser Zeitraum sollte möglichst kurz sein und auf jeden Fall unter 0,30 sec
liegen.
- Die zweite Phase von C2-C3 entspricht dem „Druckplateau“. Es weist eine interindividuelle sowie intraindividuelle
Variationsbreite auf und resultiert aus den isometrischen muskulären Kontraktionen des weichen
Gaumens.
- Die bei Messpunkt C3 beginnende dritte Phase zeigt einen deutlichen Druckabbau im Nasopharynx an und
beruht auf der muskulären Relaxation des weichen Gaumens und dem Entweichen des Gases.
Obere Kurve: Informationen über den äußeren Gehörgang
Die Druckvariationen im äußeren Gehörgang sind das Resultat der Trommelfellbewegung, welche mit den
Druckvariationen in der Pauke nach der Tubenöffnung korrespondiert.
Bei perforiertem Trommelfell (Trommelfellperforation oder Belüftungsröhrchen) entsprechen die Messwerte
den intratympanalen Druckverhältnissen. Im Normalfall wird jedoch nur ein geringer Druckanstieg registriert,
der durch die Trommelfellauslenkung in den geschlossenen Gehörgang verursacht wird.
Die obere Kurve zeigt ebenfalls drei Phasen (Abb. 2):
- Die Druckanstiegsphase von P1 bis P2 entspricht der lateralen Trommelfellbewegung als Antwort auf den
Druckaufbau im Mittelohr.
- Die Aufrechterhaltung des Drucks verläuft von P2 bis P3 und zeigt den Verlauf einer horizontalen Linie.
Sie gibt die maximale Trommelfellbewegung wieder. Die Dauer dieses Druckplateaus korrespondiert mit
der Dauer der Überdruckapplikation in den Nasopharynx. Experimentelle Untersuchungen der Druckströmung
haben gezeigt, dass die fibrocartilaginäre Eustachische Röhre während der Plateauphase geöffnet ist
und einen Gastransfer gestattet.
- Die dritte Phase von P3 bis P4 entspricht der „Entleerung des Mittelohres“ und kommt durch den Druckabbau
in der Pauke zustande.
Anforderungen
Die Funktion der fibrocartilaginären Eustachischen Röhre, insbesondere der Beginn der Tubenöffnung:
Abb. 2. Tubenmanometrie-Kurven. Die Druckvariationen im äußeren Gehörgang sind das Resultat der Trommelfellbewegung,
welche mit den Druckvariationen in der Pauke nach der Tubenöffnung korrespondiert. Die
untere Kurve zeigt den in den Nasopharynx eingebrachten Überdruck, der die Öffnung der fibrocartilaginären
Eustachischen Röhre auslösen soll.

Tubenmanometrie (B. Ars und J. Dirckx)
R: Beschreibt das Verhältnis der Latenz der Tubenöffnung (P1-C1) in Abhängigkeit von der Zeit des Druckaufbaus
im Nasopharynx (C2-C1). Beide Werte werden in Sekunden ausgedrückt:
P1-C1
R: –––––––– = 0,87
C2-C1
(dies entspricht den Standardwerten bei normalen Probanden)
Diese Verhältniszahlen quantifizieren die Reaktion der fibrocartilaginären Tube und des Gaumensegels auf den
Stimulus. Der Öffnungs-Latenz-Index (ÖLI) R lokalisiert den Öffnungszeitpunkt der fibrocartilaginären Tube:
R < 1 : Öffnung der Tube vor C2
R > 1 : Öffnung der Tube nach C2
R~ = 0 : klaffend geöffnete fibrocartilaginäre Tube
Kann kein R-Wert berechnet werden, so bedeutet dies, dass keine Öffnung der fibrocartilaginären Tube
stattgefunden hat.
Die Antwort des Trommelfells:
- P2-P1 (sec) entspricht dem Zeitraum der lateralen Trommelfellbewegung als Antwort auf den
Druckaufbau im Mittelohr. Die Antwort des Trommelfells erfolgt zwischen der Öffnung
der Tube und der Druckstabilisierung im Mittelohr.
Normale Durchschnittswerte auf Zeit-Achse und Druck-Achse:
- P2-P1 = 8,6 daPa entsprechen dem Druckniveau, das im Anschluss an die Tubenöffnung durch die
Trommelfellbewegung an den äußeren Gehörgang weitergeleitet wird. Dieser Wert
korreliert nicht mit dem variablen Stimulus (Überdruckwerte von 30, 40 oder 50
mbar). Ein niedriger Wert scheint mit einem geringen Mittelohr-Volumen zu korrelieren
(pneumatisiertes Mastoidsystem und Pauke). Aufgrund der Trommelfell-
Compliance ist dieser Wert wesentlich niedriger als im Mittelohr.
- P3-P1 sec
–––––––––– = 1,41
C3-P1 sec Diese Verhältniszahl beschreibt den gesamten Öffnungszeitraum der fibrocartilaginären
Tube im Verhältnis zur Durchschnittsdauer des Schluckvorgangs nach der
Tubenöffnung.
Die Entleerung des Mittelohres wird durch den Druckabbau im äußeren Gehörgang angezeigt, der bei Messpunkt
P3 (Schließzeitpunkt der fibrocartilaginären Eustachischen Röhre) beginnt. Dieser Vorgang spiegelt die
Gasresorption der Mittelohrschleimhaut und/oder die Pufferkapazität des Mittelohrs wider.
Danksagungen
Das Tubenmanometer® wurde konzipiert von dem Facharzt für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde D. Estève, MD, F-
48000, Frankreich, E-Mail: de04@wanadoo.fr. Die Produktion des Tubenmanometer® erfolgt durch ‘La Diffusion
Technique Française’, 114-120, rue Bergson, F-42003, Saint-Etienne Cedex 1, Frankreich, E-Mail:
dtf@wanadoo.fr
Literaturangaben
1. Estève D., Martin C., Dubreuil C.: Tubomanométrie: aspects de la fonction équipressive de la trompe auditive:
cas cliniques. J Fr ORL 48:6, 1999
2. Estève D., Dubreuil C., Della Vedova C., Normand B., Martin C.: Evaluation par tubomanométrie de la
fonction d'ouverture tubaire et de la réponse tympanique chez le sujet normal et chez le sujet porteur d'une
otite séro-muqueuse chronique: comparaison des résultats. J Fr ORL 50(5):223-231, 2001
3. Esteve D., Dubreuil C., Della Vedova C., Normand B., Lavieille J.P., Martin C.: Physiologie et physiopathologie
de la fonction d'ouverture de la trompe auditive: apports de la tubomanométrie. J Fr ORL
50(5):233-241, 2001
4. Ars B., Ars-Piret N.: Middle ear pressure balance under normal conditions: specific role of the middle ear
structures. Acta Oto-Rhino-Laryngol Belg 48:339-342, 1994

Tubenmanometrie (B. Ars und J. Dirckx)
5. Ars B., Ars-Piret N.: Morpho-functional partition of the middle ear cleft. Acta Oto-Rhino-Laryngol Belg
51:181-184, 1997