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II.  Zusammenfassung unserer eigenen Ergebnisse

II.1. Ermittlung des PtiO2-Hypoxiegrenzwertes (P 10, P 15)

Experimentelle Untersuchungen an Katzen und Hunden ergaben einen PtiO2-Normalwertebereich für die weiße Substanz von 25-30 mmHg [73]. An Patienten mit schwerem SHT ohne erhöhtem ICP bzw. ohne kritisch reduziertem CPP wurde dies bestätigt [73]. Anekdotisch wurde von van Santbrink, et al. [74] zwar berichtet, daß ein anhaltend niedriger PtiO2 von ≤ 5 mmHg mit einem schlechten klinischen Outcome (tot oder vegetativ) vergesellschaftet ist, eine exakte PtiO2-Hypoxiegrenze konnte aber nicht angegeben werden. Diese war für die SjvO2 hingegen eindeutig definiert (SjvO2≤ 50%) [29, 51]. Bei der PtiO2-Hypoxiegrenzwertbestimmung galt es drei Fragen zu beantworten. {1} ist die regional messende PtiO2-Methode geeignet, globale zerebrale Hypoxien zu erfassen (P 15), {2} läßt sich über vergleichende Messungen (PtiO2 vs. SjvO2) ein PtiO2-Hypoxiegrenzwert etablieren (P 15) und {3} hat dieser Einfluß auf das klinische Endergebnis (P 10) ?

In einer prospektiven Kohortenstudie an 15 Patienten (13 männlich / zwei weiblich) (P 15) mit schwerem SHT analysierten wir, mittels MCM, Episoden (18 Episoden, 3099 min, mittlere Episodendauer: 12 min) der arteriellen Hypotension (mittlere MAP-Reduktion 35,7 mmHg), resultierend in einem CPP-Abfall (mittlere CPP-Reduktion 29,0 mmHg). Um die regionale PtiO2 mit der globalen SjvO2 vergleichen zu können, war es Voraussetzung die PtiO2-Katheter in nicht-verletztes Hirngewebe zu plazieren, was mittels CCT sichergestellt wurde. So war ein gleichsinniges Verhalten bei MAP-/CPP-Reduktion in beiden Oxygenierungsparametern zu beobachten. Während dieser [Seite 23↓]Episoden fiel der PtiO2 um durchschnittlich 6,0 mmHg, die SjvO2 um 9,9 %. In der Regressionsanalyse von SjvO2 vs. PtiO2 korrelierte ein hypoxischer SjvO2-Wert von 50% mit einem PtiO2 von 8,5 mmHg (Spannweite: 3-12 mmHg) (Abb. 3). Eine SjvO2 von 30% ergab PtiO2-Werte nahe 0 mmHg während eine 70%ige SjvO2 mit einem PtiO2 von 20 mmHg korrespondierte.

Abb. 3: Regressionsanalyse von PtiO2 vs. SjvO2. Die Regressionskurve folgt einer Funktion 2. Ordnung. Bei einem hypoxischen SjvO2-Grenzwert von 50% (vertikale Linie) beträgt der PtiO2 3-12 mmHg (Spannweite) bzw. 8,5 mmHg („curve’s best fit) (horizontale Linien).

Unter Voraussetzung einer PtiO2-Katheterlage in unversehrtem Parenchym, erhält man parallele Antworten in PtiO2 und SjvO2, so daß der PtiO2 als repräsentativ für die [Seite 24↓]globale zerebrale Oxygenierung angesehen werden kann (auf diese Problematik wird im Kapitel II 4. nochmals näher eingegangen).

Über den Vergleich mit der SjvO2 ließ sich die PtiO2-Hypoxiegrenze von 8,5 mmHg (für den praktischen Gebrauch 10 mmHg) etablieren. Bei deren Unterschreitung muß mit einem ischämischen Schaden gerechnet werden. Dieser von uns beschriebene Grenzwert, ist mittlerweile von anderen Arbeitsgruppen sowohl klinisch (Vergleichsmessungen von SjvO2 und PtiO2 bei 54 Patienten mit SHT [61]) als auch tier-experimentell (Mediaokklusionsmodell der Katze [75]) verifiziert worden.

Auch in unserer Outcome-Studie (P 10) (n = 35) bestätigte sich der hypoxische Grenzwert. Ein erniedrigter PtiO2 < 10 mmHg > 30 min wirkt negativ auf das neurologische Outcome sechs Monate nach Trauma ein (78% waren verstorben, vegetativ oder schwer behindert). Zum Vergleich waren nur 22% des Kontrollkollektivs (PtiO2 <10 mmHg < 30 min) von diesem schlechten Outcome betroffen. Zu ähnlichen Ergebnissen kamen Dings, et al. [76], die eine Beziehung von früh auftretenden (innerhalb der ersten 24 Stunden nach Trauma) PtiO2-Meßwerten < 10 mmHg und einem unbefriedigendem Outcome fanden. Valadka, et al.[64] berichteten über eine erhöhte Mortalität nach schwerem SHT, wenn der PtiO2 bereits einmalig auf unter 6 mmHg abgefallen war.

Auch im metabolischen Monitoring mittels Mikrodialyse reflektiert sich die Hypoxiegrenze von 10 mmHg, wie die Arbeitsgruppe um Robertson zeigen konnte. Diese fanden in Episoden sowohl pathologischer SjvO2 (≤ 50%) als auch PtiO2 (< 10mmHg) einen signifikanten Anstieg des extrazellulären Laktats als Ausdruck der zunehmenden Ischämie mit erhöhter anaerober Glykolyse [77].


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II.2.  Einfluß des CPP auf den PtiO2 (P 7, 10-13, P 15)

Intrakranielle Drucksteigerung oder arterielle Hypotension führen zum kritisch reduzierten CPP bzw. CBF und zur reduzierten zerebralen Oxygenierung (Abb. 4) [78]. Letzteres induziert, in Anbetracht fehlender suffizienter zerebraler Sauerstoffdepots und Steuerung der zerebralen Enzymaktivität über den PtiO2 [79], eine funktionelle zerebrale Beeinträchtigung und/oder einen strukturellen Schaden. Die Aufrechterhaltung eines suffizienten CPP, entweder durch Reduktion des ICP und/oder Anheben des MAP, ist folglich eine allgemein akzeptierte „Basistherapie“, wie sie auch in den europäischen und amerikanischen Behandlungsrichtlinien dargelegt ist [16, 17].

Abb. 4: Individuelles Beispiel eines CPP-Abfalls. Ausgelöst durch eine hypotensive Episode kommt es zum sofortigen Abfall von SjvO2 und PtiO2. Durch Katecholamingabe lassen sich wieder stabile Verhältnisse herstellen.


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So verbreitet das Prinzip der ICP-Senkung bzw. MAP-Anhebung ist, so unterschiedlich sind die Vorstellungen über den adäquaten bzw. optimalen CPP. In der Diskussion sind hier CPP-Grenzen von 60 [80], 70 [81] oder sogar 80 mmHg [82].

Zu Beginn des PtiO2-Monitorings konnten wir häufig akute Phasen der Blutdruckinstabilität entdecken, infolge derer der CPP und nachfolgend die Oxygenierungsparameter (PtiO2, SjvO2) kritisch erniedrigt waren, sich unter Katecholamingabe und ansteigendem MAP/CPP prompt erholten (s. Abb. 4) (P 7). Ferner fanden wir, als Ursache für einen kritisch reduzierten PtiO2 < 10 mmHg, in 23% einen CPP < 60 mmHg (P 10). Wir untersuchten daraufhin systematisch den CPP hinsichtlich eines Grenzwertes für eine suffiziente Oxygenierung (P 11-13, P 15). In zwei Kollektiven (P 13, n = 11; P 12 & P 15, n = 15) analysierten wir Phasen der spontanen MAP-Reduktion. Es zeigte sich, daß die zerebrale Oxygenierung in jedem Fall bei einem CPP > 60 mmHg ausreichend ist. Pathologische SjvO2- bzw. PtiO2-Meßwerte waren nur unter einem CPP von 60 mmHg nachzuweisen (Abb. 5). Der horizontale Kurvenverlauf von PtiO2 und SjvO2 über eine CPP-Spannweite von 60 –

Abb. 5: CPP-Grenzwert für eine stabile zerebrale Oxygenierung. In SjvO2 und PtiO2 lassen sich pathologischen Messwerte (<50 bzw. <10 mmHg) nur bei einem CPP < 60 mmHg nachweisen.


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100 mmHg (Abb. 5) läßt ferner eine intakte zerebrale Autoregulation (zAR) vermuten.

Nach den Phasen der spontanen Blutdruckreduktion untersuchten wir das Verhalten von SjvO2 und PtiO2 unter aktiver Blutdruckanhebung (P 11). Es wurde der Effekt der Blutdruckerhöhung durch Dopamingabe auf den CPP und die zerebrale Oxygenierung {1} bei einem Ausgangs-CPP < 60 mmHg (Mittelwert 32 ±2 mmHg) und {2} > 60 mmHg (Mittelwert 68 ±2 mmHg) untersucht. Nur in der ersten Gruppe konnten, durch CPP-Erhöhung auf 67 ±4 mmHg, der PtiO2 von 13,2 ±2,1 mmHg auf 19,3 ±3,2 mmHg sowie die SjvO2 von 54 ±3 % auf 65 ±3% signifikant angehoben werden.

Unser Ergebnis der stabilen, suffizienten zerebralen Oxygenierung ab einem CPP > 60 mmHg ist von anderen Arbeitsgruppen bestätigt worden [80, 83, 84]. Die Aussagekraft unseres Befund wird allerdings dadurch limitiert, daß die o.g. CPP-Grenze von 60 mmHg nur bei intakter zAR als sicher anzunehmen ist, was insbesonders nicht während der frühen Phase nach schwerem SHT (< 24 Stunden) gegeben ist, da hier nachweislich der CBF pathologisch erniedrigt ist, und das Ischämierisiko erhöht ist [85]. Ferner kann eine zerebrale Hypoxie trotz eines CPP > 60 mmHg auftreten. Drei wesentliche klinische Situationen sind hier zu nennen: {1} die Hypokapnie infolge Hyperventilation [86], {2} die arterielle Hypoxämie [61] und {3} das Mißverhältnis von CBF zu CMRO2 [87], wie es typischerweise beim „traumatischen Vasospasmus“ vorliegt. Ein „traumatischer Vasospasmus“, d.h. eine pathologische Engstellung zerebraler arterieller Gefäße, ist vermutlich häufig nach schwerem SHT anzutreffen [88, 89], die Diagnosesicherung ist aber problematisch, und ein evaluiertes Therapiekonzept, wie etwa beim „aneurysmatischen Vasospasmus“ (“triple H-therapy”), steht derzeit nicht zur Verfügung.


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II.3.  Einfluß der konservativen Therapie zur ICP-Senkung auf den PtiO2
(Mannitol, Hyperventilation) (P 9, P 11, P 12, P 14)

In prospektiven Kohortenstudien untersuchten wir die Auswirkungen der Mannitolgabe sowie der Hyperventilation, im Rahmen der konservativen Therapie zur ICP-Senkung, auf den PtiO2 (Mannitol: P 11, n = 23, P 12, n = 21, P 14, n = 11; Hyperventilation: P 9, n = 15; P 11, n = 13, P 12, n = 21).

Mannitolgabe ist eine Standardtherapieoption zur ICP-Senkung und hat einen festen Platz in den Behandlungsrichtlinien [16, 17]. Eine i.v.-Infusion von Mannitol 20% (0,35 g/kg KG) über 30 min führt über zwei Mechanismen zur ICP-Reduktion: {1} eine verbesserte Blutrheologie induziert eine CBF-Erhöhung, die reaktiv zur zerebralen Vasokonstriktion führt und somit rasch das intrakranielle Blutvolumen vermindert (sog. „schnelle Antwort“) [90] und {2} der verzögerte Aufbau eines, nach intravasal gerichteten, osmotischen Gradienten entzieht dem Gehirn unspezifisch Wasser (sog. „langsame Antwort“) [91].

Daten über die Auswirkungen einer Mannitolgabe auf die zerebrale Oxygenierung lagen bisher nicht vor. In den drei von uns prospektiv untersuchten Kollektiven wurden MAP, ICP, CPP und PtiO2 bis zwei Stunden nach Beginn der Mannitolgabe aufgezeichnet und analysiert. Der ICP konnte dabei 60 min nach Infusionsbeginn um maximal 30% gesenkt, der CPP dadurch um 17% gesteigert werden. Der PtiO2 hingegen zeigte keine signifikanten Veränderungen, weder bei pathologischem (> 20 mmHg) noch normalem (< 20 mmHg) Ausgangs-ICP. Einschränkend muß aber festgestellt werden, daß bei allen analysierten Mannitolgaben der Ausgangs-CPP suffizient war (> 60 mmHg) bzw. die initialen PtiO2-Meßwerte nicht pathologisch waren (> 10 mmHg). Es ist zu vermuten, [Seite 29↓]daß eine Mannitolgabe bei erhöhtem ICP und dadurch reduziertem CPP (< 60 mmHg) einen positiven Einfluß auf den PtiO2 haben dürfte.

Die Hyperventilation (HV), traditionell in der Therapie des posttraumatisch erhöhten ICP eingesetzt [92], bewirkt eine Reduktion des CBV [93] und der zerebralen Laktatazidose [94]. Über einen Bereich von 25 bis 80 mmHg PaCO2 besteht eine lineare Beziehung zur Hirnperfusion, vermittelt über die Änderung im Durchmesser der zerebralen Widerstandsarterien. Das zerebrale Blutvolumen (CBV) wird dabei pro mmHg PaCO2-Abnahme um 1,3 ml verringert [95]. Diese CO2-Reaktivität ist pathophysiologisch von Bedeutung: Bei einem PaCO2 von 50 mmHg steigt das zerebrale Blutvolumen um 10 ml, und bei 80 mmHg um 40 ml an, was dem Volumen von operationsbedürftigen Hämatomen entspricht und eine massive ICP-Steigerung zur Folge hat. Umgekehrt kontrahiert eine Hypokapnie (PaCO2 < 36 mmHg) die zerebralen Widerstandsgefäße, vermindert das zerebrale Blutvolumen und somit auch den ICP. Dieser Effekt wurde Jahrzehnte extensiv zur ICP-Kontrolle nach schwerem SHT genutzt, bis Muizelaar, et al. [96] in einer randomisierten klinischen Studie zeigen konnte, daß eine forcierte HV (PaCO2 = 25 ±2 mmHg) in einer Patientensubgruppe (Glasgow Motor Score 4-5) zu einem signifikant schlechteren Outcome führte. Ferner konnten Sheinberg, et al. [29] die forcierte HV (PaCO2 < 28 mmHg) als zweithäufigsten Grund für Desaturationsepisoden (SjvO2≤ 50% > 15 min) ermitteln.

In unseren Untersuchungen fokussierten wir uns darauf, ob sich {1} die SjvO2-Ergebnisse von Sheinberg, et al [29] bei forcierter HV in der PtiO2-Messung bestätigen ließen und {2} in wieweit auch eine moderate HV in der Lage ist, eine zerebrale Hypoxie/Ischämie zu induzieren. Untersucht wurden prospektiv der Einfluß einer 10-[Seite 30↓]minütigen forcierten (PaCO2< 25 mmHg; P 11, n = 13, P 12, n = 21) bzw. moderaten (PaCO2≥ 27 mmHg; P 9, n = 15) HV auf den PtiO2.

Eine forcierte 10-minütige HV (Atemfrequenzsteigerung am Respirator) mit einer 28%igen ETCO2-Reduktion (ETCO2-Zielgröße nach 10 min: 21 mmHg [PaCO2: 24 mmHg] führte zur signifikanten Abnahme des ICP um 47%, zur Zunahme des CPP um 30%, aber zur simultanen Reduktion von PtiO2 und SjvO2 um 45% bzw. 26% (s. Abb. 6). Die hypoxischen Grenzwerte beider Oxygenierungsparameter wurden im Einzelfall erreicht, so daß in diesen Fällen die HV-Manöver sofort abgebrochen wurden.

Im Falle einer 10-minütigen moderaten HV (PaCO2-Reduktion von 32,4 ±0,6 auf 27,7 ±0,5 mmHg) kam es ebenfalls zur ICP-Abnahme von 25,3 ±1,5 mmHg auf 14,2 ±1,9 mmHg (-44%), zur CPP-Verbesserung von 66,4 ±3,4 mmHg auf 76,8 ±3,2 mmHg (+15%) aber zur Abnahme des PtiO2 von 24,6 ±1,4 auf 21,9 ±1,7 mmHg (-11%). In einem Fall mußte das Manöver nach 7 min abgebrochen werden, da der kritische PtiO2-Grenzwert (< 10 mmHg) erreicht worden war.

Forcierte und moderate HV führen, trotz CPP-Verbesserung, zur Abnahme des PtiO2. Das Risiko einer Hypoxie-/Ischämieinduktion ist bei forcierter HV zwar deutlich höher als bei moderater HV, trotzdem kann auch diese im Einzelfall eine kritische PtiO2-Reduktion induzieren, wie Imberti, et al. [86] bestätigten. Sie fanden, während moderater HV, kritisch erniedrigte PtiO2-Werte (< 10 mmHg) bei 17% ihrer SHT-Patienten [86].


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Abb. 6: Forcierte Hyperventilation über 10 min. Trotz der signifikanten Reduktion des ICP und Steigerung des CPP, ist die zerebrale Oxygenierung (PtiO2, SjvO2) durch die verstärkte zerebrale Vasokonstriktion signifikant reduziert.

Die bisher publizierten Daten [86, 97, 98], und insbesondere auch unsere eigenen Ergebnisse stützen die Theorie der Hypoxie-/Ischämieinduktion durch HV und führten zur Aufnahme folgender Empfehlungen in den amerikanischen Behandlungsrichtlinien [16]:

  1. keine HV (PaCO2≤ 25 mmHg) bei nicht erhöhtem ICP.
  2. Vermeidung jeder prophylaktischen HV (PaCO2≤ 35 mmHg) in den ersten 24 Stunden nach Trauma (Gefahr der weiteren Reduktion des bereits erniedrigten CBF [85]).
  3. Einsatz der HV als Ultima Ratio zur Kontrolle eines erhöhten ICP, nur unter gleichzeitigem Monitoring der zerebralen Oxygenierung (PtiO2- oder SjvO2-Monitoring).


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II.4.  Läsionsnahe PtiO2-Messungen (P 6, P 8)

Experimentelle Studien zeigten, daß die Hirngewebeoxygenierung unter physiologischen Bedingungen heterogen, d.h. je nach PO2-Elektrodenlage in Abhängigkeit der Hirnregion (weiße vs. graue Substanz) [56], [79], der Nachbarschaft zu Gefäßen bzw. zu der umgebenden Zelldichte, verteilt ist [79]. Die Frage war, ob sich signifikante Abweichungen von den gewebetypischen Normalwerten finden ließen, wenn man den PtiO2-Mikrokatheter nahe an eine Läsion (z.B. Kontusion) plazieren würde.

In zwei Studien (P 6, n = 6; und P 8, n = 7) gingen wir dieser Frage nach, indem wir je Patient beidseitig frontal (nicht-verletztes Gewebe vs. perikontusionell) PtiO2-Sonden plazierten („bilaterale“ Messungen) (P 6), bzw. nur einen PtiO2-Katheter perikontusionell (P 8) legten. Als „perikontusionell“ definierten wir einen maximalen Abstand der PtiO2-Katheterspitze zur äußersten Begrenzung der Läsion von 20 mm anhand der CCT-Diagnostik.

Bei den bilateralen Messungen (P 6) ließen sich zwei unterschiedliche Verlaufsformen beschreiben: {1} ein sog. „identischer“ PtiO2-Verlauf mit einer maximalen Meßdifferenz von ≤ 4 mmHg (34% der Monitoringzeit), und ein {2} sog. „paralleler“ Verlauf mit einer maximalen Meßdifferenz von > 4 mmHg (66% der Monitoringzeit), wobei „identische“ und „parallele“ Verläufe in einem Patienten über die Zeit vorkommen konnten. Die niedrigeren PtiO2-Meßwerte im parallelen Verlauf waren durchweg auf der Seite der Läsion lokalisiert, ebenso war die O2-Reaktiviät (FiO2 = 1,0) perikontusionell im Mittel um 30%, als Ausdruck des perikontusionell reduzierten CBF (s. Abb. 7), herabgesetzt.


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Die Katheterabweichung (links vs. rechts), kontrolliert an Raumluft nach Beendigung des Monitorings, betrug im Mittel 1,1 ±0,1 mmHg, so daß ein systematischer Meßfehler ausgeschlossen werden konnte. Die anhaltend niedrigen PtiO2-Meßwerte in Kontusionsnähe wurden in unserer zweiten Untersuchung (P 8) bestätigt.

Abb. 7: Individuelle, bilaterale PtiO2-Messung bei links frontaler Kontusion 60-80 und 190-210 Stunden nach Trauma wurde ein „identischer“ PtiO2-Verlauf beobachtet, während in der übrigen Zeit ein „paralleler“ Verlauf vorlag. In Kontusionsnähe (blau, links) fanden sich durchweg die niedrigeren Messwerte. Der O2-Reaktivitätstest (FiO2 1,0) war dort um 50% reduziert i. Vgl. zur Gegenseite.

Erniedrigte PtiO2-Werte bzw. eine reduzierte O2-Reaktivität perikontusionell sind vermutlich, wie Schröder, et al. [99] zeigten, auf einen um 50% reduzierten CBF in der Umgebung der Läsion zurückzuführen. Auch McLaughlin & Marion [100] beschrieben eine graduelle Abnahme des CBF von normalem Gewebe (mittlerer CBF: 52,5 ±17,5 ml [Seite 34↓]x 100 g-1min-1) über perikontusionelle Areale (mittlerer CBF: 42,5 ±15,8 ml x 100 g-1 min-1) hin zur Kontusion selbst (mittlerer CBF: 29,3 ±16,4 ml x 100 g-1min-1).

Die Plazierung des PtiO2-Katheters in die unmittelbare Umgebung einer Kontusion - vergleichbar mit der Penumbra beim Hirninfarkt - liefert Informationen über die Veränderung der CBF-abhängigen Gewebeoxygenierung im zeitlichen Verlauf. Problematisch ist aber, daß es derzeit keine validierte Therapiestrategie gibt, wie dieses Parenchym „at risk“ behandelt werden kann, so daß sich in der klinischen Praxis bisher die PtiO2-Katheterimplantation in nicht-verletzte Hirnregionen, und damit ein Monitoring der Oxygenierung, das von regionalen Meßwerten auf die globale zerebrale Oxygenierungssituation rückschließt, durchgesetzt hat. Vice versa bedeutet dies, daß der in der Umgebung einer Kontusion gemessene PtiO2 nicht zur Überwachung der globalen zerebralen Oxygenierung herangezogen werden kann, d.h. auch nicht mit SjvO2-Meßwerten verglichen werden darf (s.a. Kapitel I 5.3.).


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II.5.  Online intrakranielle Compliance (cICC) (P 1-5)

II.5.1. Datenqualität (P 2)

Im Gegensatz zur PtiO2 ist die cICC ein Parameter, der sich momentan im Prozeß der klinischen Evaluation befindet, wobei Untersuchungen zur Datenqualität, bes. i. Vgl. zu etablierten Monitoringparametern, imperativ sind.

Anhand unseres Kollektivs (n = 10) werteten wir mittels MCM die Datenqualität von MAP, ICP, CPP, ETCO2, PtiO2 und cICC nach Formel (5) für die sog. “Time of Good Data Quality” (TGDQ) aus.

(5) TGDQ [%] = artefaktfreie Zeit [min] x 100 [%] / totale Monitoringzeit [min]

Alle Parameter zeigten eine befriedigende mediane TGDQ von 97 – 99%, mit Ausnahme der cICC (Median: 81%, Spannweite: 28 - 94%) (Tabelle I). Das von uns beschriebene „Driftphänomen” (unerklärbarer, plötzlicher Anstieg zu unphysiologisch hohen Werten) sowie die häufigen Obstruktionen des Liquordrainagelumens durch Ventrikelkollaps bei diffuser Hirnschwellung oder durch Hirndetritus, einhergehend mit


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einem Verlust der hydrostatischen ICP-Messung und damit der cICC, sind dabei als Hauptursachen für die niedrige cICC-TGDQ zu nennen.

Damit liegt die cICC bzgl. der TGDQ zwar besser als die SjvO2 (~60%) [28, 50], für eine Anwendung im Rahmen eines Langzeitmonitorings mittels MCM ist sie derzeit aber nicht geeignet. Die durch die intraventrikuläre Lage des cICC-Katheters bedingten Probleme und die daraus resultierende niedrige TGDQ lassen sich vermutlich nur durch eine generelle Systemänderung, z.B. Umstellung auf eine intraparenchymale Katheterlage eliminieren. Entsprechende Vorversuche sind bereits erfolgt, zeigten aber, im Gegensatz zur ventrikulären cICC, unerwartet eine biphasische Beziehung von ICP zu cICC, deren Bedeutung bzw. Interpretation bisher unklar ist [69].

II.5.2. Pathologischer Grenzwert (P 1, 4-5)

Die erste, vorläufige Auswertung der „Brain-IT”-Multizenterstudie aus dem Jahr 2000 (P 5) ergab für die SHT-Gruppe (n = 11) innerhalb eines ICP-Blocks von 20 – 30 mmHg eine mediane cICC von 0,61 ml/mmHg (Spannweite: 0,26 – 0,96 ml/mmHg). Im Jahr 2002 stabilisierten sich die Daten (P 4) bei n = 19 auf eine mediane cICC von 0,51 ml/mmHg (Spannweite: 0,29 – 0,73 ml/mmHg). Eine Untersuchung des aktuellen SHT-Kollektivs der „Brain-IT”-Multizenterstudie (P 1, n = 30) ergab eine mediane cICC von 0, 56 ml/mmHg (Spannweite: 0,22 – 1,99 ml/mmHg) bei einer ICP-Interventionsschwelle von 20 mmHg (Abb. 8).

Aus diesen Ergebnissen läßt sich vorsichtig schlußfolgern, daß ein pathologischer ICP (> 20 mmHg) mit einer medianen cICC von ca. 0,5 ml/mmHg korreliert und damit um ~ 0,1 ml/mmHg höher liegt als in der konventionellen Compliance [70]. Weitere 40 SHT-[Seite 37↓]Patienten werden aber benötigt, um den Grenzwert auch mit ausreichender statistischer Aussagekraft angeben zu können.

Abb. 8: Mediane cICC bei drei ICP-Stufen. Mit steigendem ICP fällt die cICC signifikant (p < 0,05). Bei einem ICP von 20 mmHG lässt sich ein medianer, pathologischer Grenzwert für die cICC von 0,56 ml/mmHg angeben.

II.5.3. cICC und ICP (P 2)

Der Zusammenhang von ICC und ICP ergibt sich aus der Compliance-Formel (s. Kapitel I 5.4.). Dieser sollte sich auch in der cICC nachweisen lassen. Die cICC wurde gegen den ICP pro Patient (n = 10) aufgetragen und Regressionsanalysen (nicht linear, invers 2. Ordnung) durchgeführt, wobei weit gestreute Korrelationskoeffizienten generiert wurden (r = 0,05 - 0,52). Nur vier Patienten zeigten eine befriedigende Korrelation mit r = 0,27 - 0,36, und nur ein Patienten wies eine gute Korrelation mit r = 0,52, bei allerdings breiter Streuung der cICC-Werte auf (s. Abb. 9).


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Abb. 9: Individuelle, nicht-lineare Regressionsanalyse von ICP vs. cICC. Die weite Streuung der cICC bei niedrigen ICP-Werten reduzierte sich mit steigendem ICP, war aber erst bei einem ICP > 30 mmHG akzeptabel (Spannweite: 0,36 – 0,62 ml/mmHg).

Ferner sollte die cICC in der Lage sein einen drohenden ICP-Anstieg vorhersagen zu können, da bereits im Vorfeld der eigentlichen ICP-Erhöhung die intrakraniellen Reserveräume erschöpft sind und die Compliance folglich pathologisch erniedrigt sein müßte. Von 225 Episoden mit erhöhten ICP (ICP > 20 mmHg für >10 min) wurden aber nur 37 korrekt von der cICC prognostiziert (vorausgehender cICC-Abfall auf ≤ 0,5 ml/mmHg).

Die cICC läßt nur im Einzelfall (s. Abb. 9) einen klaren Zusammenhang mit dem ICP erkennen und wird ihrem Anspruch, einen pathologischen ICP-Anstieg vorherzusagen zu können, derzeit nicht gerecht.


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II.5.4.  cICC und Lebensalter (P 1, P 3)

Eine Pilotanalyse von cICC vs. Lebensalter (P 3, n = 7) ergab erste Hinweise, daß die cICC mit steigendem Lebensalter bei SHT-Patienten abnehmen könnte, was für eine korrekte Interpretation der cICC-Daten von beträchtlicher Bedeutung wäre. Wir untersuchten folglich die Hypothese der abnehmenden cICC mit steigendem Alter an einem größeren Kollektiv (P 1, n = 30)

Nach Bildung von drei ICP-Gruppen (ICP 10, 20 30 mmHg) wurden diese in folgende Alterssubgruppen unterteilt: 0-20, 21-40, 41-60 und 61-80 Jahre. Für jede dieser Subgruppen wurde die mediane cICC bestimmt (Abb. 10).

In beiden hohen ICP-Gruppen (ICP = 20, 30 mmHg), wurden die signifikant höchsten cICC-Werte jeweils bei den jüngsten Patienten ermittelt (mediane cICCICP = 20 mmHg/0-20yrs = 0,76 ml/mmHg; mediane cICCICP = 30mmHg/0-20yrs = 0,58 ml/mmHg). In allen anderen Altersgruppen (21-40, 41-60, 61-80 Jahre) war ein Trend zu fallenden cICC-Werten (z.B. mediane cICCICP = 20mmHg/ 61-80yrs = 0,44 ml/mmHg und mediane cICCICP = 30 mmHg/61-80yrs = 0,42 ml/mmHg) unter zunehmenden Alter, bei allerdings meist (noch) fehlender statistischer Signifikanz, zu erkennen (Abb. 10).

Im Gegensatz dazu waren die Verhältnisse in der niedrigen ICP-Gruppe (ICP = 10 mmHg) umgekehrt. Dort wurde die niedrigste mediane cICC (0,35 ml/mmHg) in der jüngsten Altersgruppe (0-20 Jahre) nachgewiesen und war demgegenüber in den älteren Patientengruppen erhöht (Abb. 10)


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Abb. 10: Box-Plot-Analysen von cICC in verschiedenen Altersblöcken bei drei ICP-Stufen. Bei hohem ICP (ICP = 20 & 30 mmHg) zeigt sich eine abnehmende cICC mit steigendem Alter. Bei niedrigem ICP (ICP = 10 mmHg) ist ein gegenläufiger Trend zu beobachten (steigende cICC mit steigendem Alter).

Es kann daraus gefolgert werden, daß bei ICP-Werten, die auf eine beginnende bzw. fortgeschrittene Erschöpfung der intrakraniellen Reserveräume hindeuten (ICP = 20, 30 mmHg), die cICC mit steigendem Alter fällt. Czosnyka, et al. [101] beschrieben analog zu unseren Ergebnissen bei Patienten mit Hydrozephalus erhöhte Elastance-Koeffizienten (reziprok zur Compliance) mit steigendem Alter infolge einer erhöhten „Resistance to CSF outflow“, d.h. einer Widerstandserhöhung gegen den Liquorausstrom aus dem intrakraniellen Kompartment. Für eine endgültige Bewertung dieses Phänomens muß die Komplettierung der „Brain-IT“-Multizenterstudie abgewartet [Seite 41↓]werden. Im Falle der Befundbestätigung wären dann alterskorrigierte cICC-Grenzwerte zu definieren.


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22.09.2004