Damage Control bei Gefäßverletzungen

Zum Gesamtkonzept des Damage Control gehört neben der DC-Chirurgie die flankierende DC-Resuscitation (Wiederbelebung). Sie beinhaltet das Aufrechterhalten einer permissiven Hypotension bis zur chirurgischen bzw. endovaskulären Blutungskontrolle, das Korrigieren der Koagulopathie, die Regulierung von Acidose und Hypothermie und den aggressiven Ersatz von Blutkomponenten. Die trauma-assoziierte Koagulopathie lässt sich zurückführen auf eine diffuse Endothelschädigung, eine Thrombozytenfunktionsstörung, den Verlust von Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten sowie deren gesteigerten Verbrauch infolge der dissiminierten intravasalen Gerinnung (DIC) oder Hyperfibrinolyse.

Durch frühzeitige Transfusionen von Erythrozytenkonzentraten (EK), fresh frozen plasma (FFP) und Thrombozytenkonzentraten sowie Substitution von Gerinnungsfaktoren wird angestrebt, die Koagulopathie und Gewebehypoxie zu beheben. Diese Substitution kann der Einfachheit halber in einem fixierten Verhältnis der einzelnen Komponenten erfolgen, z. B. FFP:Plättchen:EK im Verhältnis 1:1:1(-3) (fixed ratio protocols). Effizienter ist jedoch ein bedarfsorientierter Ersatz basierend auf kontinuierlichen viskoelektrischen Analysen der Gerinnung (goal-directed protocols). Kristalloide Flüssigkeiten werden nur restriktiv, kolloidale Volumenexpander nur sehr eingeschränkt verabreicht, um nicht durch eine übertriebene Volumengabe die Entwicklung eines Acute-respiratory-distress-Syndroms (ARDS) oder Multiorganversagens zu provozieren (Sharrock und Midwinter 2013; Ball 2014; Pohlman et al. 2015).

Da die unkontrollierte Blutung die auslösende Ursache für die Entwicklung der „lethal triad“ darstellt, kommt der raschen Blutungskontrolle eine herausragende Bedeutung im DC-Konzept zu. Die meisten überlebbaren Blutungen lassen sich mit einem adäquaten Druckverband beherrschen. Bei starken Blutungen im Bereich des schlecht komprimierbaren Torso-Extremitäten-Übergangs (junctional bleeding) wie Axilla, Leiste und Fossa supraclavicularis kann eine extraluminale Ballonblockade mit einem über die Wunde eingeführten, abgeklemmten Blasenkatheter temporär eine ausreichende Kompression sicherstellen (Kap. „Verletzung der Gefäße an Hals und Extremitäten“).

Als einfach zu handhabende Alternative wurden lokal wirkende Hämostyptika für die präklinische Notfallversorgung entwickelt. Die körpereigene Blutgerinnung wird durch diese Pulver, Granulate oder beschichteten Kompressen angeregt, beschleunigt oder unterstützt. Beschleunigend wirken Hämostyptika, die ultraschnell dem Blut die Flüssigkeit entziehen und damit eine Konzentration von prokoagulatorischen Faktoren nach sich ziehen, anregend hingegen Produkte, die eine direkte Aktivierung der Gerinnungskaskade bzw. von Thrombozyten bewirken und schließlich unterstützend und gefäßverschließend alle mukoadhäsiv wirkenden Hämostyptika.

Durchgesetzt haben sich auf Kaolin, Zeolithe oder Chitosan basierende Produkte in unterschiedlichsten Verbringungsformen (Tab. 1). Trotz stetiger Weiterentwicklung können die Hämostyptika ihre ganze Wirksamkeit nur durch korrekte Applikation und im Verbund mit der Kompression auf die Wunde entfalten. Für alle Produkte gilt, dass sie möglichst direkt auf die Blutungsquelle aufgebracht und mit langanhaltendem, konstantem Druck fixiert werden müssen (D’Alleyrand et al. 2010).

Ist ein korrekt angelegter Druckverband an den Extremitäten unzureichend, kann das Tourniquet eine lebensrettende Alternative darstellen (Spahn et al. 2013). Speziell entwickelte, kommerziell erhältliche Tourniquets sind dabei improvisierten Behelfsabbindungen deutlich überlegen (King et al. 2015). Das Tourniquet wird belassen bis eine operative Blutungskontrolle sichergestellt ist, wobei die Anliegedauer wegen des drohenden Ischämie-Reperfusions-Traumas stets so kurz wie möglich zu halten ist. Einige zivile, vor allem aber militärische Erfahrungen belegen eine Überlebensrate von über 90 % und einen Extremitätenerhalt in gut 80 %, insbesondere wenn das Tourniquet frühzeitig vor Manifestation eines hämorrhagischen Schocks angelegt wird (Bulger et al. 2014; Beekley et al. 2008; Kragh et al. 2009; King et al. 2015; Passos et al. 2014). Tourniquet-assoziierte Komplikationen wie Nervenläsionen sind insgesamt selten und erst nach einer Kompressionsdauer von über 2 h zu erwarten (Beekley et al. 2008; Kragh et al. 2009).

Bei nicht komprimierbarer Stammverletzung und unmittelbar drohendem Herzstillstand infolge des hämorrhagischen Schocks kann, notfalls noch im Schockraum mit einer links antero-lateral Thorakotomie und supradiaphragmalem Ausklemmen der Aorta, versucht werden, eine Stabilisierung der zentralen Perfusionsdrucke zu erreichen. Diese heroische Maßnahme zeigt jedoch über die Jahre konstant unbefriedigende Überlebensraten zwischen 2 und 15 % (Asensio et al. 2000; Burlew et al. 2012; Kap. „Verletzung der Gefäße in Abdomen und Becken“).

Eine weniger invasive Alternative zur Notfallthorakotomie stellt die von Hughes 1954 im Korea-Krieg erstmals vorgestellte und jüngst für die Traumatologie wiederentdeckte resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) dar. Perkutan oder über Cutdown auf die A. femoralis communis wird in üblicher endovaskulärer Technik eine Schleuse über einen steifen Führungsdraht vorgeschoben und darüber ein aortaler Okklusionsballon unter Durchleuchtung in der Aorta positioniert und geblockt. Die Aorta wird hierzu in 3 Zonen unterteilt (Stannard et al. 2011b):

In der Regel wird der Ballon über eine lange Schleuse in Zone I platziert. Bei isoliert pelvinen und inguinalen Blutungen reicht auch eine Okklusion in Zone III über eine kurze Schleuse, wobei die viszero-renale und spinale Durchblutung erhalten bleibt. Eine Durchleuchtung beim endovaskulären Arbeiten ist wünschenswert; eine manuelle Abschätzung der Katheterlänge und einfache Röntgen-Übersichtsaufnahmen zur Lagekontrolle von Katheter und Ballon sind jedoch letztlich ausreichend.

Ziele der Ballonokklusion sind die Reduzierung des Blutverlusts und die Verbesserung der zerebralen und koronaren Perfusion bis die DC-Resuscitation greift und eine sichere operative Blutungskontrolle erreicht ist. Tierexperimentell konnte inzwischen nachgewiesen werden, dass mit REBOA die zentralen Perfusionsdrucke messbar höher, der Blutverlust geringer und die Überlebensrate besser sind, bei gleichzeitig weniger physiologischem Stress für den Gesamtorganismus als nach aortalem Cross-clamping über eine Thorakotomie (Avaro et al. 2011; White et al. 2011). Ein intermittierendes Ablassen des Ballons, um die viszeralen Organe temporär zu perfundieren, hat sich hierbei als nicht vorteilhaft erwiesen (Morrison et al. 2014). Vielmehr sollte die Okklusionszeit insgesamt so kurz wie möglich gehalten werden, da das Ausmaß des Ischämie-Reperfusions-Traumas an den viszeralen Organen, Nieren und Rückenmark und die Mortalität proportional zur Ausklemmzeit sind (Martinelli et al. 2010; Saito et al. 2015). Im experimentellen Schockmodell erwies sich eine supracoeliacale Aortenokklusion von 40–60 min als Schwelle, oberhalb der zunehmend Myokardnekrosen, Niereninsuffizienz und Lebernekrosen nachzuweisen waren (Avaro et al. 2011; Markov et al. 2013; Scott et al. 2013). Klinisch konnte nach initial erfolgreicher, aber protrahierter REBOA (>20 min) eine höhere Inzidenz an Multiorganversagen infolge des Ischämie-Reperfusions-Traumas beobachtet werden (Saito et al. 2015).

Inwieweit sich die vielversprechenden experimentellen Ergebnisse tatsächlich in einem besseren klinischen Outcome quoad vitam widerspiegeln ist bislang noch unklar. Außer auf den theoretischen Vorteilen basieren die Erwartungen vor allem auf den positiven Erfahrungen mit der REBOA bei rupturierten Bauchaortenaneurysmata und intraabdominellen Blutungskomplikationen (Mayer et al. 2009; Miura et al. 2006). Zu REBOA beim Trauma liegen bislang nur Fallberichte und kleine Serien mit Überlebensraten zwischen 29 % und 46 % vor (Martinelli et al. 2010; Brenner et al. 2013; Saito et al. 2015).

Im zivilen Umfeld werden die häufigsten intraoperativen DC-Prozeduren bei abdominellen Traumata (57 %) mit perihepatischem Packing (57 %) und temporärem Bauchwandverschluss (41 %) indiziert, gefolgt von vaskulären DC-Prozeduren (13 %) mit temporärem intravasalen Shunt (51 %) und Ballonokklusion (47 %) (Roberts et al. 2015). Die älteste DC-Prozedur an Gefäßen ist jedoch die Ligatur. In einer großen Serie mit 504 abdominellen Gefäßverletzungen wurden in 21 % eine Arterie und in 28 % eine Vene ligiert, hauptsächlich wegen Patienten in extremis oder nicht rekonstruierbarem Gefäß (Asensio et al. 2000). Zum Vergleich: 28 % wurden mit direkter Naht und 5 % mit einem Interponat primär versorgt. Neben Ligatur, temporärem Shunt und intraluminaler Ballonokklusion werden in jüngerer Zeit zunehmend auch endovaskuläre Verfahren zu den möglichen DC-Prozeduren gezählt (Arthurs et al. 2007).

Bei schlecht zugänglichen Gefäßen, z. B. der distalen A. carotis interna kurz vor Eintritt in die Schädelbasis, kann eine intraluminale Ballonokklusion mit einem geblockten Fogarty-Katheter die ansonsten kaum kontrollierbare Rückblutung stoppen.

Die Ligatur einer verletzten Arterie anstelle einer zeitaufwendigen Rekonstruktion stellt bei Patienten in extremis oftmals eine lebensrettende DC-Maßnahme dar. Wie in den entsprechenden Kapiteln für die einzelnen Gefäßregionen dargestellt (Kap. „Verletzung der Gefäße in Abdomen und Becken“), dürfen zahlreiche Arterien notfalls unter Beachtung vorbestehende Umgehungskreisläufe ligiert werden, wie sie z. B. die Riolan-Anastomose, die A. pancreaticoduodenalis oder Äste der kontralaterale A. iliaca interna darstellen.

Bei Verletzungen der Venen gibt es in der Regel keine Rechtfertigung für eine aufwendige Gefäßrekonstruktion in einer DC-Situation. Wenn Patient und Lage es erlauben, sollte jedoch eine venöse Rekonstruktion von V. cava, Pfortader, V. mesenterica superior, V. jugularis interna bei kontralateralem Verschluss und an den kritischen Zusammenflüssen wie iliaco-femorale Venen und V. poplitea angestrebt werden, da ansonsten erhebliche Komplikationen durch Ödeme und Perfusionsstörungen der betroffenen Organe drohen. Das vermeintlich höhere Risiko einer thrombembolischen Komplikation nach venöser Rekonstruktion ist nicht evidenzbasiert und in großen Serien nicht belegt (Ball und Feliciano 2010; Quan et al. 2008). In kritischen Situationen stellt die temporäre Überbrückung mit einem intravasalen Shunt auch bei Venenverletzungen eine wertvolle Alternative dar (Ball und Feliciano 2010).

Wie generell nach DC-Chirurgie im Abdomen ist nach Gefäßligatur eine offene Bauchbehandlung zur Vermeidung eines Abdominellen Kompartment Syndroms und zur geplanter Second-look-Operation mit Inspektion des Darms obligat. Verschiedene Techniken des temporären Bauchwandverschlusses stehen zur Verfügung, wobei vor allem die Vakuum-Versiegelung mit dem „abdominal dressing“ in Deutschland weit verbreitet ist (Herrle et al. 2011).

Ebenso empfiehlt sich nach Ligatur benannter Gefäße und Gefäßrekonstruktion an den Extremitäten eine prophylaktische Fasziotomie aller betroffenen Kompartimente, da durch frühzeitige Faszienspaltung innerhalb der ersten acht Stunden nach Trauma das Amputationsrisiko erheblich reduziert werden kann (Faber et al. 2012; Kap. „Verletzung der Gefäße an Hals und Extremitäten“).

Zunehmend an Bedeutung gewinnen endovaskuläre DC-Prozeduren wie Embolisation und Stentgraft zur minimal-invasiven Blutungskontrolle. Vor allem die Beckenarterien und ihre Äste, die supraaortalen Äste (Abb. 1) und retroperitoneale Gefäße lassen sich solchermaßen versorgen ohne dem Verletzten zusätzlichen physiologischen Stress durch einen großen Höhleneingriff zuzumuten (Frevert et al. 2008). Bei begleitender Darmverletzung mit intraperitonealer Kontamination vermeidet eine endovaskuläre Prozedur die Gefäßprothese durch die kontaminierte Region zu führen (Kap. „Verletzung der Gefäße in Abdomen und Becken“, dort Abb. 1). Retroperitoneale Gefäßläsionen mit stabilem Hämatom, welches man offen chirurgisch nur beobachten würde, können endovaskulär angegangen werden ohne das tamponierende Retroperitoneum eröffnen zu müssen (Abb. 2). Durch den konsequenten Einsatz endovaskulärer DC-Prozeduren zur Blutungskontrolle konnten in den letzten Jahren Morbidität und Mortalität schwer verletzter Patienten deutlich gesenkt werden (Reuben et al. 2007).

Bei der DC-Chirurgie von Gefäßverletzungen kommt der Ischämie eine geringere Priorität zu als der massiven Blutung. Nach suffizienter Blutungskontrolle jedoch, muss die Wiederherstellung der Perfusion lebenswichtiger Organe und der Extremitäten noch im Rahmen der initialen DC-Operation angegangen werden. Die gefäßchirurgische DC-Prozedur zur Aufrechterhaltung der Durchblutung ist der temporäre intravasale Shunt (TIVS) (Aucar und Hirshberg 1997).

Nach ausreichender Präparation der Gefäßstümpfe, Ausklemmen und Thrombektomie mit lokaler Heparingabe wird ein Shuntröhrchen unter Schonung der Intima zunächst nach zentral und anschließend nach peripher eingeführt. Vor allem, wenn der Patient anschließend auf die Intensivstation oder in eine andere Einrichtung verlegt werden soll, muss der Shunt mit Ligaturen sicher fixiert werden. Neben produktspezifischen Unterschieden haben alle kommerziell erhältlichen TIVS wie Argyle, Javid, Sundt und Pruitt-Inahara den Vorteil abgerundeter Kanten zum Schutz der Intima. Bei größeren Gefäßen, wie den Beckenarterien, oder wenn kein Shunt verfügbar ist, kann jedes sterile, stabile und ausreichend kaliberstarke Plastikröhrchen als Shunt dienen (z. B. Thoraxdrainage, Absaugschlauch).

Bereits im Algerien-Krieg (1959) verwendeten die Franzosen temporäre Shunts bei Gefäßverletzungen. Wegen der langen Transportzeiten und der konsekutiv häufigen Shuntthrombosen setzte sich das Verfahren jedoch nicht durch. Eger griff das Shunten 1971 mit mehr Erfolg wieder auf. Er setzte die Shunts allerdings nur zum Überbrücken während der Versorgung anderer Verletzungen in der gleichen Einrichtung ein. Dennoch konnte sich das Verfahren nunmehr durchsetzen, vor allem wegen der inzwischen deutlich kürzen Evakuierungszeiten in modernen Kriegen (Rasmussen et al. 2006).

Lange Zeit lagen nur limitierte Erfahrungen aus kleinen, zivilen Serien vor. Erst in jüngerer Zeit konnte Evidenz aus größeren Fallzahlen der aktuellen Kriege gewonnen werden (Rasmussen et al. 2006; Borut et al. 2010; Gifford et al. 2009). Der TIVS erwies sich als sicheres, schnell und einfach durchführbares Verfahren, erzielte jedoch generell eine nur tendenziell geringere Amputationsrate gegenüber Kontrollen ohne Shunt. Je komplexer die Extremitätenverletzungen waren, desto größer wurde der Benefit durch das frühzeitige Shunten.

Shunt-assoziierte Komplikationen wie Thrombose, Intimadissektion und Dislokation sind insgesamt selten. Shunts distal von Ellenbeuge bzw. Kniegelenk thrombosieren schneller als proximal eingebrachte (Zwei-Stunden-Offenheitsraten von 12 % bzw. 86 %), ohne das dies Auswirkungen auf den Extremitätenerhalt hat (Rasmussen et al. 2006). Über die Dauer der Shuntoffenheit variieren die Angaben stark, und es liegen vereinzelte Berichte von offenen Shunts noch nach über 50 Stunden ohne systemische Antikoagulation vor (Granchi et al. 2000). Die Shuntoffenheit lässt sich optimieren durch Wahl eines ausreichenden Shuntdurchmessers, sorgfältige Thrombektomie der Ein- und Ausstrombahn, Sicherung des venösen Abstroms (ggf. durch venösen Shunt), Vermeidung eines Kinkings und prophylaktische Fasziotomie bei Extremitätenverletzungen. Letztlich steigt jedoch mit dem Aufwärmen des Verletzten und der Wiederherstellung der Gerinnung das Risiko eines vorzeitigen Shuntverschlusses (Gifford et al. 2009; Ding et al. 2008). Der Shunt sollte daher so früh wie möglich durch eine definitive Gefäßrekonstruktion ersetzt werden, sobald es die Physiologie des Verletzten und die Rahmenbedingungen erlauben.

Grundsätzlich sind TIVS in der DC-Chirurgie zervikaler, abdomineller und peripherer Gefäßverletzungen indiziert. Die häufigste Anwendung ist hierbei die Verkürzung der Ischämiezeit während der DC-Osteosynthese bei komplexen Extremitätenverletzungen, während zum Shunten viszeraler Gefäße nur vereinzelt Berichte vorliegen (Ball et al. 2009). Die Reihenfolge der Versorgung bei Frakturen mit Gefäßverletzung wird seit Jahren kontrovers diskutiert: Eine arterielle Rekonstruktion mit anschließender Osteosynthese verkürzt die Ischämiezeit und hat eine geringere Fasziotomierate und Krankenhausliegedauer. Die instabile, verkürzte Extremität erschwert jedoch die Revaskularisation und brüske Repositionsmanöver gefährden die Rekonstruktion. Umgekehrt verlängert eine vorangestellte definitive Osteosynthese die Ischämiezeit zusätzlich. Im Rahmen der DC-Chirurgie empfiehlt sich bei absehbar kritischer Ischämiezeit über 6 h zunächst der temporäre Perfusionserhalt mittels Shunt. Nach zwischenzeitlicher DC-Osteosynthese mit Fixateur externe und Versorgung weiterer Verletzungen erfolgt abschließend die definitive Gefäßrekonstruktion (Abb. 3; Desai et al. 2012).

Ähnlich wie dem Tourniquet kommt auch dem temporären Shunt im militärischen Umfeld eine größere Bedeutung als im Zivilen zu. Während im Irak-Krieg 1,2 % aller Verwundeten mit Shunts versorgt wurden (Rasmussen et al. 2006), waren es in den USA gerade einmal 0,03 % (Ball et al. 2009). Bei flächendeckender fachärztlicher Versorgung, geringer Inzidenz an Gefäßverletzungen und kaum Massenanfällen von Verletzten im Zivilen besteht deutlich seltener eine Indikation zum Shunten als im militärischen Umfeld. Dessen ungeachtet gilt auch in zivilen Guidelines der temporäre Shunt als Standard in der DC-Chirurgie der Gefäße (Spahn et al. 2013).

Das DC-Konzept erfuhr rasch weite Verbreitung in den verschiedenen Spezialisierungen der Chirurgie als deutlich wurde, dass eine konsequente Anwendung die Morbidität und Mortalität Schwerverletzter mit erschöpften physiologischen Reserven verringern kann. Die DC-Maßnahmen sollten dabei idealerweise frühzeitig eingeleitet werden, noch bevor der Patient einen manifesten hämorrhagischen Schock mit allen pathophysiologischen Konsequenzen entwickelt. Tatsächlich manifestiert sich jedoch bei nur 3–5 % aller Schwerverletzten eine echte DC-Situation mit „lethal triad“ (Ball 2014; Pohlman et al. 2015). Andererseits mehren sich Hinweise, dass eine zu großzügig indizierte DC-Chirurgie bei weniger schwer verletzten Patienten mehr Schaden als Nutzen, mit dem Risiko vermehrter Darmischämie/-perforation, Sepsis, Multiorganversagen und Tod bereitet. Nach offener Bauchbehandlung kommen als Komplikationen intestinale Fisteln und Bauchwandhernien hinzu (Martin et al. 2012). Bislang ist die Indikationsstellung jedoch wenig evidenzbasiert und fußt auf zahlreichen Messparametern mit oder ohne klar definierten Grenzwerten, intraoperativen Befunden, Verletzungsmustern und auf das Ansprechen des Patienten auf die DC-Maßnahmen (Roberts et al. 2015). Die Suche nach evidenzbasierten Indikationskriterien für das optimale Umsetzen des DC-Konzepts wird daher Gegenstand zukünftiger Forschung sein, um das Überleben schwer verletzter Patienten weiter zu verbessern.