Der Hirnstamm ist eine lebenswichtige Struktur im Gehirn, die viele grundlegende Funktionen wie Atmung, Herzfrequenz und Bewusstsein steuert. Der Zugang zum Hirnstamm für chirurgische Eingriffe stellt aufgrund seiner tiefen Lage und der Nähe zu wichtigen Nerven und Blutgefäßen eine besondere Herausforderung dar. Dieser Artikel beleuchtet die verschiedenen Methoden und Überlegungen beim operativen Zugang zum Hirnstamm.
Einleitung
Neurochirurgische Eingriffe im Bereich des Hirnstamms erfordern eine sorgfältige Planung und Durchführung, um das Risiko von Komplikationen zu minimieren und gleichzeitig die bestmöglichen Ergebnisse für den Patienten zu erzielen. Die Wahl der geeigneten Zugangsmethode hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art und Lage der Läsion, die allgemeine Gesundheit des Patienten und die Erfahrung des chirurgischen Teams.
Präoperative Vorbereitung und Beurteilung
Neurologische Beurteilung
Neurochirurgische Patienten können eine Reihe von neurologischen Symptomen aufweisen, deren Ursachen und Ausprägungen vorab dokumentiert werden müssen. Auch sind in Abhängigkeit von der Lokalisation des Prozesses verschiedene neurologische Symptome zu antizipieren. Deren Dokumentation vor und nach dem Eingriff ist zwar in erster Linie Aufgabe des Operateurs, allerdings obliegt es auch dem Anästhesisten, präoperative neurologische Defizite zu registrieren.
Anästhesiologische Beurteilung
Neben der üblichen präoperativen Evaluierung und Risikostratifizierung ist auf spezielle Krankheitsbilder wie z. B. ein obstruktives Schlafapnoesyndrom (OSAS) zu achten, welches bei Patienten mit M. Cushing oder Akromegalie eine höhere Inzidenz als üblich aufweist. Diese Patienten bedürfen postoperativ einer besonderen Überwachung (für 24 h Aufwachraum bzw. Intensivstation) und müssen deshalb präoperativ identifiziert werden, z. B. mittels des STOP-Fragebogens. Während der präoperativen Untersuchung richtet sich das Hauptaugenmerk des Anästhesisten auf den intrakraniellen Druck (ICP). Eine Raumforderung (z. B. Tumor) kann benachbarte Kompartimente (Gewebe, Liquor, Blut) verdrängen und die Zirkulation von Blut und Liquor behindern.
Berücksichtigung von Begleiterkrankungen
Eine Reihe von Begleiterkrankungen, Syndromen und Verletzungen, welche ursächlich für den Eingriff sind, müssen präoperativ berücksichtigt werden.
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Kardiovaskuläre Risikobeurteilung
Die Mehrzahl der neurochirurgischen Patienten, besonders derer mit Spinalkanalerkrankungen, ist über 50 bzw. 70 Jahre alt. Somit besteht eine erhöhte Prävalenz für Beeinträchtigungen des kardiovaskulären Systems, daher ist bei elektiven neurochirurgischen Patienten präoperativ die Anwendung des „Revised Cardiac Risk Index“ (RCRI) zur perioperativen kardiovaskulären Evaluierung von nichtkardiochirurgischen Patienten sinnvoll. Bei klinisch stabilen Patienten mit 3 RCRI-Punkten und einer Belastbarkeit <4 MET (metabolisches Äquivalentlevel) oder unbekannter Belastbarkeit ist sowohl eine weitere nichtinvasive kardiale Stressabklärung (EKG, ggf. Stressecho) empfohlen. Patienten mit einer Kardiomegalie im Thoraxröntgenbild, kardialer Risikoanamnese und dem Verdacht auf einen Herzfehler sollten echokardiographisch untersucht werden. Die Bestimmung natriuretischer Peptide [B-type natriuretic peptide (BNP), N-terminal pro B-type natriuretic peptide (NT-proBNP)] schließt bei Unterschreiten von 100 pg/ml (BNP) bzw. 300 pg/ml (NT-proBNP) eine akute Herzinsuffizienz mit hoher diagnostischer Sicherheit aus.
Gerinnungsmanagement
Neurochirurgische Patienten gehören zur Patientengruppe mit mittlerem bis hohem Risiko für postoperative Thrombosen und Embolien. Eine mechanische Thromboseprophylaxe mit Kompressionsstrümpfen bzw. intermittierender pneumatischer Kompression oder mittels niedermolekularen Heparinen (LMWH) ist obligat. Beide Methoden müssen ggfs. kombiniert werden. Ein Absetzen der Prophylaxe mit LMWH am Vorabend der Operation ist ausreichend. Wann die Prophylaxe postoperativ weitergeführt werden kann, hängt vom Ausmaß der Operation, dem intraoperativen Befund sowie dem Befund im postoperativen CT-Bild ab.
Operative Zugangswege zum Hirnstamm
Die Wahl des operativen Zugangs zum Hirnstamm hängt von der genauen Lokalisation und Art der zu behandelnden Läsion ab. Hier sind einige der gängigsten Zugangswege:
Kraniotomie
Das Wort „Kraniotomie“ subsumiert eine ganze Reihe von Interventionen, die von einem kleinen Bohrloch zur Evakuation eines chronisch-subduralen Hämatoms oder dem Anbringen einer Drucksonde zur Überwachung des intrakraniellen Drucks (ICP, „intracranial pressure“) über eine osteoplastische Kraniotomie zur Entfernung einer Raumforderung (frontal, temporal, okzipital) bis zur Intervention in der hinteren Schädelgrube reichen können.Die operative Eröffnung des Schädels (Kraniotomie) ist für nahezu alle neurochirurgischen Operationen am Gehirn oder an den Hirnhäuten notwendig.Kraniotomien werden nach dem chirurgischen Zugang und der anatomischen Region des Knochenlappens (Bone flap) klassifiziert:
- Frontale Kraniotomie (Stirnregion)
- Temporale Kraniotomie (Schläfenregion)
- Pterionale Kraniotomie (vordere Schläfenregion)
- Parietale Kraniotomie (Scheitelregion)
- Okzipitale Kraniotomie (Hinterhaupt)
- Subokzipitale Kraniotomie (Region unterhalb des Hinterhaupts)
Bei neurochirurgischen Eingriffen werden meist Retraktoren eingesetzt, um eine freie Sicht auf den Operationssitus zu erhalten. Falls der Retraktordruck den Perfusionsdruck übersteigt, kann Hirngewebe geschädigt werden. Die Summe aller anästhesiologischen und pharmakologischen Maßnahmen zur Entspannung des Gehirns und zur perioperativen Neuroprotektion wurde als „chemischer Retraktor“ bezeichnet.
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Minimalinvasive Techniken (Stereotaxie)
Die Stereotaxie stellt innerhalb der Neurochirurgie ein Teilgebiet dar, bei welcher meist rahmengeführt nach spezialisierter Schnittbildgebung über ein eine wenige Millimeter große Öffnung in der Schädeldecke Operationen minimalinvasiv im Gehirn durchgeführt werden können. Dies erlaubt der stereotaktischen Neurochirurgie jeden Punkt des Gehirns mit einem geringen Zugangstrauma ansteuern zu können. Die onkologische Stereotaxie befasst sich mit der minimalinvasiven Diagnostik von und Lokaltherapie von Tumorerkrankungen des Gehirns.Dies ist auch in sonst schwer zugänglichen Hirngebieten wie dem Hirnstamm oder dem Kleinhirn möglich. Bei der stereotaktischen Laserablation (LITT, laser interstitial thermal therapy) können kleinere, offen chirurgisch nicht gut oder nicht sicher erreichbare Tumorherde behandelt werden.
Transkranielle Magnetstimulation
Die Magnetstimulation des motorischen Kortex und die Ableitung eines evozierten Muskelaktionspotentials stellen eine leicht anzuwendende und zuverlässige diagnostische Methode dar. Eine exakt lokal funktionelle Darstellung motorisch relevanter Hirnareale lässt sich seit einigen Jahren mit einer weiterentwickelten Technik der MEP, der sogenannten Navigierten Transkraniellen Magnet Stimulation erreichen. Dabei kann in Vorbereitung einer Operation im Bereich der Zentralregion, die funktionelle Zuordnung bestimmter Muskeln in repräsentativen Hirngebieten aufgezeigt werden und die Lokalisation einer Raumforderung in Bezug gebracht werden.
Zugangswege durch die Schädelbasis
Die Schädelbasis umfasst den unteren Teil des Schädels einschließlich der Übergänge zur Halswirbelsäule, zum Nasen-Rachenraum und zum Gesichtsschädel.
Transtemporaler Zugang
Hier wird im Prinzip das Felsenbein wie bei einer Ohroperation hinter der Ohrmuschel eröffnet. Mit Entfernen des Innenohrs gelangt man in den inneren Gehörgang bis zum Kleinhirnbrückenwinkel.
Translabyrinthärer Zugang
Hierbei wird ein Knochenfenster über dem Ohr angelegt. Das Gehirn wird in diesem Bereich ohne Eröffnung der Hirnhaut zur Seite gedrängt und das Felsenbein von oben dargestellt und von hier aus der innere Gehörgang freigelegt. Das Knochenfenster wird am Schluss der Operation wieder verschlossen. Das translabyrinthäre Vorgehen durch den Felsenbeinknochen mit Erreichen des inneren Gehörganges nach Entfernung des Gleichgewichtsorganes besitzt für den Patienten den Vorzug einer häufig sehr guten Schonungsmöglichkeit des Gesichtsnerven. Durch die Entfernung des Gleichgewichtsorganes tritt aber eine Ertaubung auf der betroffenen Seite ein, so dass dieses Vorgehen bei betroffenen Menschen mit eingetretenem starkem Hörverlust bzw. Ertaubung gewählt wird.
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Zugang über die hintere Schädelgrube
Insbesondere bei großen Tumoren und Tumoren die nahe am Hirnstamm im Kleinhirnbrückenwinkel liegen und möglicherweise bereits das Gehirn und Kleinhirn verdrängen. Hierzu wird das Knochenfenster weiter hinten am Kopf angelegt und dann Kleinhirn zur Seite gedrängt um von hinten an den Kleinhirnbrückenwinkel und den inneren Gehörgang zu gelangen. Hierbei wird bei entsprechender Tumorausdehnung der innere Gehörgang von hinten aufgebohrt.
Intraoperative Überwachung
Neurophysiologisches Monitoring
Bei Operationen in der Nähe der wichtigen funktionellen Zentren wird ein intraoperatives neurophysiologisches Monitoring durchgeführt, in dem die Funktion der sensiblen und motorischen Bahnen sowie auch der Hörbahn und anderer Hirnnerven wie die für Gesicht-, Zungen-, Schultermuskulatur etc. während der Operation überwacht werden.
Messung evozierter Potentiale
Die Messung evozierter Potentiale hat sich zu einer Standardmethode innerhalb der Neurochirurgie entwickelt. Gemessen werden dabei die sensibel (SEP), motorisch (MEP) und akustisch (AEP) evozierten Potentiale. Durch diese Messungen können zuverlässig Aussagen über mögliche Störungen des sensiblen und motorischen Systems gemacht werden. Über die Untersuchung der frühen akustisch evozierten Potentiale werden zusätzlich Informationen über die Funktion des Hirnstammes sowie der Qualität der Hörfunktion erhalten.Durch kontinuierliche Ableitungen der sensiblen, wie auch motorischen Potentiale, lassen sich während riskanter Manöver, z.Bsp.beim Ausclippen eines Aneurysmas oder auch während Tumorentfernungen, relativ schnell ischämische Ereignisse feststellen und geben die Gelegenheit zum Gegensteuern. Bei Operationen im Kleinhirnbrückenwinkel hat sich die Lokalisation und Überwachung des N. Facialis, als auch der kaudalen Hirnnerven durch Elektrostimulation und Ableitung von Muskelantwortpotentialen, sowie des EMG bewährt. Ebenso werden kontinuierlich Funktionen des Hörnervs sowie sensibler und motorischer Leitungsbahnen überwacht.
Neuronavigation
Die Neuronavigation ist ein Verfahren zur intraoperativen Orientierung an Hand von Bilddaten. Durch Abgleich eines 3D-Computermodells des Patientenkopfes aus entsprechenden hochauflösenden CT- oder MRI-Daten mit dem tatsächlichen Patientenkopf im Operationssaal, ist eine millimetergenaue Zuordnung der Bilddaten auf den Patientenkopf möglich. So kann die exakte Lage und Ausdehnung eines Tumors auf die Oberfläche des Patientenkopfes oder auch nach Schädelöffnung auf die freigelegten Hirnareale projiziert werden. Dieses Verfahren unterstützt den Operateur dabei, den geplanten Zugang und die Präparationsrichtung zu realisieren und dadurch auch tiefliegende Läsionen auf die schonendste Weise zu erreichen.
Intraoperative Bildgebung
Mit dem PoleStar N30 steht ein innovativer und mobiler Kernspintomograph zur Verfügung, der unmittelbar am Operationstisch eingesetzt werden kann und die Verwendung des regulären Instrumentariums und Equipments ermöglicht. Vor allem bei Operationen von Hirntumoren ist die Verwendung der intraoperativen Kernspinntomographie hilfreich, da mit dieser Technik die Weichteile des Gehirns besonders gut abgebildet und mit Hilfe der Neuronavigation so Resttumoranteile sicher identifiziert werden können.
Augmentierte Realität
Es ist heute bereits auch möglich, weitere Informationen aus der präoperativen Diagnostik und Operationsplanung, wie Nervenbahnsysteme, Funktionszentren und Tumorgrenzen in das Navigationssystem zu integrieren. Ebenso können intraoperativ erhobene, aktuelle Bilddaten von Ultraschallgeräten, Angiographie-Systemen sowie Computer- und Kernspintomographen integriert und damit der jeweils aktuelle Stand der Operation abgebildet werden. Durch Hochleistungscomputersysteme können solche Informationen in Videobilder von Operationsmikroskopen und Endoskopen in Echtzeit eingespielt werden. Diese Technik wird auch augmentierte Realität genannt.
Postoperative Versorgung
Nach kompletter Blutstillung und ggf. intraoperativer Bildgebungskontrolle (CT oder MR) werden die harte Hirnhaut sowie die Wunde verschlossen. Der Patient wird in die neurochirurgische Überwachungsstation verlegt, wo er aufwacht. Normalerweise erfolgt eine MR- oder CT-Kontrolle am nächsten Tag oder spätestens 48 Stunden nach der Operation, um das Ergebnis der Operation festzustellen. Der Patient geht am 1. Tag nach der Operation bei komplikationslosem Verlauf auf die Allgemeinstation zurück und kann mit Unterstützung der Physiotherapie schrittweise mobilisiert werden, sodass der Patient nach etwa 7 bis 10 Tagen die Klinik wieder verlassen kann (nach Hause, Heimatkrankenhaus, Rehaklinik etc.). Eine Cortisongabe für 3 bis 7 Tage nach der Operation wird allgemein durchgeführt, die Reduktion erfolgt schrittweise in Abhängigkeit von dem klinischen und radiologischen Befund.
Risiken und Komplikationen
Wie bei jedem chirurgischen Eingriff kann es im Einzelfall zu Komplikationen kommen. Mögliche Risiken sind:
- Blutung und Bluterguss (Hämatom), eventuell mit operativer Entlastung
- Bildung von Blutgerinnseln (Thrombosen oder Embolien)
- Infektion
- Wundheilungsstörung
- Ästhetisch unbefriedigende Narbenbildung
- Narkosekomplikationen
- Verletzung von gesundem Hirngewebe
- epileptische Anfälle (Epilepsie)
- Austritt von Hirnflüssigkeit (Liquor)/ Liquorfistel
- Gedächtnisstörungen
- Koordinations- oder Gleichgewichtsstörungen
- Lähmungen
- Sprachstörungen (z. B. Aphasie oder Dysarthrie)
- Ansammlung von Luft in der Schädelhöhle (Pneumocephalus)
- Bewusstseinsstörungen bis hin zum Koma
- Mydriasis: nach Eingriffen in der mittleren Schädelgrube (Schädigung N.
- Schluckstörungen: primär durch die Intubation; können auch durch Schädigung der kaudalen Hirnnerven (hirnstammnahe Eingriffe) oder anderer Schluckzentren, z. B.
- Dyspnoe: allergische Reaktion, bekannte COPD bzw.
Einige dieser Komplikationen wie epileptische Anfälle können auch erst Wochen bis Monate nach der Operation auftreten, etwa infolge einer Narbenbildung im Gehirn.