Lumbalpunktion: Indikation, Durchführung und Bedeutung der Liquordiagnostik

Die Lumbalpunktion ist ein wichtiges diagnostisches und therapeutisches Verfahren in der Neurologie. Dabei wird Nervenwasser (Liquor cerebrospinalis) aus dem Wirbelkanal im Bereich der Lendenwirbelsäule entnommen. Die anschließende Liquordiagnostik ermöglicht die Erkennung von Erkrankungen des Gehirns und des Rückenmarks.

Was ist Nervenwasser (Liquor)?

Das Nervenwasser, auch Liquor genannt, ist eine klare Flüssigkeit, die Gehirn und Rückenmark umgibt. Es wird hauptsächlich in den Hirnkammern (Ventrikeln) von spezialisierten Gefäßgeflechten, den Plexus choroidei, gebildet. Der Liquor schützt das zentrale Nervensystem vor äußeren Einflüssen, versorgt die Nervenzellen mit Nährstoffen und dient dem Abtransport von Stoffwechselprodukten.

Der Mensch besitzt etwa 100-150 ml Liquorflüssigkeit. Da die Plexus choroidei aber etwa 500 ml Liquor pro Tag produzieren, wird das gesamte Flüssigkeitsvolumen zwischen drei- und viermal täglich ausgetauscht. Die Rückaufnahme (Resorption) des Liquors in das venöse Gefäßsystem erfolgt über Ausstülpungen der Spinnengewebshaut (Arachnoidea), die Pacchioni-Granulationen oder Arachnoidalzotten genannt werden.

Wann ist eine Lumbalpunktion erforderlich?

Veränderungen der Zusammensetzung des Nervenwassers können auf verschiedene Erkrankungen von Gehirn und Rückenmark hinweisen. Eine Liquoruntersuchung kann bei folgenden Krankheitsbildern hilfreich sein:

• Entzündungen des Gehirns und der Hirnhäute (Enzephalitis und Meningitis): Hier können unter Umständen die verantwortlichen Keime nachweisbar sein.
• Multiple Sklerose: Bei dieser chronisch-entzündlichen Erkrankung des zentralen Nervensystems können bestimmte Eiweiße (Proteine) und Entzündungszellen im Liquor erhöht sein.
• Krebsbefall der Hirnhaut (Meningeosis neoplastica): Tumorzellen im Nervenwasser lenken den Verdacht auf einen Tumorbefall der Hirnhäute, der bei Lymphomen, Leukämien oder Karzinomerkrankungen auftreten kann.
• Blutungen im Bereich des Nervenwassers, insbesondere Subarachnoidalblutungen: Blutungen des Subarachnoidalraumes, die von hirnversorgenden Schlagadern ausgehen, werden durch das Auftreten von Erythrozyten (rote Blutkörperchen) im Nervenwasser bestätigt.
• Neuroborreliose: Bei Verdacht auf eine Neuroborreliose, entnimmt der Arzt dem Betroffenen mithilfe einer Liquorpunktion Nervenwasser.
• Demenzerkrankungen: Demenzerkrankungen werden in der alternden Gesellschaft immer häufiger und sind eine Bürde für Betroffene und Angehörige.
• Plötzlich auftretenden starken Kopfschmerzen oder Bewusstseinsverlust: Liquorpunktionen werden auch bei plötzlich auftretenden starken Kopfschmerzen oder Bewusstseinsverlust eingesetzt, manchmal auch zur Diagnostik von unklaren Stoffwechselerkrankungen.

Wie läuft eine Lumbalpunktion ab?

Vor der Lumbalpunktion überprüft der Arzt, ob Gegenanzeigen vorliegen, wie z.B. eine erhöhte Blutungsgefahr, Entzündungen im Bereich der Punktionsstelle oder ein erhöhter Druck im Gehirn.

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Vorbereitung:

• Der Patient wird über den Ablauf der Punktion aufgeklärt und gebeten, sich in eine geeignete Position zu begeben.
• Der Patient sollte einen möglichst runden Rücken machen (wie ein „Katzenbuckel“). Entweder sitzt er vornübergebeugt auf der Untersuchungsliege, oder er nimmt im Liegen in Seitenlage die Embryonalstellung ein, so dass sich Ellenbogen und Knie berühren. Dabei sollte er so mit Kissen unterstützt werden, dass sich der Kopf auf der gleichen Höhe befindet wie die spätere Punktionsstelle im unteren Rückenbereich. Außerdem ist wichtig, dass beim Patienten in dieser waagerechten Haltung die Schultern senkrecht stehen, damit sich die Wirbelsäule nicht verdreht.
• Die Punktion darf nur von einem sehr erfahrenen Arzt, der diese Technik sicher beherrscht durchgeführt oder angeleitet werden. Es wird unter „sterilen Bedingungen“ gearbeitet, das bedeutet die Haut wird gründlich desinfiziert und die Hautstelle wird mit einem sterilen Tuch abgeklebt.

Durchführung:

• Nach der Desinfektion der Punktionsstelle erfolgt eine örtliche Betäubung.
• Wenn diese Betäubung nach etwa zwei Minuten ihre vollständige Wirkung entfaltet hat, führt der Arzt die Punktionsnadel zwischen zwei Lendenwirbeln ein.
• Im Normalfall wählt er einen Wirbelzwischenraum zwischen dem dritten und fünften Lendenwirbel. In dieser Höhe und weiter abwärts ist kein Rückenmark mehr vorhanden, es besteht also keine Verletzungsgefahr durch die Punktionsnadel.
• Wenn der Wirbelkanal erreicht ist, beginnt Nervenwasser aus der Nadel zu tropfen.
• Mit einem sogenannten Steigrohr kann dabei auch der Nervenwasserdruck ermittelt werden.
• Wenn der Arzt genug Nervenwasser für die Laboruntersuchung entnommen hat, zieht er die Nadel zurück und die kleine Einstichstelle wird mit einem Wundpflaster versorgt.
• Nach der Punktion muss der Patient in der Regel für einige Zeit (circa zwei Stunden) in Kopftieflage liegen, damit keine Kopfschmerzen auftreten.

Risiken und Komplikationen

Schwerere Folgen wie Blutungen oder gar Infektionen sind nach einer Lumbalpunktion extrem selten. Erfolgt die Punktion nach allen Regeln der ärztlichen Kunst mit Verwendung von atraumatischen Nadeln und einem speziellen Vorgehen während der Punktion, so besteht nur ein geringes Risiko von circa einem Prozent für einen sogenannten postpunktionellen Kopfschmerz.

Einige Faktoren begünstigen diesen aber:

• junges Alter
• weibliches Geschlecht
• häufige Kopfschmerzen im Alltag

Der vorübergehende Kopfschmerz nach Punktion tritt nur in aufrechter Körperhaltung auf. Beim Liegen lässt er nach. Dieser Schmerz kann ein paar Tage anhalten, ganz selten auch Wochen. Kommen noch weitere Beschwerden hinzu, spricht man vom Nervenwasser-Unterdrucksyndrom. Dazu gehören:

• Schwindel
• Übelkeit
• Nackensteifigkeit
• Lichtscheu
• Ohrgeräusche

Schmerzmittel helfen beim postpunktionellen Kopfschmerz nicht, gering wirksam sind Koffein und Theophyllin. Die wirksamste Methode, den postpunktionellen Kopfschmerz innerhalb einer halben Stunde zu beenden, ist der sogenannte Blutpatch. Bei dieser Methode verschließt der Arzt mit mindestens 20 Milliliter Eigenblut des Patienten das durch die Punktion entstandene Liquorleck.

Darüber hinaus gibt es manchmal auch vorübergehende Schmerzempfindungen rund um die Stelle der Punktion mit Ausstrahlung in die Hüftregion.

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Gegenanzeigen

In folgenden Fällen sollte eine Lumbalpunktion nicht erfolgen:

• Blutungsneigung: Wenn eine stark erhöhte Blutungsneigung besteht, oder der Patient Substanzen eingenommen hat, welche die Blutgerinnung hemmen.
• Entzündung: Ist die Haut oder das umgebende Gewebe in der Nähe der Punktionsstelle entzündet.
• Erhöhter Druck im Gehirn: Auch in diesem Fall muss auf eine Lumbalpunktion verzichtet werden. Andernfalls droht durch das abgezapfte Nervenwasser eine Einklemmung des verlängerten Rückenmarks am Übergang des Schädels zur Wirbelsäule.

Liquordiagnostik: Was verrät das Nervenwasser?

Die Liquordiagnostik umfasst verschiedene Untersuchungen des Nervenwassers, die wichtige Informationen über den Zustand des zentralen Nervensystems liefern.

Makroskopische Beurteilung:

• Farbe: Normalerweise ist der Liquor wasserklar und farblos. Eine rötliche Verfärbung deutet auf eine Blutung hin, eine gelbliche Verfärbung (Xanthochromie) auf ältere Blutungen oder einen erhöhten Eiweißgehalt. Bei Hirnblutungen z.B. nach einem Unfall oder infolge eines Gefäßrisses zeigen sich rote Blutkörperchen, das Nervenwasser ist rosa oder rot.
• Trübung: Eine Trübung des Liquors kann auf eine erhöhte Zellzahl oder eine bakterielle Infektion hindeuten. Das Nervenwasser ist dann häufig trüb-weiß oder -gelb.

Mikroskopische Beurteilung:

• Zellzahl: Die Anzahl der Zellen im Liquor wird bestimmt. Eine erhöhte Zellzahl kann auf eine Entzündung oder eine andere Erkrankung des zentralen Nervensystems hinweisen. Infolge von Infektionen, die auch das Nervensystem betreffen, steigt die Anzahl der Zellen jedoch an: Eine bakterielle Hirnhautentzündung (Meningitis) hat zum Beispiel eine Zellzahl von über 1.000 Zellen pro Mikroliter zur Folge.
• Zellart: Die Art der Zellen im Liquor wird bestimmt. Bei bakteriellen Infektionen finden sich vor allem neutrophile Granulozyten, bei viralen Infektionen Lymphozyten.

Chemische Analyse:

• Eiweiß: Der Eiweißgehalt im Liquor wird gemessen. Ein erhöhter Eiweißgehalt kann auf eine Entzündung, eine Blutung oder eine Störung der Blut-Hirn-Schranke hindeuten. Blutungen in die Hohlräume, die das Nervenwasser enthalten (sog. Liquorräume), können zu einem erhöhten Eiweißgehalt führen. Mögliche Ursachen für solche Blutungen sind z.B. Verletzungen oder Tumoren des Gehirns oder Rückenmarks.
• Glukose: Der Glukosegehalt im Liquor wird bestimmt und mit dem Blutzuckerwert verglichen. Ein niedriger Glukosewert kann auf eine bakterielle Infektion hindeuten. Im Normalfall ist der Glukosewert im Liquor ungefähr halb so hoch wie der Glukosewert im Blut. Bei einer Entzündung im Gehirn oder Rückenmark kann die Liquorglukose abfallen (unter 50 Prozent der Blutglukose).
• Laktat: Der Laktatgehalt im Liquor wird gemessen. Ein erhöhter Laktatwert kann auf eine bakterielle Infektion hindeuten. Laktat ist ein Abbauprodukt der Glukose. Hat der Arzt Liquor mithilfe einer Lumbalpunktion entnommen, lässt er auch den Laktat-Wert im Liquor bestimmen.
• Immunglobuline: Die Konzentration von Immunglobulinen (Antikörpern) im Liquor wird bestimmt. Eine erhöhte Immunglobulinkonzentration kann auf eine Entzündung oder eine Autoimmunerkrankung hinweisen. Die Bestimmung der Immunglobuline im Liquor ist für die Diagnose verschiedener Erkrankungen des zentralen Nervensystems wichtig. Immunglobuline sind Antikörper, die Teil des Immunsystems des Körpers sind. Eine Erhöhung der Immunglobulin-Konzentration im Liquor kann zwei Ursachen haben: Zum einen kann die Blut-Liquor-Schranke gestört sein, zum anderen können Immunzellen direkt im Liquor Eiweiße bilden, die für die Abwehrfunktion wichtig sind. Um die genaue Ursache herauszufinden, ist es notwendig, die Immunglobuline auch im Blut zu bestimmen und die Konzentrationen der verschiedenen Untergruppen dieser Eiweiße (sog.
• Oligoklonale Banden: Der Nachweis von oligoklonalen Banden im Liquor ist ein wichtiger Hinweis auf Multiple Sklerose. Bei Multiple Sklerose lassen sich bei sehr vielen Patienten typische Veränderungen nachweisen (sog. oligoklonale Banden). So lassen sich bei circa drei Viertel der MS-Patienten vermehrt bestimmte Eiweißkörper, sogenannte oligoklonale Banden, im Liquor nachweisen.

Weitere Untersuchungen:

• Erregernachweis: Bei Verdacht auf eine Infektion können Erreger (Bakterien, Viren, Pilze) im Liquor nachgewiesen werden. Natürlich werden nicht nur diese Parameter im Nervenwasser untersucht. Der sogenannte Liquor wird meist noch von Mikrobiologen untersucht. Bei der Untersuchung werden die Erreger aus dem Nervenwasser bebrütet, sodass nach einigen Tagen klar ist, um welchen spezifischen Erreger es sich handelt. Dabei kann es sich um Bakterien wie zum Beispiel Meningokokken oder Pneumokokken handeln. Diese können dann mit Antibiotika behandelt werden. Wichtig ist hierbei die Wahl des richtigen Antibiotikums, dieses wird über ein sogenanntes Antibiogramm bestimmt. Wenn das Bakterium trotz Antibiotikum wachsen kann, spricht man von einer Resistenz. Wenn das Bakterium an Stellen, an denen auch ein Antibiotikum ist, nicht wachsen kann, ist dieses Antibiotikum zur Behandlung dieses Bakteriums einsetzbar. Bei der Diagnostik der viralen Erreger spielen zunächst die Antikörper IgM und IgG eine wichtige Rolle. Diese Antikörper werden vom Körper produziert und lassen Rückschlüsse darüber zu, ob es sich um eine alte oder um eine neue virale Infektion handelt. Die viralen Proteine, welche sozusagen die Visitenkarte der Viren sind, können im Western Blot oder durch einen Immunfluoreszenstest untersucht werden.
• Tumorzellnachweis: Bei Verdacht auf einen Hirntumor oder eine Hirnhautmetastase können Tumorzellen im Liquor nachgewiesen werden.
• PCR (Polymerase-Kettenreaktion): Die PCR ist eine Methode zur Vervielfältigung von DNA. Sie kann zum Nachweis von Erregern oder Tumorzellen im Liquor eingesetzt werden.

Therapeutische Lumbalpunktion

Zuweilen wird die Lumbalpunktion nicht nur zur Untersuchung, sondern auch zur Behandlung eingesetzt:

• Medikamentengabe: Auf diesem Weg wird das Rückenmark viel direkter erreicht als über das Blut. Das liegt an der sogenannten Blut-Hirn-Schranke, die bestimmte Arzneien nur schwer überwinden. Ein Beispiel sind Chemotherapeutika zur Behandlung von Tumoren.
• Schmerzstillung bei chirurgischen Eingriffen: Die Lumbalpunktion nützt in Form der Lumbalanästhesie (auch: Spinalanästhesie) beispielsweise bei einem Kaiserschnitt oder einer Hüftoperation.
• Therapie bei quälenden Kopfschmerzen: Auch bei einem sogenannten spontanen Liquorunterdrucksyndrom mit sehr starken Kopfschmerzen in aufrechter Position kann der Arzt durch eine Lumbalpunktion mit Injektion von mindestens 20 Millilitern Eigenblut direkt vor dem Liquorraum eine erlösende Linderung verschaffen.

Funktionelle Bildgebung des Gehirns

Ergänzend zur Liquordiagnostik können bildgebende Verfahren wie die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) eingesetzt werden, um die Hirnaktivität darzustellen.

Die funktionelle Bildgebung ist die in-vivo-bildliche Darstellung von Hirnaktivität. Die direkten Methoden wie Elektroenzephalografie (EEG) und Magnetenzephalografie (MEG) messen die elektrischen bzw. magnetischen Feldänderungen, die durch simultane Entladungen von Gruppen von Neuronen hervorgerufen werden. Die indirekten Methoden, wie funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) und Positronenemissionstomografie (PET) messen die regionalen Änderungen im Blutfluss („regional cerebral blood flow“, rCBF) als Maß für die neuronale Aktivität.

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