Hydrozephalus und Subarachnoidalblutungen können zu einem lebensbedrohlichen Anstieg des intrakraniellen Drucks (ICP) führen. Die Bestimmung des ICP ist eine wichtige Voraussetzung für die Anwendung von ICP-senkenden Maßnahmen. Bislang gibt es keine Möglichkeit, die intrakraniellen Druckverhältnisse symptombasiert oder durch bildgebende Verfahren adäquat zu ermitteln. Neben der Messung zur initialen Diagnose kann es erforderlich sein, den intrakraniellen Druck über Jahre hinweg wiederholt zu überwachen, um das gewünschte Therapieergebnis zu gewährleisten.
Intrakranieller Druck (ICP) und seine Bedeutung
Der intrakranielle Druck (ICP) ist der Druck innerhalb des Schädels, insbesondere innerhalb des Hirngewebes und des Liquors. Durch das beschränkte Ausdehnungsvolumen des Schädels aufgrund seiner starren Beschaffenheit kann jede Volumenzunahme im Schädelinneren zu einem Anstieg des ICP führen. Dies stellt ein ernstes Problem dar, da das im Schädel eingeschlossene Gehirn nur begrenzt Platz hat, um zusätzliches Volumen oder Druck aufzunehmen.
Der Inhalt des Neurokraniums besteht aus dem weichen Hirngewebe, den bindegewebigen Hirnhäuten und -gefäßen (kompressibles Kompartiment) sowie den Flüssigkeiten Liquor und Blut (inkompressibles Kompartiment). Da sich der knöcherne Hirnschädel nach Schluss der Nähte nicht ausdehnen kann, steht diesen Volumina nur ein begrenzter Raum zur Verfügung.
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. Der ICP ist positionsabhängig, eine Beziehung, die durch Oberkörperhochlagerung therapeutisch genutzt wird.
Das Druckprofil des ICP wird durch die arterielle Pulswelle (Amplitudenmodulation um 1-4 mm Hg) und ventilatorische Schwankungen des intrathorakalen Drucks bestimmt. Bei spontan atmenden Patienten kommt es zu einem inspiratorischen Minimum, hingegen weisen mit Überdruck beatmete Patienten ein inspiratorisches Maximum auf.
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Indikationen für die ICP-Messung
Patienten, welche sich neurologisch nicht beurteilen lassen, wie beispielsweise bei sediert und intubierten Patienten und der Verdacht auf eine mögliche Hirndruckerhöhung haben, sollten für eine Hirndruckmessung evaluiert werden. In der Neurochirurgie finden solche ICP-Sonden besonders häufig bei Patienten mit einem Schädel-Hirn-Trauma Verwendung.
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. Bei rascher Progredienz des Geschehens kommt es zur Entwicklung eines Druckgradienten mit einer sukzessiven Massenverschiebung des Gehirns.
Funktionsweise von Hirndrucksonden
Hirndrucksonden (ICP Sonde - IntraCranial Pressure Sonde) werden zur invasiven Überwachung des Hirndrucks verwendet. Üblicherweise werden die Sonden über ein kleines Bohrloch in das Hirnparenchym gelegt und über ein Kabel an einen externen Monitor verbunden. Eine regelrecht eingelegte Hirndrucksonde zeigt sich durch eine Hirndruckkurve und einen Hirndruckwert. Um eine korrekte Messung sicherzustellen, kann kurzzeitig die Vena Jugularis komprimiert werden, was folglich zu erhöhten Hirndruckwerten führt. Ebenso kann man die Einlage durch eine erhöhte Kopflagerung überprüfen, dabei sollten die Hirndruckwerte sinken.
RAUMEDIC bietet zahlreiche Möglichkeiten zur Messung des intrakraniellen Drucks. Ein Katheter wird zwischen die Dura mater (die äußerste Schicht der Schutzhülle des Gehirns) und die Innenfläche des Schädels platziert. Diese Methode ist weniger invasiv als die parenchymatöse oder ventrikuläre Messung. Ein Katheter wird zur Druckmessung direkt in das Hirngewebe (Parenchym) eingeführt. Dies ist eine der gängigsten Methoden der ICP-Messung. Ein Katheter wird in den lateralen Ventrikel, einen mit Liquor gefüllten Raum, gelegt.
Der NPS2, oder Nullpunkt-Simulator (Zero-Point-Simulator), von RAUMEDIC bietet eine Plug & Play-Integration mit Patientenmonitoren und gewährleistet eine benutzerfreundliche Handhabung ohne manuelle Kalibrierung der Messkatheter.
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Verschiedene Messmethoden des intrakraniellen Drucks
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, 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 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 %).
- 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.
- 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.
- Subdurale Druckmessung: Messsysteme, die subdural platziert werden, spielen heutzutage eine untergeordnete Rolle. Wenn überhaupt wird der ICP subdural mit Direktdruckwandlern gemessen.
- Nicht-invasive ICP-Messung: 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.
M.scio: Ein innovatives System zur intrakraniellen Druckmessung
Mit dem M.scio kann der intrakranielle Druck nicht-invasiv gemessen, bewertet und die Ergebnisse in diagnostische und therapeutische Entscheidungen einbezogen werden. Es ist die konsequente Weiterentwicklung des SENSOR RESERVOIRS.
Die Druckmessung erfolgt mittels einer Messzelle, die sich im Inneren des M.scio befindet. Die Elektronik zur Druckmessung ist durch das Titangehäuse der Messzelle gegen äußere, negative Einflüsse, die dessen Funktion beeinträchtigen könnten, geschützt - für eine hohe funktionelle Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer.
Das Gehäuse des M.scio besteht aus dem biokompatiblen Polymer PEEK. Die eingesetzten Materialien sind sehr hochwertig und für den Einsatz als Implantatwerkstoff erprobt und normiert. Die verwendeten Katheter bestehen aus Silikon und sind latexfrei.
Das M.scio ist in vier Varianten verfügbar: dome-angled, flat-angled, dome-inline und flat-inline. Beide "dome"-Varianten erfüllen zusätzlich zur intrakraniellen Druckmessung die Charakteristik eines herkömmlichen Reservoirs, d.h. sie ermöglichen die therapeutische Druckentlastung durch Entnahme von Hirnwasser (Liquor), die diagnostischen Entnahme von Liquor, die Gabe von Flüssigkeiten sowie die Verifizierung der Druckwerte.
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Reader Unit Set für M.scio
Die Druckwerte des M.scio können durch die behandelnden Mediziner*innen mittels des Reader Unit Sets ausgelesen werden. Die Messwerte werden dabei auf dem Display angezeigt und automatisch mit Datum und Uhrzeit auf einer SD-Karte gespeichert. Für eine spätere Detailanalyse können die Daten und Kurvenverläufe mit dem Reader Unit Set erneut aufgerufen sowie für eine weitere Verarbeitung für Forschungszwecke am PC mit ICPicture ausgewertet werden.
Messmodi des Reader Unit Set
Für die Aufnahme der Druckwerte mit der Reader Unit Set stehen drei Messmodi zur Verfügung:
- EINZELMESSUNG: Bei der Einzelmessung wird der punktuell gemessene Druckwert als Einzelwert angezeigt. Die Messeinheit des Druckwerts kann in den Einstellungen ausgewählt werden.
- DAUERMESSUNG: Bei der Dauermessung werden sequentielle Einzelmessungen durchgeführt und die aufgezeichneten Messwerte als Kurvenverlauf dargestellt.
Behandlung der intrakraniellen Hypertension
Die intensivmedizinische 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.
Grundsätzlich lassen sich Steigerungen des ICP („intrakranielle Hypertension“), definiert als Ventrikelinnendruck >22 mm Hg, 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.
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:
- Oberkörperhochlagerung: 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.
- 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.
- Hyperventilation: Die Umkehr der Beziehung zwischen CO2-Partialdruck und zerebralem Gefäßtonus wird klinisch im Rahmen der kontrollierten Hyperventilation genutzt.
Rolle der Dopplersonografie
Die Entwicklung der Dopplersonografie eröffnet die Möglichkeit, nichtinvasiv sowohl extra- als auch intrakranielle Gefäßprozesse zu diagnostizieren und die zerebrale Hämodynamik zu beurteilen. Mithilfe der B-Bild-(Duplex-)Sonografie gelingt die direkte Untersuchung arteriosklerotischer Gefäßveränderungen, bevor diese hämodynamische Relevanz erlangen. Die Analyse des Dopplerfrequenzspektrums ermöglicht außerdem die Beurteilung langsamer Schwankungen der Hirndurchblutung in Abhängigkeit von Körperlage, CO2-Partialdruck, Hirndruck und kognitiver Beanspruchung.