Verletzungen des zentralen Nervensystems bei Kindern und Jugendlichen

Abhängig vom Schädigungsmechanismus kann das Schädel-Hirn-Trauma (SHT) in fokale und diffuse, geschlossene und offene sowie primäre und sekundäre Hirnschädigungen unterteilt werden. Diese Unterscheidungen gehen mit verschiedenen pathophysiologischen Vorgängen, klinischen Erscheinungsbildern, Verläufen, Behandlungsnotwendigkeiten und Prognosen einher. Die klinische Differenzierung des Schweregrades in leichte, mittelschwere und schwere SHT anhand der Glasgow Coma Scale (Tab. 1) ist für das klinische Management des verletzten Patienten relevanter als die nur rückblickend mögliche Unterscheidung in

Verschiedene epidemiologische Studien lassen den Schluss zu, dass jährlich ca. 270.000 Menschen Kopfverletzungen bei Unfällen erleiden. Mehr als die Hälfte dieser schädelhirnverletzten Menschen ist jünger als 25 Jahre, in 15 % der Fälle handelt es sich um Kinder bis zum 5. Lebensjahr. Während ca. 90 % aller SHT als leicht eingestuft werden und häufig ohne wesentliche Folgen ausheilen, ist das schwere SHT mit einer Mortalität von 9–15 % für die Hälfte aller Todesfälle im Kindesalter verantwortlich und damit die häufigste Todesursache jenseits des 1. Lebensjahres. In Industrienationen sterben 5-mal mehr Kinder an einem SHT als an Leukämie. Darüber hinaus haben Verletzungen des Gehirns wegen der zum Teil schweren Langzeitbehinderungen eine enorme ökonomische Bedeutung.

Während im Säuglingsalter Stürze und Kindesmisshandlungen, im Kleinkindalter zusätzlich Verkehrsunfälle als Fahrzeuginsassen ein SHT zur Folge haben, verletzen sich ältere Kinder und Jugendliche häufiger im Rahmen von Verkehrs- und Sportunfällen. Damit besteht ein Häufigkeitsgipfel bei den unter 5-Jährigen und in der späten Adoleszenz (Kap. „Unfälle und Unfallverhütung im Kindes- und Jugendalter“). Betrachtet man isoliert die mittelschweren- bis schweren Schädel-Hirn-Traumata wird ab der Pubertät ein scharfes Auseinanderdriften der Geschlechterhäufigkeit deutlich (Abb. 1).

Der zeitliche Ablauf eines SHT wird in die primäre Verletzung und die sekundäre Hirnschädigung unterschieden. Während senkrechte Gewalteinwirkung auf den knöchernen Schädel als Impakttrauma zu intrakraniellen Hämatomen und Kontusionen mit Einblutungen in Form des klassischen Coup und Contrecoup führt, verursacht das Akzelerations-/Dezelerationstrauma insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten Scherverletzungen. Da Scherkräfte an Grenzen zwischen Geweben unterschiedlicher Festigkeit besonders ausgeprägt sind, resultieren die größten Verletzungen zwischen Kalotte und Dura, zwischen Dura und Gehirn sowie zwischen grauer und weißer Substanz. Die Folgen sind subdurale Blutungen durch Zerreißung der Brückenvenen und diffuse axonale Hirnschädigungen.

Nach dem initialen Trauma führt eine Kaskade von metabolischen Ereignissen zu sekundären Hirnschädigungen, die das Ausmaß der primären Schädigung meist übersteigt. Am Ort der initialen Hirnverletzung verursacht die Ausschüttung exzessiver Mengen exzitatorischer Aminosäuretransmitter über die Aktivierung von NMDA-Rezeptoren den Einstrom von Kalziumionen, Natriumionen und Wasser in die Zelle. Das entstehende zytotoxische intrazelluläre Ödem potenziert das durch den Verlust der zerebralen Autoregulation und den Zusammenbruch der Blut-Hirn-Schranke entstandene vasogene extrazelluläre Hirnödem. Es resultiert ein Circulus vitiosus aus steigendem Hirndruck, Senkung des zerebralen Blutflusses, folgender globaler Hypoxie und Ischämie und weiterer Ausschüttung exzitatorischer Aminosäuretransmitter. Der massive Ioneneinstrom stößt eine Reihe von Stoffwechselprozessen an, die letztlich durch gesteigerte Lipo- und Proteolyse sowie durch Oxidation von Proteinen und DNA durch freie Sauerstoffradikale zum Zelltod führen, der im Verlauf mehrerer Tage auch tiefere und primär nicht verletzte Hirnstrukturen erreicht. Viele der beschriebenen Stoffwechselwege laufen Stunden bis Tage nach dem initialen Trauma ab und sind damit durch therapeutische Interventionen beeinflussbar. Die Kenntnis der beschriebenen metabolischen Veränderungen ist Voraussetzung für eine sinnvolle, pathophysiologisch begründete Behandlung.

Die Pathophysiologie des SHT beim Kind unterscheidet sich in vielfacher Hinsicht von der des Erwachsenen. Der Schutz des Gehirns durch die Kalotte ist durch die noch nicht abgeschlossene Kalzifizierung und den unvollständigen Nahtverschluss eingeschränkt. Aufgrund der noch nicht abgeschlossenen Myelinisierung ist das Gehirn weniger resistent gegenüber Scherkräften. Als Folge erleiden Kinder häufiger als Erwachsene ein diffuses axonales Trauma mit dem Risiko eines generalisierten Hirnödems. Dessen Entwicklung wird durch den erhöhten extrazellulären Wassergehalt begünstigt, da im kindlichen Gehirn Myelinisierung, synaptische Verknüpfung und Gliogenese noch nicht abgeschlossen sind. Auch ist die unreife Blut-Hirn-Schranke empfindlicher gegenüber mechanischer Disruption.

Auch die sekundäre metabolische neuronale Schädigung hat im unreifen Gehirn eine größere Bedeutung als im adulten. Durch eine erhöhte NMDA-Rezeptordichte führt eine exzessive Ausschüttung von Aminosäuretransmittern zu einem stärkeren Kalzium-Ionen-Einstrom. Zusätzlich ist das unreife Hirn durch geringere Glutathionperoxidaseaktivität und Glutathionspeicher vulnerabler gegenüber oxidativem Stress.

Abhängig vom Unfallmechanismus können alle Strukturen des Kopfes verletzt werden: In der Regel sind das subgaleale Hämatom zwischen Haut und Periost und das Zephalhämatom zwischen Periost und Kalotte nicht behandlungspflichtig. Geschlossene Schädelfrakturen verlaufen in 75 % der Fälle linear, weisen nicht sicher auf eine intrakranielle Schädigung hin und sind als solche nicht interventionspflichtig. Allerdings kann bei dehiszenten Frakturen und späterem Frakturwachstum eine sekundäre Operation notwendig werden. Eine Impressionsfraktur sollte operativ angehoben werden, wenn sie mehr als eine Kalottendicke imprimiert ist. Schädelbasisfrakturen sind verhältnismäßig selten (5 % aller Frakturen), aber im Fall einer Felsenbeinfraktur kompliziert durch Schädigungen des VII. und VIII. Hirnnerven mit Gesichtslähmung und Hörverlust bzw. durch ein Hämatotympanon oder eine Liquorfistel. Diese führt häufiger zur Oto- (85 %), seltener zur Rhinoliquorrhö. Auch wenn sich Liquorfisteln, insbesondere otogene, meist spontan verschließen, besteht in 4 % der Fälle die Gefahr einer sekundären Meningitis. Bei über 1–2 Wochen persistierender Liquorrhö oder auftretender Meningitis sind daher eine Dünnschicht-CT und die Messung von β2-Transferrin in austretender Flüssigkeit und gegebenenfalls operative Deckung der Liquorfistel indiziert.

Epidurale Hämatome entwickeln sich als Folge einer Ruptur meist der A. meningea media oder seltener der Duralsinus in 3 % aller SHT (Abb. 2). Sie sind gehäuft assoziiert mit Schädelfrakturen, die die Sinus kreuzen. Das als typisch geltende luzide Intervall tritt nur in 33 % der Fälle auf und ist damit kein sicheres Zeichen. Zunehmende Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Reduktion der Wachheit oder eine sich entwickelnde Halbseitensymptomatik sollten immer eine Kontrolle durch eine kraniale Computertomografie (cCT) oder eine MRT induzieren.

Subdurale Hämatome entstehen durch den Einriss der Brückenvenen meist durch Hochgeschwindigkeitstrauma, auch bei Kindesmisshandlung, (Abb. 3). Hinweise sind fokal neurologische Zeichen einschließlich fokaler Krampfanfälle.

Neben diesen extraaxialen Blutungen können intrazerebrale Blutungen in Form von Kontusionsblutungen oder intrazerebralen Hämatomen auftreten. Wegen der erhöhten Mortalität sollte bei Vorliegen intrakranieller Blutungen immer ein Neurochirurg hinzugezogen werden.

Kleine petechiale Hämorrhagien sind meist an der Grenze zwischen weißer und grauer Substanz, im Splenium corpus callosum, im dorsolateralen Hirnstamm, der Capsula interna und in den Basalganglien lokalisiert und weisen auf ein diffuses axonales Schertrauma hin.

Die Symptome sind abhängig von der Schwere des SHT:

Das Koma ist abzugrenzen von:

Hinsichtlich des diagnostischen Vorgehens wird auf die detaillierten Ausführungen in der „Vierten Fortschreibung 2015“ der Richtlinie zur Feststellung des Hirntodes der Bundesärztekammer verwiesen.

Empfohlen wird wie üblich ein schritt- und stufenweises Vorgehen.

Bei aller Dramatik steht die Erhebung anamnestisch relevanter Daten auch beim SHT am Anfang:

Die anschließende neurologische Untersuchung, insbesondere von Patienten mit schwerem SHT beschränkt sich auf für die Akutversorgung relevanten Befunde und dient als Leitfaden für die anschließende apparative Diagnostik (Tab. 2).

Die Einteilung des Schweregrades anhand der Glasgow Coma Scale (GCS, Tab. 1) erlaubt bei Anwendung noch vor Beginn der Neurointensivbehandlung eine Einschätzung der Schwere des SHT in leichte (13–15), mittelschwere (9–12) und schwere SHT (3–8) und gibt bereits im Initialstadium gute prognostische Hinweise.

Für das Kindesalter hat sich die Frankfurter erweiterte und adaptierte Form der GCS als geeignet erwiesen mit Adaptation der „verbalen Antwort“ an das Säuglings- und Kleinkindesalter und zusätzlicher Einbeziehung der Pupillo- und Okulomotorik als 4. Symptomengruppe mit einem Summenscore von max. 19 Punkten.

Eine mindestens tägliche, in schweren Verläufen 6- bis 8-stündliche Wiederholung der neurologischen Untersuchung ist notwendig, um sekundäre Komplikationen rechtzeitig zu erkennen und die kausale Behandlung einzuleiten.

Richtlinien liegen für unterschiedliche Schwergrade des SHT wie auch für Symptomatiken vor.

Da intrakranielle Verletzungen selten sind, wird eine cCT empfohlen bei ausgeprägtem Galeahämatom, hoher Traumageschwindigkeit, Krampfanfällen, anterograder Amnesie und klinischem Verdacht auf Schädelfraktur. Bei Nachweis einer Fraktur sollte eine stationäre Überwachung für 24–48 Stunden erfolgen. Andernfalls kann bei einer GCS von 15 und verantwortungsbewussten Eltern eine Entlassung erwogen werden, wenn folgende Risikofaktoren ausgeschlossen sind:

Nach Stabilisierung der Atmung mit großzügiger Intubationsindikation, des Kreislaufs, gegebenenfalls mit Schockbekämpfung und Versorgung lebensbedrohlicher Begleitverletzungen anderer Organe, ist bei einer GCS <9 immer eine cCT durchzuführen und die Neurochirurgie einzuschalten, bei einer GCS von 9–12 immer dann, wenn eine sekundäre Bewusstseinsverschlechterung auftritt, eine offene Schädel- oder Impressionsfraktur, fokal neurologische Defizite, Krampfanfälle, Zeichen erhöhten Hirndrucks, Liquorrhö oder Polytrauma vorliegen. Ein Elektroenzephalogramm (EEG) sollte bei Verdacht auf subklinisch ablaufende epileptische Staten durchgeführt werden, evozierte Potenziale (akustisch evozierte Hirnstammpotenziale, AEHP; somatosensorisch evozierte Potenziale, SSEP) zur Verlaufsbeurteilung und Prognose.

Blutdruckabfall, z. B. durch Blutverlust und Schock, vermindert den für die neuronale Funktion wesentlichen Hirnperfusionsdruck (CPP).

Arterielle Druckmessung, zentraler Venendruck.

Bei Hypotonie Flüssigkeits- und Volumensubstitution mit Kristalloiden (z. B. Ringer-Lösung), Kolloiden (z. B. Albumin, HAES), hypertoner Kochsalzlösung, gegebenenfalls Vasopressoren wie Norepinephrin. Therapeutisches Ziel ist ein leichter erhöhter Blutdruck (MAP  = 90 +  2  ×  Alter in Jahren mmHg).

Salzverlustsyndrom durch inadäquate Sekretion von antidiuretischem Hormon. Die relative Hypoosmolarität führt zur Diffusion von Wasser in das Hirngewebe und Verstärkung des vasogenen Ödems.

Serum-Na sollte auf 140–150 mmol/l und die Osmolarität 290+/−10 mosmol/l eingestellt werden, bei Neugeborenen 266–280 mosmol/l, bei Säuglingen 275–295 mosmol/l.

Hypertone Kochsalzlösung.

Hypoxie erhöht in Kombination mit vermindertem Blutdruck die Mortalität eines SHT um das Vierfache. Hyperkapnie erhöht den intrakraniellen Druck (ICP) durch die zerebrale Vasodilatation, während eine höhergradige Hypokapnie mit begleitender Alkalose durch die Vasokonstriktion der zerebralen Arteriolen eine zerebrale Ischämie begünstigt.

Pulsoxymetrische O₂-Messung, arterielle Blutgasanalyse bei GCS <9.

Frühzeitige Intubation und Beatmung, immer bei GCS <9, Atemwegsobstruktion, begleitender Lungenverletzung oder reduzierter Wachheit mit Gefahr der Aspiration. Eine frühe Oxygenierung erhöht das Überleben um das 2- bis 4-Fache.

In der Notfallversorgung ist eine Hyperventilation mit Hypokapnie zu vermeiden. Eine Indikation zu einer leichten Hypokapnie besteht allenfalls zur kurzfristigen Senkung des ICP im Falle von Hirndruckkrisen, wenn andere Maßnahmen nicht ausreichen.

Jede fokale oder generalisierte Raumforderung erhöht den ICP und reduziert damit bei gleich bleibendem mittlerem arteriellem Blutdruck die zerebrale Perfusion (CPP  =  MAP − ICP).

cCT initial und bei klinischer Verschlechterung. ICP-Messung bei GCS <9 und pathologischer cCT. Die arterielle Durchblutung kann mittels transkraniellem Doppler überwacht werden, die Funktionen des Hirnstamms mittels akustisch und somatosensibel evozierten Potenzialen.

Minimales Handling, Hochlagerung des Oberkörpers auf 30°, axiale Kopfstellung, um den venösen Abfluss nicht zu behindern. Eine tiefe Analgosedierung verhindert die Stimulation des sympathischen Nervensystems, das Hirndruck und zerebralen Metabolismus erhöht. Gegebenenfalls kann nur eine Muskelrelaxation Husten mit konsekutiver Hirndruckerhöhung verhindern. Kurzfristige Hyperventilation nur bei akut drohender Herniation.

Die medikamentöse Hirndrucktherapie ist nach wie vor umstritten. Die Anwendungsdauer von Mannitol (0,25–1 g/kg KG) ist nach Ausgleich von Hypovolämie und Hyponatriämie begrenzt, da Mannitol im geschädigten Gehirn nicht abgebaut wird und es zu einer osmotischen Umkehr kommt. Eine prophylaktische Gabe von Mannitol ist aus diesem Grund kontraindiziert.

Die Gabe von hochprozentiger Kochsalzlösung (3 %, 0,1–1,0 ml/l/kg KG/h) zeigte in verschiedenen Studien positive Ergebnisse.

Barbiturate reduzieren den zerebralen Metabolismus und die Produktion von freien Sauerstoffradikalen, senken aber den systemischen Blutdruck. Insbesondere die längere Gabe ist mit schweren systemischen Infektionen und einer erhöhten Mortalität assoziiert. Barbiturate sind daher nur Mittel 2. Wahl unter strikter Blutdruckkontrolle.

Steroide zeigen keine Vorteile, sondern erhöhen die Komplikationsrate.

Bei drohender Einklemmung hat sich die neurochirurgische Intervention etabliert. Umstritten ist allerdings der genaue Zeitpunkt. Empfohlen wird ein früher Eingriff innerhalb von 12–24 Stunden nach Trauma, bereits bei klinischer Verschlechterung durch die Entwicklung eines generalisierten Hirnödems oder ersten Zeichen einer Einklemmung.

Die in Tierversuchen sehr wirksame leichte bis moderate Hypothermie auf 30–34 °C ist Erwachsenen in mehreren Studien als nicht wirksam belegt.

Differenziert werden 3 Krankheitsbilder.

Das Postkontusionssyndrom tritt auch nach leichtem SHT auf und ist durch verzögert auftretende Verhaltensänderungen mit Lethargie oder Irritabilität mit Erbrechen gekennzeichnet. Als Ursachen werden migräneartige Veränderungen wie „spreading depression“ oder Änderungen der zerebralen Perfusion diskutiert. Eine engmaschige Beobachtung ist erforderlich, um eine intrakranielle Raumforderung rechtzeitig zu erkennen. Bei normaler cCT bilden sich die Symptome innerhalb von 2–12 Stunden zurück.

Die Entwicklung einer posttraumatischen Epilepsie, deren Inzidenz mit 3–12 % angegeben wird, kann in Abhängigkeit von Anfallsart und -häufigkeit zu einer wesentlichen Verschlechterung des Behandlungsergebnisses führen. Sie manifestiert sich in ca. 80 % der Fälle bis zum Ende des 2. posttraumatischen Jahres, in Einzelfällen aber auch wesentlich später. Risikofaktoren sind ein offenes SHT, Frühanfälle und die Schwere des SHT. Für die Wirksamkeit einer prophylaktischen antikonvulsiven Einstellung fehlt bislang die Evidenz.

An das tiefe Koma bei schweren SHT schließt sich häufig ein Syndrom reaktionsloser Wachheit (früher apallisches Syndrom oder auch Coma vigile oder vegetativer Status/Zustand genannt) an. Es ist durch Wach- und Schlafperioden entkoppelt vom Tag-Nacht-Rhythmus und fehlende Kontaktaufnahme gekennzeichnet. Welche Reize aus der Außenwelt wahrgenommen werden, bleibt unsicher. Die Möglichkeiten der Rückäußerung beschränken sich auf vegetative Reaktionen, die allerdings eindeutig und differenziert sein können. Eine komplette Deafferentierung liegt bei den meisten Patienten nicht vor. In jedem Fall sind Menschen im Zustand des Syndroms reaktionsloser Wachheit zwar schwerst beeinträchtigt, sind aber nicht als Sterbende zu betrachten.

Im Zuge der weiteren Komaremission können die nach Klüver-Bucy und Korsakow benannten Zustände als Durchgangsstadium, aber auch als bleibende Defektsyndrome auftreten.

Patienten nach SHT weisen eine bessere Prognose hinsichtlich der Komaremission auf als Patienten mit hypoxischer Hirnschädigung. Es kann Wochen dauern bis erste reproduzierbare Reaktionen zu bemerken sind. Bei SHT kann bei 75 % der Patienten eine weitere Verbesserung der Vigilanz auch noch 6–12 Monate nach Ereignis festgestellt werden.

Nach einem SHT verbessert sich meist die klinische Symptomatik über mehrere Monate oder sogar Jahre. Zu dieser Fähigkeit des Gehirns, seine eigene Struktur und Organisation den veränderten biologischen Grundlagen und Anforderungen anzupassen, tragen verschiedene zelluläre und biochemische Mechanismen bei.

Die Aktivierung nicht benutzter neuronaler Verbindungen führt zu einer Verschiebung kortikaler Repräsentationsfelder in nichtbetroffene benachbarte oder kontralaterale homologe Areale („unmasking“).

Die Aktivierung neurotropher Faktoren durch Dopamin, Amphetamin, Noradrenalin oder Serotonin, aber auch durch Training im Rahmen der Rehabilitation induziert neue Nervenendigungen (Sprouting) und synaptische Verbindungen (synaptische Plastizität). Pathophysiologisch begründete Rehabilitationsmethoden wie Forced-use-Therapie, repetitive Stimulation, differenzielle Spastiktherapie oder computergestützte neuropsychologische Trainingsmethoden haben in den letzten Jahren zu einer deutlichen Verbesserung des Rehabilitationsergebnisses beigetragen.

Insbesondere bei kindlichen Schädel-Hirn-Traumen ist jedoch zu beachten, dass bei den häufig anzutreffenden frontalen Hirnschäden übergeordnete kognitive Fähigkeiten, wie Handlungsplanung, Antrieb oder Aufmerksamkeit geschädigt werden, die für zukünftige Entwicklungsschritte benötigt werden. Eine fundierte und regelmäßig alle 1–3 Jahre wiederholte neuropsychologische Testuntersuchung ist daher bei allen schweren und mittelschweren SHT notwendig, um die häufigen psychiatrischen Folgen eines SHT, wie hyperkinetische Syndromen, Impulskontrollstörungen, Apathie, Stimmungsschwankungen oder Depressionen zu erkennen und ihnen vorzubeugen.

Bei allen SHT gilt es daher frühzeitig die Frage der Rehabilitationsbedürftigkeit zu klären. Gemäß den Richtlinien der gesetzlichen Unfallversicherungsträger ist eine Rehabilitationsbehandlung nach allen SHT mit einer Bewusstlosigkeit von mehr als 24 Stunden, allen offenen Hirnverletzungen, intrakraniellen Blutungen und bleibenden Ausfallserscheinungen indiziert.

Ziel der Rehabilitation hirnverletzter Kinder ist neben der Wiedererlangung zuvor vorhandener Fähigkeiten die Wiedergewinnung der prätraumatisch gegebenen Entwicklungsmöglichkeiten, d. h. des individuellen Entwicklungspotenzials. Daher ist ein spezifisches Behandlungskonzept notwendig, das den altersspezifischen Bedürfnissen von Kindern und Jugendlichen gerecht wird.

Die höchste Mortalität hat aufgrund der Schädigungsmechanismen und der pathophysiologischen Besonderheiten die Altersgruppe von 0–4 Jahren. Während statistisch gesehen Kinder unter 12 Jahren eine bessere Überlebensrate haben als Erwachsene oder Jugendliche, sind die Langzeitfolgen häufig aufgrund der Einschränkungen des Entwicklungspotenzials gravierender. Während die Restitution motorischer Funktionen überwiegend im 1. Halbjahr nach SHT erfolgt, manifestieren sich neuropsychologische Defizite von z. B. Aufmerksamkeit, Gedächtnis oder Handlungsplanung und Strukturierung häufig erst in den Folgejahren in der Konfrontation mit zunehmend höheren und spezifischeren Anforderungen.

Verkehrsunfälle und Stürze sind die wichtigsten Ursachen für Rückenmarkverletzungen jenseits der Neugeborenenperiode. Aufgrund der erhöhten Beweglichkeit in diesen Bereichen treten sie am häufigsten in der Halswirbelsäule und im thorakolumbalen Übergang auf.

In industrialisierten Staaten liegt die jährliche Inzidenz akuter traumatischer Rückenmarkläsionen bei 10–40 Fällen pro 1 Mio. Einwohner, die Häufigkeit bei 0,7/1000, der Altersgipfel liegt zwischen 16 und 30 Jahren.

Rückenmarkläsionen führen entsprechend der Läsionshöhe zu Tetra- oder Paraplegie. In etwa der Hälfte der Fälle ist die Querschnittslähmung inkomplett.

Meist betreffen traumatische Verletzungen die vorderen zwei Drittel des Rückenmarks (Anterior-Cord-Syndrom) mit vorwiegenden Ausfällen der Motorik und der Schmerz-/Temperaturwahrnehmung, während die Hinterstrangbahnen weniger betroffen sind. Klinisch und bezüglich der ungünstigen Prognose vergleichbar ist das Spinalis-anterior-Syndrom mit Schädigung der vorderen zwei Drittel des Rückenmarks.

Das Brown-Séquard-Syndrom mit ipsilateraler Halbseitenlähmung und kontralateraler dissoziierter Sensibilitätsstörung und das Central-Cord-Syndrom nach Verletzungen der zentralen Rückenmarkanteile, meist im Bereich der Halswirbelsäule (HWS) mit vorwiegenden Ausfällen im Bereich der Arme, zeigen dagegen meist eine gute Erholung der Steh- und Gehfunktion.

Im Verlauf wird der spinale Schock mit schlaffer Lähmung, Areflexie, Blasenatonie und komplettem Ausfall aller sensiblen Qualitäten nach Tagen bis Wochen durch die Entwicklung spinaler Automatismen mit Spastik, Hyperreflexie, Pyramidenbahnzeichen, spastischer Reflexblase und Ausfall der Sensibilität unterhalb des Verletzungsniveaus abgelöst.

Nach detaillierter Anamneseerhebung mit Angaben zum Unfallhergang, Zeitintervall und Verlauf seit Trauma erfolgt eine standardisierte klinisch-neurologische Untersuchung entsprechend dem Untersuchungsprotokoll der American Spinal Injury Association (ASIA). Die Bestimmung der Läsionshöhe wird untermauert durch fraktionierte evozierte Potenziale und gegebenenfalls Elektromyografie (EMG; Denervierung auf Läsionshöhe). Entscheidend für die weitere Behandlung ist die Bildgebung mit Magnetresonanztomografie.

Die akute Querschnittslähmung erfordert initial eine intensivmedizinische Überwachung, da sie zu ausgeprägten kardiovaskulären, gastrointestinalen und (insbesondere bei hohem Querschnitt) pulmonalen Komplikationen führen kann: hochfrequente neurologische Untersuchung zum Nachweis z. B. einer sekundären intraspinalen Blutung, Messung der Vitalkapazität bei hohem Querschnitt mit der Indikation zur Intubation, suprapubische Harnableitungen zur Vermeidung der Blasenüberdehnung und sekundärer Pyelonephritiden/Zystitiden und Thrombembolieprophylaxe mit niedermolekularen Heparinen.

Da ebenso wie im Gehirn die Schädigungen des Rückenmarks zum Teil verzögert ablaufen, ergibt sich ein Zeitfenster für die therapeutische Intervention. Immunkompetente Zellen wandern in das geschädigte Rückenmark und setzen durch die Sekretion von freien Sauerstoffradikalen und exzitatorischen Neurotransmittern eine Kaskade von Stoffwechselereignissen in Gang, die zu Entzündung und Ödembildung führen und letztlich im verzögerten, apoptotischen Zelltod enden. Zur Unterdrückung der Immunreaktion wurde in 5 randomisierten Studien die Gabe von hochdosiertem Methylprednisolon überprüft. In den amerikanischen Studien NASCIS I–III zeigte sich eine Besserung der motorischen Funktionen bei Gabe von 30 mg/kg KG i.v. innerhalb von 8 Stunden mit anschließender Dauerinfusion von 5,4 mg/kg KG/h für 24 Stunden. Wegen methodischer Kritik an diesen Studien und einer späteren negativen randomisierten Studie ist die Gabe von hochdosiertem Methylprednisolon jedoch nach wie vor umstritten.

Der Erkenntnisgewinn über pathophysiologische und molekularpathologische Schädigungsmechanismen nach einer Rückenmarkverletzung sowie die Identifikation inhibitorischer und trophischer Proteine in der axonalen Umgebung und deren intrazelluläre Signalkaskaden haben zu neuen Therapieansätzen geführt, die allerdings erst im tierexperimentellen Stadium sind. Ebenso wie die Transplantation von pluripotenten Stammzellen oder Schwann-Zell-Brücken verspricht die medikamentöse Unterstützung der Regeneration zukünftig verbesserte Behandlungsmöglichkeiten.

Ein großer Teil der Rückenmarkverletzten kann zwar zu einem weitgehend selbstständigen Leben zurückkehren, viele behalten jedoch ein lebenslanges Handicap. Die Rehabilitation mit Adaptation und der Kompensation der sensomotorischen Funktionsausfälle mit vielfältigen Hilfsmitteln zielt daher auf die Wiedererlangung einer weitestgehenden Autonomie, die zukünftig durch Prothesen mit neuromechanischer oder -elektrischer Kopplung noch erweitert werden könnte.

Bewusstsein ist definiert als die Fähigkeit, sich selbst und die Umwelt wahrzunehmen. Im klinischen Kontext wird dies operationalisiert: Reagiert der Patient adäquat auf Umweltreize? Bewusstseinsstörungen sind gekennzeichnet durch die Beeinträchtigungen der Wachheit, Aufmerksamkeit und Erweckbarkeit. Sie müssen differenziert werden von Zuständen, in denen der Patient nicht bewusstseinsgestört ist, aber aufgrund von Funktionsausfällen im afferenten und efferenten System nicht mehr in der Lage ist, Reize adäquat wahrzunehmen und/oder Reizantworten zu geben, z. B. im Rahmen einer Polyradikulitis, einer Querschnittsläsion oder eines Locked-in-Syndroms.

Die schwerste Bewusstseinsstörung ist das Koma, in dem der Patient durch äußere Reize nicht erweckbar ist, die Augen geschlossen hat und in dem kein Schlaf-Wach-Rhythmus abzugrenzen ist. Ein Koma kann diagnostiziert und nur dann von anderen vorübergehenden Beeinträchtigungen abgegrenzt werden, wenn der Zustand länger als 1 Stunde fortbesteht.

Das Ausmaß der Bewusstseinsstörung wird traditionell mit der Glasgow-Coma-Skala erfasst (Tab. 1). Sie beruht auf dem Prinzip der besten Antwort in den Dimensionen Augenöffnen, verbale und motorische Reaktion. Die Verwendung der Skala fördert die systematische und genaue Untersuchung des Patienten. Für die Zustandsbeschreibung des Patienten ist sie aber nicht ausreichend und sollte durch freie Formulierungen ergänzt werden. Die FOUR-Skala (Full Outline of Unresponsiveness) ist eine vergleichbar valide, wenngleich (noch) nicht vergleichbar etablierte Skala, die auch bei intubierten Patienten angewendet werden kann. Sie umfasst die Dimensionen Augenöffnen, Motorik, Hirnstammfunktion und Atmung.

Für Patienten mit länger bestehender Bewusstseinsstörung gilt die revidierte Coma Recovery Scale (Coma Recovery Scale – Revised, CRS-R) als valideste Beurteilungsskala, um auch subtile Veränderungen im zeitlichen Verlauf abzubilden. Es werden dabei Reaktionen auf äußere Reize oder beobachtete Verhaltensänderungen in 6 Dimensionen beurteilt: (1) Erweckbarkeit/Aufmerksamkeit, (2) motorische Antwort, (3) Reaktion auf akustische Reize, (4) Reaktion auf visuelle Reize, (5) Reaktion auf taktile Reize, (6) Laut- und Sprechäußerungen.

Das aufsteigende retikuläre aktivierende System (ARAS) ist das für Wachheit und Bewusstsein wesentliche System. Es besteht aus Zellpopulationen im pontomesenzephalen Tegmentum und Dienzephalon. Bereits kleine, bilaterale Läsionen infolge fokaler Ischämien, infratentorieller Blutungen oder auch mechanischer Verletzungen im Rahmen von z. B. Verkehrsunfällen (DAI, „diffuse axonal injury“) oder Strangulationstraumen führen zu schweren Bewusstseinsstörungen. Eine Dysfunktion des ARAS tritt auch bei metabolischen oder toxischen Störungen auf.

Bewusstseinsstörungen treten auf bei bilateraler Schädigung folgender Strukturen:

Eine nur einseitige Läsion, z. B. in einer Großhirnhemisphäre bei einer intrazerebralen Blutung erklärt damit per se nicht eine Bewusstseinsstörung. Die Bewusstseinsstörung weist vielmehr darauf hin, dass sekundär ein erhöhter intrakranieller Druck entstanden ist und zur Herniation von Hirngewebe und Einklemmungssyndromen führt. Das möglichst frühzeitige Erkennen solcher Plausibilitäten und Zusammenhänge ist lebensrettend, verhindert das Eintreten oder reduziert den Schweregrad bleibender neurologischer Störungen.

Kontusionen, Blutungen, Hirnödem, Abszesse und Tumore sind die häufigsten Ursachen für ein Einklemmungssyndrom. Die Sequenz Volumenzunahme  →  erhöhter intrakranieller Druck  →  Verschiebung von Hirngewebe und Herniationen  →  Druckschädigung, Durchblutungsstörung und Funktionsstörung resultiert in Bewusstseinsstörungen und final dem Ausfall der Atem-, Kreislauf- und Temperaturregulation.

Das Einklemmungssyndrom entwickelt sich ohne Intervention progredient in kraniokaudaler Abfolge: Dienzephalon, Mesenzephalon, Pons und Medulla oblongata.

Die Kenntnis der den klinischen Einklemmungssyndromen zugrunde liegenden neuroanatomischen Grundlagen erhöht die Wahrscheinlichkeit, diese bedrohliche Gesundheitsstörung in einem frühen Stadium zu erkennen. Für die klinisch bedeutendsten Herniationen geben Tab. 3, Abb. 4 die neuroanatomischen Grundlagen und die resultierenden klinischen Erscheinungen wieder.

Cave! „Tückisch“ sind die initial wenig eindrücklichen klinischen Symptome eines infratentoriellen Prozesses (Tab. 3, siehe transtentorielle kraniale Herniation), der dann jedoch zu einer plötzlichen, raschen und bedrohlichen Einklemmung transforaminal führen kann! Eine (wiederholte) klinisch-neurologische Untersuchung ist der beste Schutz gegen eine verzögerte Diagnosestellung.

Die Anamnese kann Hinweise auf die Ursache des Komas geben. Bestehen epileptische Anfälle, Diabetes mellitus, Hinweise für eine Infektion, ein Trauma, eine adrenale Insuffizienz, kardiale Vorerkrankungen oder rekurrierende Episoden vergleichbarer Zustände?

Das „5-H“-Memo zeigt die zu erkennenden, für das Gehirn bedrohlichen Zustände an:

Ziel ist zunächst das rasche Erkennen akut bedrohlicher Zustände (siehe initiales neurologisches Screening). Zur weiteren differenzialdiagnostischen Einordnung bedarf es einer vollständigen körperlichen Untersuchung. Die Darstellung in diesem Kapitel fokussiert auf die neurologische Untersuchung (Tab. 4).

Diese Gesamtkonstellation spricht für ein intaktes pontines und mesenzephales Tegmentum und gegen eine akut bedrohliche Einklemmungssituation. Zeigt der Patient spontane, mehr oder weniger zielführende Bewegungen, spricht das zunächst auch für ein funktionierendes pyramidales System.

Eine regelrechte Antwort auf sensorische Reize setzt ein funktionierendes efferentes Nervensystem voraus. Eine Alternative bei ausgefallener Efferenz stellen somatosensorische (N. medianus, N. tibialis), akustische und visuell evozierte Potenziale dar (SSEP, AEP, VEP).

Das EEG ist insbesondere zum Ausschluss eines nichtkonvulsiven Status dienlich, liefert aber auch Hinweise über Allgemeinveränderungen und fokale Zeichen sowie Komatiefe und Ätiologie.

Die kraniale MRT (cMRT) ist die bevorzugte Methode, aber nur, wenn sie ohne Zeitverlust durchführbar ist. Ansonsten ist eine cCT obligat. Im Säuglingsalter kann ergänzend die transfontanelläre Sonografie eingesetzt werden.

Bei erhöhtem Hirndruck dauert es etwa 24 Stunden, bis sich eine Stauungspapille (und dies keineswegs immer) entwickelt. Aussagekräftiger, meist jedoch keineswegs im Repertoire eines jeden Arztes vorhanden, ist der Nachweis venöser Pulsation am Augenhintergrund, der einen erhöhten Hirndruck nahezu ausschließt.

Nach einer evidenzbasierten Leitlinie der American Academy of Neurology für (erwachsene) Patienten nach kardiopulmonaler Reanimation ist die Prognose schlecht, wenn

Aus bildgebenden Verfahren kann keine verlässliche Aussage zur Prognose gestellt werden.

Die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse auf die Vielgestalt von Komaursachen und -verläufen bei Kindern ist – wenn überhaupt – nur bedingt möglich, trotzdem ist mit diesen Informationen eine erste Richtungsentscheidung möglich. Die klinische Beurteilung bleibt das wichtigste Kriterium.

Klinische Kriterien für die Zustände Koma, persistierender vegetativer Zustand, minimal bewusster Zustand und Locked-in-Syndrom sind definiert durch den Grad der Bewusstseinsstörung, den Schlaf-Wach-Rhythmus, motorische Fähigkeiten, die Reaktion auf auditive und visuelle Reize sowie kommunikative Fähigkeiten und emotionale Ausdrucksfähigkeit. Dennoch bleibt die exakte Einordnung eines Patienten schwierig, da der Übergang zwischen diesen Gesundheitszuständen (mit Ausnahme des Locked-in-Syndroms) fließend ist, die zur Verfügung stehenden diagnostischen Möglichkeiten noch immer unzureichend sind und damit die Einschätzung (zu) häufig fehlerhaft ist. Zuletzt wurde vorgeschlagen, den Begriff des persistierenden, vegetativen Zustands (gleichzusetzen mit apallischem Syndrom) durch den Terminus Syndrom reaktionsloser Wachheit zu ersetzen, um negative Assoziationen (persistierend = dauerhaft, ohne Hoffnung auf Besserung; vegetativ = fälschliche Assoziation zu vegetieren) zu minimieren.

Für Kinder mit Bewusstseinsstörungen entwickelt sich mit dem Remi-Pro (Remissionsprofil für Kinder und Jugendliche nach schweren erworbenen Hirnschädigungen im Alter von 3–16 Jahren) eine standardisierte und valide Methode zur differenzierten Dokumentation des Remissionsverlaufs in der Rehabilitation von Kindern und Jugendlichen im Wachkoma. Es empfiehlt sich, alle Kinder und Jugendlichen regelhaft mit einem standardisierten Untersuchungsinstrument zu untersuchen.

Die Prognose für eine Komaremission ist für Kinder mit hypoxischer Enzephalopathie (die Schädigung ist generalisierter) schlechter als bei traumatischen Schädigungen des ZNS (die Schädigung ist fokaler).