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1.  Einleitung

Eine der häufigsten Krankheitsursachen in den hochentwickelten Ländern ist das Schädel-Hirn-Trauma (SHT). In der Bundesrepublik Deutschland beträgt die jährliche Anzahl der Schädel-Hirn-Traumen aller Schweregrade ungefähr 200000. Von besonderer sozioökonomischer Bedeutung ist das schwere SHT, bei dem die Patienten definitionsgemäß anhaltend bewusstlos sind. Etwa 40% aller Todesfälle nach Unfällen gehen auf das schwere SHT zurück. Der Häufigkeitsgipfel liegt im 2. bis 4. Lebensjahrzehnt und Männer sind wesentlich häufiger betroffen als Frauen. Der Verkehrsunfall stellt die bei weitem häufigste Unfallursache dar. Während früher die Motorradunfälle am häufigsten vertreten waren, sind es heute Unfälle mit PKW oder Fahrrädern [1].

Es wird geschätzt, dass in der Bundesrepublik Deutschland die Anzahl der behandlungsbedürftigen Patienten mit schwerem SHT pro Jahr bei 10000 bis 15000 liegt. Gut die Hälfte dieser Patienten werden auf neurochirurgischen Intensivstationen behandelt, die anderen 50% liegen auf Intensivstationen, die von Anästhesisten und Intensivmedizinern geleitet werden und auf welchen der Neurochirurg konsiliarisch tätig ist. Aus diesen Zahlen geht hervor, dass das schwere SHT ein bedeutendes Krankheitsbild in der neurochirurgischen Intensivmedizin darstellt. In etwa 1/3 der Patienten mit schwerem SHT liegt eine raumfordernde und daher operationsbedürftige intrakranielle Blutung oder Impressionsfraktur vor. Die restlichen 2/3 dieser Patienten werden auf den Intensivstationen konservativ behandelt [1]. Aufgrund der pathophysiologischen Abläufe bei der Entstehung der traumatischen Hirnschädigung kommt der konservativen Therapie eine wesentliche Bedeutung zu.

Für das Verständnis der Therapie ist wichtig, dass sich bei dem Schädel-Hirn-Trauma primäre von sekundären Schädigungen des Gehirns differenzieren lassen (siehe Kapitel 2.1.). Bei der Entstehung des zeitlich verzögert auftretenden Sekundärschadens spielt die posttraumatisch auftretende zerebrale Ischämie eine ganz entscheidende Rolle [2]. Der zerebrale Perfusionsdruck (CPP), definiert als mittlerer arterieller Blutdruck (MAD) minus intrakranieller Druck (ICP), ist die physiologische Variable, welche über den Druckgradienten den zerebralen Blutfluss (CBF) und die metabolische Zufuhr steuert. Daher besteht zwischen CPP und Ischämie ein enger Zusammenhang (siehe Kapitel 2.2.). In einer Vielzahl von


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klinischen und experimentellen Studien konnte gezeigt werden, dass der Aufrechterhaltung des CPP für die Entwicklung des Sekundärschadens bzw. das Outcome nach SHT eine wichtige Bedeutung zukommt [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Über die Höhe des notwendigen zerebralen Perfusionsdruckes gehen die Meinungen zurzeit jedoch erheblich auseinander. Bei der Diskussion über die Höhe des notwendigen CPP gibt es zwei unterschiedliche Therapie-Konzepte, welche auf folgenden Aspekten beruhen.

Das sogenannte „Lund-Konzept” mit seiner ICP-gesteuerten Therapie basiert auf den Prinzipien der Hirnvolumen-Regulation und Verbesserung der zerebralen Mikrozirkulation. Es geht davon aus, dass nach schwerem Schädel-Hirn-Trauma die Entwicklung eines vasogenen Hirnödems und die gestörte perikontusionelle Mikrozirkulation die wesentlichen Folgen sind [12]. Die Entwicklung des vasogenen Hirnödems und der gestörten perikontusionellen Mikrozirkulation haben eine wichtige prognostische Bedeutung für den weiteren Krankheitsverlauf [12]. Die posttraumatische Hirnschwellung ist nach diesem Konzept hauptsächlich durch Schädigung der Blut-Hirn-Schranke mit erhöhter Permeabilität und Austritt von Flüssigkeit, dem sogenannten vasogenen oder interstitiellen Hirnödem, bedingt [12, 13, 14, 15]. Eine aktive Anhebung des arteriellen Blutdruckes würde durch die Zunahme des hydrostatischen kapillären Druckes und dadurch vermehrter transkapillärer Filtration zur Entstehung des vasogenen Hirnödems wesentlich beitragen bzw. eine Blutdrucksenkung die Ödementstehung vermindern. Das Ödem seinerseits führt zur Zunahme des intrakraniellen Druckes und somit zur Kompression der Gefäße, was eine Verminderung der Mikrozirkulation, vor allem im perikontusionellen Bereich, zur Folge hätte. Desweiteren steht man der aktiven Anhebung des Blutdruckes mit Katecholaminen aufgrund potentieller zerebraler Nebeneffekte kritisch gegenüber. Ebenso besteht aufgrund der potentiellen Katecholamin-induzierten zerebralen Vasokonstriktion das Risiko eines verminderten CBF trotz Anhebung des arteriellen Blutdruckes [12]. Hierdurch käme es u.a. zu einer weiteren Zunahme der Kontusion und Schädigung der Blut-Hirn-Schranke. Aufgrund dieser Überlegungen sind die vornehmlichen Ziele des Lund-Konzeptes die Verminderung des Hirnödems, die Reduktion des intrazerebralen Blutvolumens sowie die Verbesserung der Mikrozirkulation um die Kontusionsherde [12]. Neben der Gabe von Prostazyklin zur Verbesserung der perikontusionellen Mikrozirkulation (Inhibierung der Thrombo- und Leukozyten-Aggregation und -Adhäsion sowie


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Vasodilatation) und Gabe von Dihydroergotamin (konstringierender Effekt auf Venen) zur Verminderung des zerebralen Blutvolumens, kommt der antihypertensiven ICP-gesteuerten Therapie im Lund-Konzept die wesentliche Bedeutung zu [12, 16, 17, 18]. Zur Verminderung des vasogenen Ödems wird der arterielle Blutdruck moderat (durch ß1-Blockade mit Metroprolol oder α2-Stimulation mit Clonidin) gesenkt. Wenn notwendig (bei ICP-Werten von deutlich über 20 mm Hg) wird ein CPP von 50 mm Hg akzeptiert.

Das hierzu konträre Konzept des „CPP-Management“ (nach Rosner) geht davon aus, dass Ischämie und Hypoxie die Hauptfaktoren für die posttraumatische Hirnschwellung sind [10, 19]. Im Gegensatz zum Lund-Konzept wird bei diesem Konzept davon ausgegangen, dass die Hirnschwellung hauptsächlich durch Zellschwellung bedingt ist, dem so genannten zytotoxischen Ödem. Desweiteren wird davon ausgegangen, dass die zerebrale Autoregulation nach schwerem Schädel-Hirn-Trauma weitestgehend intakt ist (siehe Kapitel 2.2.). Eine Anhebung des arteriellen Blutdruckes führt daher über die Vasokonstriktion zur Reduktion des intrazerebralen Blutvolumens und somit zum Abfall des intrakraniellen Druckes. Der CPP und CBF werden über diese beiden Parameter günstig beeinflusst [10, 19]. Bei diesem Konzept der CPP-gesteuerten Therapie wird daher angestrebt, dass der ICP möglichst niedrig und der CPP möglichst hoch gehalten werden, wenn notwendig unter intravenöser Gabe von Katecholaminen. Im Einzelfall kann dies bedeuten, dass ein CPP von über 100 mm Hg empfohlen wird [10].

In der Therapie des schweren SHT konnte sowohl unter Anwendung des Lund-Konzeptes als auch des CPP-Konzeptes im Vergleich zu älteren Studien eine deutliche Verminderung der Mortalität nach schwerem Schädel-Hirn-Trauma gezeigt werden. Unabhängig vom Therapie-Konzept liegt die Mortalitätsrate nach schwerem Schädel-Hirn-Trauma heutzutage bei ungefähr 20%, 60% der Patienten haben eine „favourable recovery” [10, 16, 17, 20, 21, 22, 23].

Bei den heute gültigen Empfehlungen zur Therapie von Patienten mit schwerem Schädel-Hirn-Trauma wird in den Richtlinien des European Brain Injury Konsortiums (EBIC) bzw. der American Association of Neurological Surgeons (AANS) ein CPP oberhalb von 70 mm Hg und ein ICP unterhalb von 20 mm Hg empfohlen [24, 25]. Nach diesen Empfehlungen kommt zur Sicherstellung des CPP von über 70 mm Hg eine Therapie mit Katecholaminen in Betracht, wenn der ICP > 20 mm Hg ist bzw.


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andere konservative Maßnahmen zur Senkung des ICP versagen. Aufgrund der unklaren Datenlage wird jedoch auf die Notwendigkeit der Durchführung von weiteren Studien hingewiesen, in welchen nach schwerem Schädel-Hirn-Trauma die CPP-gesteuerte Therapie mit der ICP-gesteuerten Therapie hinsichtlich des Outcomes verglichen werden sollte [24, 25]. Desweiteren sollte in Studien untersucht werden, in welchem Bereich der optimale CPP liegt, und für welche Art der Hirnverletzung dies gilt [24].

Zur Klärung der Bedeutung des zerebralen Perfusionsdruckes in der Behandlung des schweren Schädel-Hirn-Traumas wurden tierexperimentelle Untersuchungen an der Ratte durchgeführt. Das Schädel-Hirn-Trauma wurde mit dem Modell des Controlled Cortical Impact Injury (CCII) induziert, mit welchem der Kortex kontusioniert wird [26].

Folgende Fragen waren von besonderem Interesse:

  1. Gibt es nach kortikaler Kontusion einen CPP-Bereich, innerhalb welchem der posttraumatische sekundäre Hirnschaden minimiert bzw. das neurologische Outcome verbessert wird?
  2. Führt die posttraumatische Anhebung des CPP mittels intravenöser Infusion von Katecholaminen zur Verbesserung des zerebralen Blutflusses oder gibt es Anzeichen für eine Katecholamin-induzierte zerebrale Vasokonstriktion mit Perfusionsminderung?
  3. Zeigt sich zwischen der Dopamin- und Noradrenalin-induzierten CPP Erhöhung ein unterschiedlicher Effekt auf den zerebralen Blutfluss und die Entwicklung des Sekundärschadens?
  4. Hat die frühzeitige CPP Anhebung nach Trauma mittels Noradrenalin einen unterschiedlichen Effekt auf den zerebralen Blutfluss und die Entwicklung des Sekundärschadens als zu einem späteren Zeitpunkt?


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22.09.2004