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Die Intensivmedizin
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Publiziert am: 17.01.2023

Intensivtherapie bei erhöhtem intrakraniellem Druck

Verfasst von: Mohammed Issa, Alexander Younsi, Oliver W. Sakowitz und Andreas W. Unterberg
Der durch die verschiedenen intrakraniellen Komponenten entstandene pulsatile Druck innerhalb des Schädels wird als intrakranieller Druck (ICP) bezeichnet und liegt im Normalfall zwischen 5 und 15 mm Hg. Die Hirndurchblutung wird durch eine pathologische Erhöhung des ICPs (>22 mm Hg) und somit Reduktion des zerebralen Perfusionsdrucks (CPP) negativ beeinflusst. Stark erhöhte ICP-Werte können zudem zu einer Herniation von Hirngewebe durch durale und knöcherne Lücken führen und so zum Tode führen. Deshalb sind eine permanente ICP-Überwachung und eine rasche Intensivtherapie bei Verdacht auf erhöhte ICP-Werte obligat. Klinisch stellen Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen sowie eine Vigilanzminderung akute Symptome der ICP-Erhöhung dar, chronisch können Stauungspapillen auftreten. Mittels einer externen Ventrikel-Drainage kann der ICP gemessen und bei Bedarf durch Liquordrainage therapiert werden. Auch eine Oberkörperhochlagerung, Hyperventilation, die Gabe von Osmodiuretika (z. B. Mannitol) oder hochdosierten Barbituraten sind Teile der Stufentherapie des erhöhten ICPs. Als chirurgische Therapieoption kann bei resistenter ICP-Erhöhung zudem eine Dekompressionstrepanation durchgeführt werden.

Einleitung

Der Inhalt des Neurokraniums besteht aus dem weichen Hirngewebe, den bindegewebigen Hirnhäuten und -gefäßen (kompressibles Kompartiment) sowie den Flüssigkeiten Liquor und Blut (inkompressibles Kompartiment). Bei einem Gesamtvolumen von ca. 1500–1700 ml beträgt der Anteil des Hirngewebes etwa 1100–1200 ml. Das Blutvolumen trägt in etwa 150 ml bei, der venöse Anteil überwiegt dabei mit 2/3. Das Liquorvolumen macht je nach Alter und Hirnatrophie insgesamt weitere 5–15 % des Volumens aus und verteilt sich im extra- und intraventrikulären Raum, wobei sich Ersterer von intrakraniell kaudalwärts in den spinalen Subarachnoidalraum fortsetzt (Metz et al. 1970; Walsh und Schettini 1976; Zülch 1959).
Da sich der knöcherne Hirnschädel nach Schluss der Nähte nicht ausdehnen kann, steht diesen Volumina nur ein begrenzter Raum (Vgesamt) zur Verfügung. Tritt eine 4. Komponente (dVRaumforderung) hinzu, muss diese durch Ausgleichsbewegungen des inkompressiblen Kompartiments aufgewogen werden.
Diese – nach ihren Erstbeschreibern – Monro-Kellie-Doktrin genannten Zusammenhänge sind in den folgenden Gleichungen verdeutlicht.
Übersicht
$$ {\textrm{V}}_{\textrm{gesamt}}={\textrm{V}}_{\textrm{Blut}}+{\textrm{V}}_{\textrm{Liquor}}+{\textrm{V}}_{\textrm{Gewebe}} $$
$$ {\textrm{V}}_{\textrm{gesamt}}+{\textrm{dV}}_{\textrm{Blut}}+{\textrm{dV}}_{\textrm{Liquor}}+{\textrm{dV}}_{\textrm{Gewebe}}+{\textrm{dV}}_{\textrm{Raumforderung}}=\textrm{konst}. $$
Kann eine Zunahme des intrakraniellen Inhalts nicht mehr durch Volumenverschiebungen (dV) der flüssigen Rauminhalte kompensiert werden, kommt es zum Anstieg des intrakraniellen Drucks.

Intrakranieller Druck (ICP)

Physiologie und Pathophysiologie des ICP

Definition, Normalwerte

Als intrakranieller Druck wird derjenige Druck bezeichnet, der im Inneren des Hirnschädels herrscht und als Flüssigkeitsdruck in Höhe der Foramina Monroi in den Seitenventrikeln gemessen wird. An anderer Stelle gemessene Drücke (epidural, parenchymal) können geringfügig abweichen. Normalwerte sind in Tab. 1 zusammengefasst. Der ICP ist positionsabhängig, eine Beziehung, die durch Oberkörperhochlagerung (umgekehrte Trendelenburg-Lagerung) therapeutisch genutzt wird.
Tab. 1
Normalwerte des intrakraniellen Drucks
Altersgruppe
ICP (Normalwerte)
Säuglingsalter
<7,5 mm Hg
Kleinkindalter
<10 mm Hg
Erwachsene
<15 mm Hg

ICP-Druckkurve

Das Druckprofil des ICP wird durch die arterielle Pulswelle (Amplitudenmodulation um 1–4 mm Hg) und ventilatorische Schwankungen des intrathorakalen Drucks (Schwankungsbreite der Amplitudenmodulation abhängig von Atemtiefe) bestimmt. Bei spontan atmenden Patienten kommt es zu einem inspiratorischen Minimum, hingegen weisen mit Überdruck beatmete Patienten ein inspiratorisches Maximum auf (Baethmann et al. 1997).
Nach Lundberg lassen sich bei der kontinuierlichen Aufzeichnung des ICP drei Wellenformen klassifizieren (Lundberg 1962):
  • A-Wellen: Werden auch Plateauwellen oder Lundberg-Wellen genannt und zeichnen sich, bei einer Periode von 5–20 min, durch Druckanstiege über 40 mm Hg aus. Oft lassen sich im Rahmen einer intrakraniellen Raumforderung terminal Serien von A-Wellen aufsteigenden Druckniveaus beobachten. Pathogenetisch wird eine Kompression sinusnaher Brückenvenen angenommen.
  • B-Wellen: Bezeichnen ICP-Anstiege mit einer Frequenz von bis zu 3/min, die unabhängig von Blutdruck und Atmung auftreten. Ihre Ursache ist ungeklärt, jedoch wird eine intrinsische, rhythmische Änderung des intrazerebralen Gefäßtonus angenommen.
  • C-Wellen: Treten als Folge von Undulationen des systemischen Blutdrucks (Hering-Traube-Wellen) mit einer Frequenz von bis zu 8/min und einer Amplitude von bis zu 20 mm Hg auf.
Die Kenntnis der Dynamik der ICP-Kurve und ihrer (patho)physiologischen Korrelate ist von intensivmedizinischer Bedeutung und prognostischem Wert.

ICP und Hirndurchblutung

Das Hauptaugenmerk der intensivmedizinischen Behandlung der intrakraniellen Drucksteigerung liegt darauf, eine adäquate zerebrale Perfusion zu gewährleisten. Der zerebrale Perfusionsdruck („cerebral perfusion pressure“, CPP) lässt sich näherungsweise als Differenz des systemischen arteriellen Mitteldrucks („mean arterial pressure“, MAP) und des ICP errechnen. Korrekterweise muss der Druckaufnehmer für die ICP- und MAP-Messung hierbei auf gleicher Höhe vom Foramen Monroi angebracht sein (z. B. Nullpunktregistrierung auf Höhe des Meatus acusticus externus).
Übersicht
$$ \textrm{CPP}=\textrm{MAP}\hbox{--} \textrm{ICP} $$
$$ \textrm{CBF}=\textrm{CPP}/\textrm{CVR} $$
In einem Bereich von 50–150 mm Hg ist der zerebrale Blutfluss („cerebral blood flow“, CBF) über die Autoregulation des intrakraniellen Gefäßwiderstands („cerebrovascular resistance“, CVR) gesichert. Unter pathologischen Bedingungen mit einer Engstellung der Gefäße (z. B. zerebraler „Vasospasmus“) ist dieser Bereich verschoben, sodass schon bei normalem CPP von einem signifikant verminderten CBF ausgegangen werden muss. Für die individuelle Bestimmung des „optimalen“ CPP können sog. „Autoregulationsindizes“ herangezogen werden. Diese werden durch Korrelationsanalysen von blutflussassoziierten Messwerten (z. B. transkranielle Dopplersonografie, zerebrale Oxygenierung, etc.) mit dem CPP gewonnen. Zunehmende Verbreitung findet hier auch der zerebrovaskuläre Druck-Reaktions-Index (PRx), der die Stärke der linearen Korrelation zwischen ICP und MAP widerspiegelt und kürzlich in einer prospektiven Studie für die Behandlung von SHT-Patienten erfolgreich angewendet wurde (Tas et al. 2021). Negative Werte zeigen hierbei eine normale Reaktivität des zerebralen Gefäßstrombetts an (Czosnyka et al. 1997).

Parameter der ICP-Dynamik

Wie aus Abb. 1 zu ersehen ist, folgt der ICP-Anstieg nach Auftreten einer akuten Raumforderung einer Exponentialfunktion. Als kritischer Parameter dieser Druckzunahme kann die Elastance E als Maß der steigenden Rigidität des intrakraniellen Kompartiments bei Volumenzunahme und Einnahme der Ausgleichsräume bestimmt werden. Analog berechnet sich ihr Kehrwert, die Compliance C.
Übersicht
$$ \textrm{E}=\textrm{dp}/\textrm{dV} $$
$$ \textrm{C}=\textrm{dV}/\textrm{dp} $$
Diese abgeleiteten Werte haben den Vorteil, dass sie – im Gegensatz zum absoluten ICP – eine Aussage über die intrakraniellen Reserveräume erlauben. Zur Abschätzung der Compliance bietet sich der sog. Pressure-volume-Index (PVI) an (Maas et al. 1997):
$$ \textrm{PVI}=\textrm{dV}/{\log}_{10}\ \left(\textrm{p}/{\textrm{p}}_0\right) $$
Nach definierter Volumenbelastung (z. B. Flüssigkeitsinjektion in einen Ventrikelkatheter oder Aufblasen eines ventrikulär gelegenen Ballons) oder Volumenentzug wird der resultierende ICP bestimmt und mit dem Ausgangsdruck p0 verglichen. Der errechnete PVI bezeichnet die theoretische Volumenbelastung zur Steigerung des ICP auf das 10-fache des Ausgangswerts (Normwert 25–30 ml).

ICP und Ventilation

Der zerebrale Gefäßtonus ist eng an den metabolischen Bedarf gekoppelt. Eine Zunahme des CO2-Partialdrucks (z. B. infolge erhöhter Stoffwechselleistung aktiver Hirnareale) führt zur Vasodilatation des zerebralen Strombetts und nachfolgend zum Anstieg des CBF. Die Umkehr dieser Beziehung wird klinisch im Rahmen der kontrollierten Hyperventilation genutzt. Hierbei gilt:
Im Bereich von 35–60 mm Hg bewirkt ein Abfall des arteriellen pCO2 um 1 mm Hg eine 4 %ige Abnahme des CBF.
Der Beitrag des arteriellen O2-Partialdrucks zur Regulation des zerebralen Gefäßtonus ist in einem weiten Bereich vernachlässigbar. Erst ab einem Abfall des pO2 unter 50 mm Hg kommt es zur Vasodilatation.

ICP und Raumforderung

Die Gefahr eines erhöhten ICP infolge einer akuten Raumforderung liegt darin, dass ein selbst-verstärkender Mechanismus (Abb. 2) in Gang gesetzt wird, dessen Verlauf sich schematisch in Phasen einteilen lässt. Nach einer initialen Phase der Kompensation (I) kommt es in der kritischen Phase (II) zur Erschöpfung der Ausgleichsräume des intrakraniellen Kompartimentes. Der resultierende Anstieg des ICP vermindert den zerebralen Perfusionsdruck. Im Zuge der Autoregulation sinkt der zerebrale Gefäßwiderstand, das intrakranielle Blutvolumen steigt und erhöht wiederum den ICP.
Dieser Verlauf mündet in die Phase des terminalen Anstiegs (III), in welcher bereits eine geringe Volumenzunahme zu drastischen Drucksteigerungen führt. Der ICP folgt schließlich passiv dem arteriellen Druck (Verlust der Autoregulation), der zerebrale Blutfluss sistiert, bis der Hirntod (IV) eintritt.

Ursachen der ICP-Steigerung

Grundsätzlich lassen sich Steigerungen des ICP („intrakranielle Hypertension“), definiert als Ventrikelinnendruck >22 mm Hg (Berry et al. 2012; Carney et al. 2017; Foundation et al. 2007), nach ihrem zeitlichen Verlauf unterteilen. Ein langsames Ansteigen (z. B. bei Tumorwachstum) wird trotz pathologisch hoher ICP-Werte oft lange symptomlos toleriert. Schnelle Druckanstiege (innerhalb von Minuten) sind meist durch hämodynamische Ursachen (z. B. Vasodilatation), die zu einer Zunahme des zerebralen Blutvolumens führen, oder akut raumfordernde Prozesse wie intrakranielle Blutungen nach Schädel-Hirn-Trauma bedingt. Die posttraumatische Hirnschwellung ist pathophysiologisch allerdings nicht abschließend erklärt.
Beim schweren Schädel-Hirn-Trauma sind für die Hirnschwellung vaskuläre Mechanismen (Vasodilatation, erhöhtes zerebrales Blutvolumen) und das posttraumatische Hirnödem verantwortlich.
Es werden zwei Prototypen des Hirnödems unterschieden (Unterberg et al. 2004):
  • Vasogenes Hirnödem:
    Beim vasogenen Ödem kommt es zur Extravasation einer Ödemflüssigkeit ins Hirnparenchym durch die geschädigte Blut-Hirn-Schranke. Die Gefäßpermeabilität ist auch für Makromoleküle erhöht; die Ödemflüssigkeit ist proteinreich, der Extrazellulärraum erweitert. Das Ausmaß des Ödems wird vom Ausmaß der Schrankenstörung und vom Druckgradienten zwischen Blutgefäßen und Parenchym bestimmt.
  • Zytotoxisches Hirnödem:
    Beim zytotoxischen Hirnödem ist die Gefäßpermeabilität primär unverändert. Ihm liegt ein toxischer Schaden von Astrozyten und Neuronen zugrunde, der zu einer intrazellulären Wasserakkumulation führt (Zunahme der Natriumpermeabilität, Hemmung des Energiestoffwechsels, Versagen der Eliminationsmechanismen für osmotisch wirksame Ionen und Moleküle). Dadurch kommt es zur Schrumpfung des Extrazellulärvolumens. Die wichtigste Ursache für ein zytotoxisches Hirnödem ist dabei die zerebrale Ischämie.
Während die posttraumatische Hirnschwellung zunächst als vorwiegend vasogenen Ursprungs klassifiziert wurde, sprechen jüngere Ergebnisse eher für das Dominieren einer zytotoxischen Ödemkomponente (Marmarou et al. 2006).

Messmethoden

Zur Messung des ICP wird eine Vielzahl von Messsystemen angeboten. Im Folgenden sollen anhand einer grundsätzlichen Einteilung, die sich nach dem Ort der Messung richtet (für Messmethoden alternativ zur Ventrikeldruckmessung Abb. 3), Vor- und Nachteile der einzelnen Messverfahren geschildert werden.

Ventrikeldruckmessung

Bei dem klassischen, immer noch als Goldstandard geltenden, flüssigkeitsmanometrischen Verfahren der Ventrikeldruckmessung wird ein Katheter in das Vorderhorn des (a.e. rechten) Seitenventrikels eingebracht und über eine Flüssigkeitssäule mit einem externen Druckaufnehmer verbunden. Der Liquordruck des Ventrikelsystems kann so, aber auch über einen mit dem Ventrikelkatheter kombinierten Direktdruckmesser (unten) bestimmt werden. Neben den niedrigen Kosten der einfachen Ventrikelkatheter und der simplen Handhabung ist die Möglichkeit zur Liquordrainage als Vorteil zu nennen. Die Ventrikelpunktion an sich ist mit einem durchschnittlichen Blutungsrisiko von 2 % belastet, die Infektionsgefahr steigt mit der Liegezeit (5–10 %). Das Risiko einer Fehlpunktion korreliert mit dem Ausmaß der Ventrikelverlagerung/-kompression (durchschnittlich 6 %) (Grumme und Kolodziejczyk 1995).

Parenchymdruckmessung

Parenchymdruckmessungen erfolgen mit Direktdruckwandlern, die z. B. fiberoptisch oder piezoresistiv den mechanischen Druck übertragen. Die Einfachheit der Implantation dieser Systeme erklärt die steigende klinische Akzeptanz. Durch ein Bohrloch werden diese Sonden in 2–3 cm Tiefe in der weißen Substanz platziert. Infektionsrisiko und Blutungskomplikationen werden gegenüber der Ventrikeldruckmessung als günstiger beschrieben (Volovici et al. 2019). Die Nachteile liegen in den deutlich höheren Kosten sowie den fehlenden Möglichkeiten, Liquor zu drainieren und nachträgliche Kalibrationen durchzuführen.

Epidurale Druckmessung

Die epidurale Druckmessung beruht auf der Messung der Spannung der Dura (Prinzip der Koplanarität). Sie zeichnet sich durch ihre geringere Invasivität sowie eine geringere Komplikationsrate (Blutungen und Infektionen unter 1 %) aus. Die Zuverlässigkeit der Methode ist jedoch eingeschränkt (Fehlfunktionen bis zu 15 % der Messungen) und die klinische Verbreitung gering.

Subdurale Druckmessung

Messsysteme, die subdural platziert werden, spielen heutzutage eine untergeordnete Rolle. Wenn überhaupt wird der ICP subdural mit Direktdruckwandlern (oben) gemessen. Gegenüber der intraparenchymatösen Messung mit diesen Sonden ist die subdurale Lage mit einer höheren Rate an Fehlfunktionen verbunden.

Nicht-invasive Druckmessung

Eine nicht-invasive ICP-Messung wäre wünschenswert. Verschiedene Techniken und Verfahren sind in Erprobung. Neben indirekten, korrelations-basierten Messmethoden, bei welchen der ICP anhand von Surrogatparametern (z. B. Indizes der transkraniellen Dopplersonografie, Durchmesser der Sehnervenscheide) bestimmt wird, lassen in der Zukunft ggf. auch direkte Verfahren wie der „Zwei-Tiefen-Transorbital-Doppler“ eine nicht-invasive ICP-Messung zu (Ragauskas et al. 2012; Robba et al. 2020). Neben der einfachen Handhabbarkeit und geringeren Kosten könnten hierbei vor allem ein reduziertes Maß an Komplikationen und eine breitere Verfügbarkeit von Vorteil sein.

Klinik

Klinische Manifestationen des erhöhten ICP

Die Symptome der intrakraniellen Hypertension sind initial unspezifisch, abhängig vom zeitlichen Verlauf (akut oder chronisch) und müssen in ihrer Zusammenschau bewertet werden. Als Frühsymptome des erhöhten ICP sind Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen zu nennen. Später kann es (insbesondere bei chronisch progredienter Entwicklung) zu einer Stauungspapille kommen.
Bei rascher Progredienz des Geschehens kommt es zur Entwicklung eines Druckgradienten mit einer sukzessiven Massenverschiebung des Gehirns. Diese wird durch Einklemmung von Hirngewebe an knöchernen und bindegewebigen Strukturen (Herniation) in klinisch-neurologischen Syndromen manifest. Die Richtung dieses Gradienten bestimmt die Richtung der Verschiebung und die klinische Symptomatik. So kommt es bei der axialen Massenverschiebung zur Einklemmung des Uncus hippocampi am Tentoriumschlitz (transtentorielle Herniation) mit einer Kompression des N. oculomotorius (N. III). Sie bewirkt eine Anisokorie, die bei beidseitiger Herniation in eine bilaterale Mydriasis übergeht. Im Bereich der Falx cerebri kann es durch Verschiebung der Frontallappen (subfalcine Herniation) zu Verschlüssen der Aa. cerebri anteriores mit resultierendem Frontalhirnsyndrom und Minderperfusion der motorischen Regionen im Bereich der Mantelkante (Beinparese) kommen. Okklusionen im Stromgebiet der Aa. cerebri posteriores können zu Territorialinfarkten sowie petechialen Blutungen im Mittel- und Stammhirn führen. Bei der inversen transtentoriellen Herniation (z. B. infolge einer infratentoriellen Raumforderung) fehlt die pupillomotorische Störung. Massive Verschiebungen mit Einklemmung im Foramen magnum (transforaminale Herniation) führen in kürzester Zeit zur vegetativen Entgleisung und zum Atemstillstand.
Die klassische Cushing-Trias aus arterieller Hypertension („Wasserhammerpuls“), Bradykardie und respiratorischer Arrhythmie findet sich nur in 1/3 der Fälle mit massiv erhöhtem ICP.

Indikationen für die ICP-Messung

Der positive Beweis einer Verbesserung des klinisch-neurologischen Endergebnisses durch ICP-Monitoring anhand einer kontrollierten, randomisierten Studie steht zwar noch aus, allerdings konnte jüngst in einer multizentrischen, Beobachtungsstudie ein positiver Zusammenhang zwischen ICP-Monitoring und der Mortalität sowie des klinisch-neurologischen Outcome nach sechs Monaten nachgewiesen werden (Robba et al. 2021). Zudem wurde bereits durch mehrere kontrollierte, randomisierte Studien – zumindest indirekt – der Nutzen der ICP-Messung und der ICP-gesteuerten Therapie belegt (Miller et al. 1977). Die Erhöhung des ICP kann nur dann behandelt werden, wenn er als unabhängiger Parameter direkt gemessen wird. Die Messung des ICP ist deshalb immer dann indiziert, wenn eine Erkrankung zur ICP-Erhöhung und -Dekompensation führen kann und die Drucksteigerung durch bildgebende Verfahren nur unzuverlässig zu erkennen ist.
Die Indikation für die ICP-Messung gilt in erster Linie für Patienten mit
Seltenere Indikationen sind die perioperative Überwachung von Patienten nach Hirntumoroperationen, insbesondere mit erhöhtem Nachblutungsrisiko, schwere Meningitiden und das Reye-Syndrom.

Kontraindikationen

Aus den Risiken und Komplikationen der einzelnen Messverfahren ergibt sich, dass sie abgebrochen oder nicht durchgeführt werden sollten, sobald weniger invasive Methoden zur Erkennung eines erhöhten intrakraniellen Drucks angewandt werden können. Bei wachen, bewusstseinsklaren Patienten erübrigt sich somit meist die ICP-Messung. An ihre Stelle tritt die engmaschige neurologische Untersuchung. Bei Patienten mit Koagulopathien oder Immundefizit ist unter Abwägung der Nutzen-Risiko-Relation und angemessenen prophylaktischen Maßnahmen (z. B. Normalisierung der Gerinnungsparameter durch Faktorensubstitution) das jeweils risikoärmste Verfahren zu wählen.

Therapie des erhöhten ICP

Zur Senkung des erhöhten ICP stehen eine Reihe von Maßnahmen zur Verfügung, die neben ihrem therapeutischen Nutzen auch potenzielle Risiken und Komplikationen mit sich bringen. Im Folgenden werden diese in der Reihenfolge dargestellt, wie sie auch in der Praxis angewandt werden sollten. Ein detaillierter Algorithmus, der diese Optionen zusammenfasst, wird in Zusammenschau mit den heutzutage vorherrschenden Therapiekonzepten vorgeschlagen (Foundation et al. 2007; Maas et al. 1997) (Kap. 50, Tab. 2).
Tab. 2
Synopsis der Therapieoptionen zur Senkung des intrakraniellen Druckes
Therapie
Mechanismus
Vorteile
Nachteile
Oberkörperhochlagerung
Venöse Drainage, CBV ↓
Einfach, effektiv
CPP ↓
Liquordrainage
Intrakranielle Volumenentlastung
Einfach, effektiv
Invasiv, Infektionsrisiko
Hyperventilation
Zerebrale Vasokonstriktion
Einfach, effektiv
Gefahr der zerebralen Ischämie, zerebrale Oxygenierung ↓
– moderat (pCO2 =30–35 mm Hg)
CBF ↓, CBV ↓
  
– forciert (pCO2 <30 mm Hg)
CBF ↓↓, CBV ↓
  
Osmodiuretika (z. B. Mannit 20 %, hypertone Kochsalzlösungen)
Osmotischer Gradient, Dehydratation des Gehirns
Einfach
Gefahr der Nephrotoxizität bei Osmolarität >320 mosm/l, Hypernatriämie
Metabolismus ↓, CBF ↓, CBV ↓
 
Systemische Nebenwirkungen, EEG-Überwachung notwendig
Dekompressionstrepanation (+ Duraerweiterungsplastik)
Intrakranieller Raumgewinn
Einfach, schnell
Operatives Risiko (gering)
Metabolismus ↓, CBF ↓, CBV↓
 
Technisch aufwändig, systemische Nebenwirkungen

Lagerung des Oberkörpers

Die Lagerung des Patienten hat einen erheblichen Einfluss auf den intrakraniellen Druck und den zerebralen Perfusionsdruck. Schon die seitliche Drehung des Kopfes oder ein Abknicken des Halses kann den venösen Abfluss deutlich beeinträchtigen und eine prompte Steigerung des ICP hervorrufen. Obwohl kontrovers diskutiert, sind bei den meisten Patienten durch eine Oberkörperhochlagerung von 15–30°, bei unbehindertem zerebrovenösen Abfluss, intrakranieller Druck, zerebraler Perfusionsdruck und zerebrale Oxygenierung optimiert (Schneider et al. 1993).
Andere mechanische Zu- und Abflusshindernisse (z. B. enge Halsverbände, zervikale Hämatome, Hautemphysem) sind zu vermeiden oder zu korrigieren, bevor sie hämodynamisch relevant werden. In verschiedenen Untersuchungen ist allerdings gezeigt worden, dass bei der Flachlagerung von Patienten mit erhöhtem ICP dieser zwar deutlich ansteigt, der zerebrale Perfusionsdruck jedoch praktisch unbeeinträchtigt bleibt und Hirndurchblutung und zerebrale Oxygenierung ebenfalls konstant bleiben (Rosner und Coley 1986).
Übersicht
Als Empfehlung kann derzeit abgeleitet werden
Die Oberkörperhochlagerung sollte bei Patienten mit deutlich erhöhtem intrakraniellem Druck als Basismaßnahme durchgeführt werden. Patienten mit nur mäßig erhöhtem intrakraniellem Druck profitieren von der Oberkörperhochlagerung entsprechend weniger.

Liquordrainage

Mittels eines Ventrikelkatheters kann nicht nur der ICP gemessen, sondern auch therapeutisch Liquor drainiert werden. Dadurch wird im intrakraniellen Kompartiment der Liquorraum verkleinert und Platz für eine Raumforderung geschaffen. Die Liquordrainage ist eine sehr einfache und effektive Maßnahme zur ICP-Senkung, deren Wert sich an der Einsparung weiterer Maßnahmen bemisst. Prinzipiell stehen zwei verschiedene Möglichkeiten der Liquordrainage zur Verfügung:
Kontinuierliche Liquordrainage
Bei der kontinuierlichen Liquordrainage wird das Tropfgefäß in definierter Höhe über dem Meatus acusticus externus installiert und bleibt stets geöffnet.
Intermittierende Liquordrainage
Die intermittierende Drainage erfolgt halbstündlich oder stündlich für wenige Minuten bis zu einer Drainagegrenze von 15–20 cm H2O. Während bei der Dauerdrainage eine gleichzeitige Messung des intrakraniellen Drucks nur mit einem zusätzlichen Druckaufnehmer möglich ist, kann dies bei intermittierender Drainage problemlos erfolgen.

Hyperventilation

Bei Hypokapnie durch Hyperventilation kommt es zur Konstriktion zerebraler Gefäße. Unterschieden werden moderate (paCO2 30–35 mm Hg) und forcierte (paCO2 <30 mm Hg) Hyperventilation. Durch die Konstriktion der Hirngefäße wird das zerebrale Blutvolumen reduziert und der ICP rasch und effektiv gesenkt. Andererseits geht mit der Vasokonstriktion die Gefahr einer zusätzlichen (sekundären) zerebralen Ischämie einher (Darby et al. 1988).
Cave. Die prolongierte, forcierte Hyperventilation (Zielgröße: paCO2 25 mm Hg) wirkt sich negativ auf das klinisch-neurologische Outcome der Patienten aus. Diese Maßnahme ist daher heute obsolet (Muizelaar et al. 1991). Da es in der Frühphase nach einer Hirnverletzung (z. B. erste 24 Stunden nach SHT) meist zu einer zerebralen Hypoperfusion kommt, sollte speziell in dieser Zeit auf eine prophylaktische Anwendung der Hyperventilation verzichtet werden (Foundation et al. 2007).
Eine forcierte Hyperventilation kann unabhängig davon auch kurzfristig angewandt werden, wenn einer akuten druckbedingten neurologischen Verschlechterung begegnet werden muss oder auch, wenn im Rahmen einer längerfristigen Therapie die Therapieoptionen Sedierung, Liquordrainage und Osmodiuretika ausgeschöpft sind. Dabei ist aber zu beachten, dass auch die kurzfristige Hyperventilation sich u. U. negativ auswirken kann: Stets kommt es – trotz Abnahme des intrakraniellen Drucks und trotz Verbesserung des zerebralen Perfusionsdrucks – zur Abnahme der zerebralen Oxygenierung (Kiening et al. 1996). Deshalb wird zur Erkennung einer möglichen zerebralen Ischämie bei der Hyperventilationstherapie die Überwachung der jugularvenösen O2-Sättigung oder die Hirndurchblutungsmessung empfohlen, sofern die Grenze eines paCO2 von 30 mm Hg unterschritten wird (Foundation et al. 2007). Alternativ bieten sich direkte Messungen des O2-Partialdrucks im Hirngewebe an. Diese Messungen basieren auf dem Prinzip der Clark-Elektrode (z. B. Licox-Mikrokatheter) und sind eine zuverlässige und sensitive Methode zur Erkennung zerebraler Hypoxien (Kiening et al. 1996).
Ein im Rahmen der kontrollierten oder assistierten Beatmung applizierter positiv endexspiratorischer Druck (PEEP) beeinflusst den intrakraniellen Druck zwar nicht per se, kann allerdings durch kardial-hämodynamische Effekte die zerebrale Perfusion indirekt beeinträchtigen (Muench et al. 2005).

Osmodiuretika (Mannit)

Osmodiuretika führen zur raschen, effektiven, passageren Senkung des intrakraniellen Drucks. Durchgesetzt hat sich in der Praxis vielerorts die Gabe 15 %- oder 20 %iger Mannitinfusionen, wobei in der Intensivmedizin bei erwachsenen Patienten (70–80 kg) in der Regel ca. 100–200 ml (entspricht: 0,3–0,6 g/kg KG) über 10–20 min infundiert werden. Zur akuten, z. B. intraoperativen Senkung des gesteigerten ICP werden jedoch auch höhere Dosen, z. B. 250–300 ml (0,6–0,8 g/kg KG), kurzfristig infundiert.
Mannitinfusionen werden entweder in vorher festgelegten Zeitintervallen (z. B. alle 6–8 h) gegeben oder erst nach Bedarf, d. h. jedes Mal, wenn der ICP einen definierten Wert (z. B. 20 mm Hg) übersteigt. Diese letztgenannte, individualisierte Mannittherapie ist weniger gebräuchlich. Meist werden Mannitgaben „nach Schema“ angesetzt. Die 2-stündliche Mannitgabe entspricht einer Tagesdosis von 3,6 g/kg KG. Aufgrund der möglichen Nierenschädigung sollte vor der Mannitgabe die Plasmaosmolarität (Grenzwert 320 mosm/l) bestimmt werden.
Eine konkrete Empfehlung zur medikamentösen Senkung des erhöhten ICP mittels Mannit wurde allerdings in der aktuellen Leitlinienfassung nicht mehr übernommen, weil zwar der ICP-senkende Effekt gesichert, der positive Effekt auf das klinische Behandlungsergebnis aber nicht ausreichend belegbar ist (Picetti et al. 2017).
Wirkungsmechanismus
Als Wirkungsmechanismen des Mannits werden eine passagere, unspezifische Dehydratation des gut durchbluteten Gewebes (osmotischer Gradient) sowie die Verbesserung der rheologischen Eigenschaften des Blutes (herabgesetzte Viskosität) postuliert. Die Hirndurchblutung steigt an, und bei intakter Autoregulation nimmt der ICP ab, der CPP hingegen zu (Barry und Berman 1961; James 1980; Mcgraw und Howard 1983; Wakai et al. 2013).
Reboundphänomen
Insbesonders nach mehrfacher Mannitgabe bei defekter Blut-Hirn-Schranke könnte es zum Anstieg des ICP-Niveaus kommen. Dies wird als Reboundphänomen bezeichnet und auf osmotisch wirksames, parenchymales Mannit zurückgeführt. Die Existenz des Rebounds ist schwer nachzuweisen, da der ICP eine dynamische Größe ist.
Die klinische Erfahrung lehrt, dass selbst bei Patienten mit nachweisbarer Schrankenstörung über Tage mit Mannit therapiert werden kann und damit immer eine ICP-Reduktion erreicht wird, ohne dass darunter ein „tendenzieller“ ICP-Anstieg zu beobachten ist. Im Rahmen des allgemeinen intensivmedizinischen Therapiekonzepts ist besonders darauf zu achten, dass auch unter Mannittherapie durch adäquate Flüssigkeitsbilanzierung eine Normovolämie erhalten bleibt.

Hypertone Kochsalzlösungen

Auch andere hyperosmolare Substanzen wie z. B. hypertone Kochsalzlösungen führen zu einer Reduktion des zerebralen Wassergehalts und können somit den ICP senken. Ferner wird eine Optimierung der Mikrozirkulation diskutiert. Der Einsatz hypertoner Kochsalzlösungen zur Therapie des erhöhten intrakraniellen Druckes leitet sich aus Studien zur „small-volume-resuscitation “ bei polytraumatisierten Patienten im hämorrhagischen Schock ab. Die Kontrolle hämodynamischer Parameter wirkte sich hier am besten bei Patienten mit SHT aus (Wade et al. 1997), sodass bei diesem Krankheitsbild bislang die meisten Erfahrungen bestehen. Die Auswahl der Konzentration (z. B. 1,6 %, 3 %, 23,4 %) sowie Applikationsdauer und -häufigkeit variieren jedoch zwischen den Studien stark. Auch bei Patienten mit Subarachnoidalblutungen, intrazerebralen Blutungen und raumfordernden Hirninfarkten werden hypertone Kochsalzlösungen in zunehmendem Maße eingesetzt.
Eine Überlegenheit der hypertonen Kochsalzlösungen gegenüber Mannit wurde bislang in Form einer vergleichenden randomisierten, kontrollierten Studie nicht untersucht. Nach einer Metaanalyse verschiedener Beobachtungsstudie kann der erhöhte ICP möglicherweise durch hypertone Kochsalzlösungen besser kontrolliert werden (Kamel et al. 2011).
Trotzdem war auch in einer kürzlich veröffentlichen randomisierten, kontrollierten Studie durch die ICP-Therapie mit 20 % hypertoner Kochsalzlösung bei SHT-Patienten keine Verbesserung des klinisch-neurologischen Outcomes nachweisbar, zudem gab es Anhalt für ein Rebound-Phänomen bereits nach vier Tagen (Roquilly et al. 2021).
Cave. Hypertone Kochsalzlösungen können bei Patienten mit chronischer Hyponatriämie zur zentralen pontinen Myelinolyse führen. Eine Hyponatriämie sollte vor dem Einsatz hypertoner Kochsalzlösungen ausgeschlossen werden.

Hochdosis-Barbiturattherapie

Nach Ausschöpfen von Liquordrainage, moderater Hyperventilation und Gabe von Osmodiuretika können Barbiturate zur Therapie des erhöhten ICP eingesetzt werden.
Der ICP-senkende Effekt von Barbituraten konnte in einer Cochrane-Analyse nachgewiesen werden, allerdings zeigte sich im Vergleich zur Standardtherapie ohne Barbiturate kein Behandlungsvorteil bzgl. der Mortalität oder des klinisch-neurologischen Outcomes (Wakai et al. 2013).
Barbiturate führen zu einer Reduktion des zerebralen Stoffwechsels und einer damit einhergehenden Senkung der Hirndurchblutung und des zerebralen Blutvolumens. Weitere erwünschte Wirkungen der Therapie sind die antikonvulsive Wirkung, die Hemmung lysosomaler Enzyme, die Verhinderung der Freisetzung von freien O2-Radikalen sowie eine mäßige Hypothermie bzw. Fiebersenkung (Lyons und Meyer 1990). Unerwünschte Nebenwirkungen der Barbiturate sind Blutdruckabfall, eine Leukozytendepression sowie eine erhöhte Infektbereitschaft.
Um zu testen, ob es durch eine angestrebte Barbiturattherapie zur Verbesserung des zerebralen Perfusionsdrucks kommt, werden 5 mg/kg KG Thiopental in 30 min infundiert. Dabei werden der intrakranielle Druck, der mittlere arterielle Blutdruck und der zerebrale Perfusionsdruck kontrolliert. Nur wenn es zu einer Verbesserung des zerebralen Perfusionsdrucks kommt, ist ein Weiterführen der Therapie sinnvoll (Eisenberg et al. 1988). Als Erhaltungsdosis werden 5 mg/kg KG/h Thiopental empfohlen.
Da keine eindeutige Korrelation zwischen Serumspiegel und therapeutischer Wirkung gezeigt werden konnte, wird die kontinuierliche EEG-Überwachung zur exakten Titration der therapeutischen Erhaltungsdosis herangezogen. Danach ist die maximale Reduktion des zerebralen Metabolismus erreicht, wenn ein Burst-suppression-Muster induziert worden ist (Sahuquillo et al. 2019).

Katecholamine

Der Einsatz von Katecholaminen zur Behandlung des erhöhten intrakraniellen Drucks beruht auf dem Konzept des sog. CPP-Managements (Rosner und Coley 1986). Wird bei erhaltener Autoregulation und konstantem Hirnstoffwechsel der arterielle Blutdruck gesteigert, so kommt es – dem oben dargestellten physiologischen Regelkreis folgend – zur Vasokonstriktion und zu einer Abnahme von zerebralem Blutvolumen und intrakraniellem Druck.
Als Katecholamine werden Dopamin (Niedrigdosis: bis 3 μg/kg KG/min; Mitteldosis: 5–10 μg/kg KG/min; Hochdosis: über 10 μg/kg KG/min) sowie Noradrenalin (z. B. 0,1 μg/kg KG/min) eingesetzt. Wichtig bei diesem Verfahren sind die Aufrechterhaltung der Normovolämie und die besondere Beachtung der Nierenfunktion. Da diese Therapieform auf der Annahme einer intakten Autoregulation basiert (und anderenfalls die ICP-Erhöhung verstärken würde), sollte sie zur Behandlung der intrakraniellen Hypertension (ICP >22 mm Hg) in erster Linie bei arterieller Hypotension oder erst nach Ausschöpfen anderer Maßnahmen wie moderater Hyperventilation, Liquordrainage und Osmodiuretikagabe eingesetzt werden.
Eine vergleichende Studie der ICP-orientierten („Standard“-)therapie mit einer CPP-orientierten Therapie konnte bei SHT-Patienten keinen messbaren Einfluss auf das klinisch-neurologische Endergebnis nachweisen. Hingegen ist die CPP-orientierte Therapiestrategie mit einer Häufung systemischer Komplikationen wie dem akuten Atemnotsyndrom (ARDS) vergesellschaftet (Robertson et al. 1999).
Cave. Zumindest eine „unkritische“ Erhöhung des CPP über 70 mm Hg muss demnach in Frage gestellt werden. Beim Schädel-Hirn-Trauma wird von einer prophylaktischen Anhebung des CPP über 60–70 mm Hg abgeraten. Der exakte minimale CPP hängt vom Status der Autoregulation ab (Carney et al. 2017).

Dekompressionstrepanation (mit Duraerweiterungsplastik)

Die Dekompressionstrepanation mit Duraerweiterungsplastik sollte erst dann erfolgen, wenn zunächst versucht wurde, die Hirnschwellung konservativ zu behandeln. Sie wird uni- oder bilateral durchgeführt. Die Indikation stellt sich insbesondere bei langsam progredienten ICP-Erhöhungen junger Patienten (Alter <50 Jahre), deren primäre Hirnschädigung überlebt werden kann, die keine primäre Pupillenstörung aufweisen und bei denen keine primären Hirnstammschädigungen vorliegen (Guerra et al. 1999). Patienten mit schwerer Hypoxie sind keine Kandidaten für diese Therapieform (Gaab et al. 1990).
Die dekompressive Hemikraniektomie mit Duraerweiterungsplastik wird als frühzeitige Maßnahme bei Patienten mit ausgedehnten Hemisphäreninfarkten („maligner Mediainfarkt“) angewendet. Mehrere randomisierte, multizentrische Studien konnten hier eine drastische Reduktion in der Mortalität gegenüber der konservativen ICP-Therapie belegen (Vahedi et al. 2007). Zuletzt wurde in der randomisierten, kontrollierten „DESTINY-II-Studie“ dies auch für ältere Patienten (> 60 Jahre) mit Mediainfarkt nachgewiesen. Allerdings war der Anteil sehr schwer behinderter Patienten nach Entlastungstrepanation bei älteren Patienten deutlich höher, weshalb die Indikation für den chirurgischen Eingriff vor allem bei diesem Patientenkollektiv eine individuelle Entscheidung (Jüttler et al. 2014).
Beim Schädel-Hirn-Trauma erlaubt die gegenwärtige Studienlage kein abschließendes Urteil zur Wertigkeit der Dekompressionstrepanation. Die Ergebnisse der randomisierten, multizentrischen „DECRA-Studie“ zur frühzeitigen bifronto-temporo-parietalen Dekompression bei diffusen Hirnverletzungen (getriggered durch einen relativ kurzfristig erhöhten ICP) zeigten einen Vorteil für die konservative Behandlung: Zwar konnte der ICP durch die Dekompression signifikant gesenkt und die Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation reduziert werden, das klinisch-neurologische Endergebnis nach einem halben Jahr war jedoch schlechter (Cooper et al. 2011). Mehrere Details im Studiendesign lassen jedoch in Frage stellen, inwieweit diese Ergebnisse zu verallgemeinern sind. In der zuletzt veröffentlichten randomisierten und ebenfalls multizentrischen „RESCUE-ICP-Studie“ konnte bei einem praxisnäheren Studiendesign neben einer Reduktion des ICP und der intensivmedizinischen Behandlungsdauer auch eine Verbesserung des klinisch-neurologischen Outcomes durch eine dekompressive Hemikraniektomie 12 Monate nach schwerem SHT nachgewiesen werden (Hutchinson et al. 2016).
Obwohl die Dekompressionstrepanation in aktuellen Leitlinien wieder Einzug gefunden hat und sekundär, bei refraktärer ICP-Erhöhung zur Senkung des ICP und Reduktion der Mortalität empfohlen wird, wird die Indikation anhand von unterschiedlichen Kriterien und in Abhängigkeit des mutmaßlichen Patientenwillens weiterhin individuell gestellt werden (Hawryluk et al. 2020).

Hypothermie

Der Wirkungsmechanismus der kontrollierten moderaten Hypothermie (32 °C) leitet sich wie bei der Hochdosis-Barbiturattherapie von einer Verringerung des zerebralen Metabolismus und des zerebralen Blutflusses ab. Der intrakranielle Druck wird in der Phase der besonders stark ausgeprägten posttraumatischen Schwellung gedrosselt und der zerebrale Perfusionsdruck verbessert.
Während durch Hypothermie in Phase-II-Studien zunächst äußerst positive Resultate hinsichtlich des klinisch-neurologischen Endergebnisses von SHT-Patienten erzielt werden konnten, wurde eine multizentrische Phase-III-Studie der (ultra-)frühen Hypothermie in den USA abgebrochen (Clifton et al. 2001; Clifton et al. 2011). Bei dieser Studie konnte kein positiver Effekt der Hypothermie beim schweren SHT nachgewiesen werden – im Gegenteil: Die mit Hypothermie behandelten Patienten wiesen mehr Komplikationen auf und waren länger hospitalisiert. In Europa wurde in der multizentrischen randomisierten, kontrollierten „EuroTherm3235-Studie“ gezeigt, dass die Hypothermie infolge eines schweren SHTs erfolgreich den erhöhten ICP senken konnte, jedoch auch zu einer höheren Mortalität und einem schlechteren klinisch-neurologischen Outcome führte (Andrews et al. 2018). Die aktuellste randomisierte, kontrollierte Studie zur moderaten Hypothermie zur Behandlung von Patienten mit schweren SHT aus China konnte hingegen bei einer Subgruppe mit initial stark erhöhtem ICP (≥ 30 mm Hg) eine Senkung des ICP und Verbesserung des klinisch-neurologische Outcomes nachweisen, dies ohne vermehrte Komplikationen (Hui et al. 2021).
Für die Schlaganfallbehandlung wurden ebenfalls mehrere Hypothermie-Studien durchgeführt, wobei die frühe Behandlung hier nicht nur auf eine ICP-Senkung, sondern auch eine Neuroprotektion des Hirngewebes abzielt. Nach mehreren negativen Ergebnissen musste zuletzt auch die randomisierte, kontrollierte „EuroHYP-1-Studie“ zur milden Hypothermie (34–35 °C) nach ischämischem Schlaganfall nach 98 von geplant 1500 Patienten vorzeitig beendet werden.
Insgesamt sprechen sich daher aktuelle deutsche und amerikanische Leitlinien gegen eine Hypothermie zur ICP-Senkung aus (Huttner et al. 2019). Aufgrund der z. T. erheblichen Beeinträchtigung anderer Körpersysteme (Leber, Pankreas, Nieren, Gerinnung) sollte das Verfahren der milden bis moderaten Hypothermie nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen an erfahrenen Zentren angewendet werden (Metz et al. 1996).

Ausblick

Eine unkontrollierte Erhöhung des intrakraniellen Druckes ist häufig die Endstrecke verschiedener zerebraler Pathologien und stellt nach wie vor eine therapeutische Herausforderung dar. Die ICP-Messung gehört seit vielen Jahren zum Repertoire neurochirurgisch-neurologischer Intensivmedizin. Idealerweise sollte eine sich anbahnende Erhöhung des intrakraniellen Drucks schon in der frühesten Anfangsphase erkannt werden, um mit der Therapie bereits in der Phase der Kompensation beginnen zu können. Darüberhinaus scheint dem „Dosisprodukt“, d. h. dem Absolutwert des ICP und die Zeit, die dieser gemessen werden konnte, eine entscheidende Bedeutung zu zu kommen. Dies konnte in den letzten Jahren wiederholt nachgewiesen werden. So waren z. B. wiederholte Episoden von erhöhtem ICP > 20mm Hg für länger als 37 min bei Erwachsenen und als 8 min bei Kindern mit einem schlechteren klinisch-neurologischem Outcome und kumulativ erhöhter Mortalität nach SHT assoziiert (Güiza et al. 2015).
Zur raschen ICP-Senkung befinden sich derzeit hämodynamikbasierte Konzepte (Autoregulation) und ergänzende Monitoringverfahren in der klinischen Erprobung und könnten zukünftig eine individualisierte Therapie des erhöhten intrakraniellen Drucks erlauben.
Auch neue Therapieoptionen zur medikamentösen Senkung des ICP durch z. B. Verringerung des Hirnödems, wie aktuell in der randomisierten, kontrollierten „NOSTRA-III-Studie“ werden untersucht (Tegtmeier et al. 2020).
Etablierte Therapieoptionen, die bislang weitestgehend pragmatisch angewandt wurden (z. B. Dekompressionstrepanation), müssen weiteren kontrollierten, randomisierten Studien unterzogen werden, um z. B. Subgruppen zu identifizieren, die u. U. besser von den Verfahren profitieren.
Die Überwachung und Therapie von ICP und CPP wird auch in den nächsten Jahren die klinische Behandlung akut zerebral geschädigter Patienten maßgeblich mit bestimmen.
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