Monitoring von SHT-Patienten auf der neurochirurgischen ICU

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Monitoring von SHT-Patienten auf der neurochirurgischen ICU A. Unterberg

Einteilung des Schädel-Hirn-Traumas

Das Schädel-Hirn-Trauma wird anhand der begleitenden Bewußtseinsstörung nach der Glasgow-Coma-Scale eingeteilt. Obwohl sich Neurochirurgen primär mit dem schweren Schädel-Hirn-Trauma auseinandersetzen, kann auch bei Patienten mit einem mittelschweren Schädel-Hirn-Trauma eine neurochirurgische Intervention erforderlich werden. Das mittelschwere Schädel-Hirn-Trauma entspricht einem Glasgow-Coma-Score von 9 bis 12 oder 13. Abb.1 zeigt die Definition und Prognose des mittelschweren Schädel-Hirn-Traumas.

Sechs Monate nach dem Trauma sind 14 % der Patienten vegetativ bzw. gestorben oder haben eine schwere Behinderung davongetragen. Damit kann das mittelschwere Schädel-Hirn-Trauma hinsichtlich der Mortalität mit dem Myokardinfarkt verglichen werden, dessen akute Mortalität in der BRD mittlerweile bei ca. 10% liegt.


Welche Faktoren die Prognose des schweren Schädel-Hirn-Traumas beeinflussen, zeigt Abb.2.

Wenn der initiale Glasgow-Coma-Score, das Alter und die Pupillenreaktionen sicher beurteilt werden können, läßt sich mit einer Vorhersagewahrscheinlichkeit von über 90% sagen, wie das klinische Endergebnis aussehen wird.

Basismonitoring beim schweren Schädel-Hirn-Trauma

Das therapeutische Konzept der intensivmedizinischen Behandlung schwerer Schädel-Hirn-Traumen zielt auf eine Verhinderung oder Minimierung sog. zerebraler Sekundärschäden. Ein gezieltes Monitoring soll dabei helfen, einen reversiblen potentiellen Schaden in der Entstehungsphase zu erkennen, damit adäquat interveniert und damit das Outcome verbessert werden kann.

Zur Überwachung des schweren Schädel-Hirn-Traumas erfolgen heute kontinuierliche EKG-Aufzeichnungen, kontinuierliche blutige Blutdruckmessungen, Pulsoxymetrie sowie intermittierende, aber regelmäßige Blutgasanalysen, die Überwachung der Körpertemperatur und eine in regelmäßigen Abständen erfolgende Untersuchung wichtiger klinisch-chemischer Parameter. Dazu gehören Hb, Hk, Elektrolyte, Blutzucker, Serumosmolalität und Gerinnung. Abb. 3 stellt die zur Überwachung des Schädel-Hirn-Traumas erforderlichen speziellen Maßnahmen dar.

Da Patienten mit schwerem SHT fast ausnahmslos analgosediert werden, spielt die klinisch-neurologische Überwachung nur noch eine untergeordnete Rolle, während CT-Kontrollen und das zerebrale Monitoring immer wichtiger werden. Für das invasive Monitoring werden intrakranielle Katheter und Sonden eingesetzt, sowohl zur Messung und Überwachung des intrakraniellen Drucks (ICP) als auch zur Bestimmung des zerebralen Perfusionsdruckes (CPP).


Messung und Überwachung von ICP und CPP

Die Wahrscheinlichkeit zu versterben, steigt mit der Zeit, die ein Patient einen ICP von mehr als 20 mmHg tolerieren muß. Umgekehrt sinkt die Mortalität und die Wahrscheinlichkeit eines Überlebens mit geringen Behinderungen nimmt zu, je kürzer die Zeit des erhöhten intrakraniellen Drucks während des Krankheitsverlaufs ist. Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, den intrakraniellen Druck möglichst lange unter 20 mmHg zu halten. Die Empfehlung der Brain Trauma Foundation zur Überwachung des intrakraniellen Druckes beim Schädel-Hirn-Trauma zeigt Abb. 4.

Zur Messung des ICP stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Es gibt epidurale Druckaufnehmer, Ventrikelkatheter, die seit 40 Jahren gelegt werden, und es gibt neuerdings Parenchymsonden, die genauso gut wie der Ventrikelkatheter den ICP registrieren können. Die letztgenannten Verfahren haben sich inzwischen durchgesetzt, weil sie relativ komplikationsarm sind und weil sie den ICP verläßlich wiedergeben.

Neben der Messung des intrakraniellen Drucks ist die Bestimmung des zerebralen Perfusionsdrucks (CCP) wichtig. Abb. 5 gibt die Zielgrößen für CPP und ICP wieder.

Bei erhöhtem ICP ist die Liquordrainage die erste therapeutische Maßnahme. Als nachrangige Alternativen stehen die mäßige Hyperventilation und die Infusion von Mannit zur Verfügung sowie die Möglichkeit einer tieferen Sedierung. Bleiben diese Maßnahmen erfolglos, können das Barbituratkoma oder die Dekompressions-Trepanation zur Anwendung gelangen.

Die verschiedenen Methoden zur Überwachung der zerebralen Oxygenierung zeigt Abb. 6.

Bei der Bulbusoxymetrie wird ein Katheter in den Bulbus der Vena jugularis interna plaziert, um die Sauerstoffsättigung im zerebrovenösen Blut zu messen. Mit diesem invasiv messenden Verfahren wird die Oxygenierung des Gehirns global abgeschätzt. Aufgrund der großen Artefaktanfälligkeit wird dieses Verfahren nur in spezialisierten Zentren durchgeführt. Wesentlich artefaktärmer ist die ebenfalls invasive lokale Überwachung des Gewebesauerstoffpartialdrucks. In der Klinik leider noch nicht einsetzbar ist die Nah-Infrarot-Spektroskopie (NIRS), die sich noch im Stadium der Erprobung und Entwicklung befindet. Indikationen für die Überwachung der zerebralen Oxygenierung wurden in den Richtlinien für das Management des Schädel-Hirn-Traumas aufgeführt. Hierin ist festgehalten, daß die prolongierte forcierte Hyperventilation nicht durchgeführt werden sollte. Die forcierte Hyperventilation kann jedoch bei therapierefraktärer intrakranieller Hypertension gerechtfertigt sein, wenn zusätzlich Methoden zur Erkennung der zerebralen Ischämie eingesetzt werden. Für die Hyperventilation spricht zwar die effektive Verminderung des ICP, aber durch die Gefäßkonstriktion kann die zerebrale Ischämie verstärkt werden. Unter moderater Hyperventilation beträgt das arterielle pCO2 30 bis 35 mmHg und bei forcierter Hyperventilation liegt das pCO2 unter 30 mmHg.Bei spezieller multimodaler Überwachung von SjvO2, PtiO2, NIRS, ICP, CPP und der Basisparameter fanden sich folgende Ergebnisse.

Mit Hilfe eines multimodalen zerebralen Monitorings wurden verschiedene therapeutische Modalitäten untersucht. Bei der Hyperventilation fiel bei den Patienten der ICP ab und der CPP verbesserte sich. SjvO2, PtiO2 wurden signifikant reduziert. Anders als bei der forcierten Hyperventilation wird bei der moderaten Hyperventilation keine kritische Reduktion des Gewebesauerstoffpartialdruckes erreicht. Abb. 7 zeigt Design und Ergebnisse der Untersuchungen zur multimodalen Überwachung bei forcierter Hyperventilation, die zur Maloxigenation des Gehirns führen kann.

Eine weitere therapeutische Möglichkeit besteht in der Gabe von Mannitol, welches das am häufigsten eingesetzte Therapeutikum bei intrakranieller Drucksteigerung ist. Abb. 8 stellt die Ergebnisse einer Studie dar, bei der geklärt werden sollte, wie sich Mannit auf den Gewebe-pO2 und die jugularvenöse Sauerstoffsättigung auswirkt.

Die Mannit-Infusion führte zu einer Reduktion des intrakraniellen Drucks und zur Verbesserung des zerebralen Perfusionsdrucks. Es fand sich jedoch keine signifikante Veränderung des Gewebesauerstoffpartialdrucks oder der globalen Sättigung. Dies ist auf einen ausreichenden zerebralen Perfusionsdruck zurückzuführen.

Abb. 9 zeigt Ergebnisse einer Untersuchung an 15 Patienten mit Abfall des mittleren arteriellen Blutdruckes und anschließender Therapie von MABP und CPP.

Die Ergebnisse zeigen, daß bei einem Druckabfall unterhalb eines Schwellenwertes von 60 mmHg auch der Gewebe-pO2 abfällt. Trotz dieser Schwellengrenze gibt es Patienten, die einen sehr viel niedrigeren Perfusionsdruck tolerieren. Andererseits kann bei einer Minderheit von Patienten auch ein Perfusionsdruck von 50 mmHg oder mehr nicht mehr ausreichend sein. Abb. 10 zeigt die Ergebnisse für eine Erhöhung des MABP.

Unter Dopamin-Gabe fiel der intrakranielle Druck ab, der Blutdruck wurde in diesen Fällen angehoben und die Gewebe-O2-Versorgung besserte sich signifikant.

Patienten, bei denen der Gewebesauerstoffpartialdruck für weniger als 30 Minuten unter 10 mmHg abfiel, weisen in der Analyse des finalen Outcomes nach 6 Monaten nur eine geringe Mortalität und nur wenige bleibende Behinderungen auf. Dagegen liegt die Mortalität bei Patienten, deren Gewebesauerstoffpartialdruck für mehr als 30 Minuten weniger als 10 mmHg betrug, mit 60% deutlich höher als in der ersten Gruppe. Die Wahrscheinlichkeit einer Restitutio ad integrum beträgt in dieser Gruppe nur 20 %. Zusammenfassend zeigen die Daten des multimodalen Monitorings, daß das Überwachen des Gewebe-pO2 eine sinnvolle und nützliche Maßnahme sein kann. Die kritische Schwelle für den Gewebesauerstoffpartialdruck beträgt 10 mmHg.

Als weiteres Verfahren zum Monitoring von Patienten mit schwerem SHT existiert neuerdings die zerebrale Mikrodialyse. Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein Mikrokatheter ins Hirngewebe eingeführt und durchspült. An der Spitze des Katheters befindet sich eine semipermeable Membran, durch die die Metaboliten des Extrazellulärraums in die Spülflüssigkeit diffundieren. Im Effluat können diese Substanzen dann gemessen werden. Das experimentell schon seit längerem bekannte Verfahren wurde bereits zur Untersuchung der verschiedensten Fragestellungen eingesetzt. Neu ist, daß man die Mikrodialyse bei Patienten nun auch online durchführen kann, d.h. schon 15 Minuten nach Kontakt mit dem Extrazellulärraum lassen sich aus dem Effluat klinisch relevante Ergebnisse zu den extrazellulären Substratkonzentrationen ablesen.

Die Online-Mikrodialyse gibt einen Eindruck vom zerebralen Energiestatus. Die Glukosekonzentration spiegelt die energetische Versorgung des Gewebes wider, die Laktatwerte erlauben Aussagen über die anaerobe Glykolyse und möglicherweise zur zerebralen Ischämie. Aus Pyruvat und Laktat bildet man den wichtigen Laktat-Pyruvat-Quotienten. Auch die exzitotoxische Aminosäure Glutamat liefert wichtige Informationen zur Ischämie, außerdem kann man Glyzerol als Marker der zellulären Integrität bestimmen.

Bisher ist bekannt, daß es beim Anstieg des intrakraniellen Drucks im Rahmen eines Schädel-Hirn-Traumas zu einem Glukoseabfall und zu einem Anstieg von Laktat und Glutamat kommt. Außerdem steigt bei zu niedriger Hirndurchblutung die extrazelluläre Glutamatkonzentration, bei einer jugularvenösen Sauerstoffsättigung unter 50% ist auch ein Laktatanstieg zu beobachten.

Während Messung, Überwachung und Therapie von ICP und zerebralem Perfusionsdruck heutzutage unabdingbar sind, ist die Überwachung der zerebralen Oxygenierung als wünschenswert einzustufen. Am Ende des invasiven zerebralen Monitorings steht die Mikrodialyse, die besonders bei Patienten mit Subarachnoidalblutung und Gefährdung durch zerebralen Vasospasmus in Zukunft eine Rolle spielen könnte.

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