Neuromonitoring in der Kardioanästhesie
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Evidenzbasierte Medizin
Z Herz- Thorax- Gefäßchir 2014 · 28:430–447
DOI 10.1007/s00398-014-1125-4
Online publiziert: 9. Dezember 2014
Neuromonitoring in
der Kardioanästhesie
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014
Gemeinsame Stellungnahme der Deutschen
Gesellschaft für Anästhesiologie und
Intensivmedizin (DGAI), Schweizerischen
Gesellschaft für Anästhesiologie und
Reanimation (SGAR) und Deutschen
Gesellschaft für Thorax-, Herz- und
Gefäßchirurgie (DGTHG)
Hintergrund zwischen mittels eines Neuromonitoring- beeinflusst wird, da dies wissenschaftlich
Verfahrens erfassten Veränderungen und noch nicht ausreichend untersucht wurde.
Herzchirurgische Eingriffe sind in erheb- dem neurologischen bzw. allgemeinen Be- Die generelle Zielsetzung eines Neuro-
lichem Maße mit dem Risiko neurolo- handlungsergebnis dargelegt werden. Ins- monitorings in der Kardioanästhesie liegt
gischer Komplikationen vergesellschaftet: besondere konnten verschiedene kleinere in der Vermeidung neurologischer Kom-
Je nach verwendetem Testverfahren sind Studien nachweisen, dass eine zielgerich- plikationen, zum Beispiel durch die De-
neuropsychologische Defizite bei 7–70% tete Beeinflussung von mittels Neuromo- tektion von fokalen oder globalen zere
(Median: 51%) der Patienten kurz nach ei- nitoring erfassten Variablen geeignet ist, bralen Ischämien, die Erkennung einer in-
ner Herzoperation nachweisbar [1, 2] und neurologische und systemische Kompli- adäquaten Narkosetiefe oder die Überwa-
bestehen bei einem Viertel der Patienten kation zu reduzieren [9–12]. Beispiels- chung von neuroprotektiven Maßnahmen
auch noch 6 Monate nach Operation [3]. weise konnte Edmonds [9] zeigen, dass wie zum Beispiel eines Burst-Suppression-
Das Risiko eines perioperativen Schlagan- bei 59% der ACB-Patienten intraopera- EEGs. Als Hauptargument für den Einsatz
falls bei herzchirurgischen Eingriffen liegt tive Auffälligkeiten beim Neuromonito- des Neuromonitorings wird angeführt,
ungefähr zwischen 1,2% bei koronaren ring auftraten, die zu konkreten Thera- dass sich ohne dieses Verfahren – d. h. oh-
Bypass-Operationen (ACB; [4]) und 8,4% piemaßnahmen (zum Beispiel Steigerung ne eine tatsächliche Kenntnis von Zustand
bei Herzklappeneingriffen [5] und führt von Blutdruck und/oder Pumpenfluss, und Funktion des Gehirns – perioperati-
bei 20–25% der Betroffenen zum Tod [6, Korrektur einer Hypokapnie) führten. ve neurologische Komplikationen weder
7]. In einer Magnetresonanztomographie- Hierdurch normalisierten sich die Neu- frühzeitig erkennen noch behandeln las-
studie fanden sich in fast der Hälfte der romonitoring-Parameter bei fast allen sen. Die wissenschaftlichen Arbeitskrei-
Patienten nach herzchirurgischen Ein- Patienten (außer bei 2%), und die Rate se Kardioanästhesie und Neuroanästhesie
griffen Wasserscheideninfarkte [8]. Da- schwerwiegender neurologischer Defizi- der Deutschen Gesellschaft für Anästhe-
her ist es das gemeinsame Ziel von Kar- te (POCD, Apoplex etc.) lag mit 3% halb siologie und Intensivmedizin (DGAI), die
diochirurgen, -anästhesisten und -techni- so hoch, wie ohne Neuromonitoring zu Cardiovascular and Thoracic Anaesthesia
kern, diese neurologische Komplikations- erwarten gewesen wäre. Ein Nachweis Group (CTA) der Schweizerischen Gesell-
rate zu senken. in großen, prospektiven Multizenterstu- schaft für Anästhesiologie und Reanima-
In zahlreichen – wenn auch überwie- dien steht allerdings bislang aus. Darüber
gend monozentrischen und von der Pa- hinaus ist unklar, ob das Langzeitergeb- Dieser Beitrag ist erstpubliziert in Anaesth
tientenzahl oft eher kleineren – Observa- nis durch das jeweils eingesetzte appara- Intensivmed 2014;55:521–538, mit freundlicher
tionsstudien konnte ein Zusammenhang tive Neuromonitoring-Verfahren positiv Genehmigung der Aktiv Druck &Verlag GmbH.
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– obwohl es nur zu 2% (entsprechend et-
An der Erstellung und Beratung dieser Stellungnahme haben
wa 1500 g) zum Körpergewicht beiträgt –
mitgewirkt
15% (750 ml/min) des Herzzeitvolumens
(in alphabetischer Reihenfolge) erhält [13]. Insgesamt hängt das zerebrale
Für den Wissenschaftlichen Arbeitskreis Kardioanästhesie der Deutschen O2-Angebot (DaO2) vom zerebralen Blut-
Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin (DGAI) fluss (CBF) und vom Sauerstoffgehalt des
arteriellen Blutes (caO2) ab:
F Dr. Ivo Brandes, Zentrum Anaesthesiologie, Rettungs- und Intensivmedizin, Universitätsmedizin
Göttingen
F Prof. Dr. Matthias Heringlake, Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, Campus Lübeck,
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
F Priv.-Doz. Dr. Andreas Koster, Inst. für Anästhesiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW,Bad
Oeynhausen, Ruhr-Universität Bochum
F Dr. Peter Michels, Zentrum Anaesthesiologie, Rettungs- und Intensivmedizin, Universitäts
medizin Göttingen
F Prof. Dr. Uwe Schirmer, Inst. für Anästhesiologie, Herz- und Diabeteszentrum NRW, Bad Oeyn-
hausen, Ruhr-Universität Bochum Hieraus lassen sich konkrete therapeu-
tische Maßnahmen ableiten, um die ze-
Für den Wissenschaftlichen Arbeitskreis Neuroanästhesie der Deutschen rebrale Oxygenierung zu verbessern
Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin (DGAI) (. Abb. 6, . Tab. 1). Während die Be-
stimmung des arteriellen Sauerstoffge-
F Priv.-Doz. Dr. Michael Dinkel, Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, Herz- und Gefäß- halts mittels Pulsoxymetrie und Blut-
Klinik Bad Neustadt/Saale, RHÖN-Klinikum AG gasanalyse wenige Probleme bereitet, ist
F Prof. Dr. Matthias Menzel, Klinik für Anästhesie, Operative Intensivmedizin und Rettungs eine intraoperative Messung des CBF
medizin, Klinikum Wolfsburg
nicht praktikabel. Unter Ruhebedingun-
F Dr. Peter Michels, s. o.
gen liegt der CBF bei nichtanästhesierten
F Prof. Dr. Lutz Schaffranietz, Anästhesiologie und Intensivmedizin, Krankenhaus Delitzsch
Patienten bei etwa 750 ml/min (entspre-
F Prof. Dr. Gerhard Schneider, Klinik für Anästhesiologie, HELIOS Klinikum Wuppertal, Klinikum
der Universität Witten/Herdecke chend 50 ml/100 g/min, [14]). Fällt der
F Priv.-Doz. Dr. Martin Söhle, Klinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, CBF unter eine kritische Grenze von ca.
Universitätsklinikum Bonn 20 ml/100 g/min ab, so resultiert eine zere-
brale Ischämie [15], d. h., eine Mangelver-
Für die Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- und sorgung des Gehirns mit O2 und Gluco-
Gefäßchirurgie (DGTHG) se. Diese führt zunächst zum Funktions-
verlust des Gehirn (isoelektrisches EEG
F Dr. Ingolf Eichler, Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie, Klinikum Dortmund gGmbH ab ≤15 ml/100 g/min, erloschene evozier-
F Prof. Dr. Andreas Markewitz, Herz- und Gefäßchirurgie, Bundeswehrzentralkrankenhaus te Potenziale ab ≤12 ml/100 g/min), je-
Koblenz doch noch nicht zum Zelltod. Erst bei
einem weiteren Abfall des CBF auf unter
Für die Cardiovascular and Thoracic Anaesthesia Group (CTA) der 6 ml/100 g/min stirbt das Hirngewebe ab
Schweizerischen Gesellschaft für Anästhesiologie und [16]. Sind von der Mangeldurchblutung
Reanimation (SGAR) nur Teilbereiche des Gehirns betroffen
(zum Beispiel das Stromgebiet der A. ce-
F Dr. Reto Basciani, Universitätsklinik für Anästhesiologie und Schmerztherapie, Universitätsspital rebri media), so spricht man von einer fo-
Bern, Inselspital Bern, Schweiz kalen zerebralen Ischämie. Gerade foka-
le Ischämien sind intraoperativ schwierig
zu detektieren, da das verwendete Neuro-
monitoring-Verfahren naturgemäß nur
tion (SGAR) sowie die Deutsche Gesell- Pathophysiologie dann Hinweise liefern kann, wenn es das
schaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchir- betroffene Hirnareal überwacht. Jedoch
urgie (DGTHG) möchten mit dem vorlie- Während eines herzchirurgischen Ein- ist im Vorhinein nicht immer bekannt,
genden Artikel einen Überblick über die griffs besteht eine wesentliche Aufga- welche Hirnregion betroffen sein wird.
gängigen apparativen Neuromonitoring- be des Anästhesisten darin, – im Zusam- Im Gegensatz hierzu sind globale, d. h.
Verfahren in der Kardioanästhesie geben menspiel mit Chirurgen und Kardiotech- das gesamte Gehirn betreffende, Ischä-
und die Vor- und Nachteile sowie die ak- nikern – eine ausreichende Versorgung mien einfacher zu detektieren, da der Ort
tuell empfohlenen Indikationen der jewei- des Organismus mit Sauerstoff (O2) und der Messung dann irrelevant ist. Typische
ligen Verfahren erläutern (. Tab. 4). Nährstoffen zu gewährleisten. Dies trifft Ursachen für fokale und globale zerebra-
auch und gerade auf das Gehirn zu, das le Ischämien sind in . Tab. 2 aufgeführt.
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Zusammenfassung · Abstract
Z Herz- Thorax- Gefäßchir 2014 · 28:430–447 DOI 10.1007/s00398-014-1125-4
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014
Deutsche Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin (DGAI), Schweizerische Gesellschaft für Anästhesiologie und Reanimation
(SGAR), Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG)
Neuromonitoring in der Kardioanästhesie. Gemeinsame Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft
für Anästhesiologie und Intensivmedizin (DGAI), Schweizerischen Gesellschaft für Anästhesiologie
und Reanimation (SGAR) und Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG)
Zusammenfassung
Herzchirurgische Eingriffe sind nicht selten wird die Ableitung von somatosensiblen Po- bei Operationen am Aortenbogen bei Kin-
mit neurologischen Komplikationen verbun- tenzialen (SSEP) als Verfahren der ersten Wahl dern und Erwachsenen aus. Im Sinne einer
den. Die Ziele des Neuromonitorings in der angeraten. Falls ein SSEP-Gerät nicht zur Ver- Expertenmeinung wird die Anwendung von
Kardioanästhesie liegen in der Vermeidung fügung steht, wird die Anwendung der Nah NIRS empfohlen bei Patienten mit stattgeha-
derartiger Komplikationen, zum Beispiel infrarotspektroskopie (NIRS) als Verfahren btem Apoplex, schwerer arterieller Hyperto-
durch die Detektion zerebraler Ischämien, die der zweiten Wahl empfohlen, wobei keine nie, hochgradigen Karotisstenosen sowie bei
Erkennung einer inadäquaten Narkosetiefe allgemein akzeptierten Grenzwerte für eine Herz- oder Lungentransplantationen.
oder die Überwachung von neuroprotektiven Shunt-Einlage vorliegen. Motorisch evozierte
Maßnahmen. DGAI, DGTHG und SGAR emp- Potenziale sollten bei Operationen an der tho- Schlüsselwörter
fehlen für die Herzchirurgie den Einsatz eines rakalen Aorta descendens abgeleitet werden. Elektroenzephalographie · Evozierte
prozessierten EEGs bei totalintravenöser Anäs- Die beteiligten Gesellschaften sprechen sich Potenziale · Nahinfrarotspektroskopie ·
thesie, bei tiefem hypothermem Kreislaufstill- für den Einsatz von NIRS zur Erkennung einer Ischämie · Narkosetiefe
stand sowie bei Risikopatienten für Aware fehlerhaften Kanülenlage bei der Korrektur
ness. Bei Karotis-Thrombendartektomien angeborener Herzfehler im Kindesalter sowie
Neuromonitoring in cardiac anesthesia. Joint statement of the German Society of Anesthesiology
and Intensive Care Medicine (DGAI), the Swiss Society for Anesthesiology and Resuscitation
(SGAR) and the German Society for Thoracic and Cardiovascular Surgery (DGTHG)
Abstract
It is not uncommon for cardiac surgery to be logie und Reanimation, SGAR) recommend of an incorrectly placed cannula during cor-
associated with neurological complications. the use of processed electroencephalographs rection of congenital heart defects in child-
The aim of monitoring in cardiac anesthesia (EEG) for total intravenous anesthesia, for hood and in operations on the aortic arch in
is the avoidance of such complications, e.g. deep hypothermic cardiac arrest and in pa- children and adults. In the sense of an expert
by the detection of cerebral ischemia, rec- tients at risk for awareness. In carotid throm- opinion, the use of NIRS is recommended for
ognition of an inadequate depth of anesthe- boendartectomy the afferent conduction of patients who have suffered an apoplexy, se-
sia and surveillance of neuroprotective mea- somatosensory evoked potentials (SSEP) is vere arterial hypertension, high-grade carot-
sures. For cardiac surgery the German Society recommended as the method of choice. If an id artery stenosis as well as for heart or lung
of Anesthesiology and Intensive Care Medi- SSEP device is unavailable near-infrared spec- transplantation.
cine (Deutsche Gesellschaft für Anästhesiolo- troscopy (NIRS) is recommended as the sec-
gie und Intensivmedizin, DGAI), the German ond choice procedure, whereby no general- Keywords
Society for Thoracic and Cardiovascular Sur- ly acceptable cut-off values for a shunt place- Electroencephalography · Evoked
gery (Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- ment are available. Motor evoked potentials potentials · Spectroscopy, near-infrared ·
und Gefäßchirurgie, DGTHG) and the Swiss should be utilized in operations on the tho- Ischemia · Depth of anesthesia
Society for Anesthesiology and Resuscitation racic descending aorta. The participating so-
(Schweizerische Gesellschaft für Anästhesio cieties are in favor of using NIRS for detection
Durch eine Vasodilatation zerebra- 50–130 mmHg, [16]). Unterschreitet der nalem Bypass (CPB) bei 66 mmHg liegt,
ler Arteriolen bei sinkendem Blutdruck MABP den – als untere Autoregulations- wobei das 95%-Konfidenzintervall von
– und eine Vasokonstriktion bei steigen- grenze – bezeichneten Grenzwert von ca. 43–90 mmHg reicht. Zudem ist die unte-
dem Blutdruck – wird die Durchblutung 60 mmHg, so führt jedweder Blutdruck- re Autoregulationsgrenze bei Vorliegen
des Gehirns über einen weiten Blutdruck- abfall zu einem Abfall des CBF mit dem einer behandelten oder unbehandelten
bereich konstant gehalten, was als zerebra- Risiko einer zerebralen Ischämie. Häu- arteriellen Hypertonie um bis zu 20 bzw.
le Autoregulation bekannt ist [17]. Dieser fig wird als untere Autoregulationsgren- 40 mmHg zu höheren Werten hin ver-
Mechanismus funktioniert in einem mitt- ze sogar ein MABP von 50 mmHg ange- schoben [16].
leren arteriellen Blutdruck(MABP)-Be- geben, was jedoch vermutlich einerseits Allerdings scheint die zerebrovaskuläre
reich, der beim einzelnen Patienten nicht zu niedrig [18] und andererseits interin- Autoregulation bei nichtwenigen Patien-
bekannt ist, jedoch erfahrungsgemäß von dividuell sehr unterschiedlich ist: Joshi et ten aufgrund vaskulärer Vorerkrankun-
ca. 60–140 mmHg reicht (entsprechend al. beschreiben [19], dass die untere Auto- gen primär gestört zu sein [20, 21]. Jünge-
einem zerebralen Perfusionsdruck von regulationsgrenze während kardiopulmo- re Daten deuten darauf hin, dass Patienten
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Tab. 1 Maßnahmen zur Verbesserung der zerebralen Oxygenierung mit gestörter Autoregulation eine deutlich
Korrektur von Ziel Maßnahme erhöhte Rate perioperativer Schlaganfäl-
Kopfposition Verbesserung des venösen Abstroms Achsengerechte Kopflagerung ohne le im Vergleich zu Patienten mit intakter
aus dem Gehirn Rotation Autoregulation aufweisen [22]. Während
Hyperventila- Aufhebung der zerebralen Reduzierung des Atemminuten CPB treten Autoregulationsstörungen
tion Vasokonstriktion volumens bzw. Zugabe von CO2 zur HLM vor allem in der Phase des Wiedererwär-
Arterielle Anhebung des MABP über die untere Steigerung des Pumpenflusses und/ mens auf [23]. Dies unterstreicht die Not-
Hypotonie Autoregulationsgrenze oder Gabe von Vasokonstriktoren wendigkeit einer perioperativen Überwa-
Anämie Steigerung der O2-Transportkapazität Transfusion von chung des CBF oder einer diesen Parame-
des Blutes Erythrozytenkonzentraten
ter widerspiegelnden Variable.
Venöser Hyper- Verbesserung des venösen Abstroms Korrektur der venösen Kanüle
Im Gegensatz zu anderen Organen ist
tonie aus dem Gehirn
die Durchblutung des Gehirns nicht di-
Zerebralem Reduktion des zerebralen Hypothermie bzw. Gabe von Propofol
O2-Verbrauch O2-Verbrauchs oder Thiopental
rekt vom Herzzeitvolumen abhängig: Bei-
MABP mittlerer arterieller Blutdruck, HLM Herz-Lungen-Maschine.
spielsweise führen Änderungen des Pum-
penflusses während CPB nicht zu Ände-
rungen des CBF, solange der MABP un-
Tab. 2 Ursachen für zerebrale Ischämien in der Kardioanästhesie
verändert bleibt [24–26]. Da die zere-
Globale zerebrale Ischämien Fokale zerebrale Ischämien
brale Autoregulation – abgesehen von
Arterielle Hypotonie (zum Beispiel durch Absinken des Arterielle Hypotonie bei Vorliegen
den oben erwähnten Einschränkungen –
MABP unter die Autoregulationsgrenze) einer Stenose der A. carotis interna
während CPB meist intakt ist, bleibt der
Venöse Hypertension (zum Beispiel durch Obstruktion der Mikroembolien (Luft, Fett, Partikel)
V. cava sup. durch venöse Kanüle oder unzureichenden CBF auch an der Herz-Lungen-Maschi-
venösen Abstrom bei nichtachsengerechter Kopflage- ne (HLM) trotz Schwankungen des Blut-
rung) drucks weitestgehend konstant [27, 28],
Kreislaufstillstand Makroembolien (atheroskleorische solange die untere Autoregulationsgrenze
Plaques, zum Beispiel während der nicht unterschritten wird. Bei herzchirur-
Kanülierung von Aorta oder A. carotis) gischen Eingriffen liegt der intrakranielle
Ungenügende Hirnperfusion während EKZ durch Druck meist im Normbereich und spielt
1. Fehllage der daher eine untergeordnete Rolle. Daher
a. Aortenkanüle wird die Hirndurchblutung (CBF) bei die-
b. Kanüle zur selektiven Hirnperfusion sen Operationen im Wesentlichen vom
2. Zu geringen Fluss bei selektiver Hirnperfusion mittleren arteriellen Blutdruck (MABP)
3. Hochgradige Karotisstenosen und dem Zustand der zerebralen Autore-
Forcierte Hyperventilation gulation – in Form des zerebrovaskulären
MABP mittlerer arterieller Blutduck, EKZ extrakorporale Zirkulation. Widerstands (CVR) – bestimmt:
Tab. 3 Diagnostischer und therapeutischer Algorithmus einer EEG-Verlangsamung bei
kardiochirurgischen Eingriffen unter extrakorporaler Zirkulation in Anlehnung an Edmonds [9]
sowie Denault et al. [84]
Zeitpunkt Symptome (EEG-Verlangsamung) sowie Mögliche Maßnahmen Der CVR wird durch den arteriellen
Ursachen CO 2-Partialdruck beeinflusst, wobei
Körpertem- Blut- TCD (vmean) rSO2 eine Hyperventilation mit Abfall des pa-
peratur druck CO2 zu einer Vasokonstriktion und so-
Gesamte → → (↓) → (↓) ↑ CMRO2 ↓ Narkose abflachen mit einer verringerten Hirndurchblutung
Operation führt. Hierdurch wird deutlich, dass eine
Kanülierung → → ↓ ↓ Kanülen- Korrektur der Hyperventilation zu einer zerebralen Isch-
fehlposi- Kanülenlage
tion
ämie führen kann.
→ → ↓
Zusätzlich beeinflussen auch Anästhe-
EKZ-Beginn → (↓) Hämodilu- Erythrozyten-
tion transfusion tika und Hypothermie den CBF, sodass
EKZ ↓ → → ↑ CMRO2 ↓ Temperatur- sich dieser während eines herzchirurgi-
anpassung schen Eingriffes typischerweise wie folgt
EKZ → → Embolien ↓ (→) Embolisa- Emboliequelle verändert: Vor der Narkoseeinleitung liegt
tion beseitigen der CBF bei einem Erwachsenen bei un-
EKZ-Ende ↑ → → ↓ CMRO2 ↑ Narkose vertiefen gefähr 50 ml/100 g/min, und sein Ge-
↑ Steigerung, → unverändert, ↓ Abfall, EKZ extrakorporale Zirkulation, TCD transkranielle Dopplersonographie, hirn verbraucht ca. 3,2 ml O2/100 g/min
Vmean mittlere Flussgeschwindigkeit, rSO2 regionale zerebrale Oxygenierung, CMRO2 zerebraler Sauerstoffver- [29]. In Narkose verbraucht das Gehirn
brauch (als Maß für den zerebralen Metabolismus). durch den eingeschränkten Funktions-
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Evidenzbasierte Medizin
Tab. 4 Überblick über verschiedene Neuromonitoring-Verfahren zur Erkennung einer zerebralen Ischämie in der Kardioanästhesie
Verfahren Ischämiekrite- Validität Vorteil Nachteil Bemerkungen
rium
Elektroenzepha- Plötzliche Ver- Nichtinvasiv, zur Dosis- Subjektive Interpretation, Narkosevertiefung oder
logramm (EEG) langsamung des findung zwecks Induktion Ableitung multipler Kanäle Hypothermie verlangsa-
Grundrhythmus einer Burst Suppression ist intraoperativ wenig prak- men ebenfalls den EEG-
geeignet tikabel Grundrhythmus
Prozessiertes EEG Plötzlicher Abfall Nichtinvasiv, einfach anzu- Ischämiekriterium ist nur bei Narkosevertiefung oder
des EEG-Index wenden. Vermeidung von gleichbleibender Narkose- Hypothermie verlangsa-
Awareness und ungewollter tiefe verwertbar men ebenfalls den EEG-
Burst-Suppression-Phasen Grundrhythmus
Somatosensibel Amplitudenabfall Sensitivität ~100%, Zuverlässiges und spezi- Spezielle Kenntnisse sind Hypothermie führt zur
evozierte Poten- auf ≤50% Spezifität 89–100% fisches Verfahren erforderlich; bei Neuro- Amplitudenreduktion
ziale (SSEP) bei Karotis-TEA pathien nur eingeschränkt
einsetzbar
Bulbus-jugularis- SjO2 ≤50%, Technisch einfach durch- Invasives Verfahren, diskon-
Oxymetrie (Normbereich: führbares Verfahren tinuierlich, keine Erkennung
55–75%) fokaler Ischämien, extrazere-
brale Beimischung möglich
Nahinfrarot rSO2 ≤50% oder Nichtinvasiv, technisch Lokales Messverfahren, Keine oder fragliche Vali-
spektroskopie rSO2-Abfall um 20 einfach durchführbares extrazerebrale Beimischung dität bei Galeahämatom
(NIRS) oder 25% Verfahren möglich oder stark atrophiertem
Gehirn
Transkranielle Uneinheitlich: Nichtinvasiv, ermöglicht die Aufwendiges Verfahren,
Dopplersonogra- FVMCA
Messung der elektrischen heblicher Unterschiede zwischen den Pa- von 100 entspricht hierbei einem wachen
Hirnaktivität tienten [35] sowie einer unzureichenden Patienten, und ein Wert von 0 einer ma-
Korrelation zwischen Plasmaspiegel und ximal tiefen Narkose mit Nulllinien-EEG.
Elektroenzephalogramm (EEG) Wirkung [36] – nur schwierig im Vor- Geräteunabhängig wird zumeist ein Be-
Das EEG resultiert aus der elektrischen hinein abschätzen: Eine zu geringe Do- reich von 40–60 als adäquate Narkosetie-
Spontanaktivität des Gehirns und ändert sis führt zu einer unzureichenden Neuro- fe (genauer: Schlaftiefe) angesehen.
sich bei sinkendem zerebralem Blutfluss protektion, eine zu hohe Dosis zu einer Somit ermöglichen die prozessierten
in charakteristischer Weise: Unterhalb Kreislaufdepression (negativ-inotrope EEG-Monitore die Erkennung sowohl
von ca. 30 ml/100 g/min verschwindet zu- Wirkung von Barbituraten und Propofol) einer zu flachen als auch einer zu exzes-
nächst die Aktivität im α-Frequenzband und – im Falle einer Barbituratgabe – zu siven Schlaftiefe. Gerade in der Kardio-
(8–12 Hz), unterhalb von 20 ml/100 g/min einer Immunsuppression [37]. Hierbei er- anästhesie sind das Ansteuern einer ad-
nimmt sie im δ- (0,5–3 Hz) und θ-Band möglicht das EEG, die für den jeweiligen äquaten Narkosetiefe sowie die Erken-
(4–7 Hz) zu [32]. Ab einem CBF von we- Patienten geeignete Dosis zu ermitteln: nung einer inadäquaten Narkosetiefe er-
niger als 15 ml/100 g/min wird das EEG Thiopental oder Propofol wird titrierend schwert. Wegen der häufig vorbestehen-
schließlich isoelektrisch. Unter Narko- so lange verabreicht, bis ein bestimmtes den, eingeschränkten kardialen Pump-
se lässt sich diese Information jedoch nur Burst-Suppression-Muster (zum Beispiel funktion werden Anästhetika (wie zum
eingeschränkt verwenden, da eine stei- 2–5 Bursts/min, [38]) im EEG erscheint. Beispiel Propofol oder volatile Anästheti-
gende Narkosetiefe zu ähnlichen EEG- Diese Methode wird zum Beispiel auch in ka) aufgrund ihrer kardiodepressiven Ne-
Veränderungen führt wie ein fallender der kardiovaskulären Anästhesie im Rah- benwirkung tendenziell niedriger dosiert.
CBF. Das EEG unter tiefer Narkose (aber men der Aortenchirurgie oder der Kor- Andererseits werden Zeichen einer zu fla-
ohne Ischämie) gleicht dem EEG ohne rektur komplexer Herzfehler bereits an- chen Narkose, wie zum Beispiel Tachykar-
Narkose bei zerebraler Ischämie [33]. Da- gewandt. Während die Interpretation des die oder arterielle Hypertension, durch
her lässt sich das EEG nur bei gleichblei- Roh-EEGs für den Ungeübten Schwierig- eine vorbestehende β-Blockade maskiert
bender Narkosetiefe und erhaltener Spon- keiten bereitet, so ist speziell das Burst- oder eine Katecholamintherapie überla-
tanaktivität als Ischämiemonitor verwen- Suppression-Muster auch für den wenig gert. Tatsächlich ist die Inzidenz einer in-
den: Eine plötzlich auftretende Verlang- Erfahrenen leicht zu erkennen. Insgesamt traoperativen Wachheit (Awareness) mit
samung des EEG-Grundrhythmus ist im- ist das Roh-EEG ein nichtinvasives, leicht 0,2–2% bei kardiochirurgischen Patienten
mer dann ischämieverdächtig, wenn die zu handhabendes und preisgünstiges höher als beim Gesamtpatientenkollektiv
Narkosetiefe nicht gleichzeitig verändert Neuromonitoring-Verfahren. Aus Grün- (0,1–0,2%, [40, 41]). In der prospektiven
wurde. Das Roh-EEG ist somit halbwegs den der Praktikabilität wird meistens auf B-Aware-Studie, die zur Hälfte aus herz-
spezifisch für eine Ischämie, jedoch ist die eine – in der Neurologie sonst übliche – chirurgischen Patienten bestand und in
Sensitivität nur gering, d. h., aus einem Ableitung von 21 EEG-Kanälen verzich- der sowohl TIVAs als auch balancierte
„unauffälligen“ EEG kann nicht auf ei- tet, sondern man beschränkt sich meist Anästhesien durchgeführt wurden, konn-
ne intakte Hirndurchblutung geschlossen auf zwei (frontale) EEG-Ableitungen. Der ten Myles et al. [41] zeigen, dass das BIS-
werden [33]. Tritt während extrakorpora- Hauptnachteil des Roh-EEGs besteht da- Monitoring (Ziel-BIS: 40–60) die Aware-
ler Zirkulation eine EEG-Verlangsamung rin, dass es – wie beschrieben – nicht nur ness-Rate bei Risikopatienten von 0,91 auf
auf, so kann der in . Tab. 3 wiedergege- durch den CBF, sondern auch durch die 0,17% senken konnte. Avidan et al. [42, 43]
bene Algorithmus wichtige differenzialdi- Narkosetiefe beeinflusst wird. Weiterhin konnten jedoch in der B-Unaware- und
agnostische und therapeutische Hinwei- führt eine fokale zerebrale Ischämien in der BAG-RECALL-Studie bei Risikopa-
se liefern. der Regel zu keinen EEG-Veränderungen tienten keinen Unterschied in der Awa-
Die Abhängigkeit des EEG von der in den übrigen, nichtbetroffenen Hirn- reness-Häufigkeit zwischen einer BIS-ge-
Narkosetiefe wird in der Neurointensiv- arealen, sodass fokale Ischämien bei Ab- steuerten (Ziel-BIS: 40–60) und der mit-
medizin nicht nur diagnostisch, sondern leitung von nur zwei frontalen EEG-Ka- tels endtidaler Gaskonzentration (Ziel:
auch therapeutisch bei der Behandlung nälen meist übersehen werden [33]. 0,7–1,3 MAC) gesteuerten Gruppe zeigen.
der therapierefraktären intrakraniellen Umgekehrt ist auch eine zu tiefe Nar-
Hypertension genutzt [34]: Intravenöse EEG-basierte Messung kose komplikationsbehaftet: Neben der
Anästhetika wie Thiopental oder Propofol der Narkosetiefe bereits bekannten kreislaufdepressiven
senken den zerebralen O2-Verbrauch, in- Die schwierige Interpretation des Roh- Wirkung wurde in vier großen Studien der
dem sie den zerebralen Metabolismus re- EEGs wird durch eine geeignete Prozes- Verdacht erhärtet, dass eine tiefe Schlaf-
duzieren. Hierdurch benötigt das Gehirn sierung erheblich vereinfacht. Kommer- tiefe (definiert als ein BISEvidenzbasierte Medizin
Abb. 1 8 Darstellung dreier unterschiedlicher EEG-Geräte zur Messung der Narkosetiefe: Entropy-Modul der Firma GE Health-
care, mit freundlicher Genehmigung von GE Healthcare (links); Narcotrend® Compact M der Firma Monitor Technik GmbH, mit
freundlicher Genehmigung der Firma Monitor Technik GmbH (Mitte); BIS Vista-Monitor der Firma Covidien, mit freundlicher
Genehmigung von Covidien (rechts)
lässt, was für einen kausalen Zusammen- jedoch ohne einen Einfluss auf die POCD- auftreten. (Die EEG-Elektroden werden
hang zwischen tiefer Narkose und gestei- Häufigkeit. Ob sich diese Ergebnisse auch üblicherweise frontal angebracht, wobei
gerter Mortalität sprechen würde. Alter- auf herzchirurgische Patienten übertragen der frontale Hirnlappen von der A. cere-
nativ wäre auch denkbar, dass das BIS- lassen, ist unklar (jedoch nicht unwahr- bri anterior und A. cerebri media versorgt
Monitoring ein bestimmtes Patientenkol- scheinlich); ein definitiver Nachweis hier- wird.) Die beschriebenen EEG-Monitore
lektiv identifizieren kann, das besonders für steht derzeit noch aus. verfügen über spezielle Algorithmen zur
„empfindlich“ auf Anästhetika reagiert. In Das britische „National Institute for Erkennung (und Quantifizierung) des
diesem Fall wäre der BISEEG-verändernde und bewusstseinstrü-
bende Charakter der Hypothermie wider:
In der Notfallmedizin lässt sich bei akzi-
denteller Unterkühlung unterhalb einer
Temperatur von 32°C eine Bewusstseins-
trübung beobachten, unterhalb von 28°C
tritt schließlich das Koma ein [58].
Die Wissenschaftlichen Arbeitskrei-
se Kardioanästhesie und Neuroanästhesie
der DGAI, die Cardiovascular and Thora-
cic Anaesthesia Group der SGAR sowie die
DGTHG empfehlen das prozessierte EEG
bei totaler intravenöser Anästhesie (TIVA),
bei tiefem hypothermem Kreislaufstillstand
Abb. 2 9 Darstellung und bei Risikopatienten für Awareness [41–
somatosensibel evo- 43] anzuwenden (. Tab. 5, 7). Zu diesen
zierter Potenziale an Risikopatienten gehören solche mit einer
verschiedenen Ableit- Ejektionsfraktion (EF)Evidenzbasierte Medizin
willkürlich gewählt wurde, so hat er sich
Abb. 4 9 Schemati- mittlerweile über mehrere Jahrzehnte in
sche Darstellung eines der klinischen Praxis bewährt. Insbeson-
Kopfes mit zwei auf- dere bei der Durchführung von Karotis-
geklebten NIRS-Opto-
Endarterektomien in Vollnarkose hat sich
den. Das ausgesandte
Nahinfrarotlicht (dar- das SSEP-Monitoring als Neuromonito-
gestellt als rote Pfei- ring-Verfahren fest etabliert. Hierbei er-
le) durchdringt sowohl kennt es zerebrale Ischämien im abgelei-
die Schädelkalotte als teten Versorgungsgebiet (typischerweise
auch die Großhirnrinde
der A. cerebri media mittels einer Ablei-
und wird von mehre-
ren Detektoren aufge- tung über dem Gyrus postcentralis ent-
fangen. (Nach [78]) sprechend C3‘ bzw. C4‘) mit einer Sensiti-
vität von annähernd 100% und einer Spe-
zifität von 89–100% [59, 60]. Die Ablei-
tung und Interpretation von SSEPs erfor-
dern spezifische Kenntnisse, die in Neuro-
monitoring-Kursen erlangt und durch
den Erwerb des Zertifikats „Neuromoni-
toring“ der DGAI nachgewiesen werden
können [61].
Das Erlöschen der kortikalen SSEP
(N20/P25 in . Abb. 2) kann zum einen
auf eine zerebrale Ischämie hinweisen,
aber auch auf technische Fehler zurückzu-
führen sein: Beispielsweise führt eine Dis-
lokation der Stimulationselektroden oder
eine Diskonnektion der Stimulationska-
bel zu einer fehlenden Nervenstimulation
und somit zu einem erloschenen kortika-
len Potenzial. Um diese Fehlerquellen aus-
schließen zu können, werden gleichzeitig
die zervikalen SSEP (N13a/b in . Abb. 2)
über HWK 2 oder 7 abgeleitet. Bei einem
technischen Fehler wären diese ebenfalls
erloschen, während sie bei einer zerebra-
len Ischämie – im Gegensatz zum kortika-
len Potenzial N20/P25– erhalten sind. So-
mit ist die Ableitung der zervikalen SSEPs
ein wichtiges Qualitätsmerkmal, um tech-
nische Fehler von zerebralen Ischämien
Abb. 5 8 Darstellung der NIRS-Monitoringsysteme verschiedener Hersteller: NIRO-200NX der Firma unterscheiden zu können und somit dem
Hamamatsu Photonics, mit freundlicher Genehmigung der Firma Hamamatsu Photonics Deutschland
Chirurgen gegenüber eine verlässliche
GmbH (oben links), INVOS™ der Firma Somanetics Corp, mit freundlicher Genehmigung von Covidien
(oben rechts), FORE-SIGHT™ der Firma CAS Medical Systems, mit freundlicher Genehmigung der Firma Aussage über die zerebrale Perfusion tref-
CAS Medical Systems Inc. (unten links), und EQUANOX™ der Firma Nonin Medical Inc., mit freundlicher fen zu können.
Genehmigung von Nonin Medical Inc. (unten rechts) Weiterhin ist für die gezielte Erken-
nung fokaler Ischämien der Ort der Ner-
flusst. Da das SSEP-Signal sehr schwach teeinstellung 1–2 min), jedoch lässt sich venstimulation entscheidend. So lassen
ist (die Amplitude liegt bei wenigen µV aufgrund der optimierten Potenzialablei- sich Ischämien im Versorgungsgebiet der
und ist somit um den Faktor 1000 klei- tung unter Narkose und Muskelrelaxie- A. cerebri media bei Stimulation des N.
ner als beim EKG), wird es erst durch das rung eine auftretende zerebrale Ischämie medianus nachweisen, das entsprechen-
technische Verfahren der Signalmittelung oftmals bereits während des Mittelungs- de Areal der A. cerebri anterior hingegen
messbar gemacht: Hierbei werden Störsi- vorgangs nach 10–20 s erkennen. Hierbei wird durch Stimulation des N. tibialis er-
gnale eliminiert und das eigentliche SSEP wird eine Amplitudenreduktion der SSEP fasst.
durch die Summation vieler Einzelpoten- um mehr als 50% als Zeichen einer Ischä Einschränkend ist anzumerken, dass
ziale verstärkt. Diese Signalmittelung er- mie gewertet (. Abb. 3). Wenngleich die- Polyneuropathien die Nervenleitfähigkeit
fordert eine gewisse Zeit (je nach Gerä- ser Grenzwert zunächst gewissermaßen reduzieren und die Ableitung von SSEPs
438 | Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie 6 · 2014zerebrale
O2-Sättigung (rSO2)
beidseitiger rSO2- Kopfpositionierung einseitiger rSO2-
Abfall um 20% überprüfen Abfall um 20%
Fehllage von Kathetern (ZVK)
oder Kanülen (Aorta, V. cava sup.)?
Behandeln und arterielle mittlerer arterieller
Ursache abklären Hypotension Blutdruck?
nein ja Repositionierung oder Entfernung
von Katheter bzw. Kanüle
normaler Blutdruck
Behandeln und systemische
SaO2 abnormal
Ursache abklären O2-Sättigung?
SaO2 normal
Hyperventilation 65%) erhöht
erhöht
kardiale Funktion
Zerebraler O2-Verbrauch? normal intrakranieller Druck?
optimieren
Abb. 6 8 Vorgehen bei einem Abfall der zerebralen O2-Sättigung. Algorithmus für den intraoperativen Einsatz der zerebralen
Nahinfrarotspektroskopie (NIRS). (Modifiziert nach [84]; mit freundlicher Genehmigung von SAGE Publications)
erschweren oder gar unmöglich machen. tienten zeigen, dass bei 1,5% der Patien- [64]: Sowohl volatile als auch intravenöse
Dies trifft gerade auch für die Kardioan- ten die SSEPs erhalten blieben, obwohl sie Anästhetika reduzieren dosisabhängig die
ästhesie zu, wo der Diabetes mellitus mit einen ischämiebedingten Ausfall der mo- Amplitude der MEPs [65], weshalb für ein
seinen Komplikationen zu den häufigsten torisch evozierten Potenziale (MEP) zeig- aussagekräftiges MEP-Monitoring eine
Komorbiditäten gehört. ten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das gleichbleibende Narkosetiefe erforder-
Generell ist auch zu beachten, dass die MEP-Monitoring eine sinnvolle Ergän- lich ist. Generell ist die amplitudenredu-
Hypothermie während des Einsatzes der zung zum SEP-Monitoring bei Karotis- zierende Wirkung bei volatilen Anästheti-
Herz-Lungen-Maschine zu einer (vorher- Endarterektomien darstellt. ka wesentlich ausgeprägter, sodass eine to-
sagbaren) Verzögerung der Nervenlei- Bei der thorakalen Aortenchirurgie sind tale intravenöse Anästhesie mit Propofol
tung, d. h. einer Verlängerung der SSEP- insbesondere die weniger gut kollaterali- als bevorzugtes Narkoseverfahren beim
Latenzen führt [62]. Beim Auftreten von sierten motorischen Vorderstrangbah- MEP-Monitoring verwendet wird. Zu-
fokalen zerebralen Ischämien zum Bei- nen des Rückenmarks von einer Ischämie sätzlich unterdrücken Muskelrelaxanzien
spiel infolge von Embolien ist es theore- betroffen, insbesondere wenn die Aor- die MEP fast vollständig. Bei Beachtung
tisch denkbar, dass beim Patienten keine ta oberhalb des Abgangs der A. radicula- dieser Limitationen, d. h. mithilfe einer
sensorischen, wohl aber motorische De- ris magna (Höhe Th12) abgeklemmt wird. totalen intravenösen Anästhesie, mit Ver-
fizite auftreten könnten. In diesem Fall Ein verlässliches Ischämie-Monitoring er- zicht auf eine Muskelrelaxierung – resp.
würden die SSEPs – trotz Ischämie – er- fordert in diesem Fall die Ableitung mo- einer mittels neuromuskulärem Monito-
halten bleiben. Beispielsweise konnten torisch evozierter Potenziale (MEP). Die- ring kontrolliert titrierten, milden Mus-
Malcharek et al. [63] in einer multizen se MEP werden in weitaus stärkerem Ma- kelrelaxierung – und einer gleichbleiben-
trischen Studie bei 600 Karotis-TEA-Pa- ße durch Anästhetika beeinflusst als SEP den Narkosetiefe während entscheiden-
Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie 6 · 2014 | 439Evidenzbasierte Medizin
gularis mit geeigneten Kathetern gemes- die Gefäßwand gedrückt werden, was zu
sen werden kann. Die Katheteranlage ent- vielfältigen Messartefakten führen kann.
spricht einer typischen ZVK-Anlage, wo- Bei einem in die A. pulmonalis eingeführ-
bei der Katheter jedoch nicht nach kau- ten Swan-Ganz-Katheter „schwimmt die-
dal, sondern nach kranial vorgeschoben ser mit dem Blutstrom“ und berührt somit
wird [67]. Die Lage der Katheterspitze ist meist nicht die Gefäßwand, womit eine
für die Validität des Verfahrens von ent- fehlerarme Messung ermöglicht wird.
scheidender Bedeutung und sollte daher
radiologisch kontrolliert werden. Der ju- Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)
gulär gemessene CO2-Partialdruck ist hö- Die Nahinfrarotspektroskopie beruht
her als der zentralvenöse, was ebenfalls ebenso wie die Pulsoxymetrie auf der
als Kriterium für eine korrekte Kathe- unterschiedlichen Lichtabsorption oxy-
terlage herangezogen werden kann [68]. genierten und desoxygenierten Hämo-
Wenn die Katheterspitze knapp unterhalb globins. Hierzu wird eine Optode (licht-
des Bulbus der V. jugularis liegt, so sind dicht) auf die Stirn des Patienten geklebt,
die O2-Sättigung dort – durch die hier die sowohl die Lichtquelle (eine Leucht-
einmündende extrazerebrale V. facialis diode) als auch den Empfänger enthält
– falsch-hoch [69] und der CO2-Partial- (. Abb. 4). Das Nahinfrarotlicht durch-
Abb. 7 8 Prinzip der transkraniellen Dopplerso-
nographie, wobei in dieser Abbildung die rech- druck falsch-niedrig. Auch bei korrekter läuft auf seinem Weg zum Empfänger so-
te A. cerebri media über ein rechtstemporales Katheterlage ist auf eine langsame Aspira- wohl extrazerebrales (Kopfschwarte, Ka-
Schallfenster insoniert wird. ©Rune Aaslid, with tion des Blutes zu achten, da es bei zügi- lotte) als auch zerebrales Gewebe, die bei-
the title „Transcranial Doppler Insonation of the ger Blutentnahme ebenfalls zur extrazere- de zur Lichtabsorption beitragen. Da-
Cerebral Circulation“ (http://en.wikipedia.org/
bralen Blutbeimengung mit falsch-hohen her besteht die Möglichkeit, dass eine –
wiki/File:Transcranial_doppler.jpg) is licensed
under the Creative Commons Attribution 3.0 Li- Sättigungswerten kommt [69]. durch eine zerebrale Ischämie verursach-
cense (http://creativecommons.org/licenses/ Der Normalbereich für die SjO2 liegt te – niedrige zerebrale O2-Sättigung durch
by/3.0/). No modifications were made bei 55–75%, wobei ein Abfall auf unter eine hohe extrazerebrale O2-Sättigung
50% als Zeichen einer zerebralen Ischä- maskiert wird, was als „extrazerebrale
der Operationsphasen lassen sich kri- mie gewertet wird [70]. Globale zerebra- Kontamination“ bezeichnet wird. Moder-
tische spinale Ischämien erkennen und le Ischämien lassen sich mit der Bulbus-ju- ne NIRS-Geräte (. Abb. 5) reduzieren
durch gezielte perfusionssteigernde Maß- gularis-Oxymetrie erkennen, hingegen blei- durch entsprechende technische Maßnah-
nahmen (Reimplantation von Segment ben fokale Ischämien meist unerkannt, da men (ein zweiter Lichtweg für extrazere-
arterien, Liquordrainage usw.) bleiben- sich sowohl in den Sinus als auch im Bul- brales Gewebe) diese extrazerebrale Kon-
de Paraplegien wirksam verhindern [66]. bus der V. jugularis das venöse Blut ischä- tamination, eine vollständige Elimination
Die Wissenschaftlichen Arbeitskrei- mischer als auch nichtischämischer Area- ist jedoch nicht möglich [72]. Eine weite-
se Kardioanästhesie und Neuroanästhesie le durchmischt. Hieraus resultiert eine ho- re methodische Limitation ergibt sich da-
der DGAI, die Cardiovascular and Thora- he Spezifität, aber eine niedrige Sensitivi- raus, dass die kommerziell erhältlichen
cic Anaesthesia Group der SGAR sowie die tät des Verfahrens, d. h., eine niedrige SjO2 NIRS-Geräte der aktuellen Generation
DGTHG empfehlen somatosensibel evo- lässt auf eine zerebrale Ischämie schlie- keine absoluten Hämoglobinkonzentra-
zierte Potenziale (SSEPs) bei Karotis-End ßen. Hingegen kann bei einer normalen tionen angeben können, sondern nur re-
arterektomien in Vollnarkose als Verfah- SjO2 eine zerebrale Ischämie nicht ausge- lative Änderungen dieser Chromophoren.
ren der ersten Wahl zur Detektion zereb- schlossen werden. Das zerebrale Blutvolumen setzt sich
raler Ischämie einzusetzen (. Tab. 5, 7). Bei herzchirurgischen Eingriffen tre- zu ungefähr 20% aus arteriellem, zu 5%
Weiterhin wird empfohlen, motorisch evo- ten zerebrale Entsättigungen (SjO2Tab. 5 Evidenzbasierte Empfehlungen der wissenschaftlichen Arbeitskreise zum Schwellenwert kommt dennoch eine ste-
Neuromonitoring in der Kardioanästhesie tig wachsende Zahl Studien, sowohl große
Verfahren Indikation Zweck/Grund retrospektive Kohortenstudien als auch
Prozessiertes EEG Risikopatienten für Awareness [41–43] Verhinderung von Awareness kleinere prospektive Studien aus den Be-
(EFEvidenzbasierte Medizin
Tab. 6 Expertenmeinungsbasierte, sollte [92]. Im Weiteren kann NIRS nütz- tektiert werden wird. Dennoch kann NIRS
optionale Empfehlungen der wissenschaft- lich sein zur Steuerung der Flussrate wäh- wertvolle Hinweise auf eine regionale zere-
lichen Arbeitskreise zum NIRS-Monitoring rend selektiver Hirnperfusion zwecks Ver- brale Ischämie liefern, die in Allgemeinan-
in der Kardioanästhesie. Bei folgenden meidung einer Hypoperfusion [93]. Wie ästhesie ohne ein Neuromonitoring-Verfah-
Patienten bzw. Eingriffen erwarten die bereits bei den pädiatrischen Eingriffen ren nicht erkannt werden würde.
Arbeitskreise einen Vorteil durch eine NIRS-
erwähnt, kann auch bei Erwachsenen Zwischenzeitlich wurde zwischen den
Überwachung, auch wenn hierfür zurzeit
von einem fehlenden regionalen rSO2- Arbeitskreismitgliedern diskutiert, ob ei-
noch keine ausreichende Evidenz vorliegt
Abfall nicht zwangsläufig auf eine korrek- ne weitergehende (als die oben erwähnte)
Risikopatienten bzw. Risikoeingriffe für
eine zerebrale Minderperfusion
te Kanülenpositionierung bzw. eine aus- Empfehlung für das NIRS-Monitoring
reichende globale zerebrale Perfusion ge- ausgesprochen werden soll, wobei die ge-
Patienten mit einem Zustand nach Apoplex
und bestehenden neurologischen Defiziten schlossen werden. samte Bandbreite von keiner bis hin zu ei-
Patienten mit einer mittelschweren (Grad 2) Die Vorteile der NIRS-Methode er- ner generellen Empfehlung bei allen herz-
oder schweren (Grad 3) arteriellen geben sich durch die einfache, schnelle, chirurgischen Eingriffen diskutiert wur-
Hypertonie nichtinvasive und kontinuierliche Mes- de. Die wesentlichen Aspekte dieser Dis-
– Entsprechend einem systolischen Blutdruck sung. Hingegen sind die Kosten für die kussion sind auf der Homepage des Wis-
≥160 mmHg [102] NIRS-Optoden als Einmalartikel nicht- senschaftlichen Arbeitskreises Kardio
Patienten mit hochgradige(n) unerheblich. Die beschränkte räumliche anästhesie (http://www.ak-kardioanaes-
Karotisstenose(n)
Auflösung der kommerziell erhältlichen thesie.de/) nachzulesen. Schließlich konn-
– D. h. ≥70%-Stenosegrad gemäß
NASCET-Kriterien [103] NIRS-Geräte schränkt die Sensitivität für te folgender Kompromiss erarbeitet wer-
Herz- (HTX) oder Lungentransplantation (LTX)
fokale Ischämien stark ein, sodass regio- den:
nale zerebrale Ischämien unter Umstän- Bei bestimmten Risikopatienten [Z. n.
den nicht erkannt werden, insbesonde- Apoplex mit Residuen, arterielle Hyperto-
Überwachung mittels NIRS nicht nur auf re wenn sie außerhalb des durchleuchte- nie ab Grad 2, hochgradige Karotissteno-
den operativen Eingriff zu beschränken, ten frontalen Kortex stattfinden. Hinge- se(n)] bzw. -eingriffen (HTX und LTX),
sondern auch auf der Intensivstation bzw. gen ist das Verfahren – als eines von we- die in besonderem Maße mit dem Risiko
während diagnostischer Eingriffe (z. B. nigen – zum Einsatz bei allen Altersgrup- einer zerebralen Minderperfusion verge-
Herzkatheter) weiterzuführen. Ernst zu pen, d. h. vom Neonaten bis zum Erwach- sellschaftet sind, erwarten die Arbeitskrei-
nehmende Daten weisen auf einen Zu- senen geeignet. se einen Vorteil von einer NIRS-Überwa-
sammenhang zwischen zerebraler Entsät- Die Wissenschaftlichen Arbeitskrei- chung, auch wenn hierfür zurzeit noch kei-
tigung, neurologischen Entwicklungsstö- se Kardioanästhesie und Neuroanästhesie ne ausreichende Evidenz vorliegt. Daher
rungen und radiologisch im MRT nach- der DGAI, die Cardiovascular and Tho- sprechen die Arbeitskreise hierfür eine ex-
weisbaren Veränderungen hin [89]. In racic Anaesthesia Group der SGAR sowie pertenmeinungsbasierte, optionale Emp-
Deutschland wird die NIRS bei kinder- die DGTHG empfehlen die Anwendung fehlung aus (. Tab. 6) und erachten ein
kardiochirurgischen Eingriffen im Rah- der Nahinfrarotspektroskopie bei der Kor- NIRS-Monitoring bei diesen Risikopatien-
men der Qualitätssicherung vom Kom- rektur angeborener Herzfehler im Kindes- ten als wünschenswert.
petenznetz für Angeborene Herzfehler alter als auch bei Operationen am Aorten-
(http://www.kompetenznetz-ahf.de/) ab- bogen im Kindes- und Erwachsenenalter Messung des zerebralen
gefragt. (. Tab. 5, 7). Hierbei sollte ein rSO2-Ab- Hämodynamik/Blutflusses
Bei Erwachsenen hat NIRS einen zu- fall als Warnhinweis ernst genommen wer-
nehmenden Stellenwert speziell in der den und zu einer Ursachenabklärung ge- Transkranielle
Chirurgie des Aortenbogens erlangt: In mäß . Abb. 6 führen. Dopplersonographie (TCD)
zahlreichen – wenn auch kleineren – Stu- Zur Überwachung von Karotisendar- Die TCD kommt dem Wunsch nach der
dien und Einzelfallberichten konnte ge- tektomien unter Allgemeinanästhesie wird Messung des – für das zerebrale O2-Ange-
zeigt werden, dass das NIRS-Monitoring NIRS als Verfahren der zweiten Wahl emp- bot so wichtigen – CBF recht nahe: Mit-
hilfreich ist, eine zerebrale Minderper- fohlen. Das NIRS-Monitoring ist bei die- tels Ultraschall wird die Flussgeschwin-
fusion infolge einer Fehllage von aorta- sen Eingriffen in Bezug auf Sensitivität digkeit von Erythrozyten in den großen
ler Kanüle bzw. der Kanüle für die selekti- und Spezifität der Erkennung einer Shunt- zerebralen Arterien gemessen (. Abb. 7;
ve Hirnperfusion zu diagnostizieren [90, pflichtigen zerebralen Ischäme den SSEPs [94]). Aus dieser Flussgeschwindigkeit
91], die an einem plötzlichen rSO2-Abfall (Verfahren der ersten Wahl) unterlegen. lassen sich Rückschlüsse auf den Blutfluss
zu erkennen ist. Weiterhin hilft das NIRS- Falls ein SSEP-Monitoring jedoch nicht zur treffen, eine genaue Quantifizierung des
Monitoring diejenigen Patienten zu iden- Verfügung steht, wird die Überwachung CBF ist jedoch – mangels einer genauen
tifizieren, bei denen eine einseitige selek- mittels NIRS empfohlen. Hierbei sollte be- Messung des Gefäßdurchmessers – nicht
tive Hirnperfusion nicht ausreichend ist achtet werden, dass allgemein akzeptier- möglich. Weiterhin ist die Schädelkalotte
(erkennbar durch einen einseitigen rSO2- te rSO2-Grenzwerte für die Einlage eines für Ultraschall im Wesentlichen undurch-
Abfall) und daher auf eine bilaterale an- Shunts nicht existieren bzw. eine Shunt- lässig, nur an relativ dünnen Knochen-
tegrade Hirnperfusion umgestellt werden Pflichtigkeit nicht in jedem Fall korrekt de- stellen (den „Schallfenstern“, zum Bei-
442 | Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie 6 · 2014Tab. 7 Empfehlungen der wissenschaftlichen Arbeitskreise zum Neuromonitoring bei verschiedenen Operationsverfahren
Prozessiertes EEG SSEP MEP NIRS Überwachung von
Aortokoronarer Bypass
Unkompliziert Kein Neuromonitoring
Bei Risikopatienten für eine zerebrale Minderperfusion [Z. n. Apoplex mit Residuen, (X) Detektion eines rSO2-Abfallsa,b
arterielle Hypertonie ab Grad 2, ≥70%ige Karotisstenose(n)]
In TIVA X Narkosetiefe, Awareness
Kombiniert mit Karotis-TEA X (X) Shunt-Pflichtigkeit
EFEvidenzbasierte Medizin
Nachweis von HITS im Rahmen von For- das Messverfahren und seine Limitatio- 4. McKhann GM, Grega MA, Borowicz LM Jr et al
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schungsprojekten, vorbehalten. nen erfordert. surgery: an update. Stroke 37(2):562–571
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Empfehlungen Korrespondenzadresse identification of a group at extraordinary risk.
Multicenter Study of Perioperative Ischemia Re-
Die Wissenschaftlichen Arbeitskreise Priv.-Doz. Dr. Martin Söhle, MHBA, DESA search Group (McSPI) and the Ischemia Research
Kardioanästhesie und Neuroanästhesie Klinik für Anästhesiologie und Operative Education Foundation (IREF) Investigators. Stro-
ke 30(3):514–522
der DGAI, die Cardiovascular and Thora- Intensivmedizin
6. Naylor AR, Mehta Z, Rothwell PM, Bell PR (2002)
Universitätsklinikum Bonn
cic Anaesthesia Group (CTA) der Schwei- Carotid artery disease and stroke during coro-
Sigmund-Freud-Str. 25, 53105 Bonn nary artery bypass: a critical review of the litera-
zerischen Gesellschaft für Anästhesiolo- martin.soehle@ukb.uni-bonn.de ture. Eur J Vasc Endovasc Surg 23(4):283–294
gie und Reanimation (SGAR) sowie die 7. Roach GW, Kanchuger M, Mangano CM et al
Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- (1996) Adverse cerebral outcomes after corona-
und Gefäßchirurgie (DGTHG) sprechen ry bypass surgery. Multicenter Study of Periope-
Einhaltung ethischer Richtlinien rative Ischemia Research Group and the Ische-
die in den . Tab. 5, 6, 7 wiedergegebenen Interessenkonflikt. mia Research and Education Foundation Investi-
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in der Kardioanästhesie aus. thesie der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiolo- 8. Gottesman RF, Sherman PM, Grega MA et al
gie und Intensivmedizin (DGAI): (2006) Watershed strokes after cardiac surge-
Diese Empfehlungen sind differen- F I. Brandes: kein Interessenkonflikt, ry: diagnosis, etiology, and outcome. Stroke
ziert nach Neuromonitoring-Verfahren F M. Heringlake hat Forschungsunterstützung 37(9):2306–2311
(. Tab. 5, 6) bzw. nach der Art der Ope- und Vortragshonorare von der Fa. Covidien er- 9. Edmonds HL Jr (2005) Protective effect of neuro-
halten, monitoring during cardiac surgery. Ann N Y Acad
ration (. Tab. 7). Wie bereits ausgeführt F A. Koster: kein Interessenkonflikt, Sci 1053:12–19
steht der Nachweis einer Verbesserung F P. Michels: kein Interessenkonflikt, 10. Goldman S, Sutter F, Ferdinand F, Trace C (2004)
des Behandlungsergebnisses durch ent- F U. Schirmer: kein Interessenkonflikt. Optimizing intraoperative cerebral oxygen de-
livery using noninvasive cerebral oximetry de-
sprechende Neuromonitoring-Verfahren creases the incidence of stroke for cardiac surgi-
Für den Wissenschaftlichen Arbeitskreis Neuroanäs-
im Rahmen multizentrischer, randomi- thesie der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiolo-
cal patients. Heart Surg Forum 7(5):E376–E381
sierter kontrollierter klinischer Studien 11. Murkin JM, Adams SJ, Novick RJ et al (2007) Mo-
gie und Intensivmedizin (DGAI):
nitoring brain oxygen saturation during coro-
noch aus. Daher sind die Empfehlungen F M. Dinkel hat Vortragshonorare von den Fir-
nary bypass surgery: a randomized, prospective
men Inomed und Medtronic erhalten,
zum Teil im Sinne einer Expertenmei- F M. Menzel: kein Interessenkonflikt,
study. Anesth Analg 104(1):51–58
nung zu interpretieren. 12. Slater JP, Guarino T, Stack J et al (2009) Cerebral
F P. Michels: s. oben (kein Interessenkonflikt),
oxygen desaturation predicts cognitive decli-
F L. Schaffranietz: kein Interessenkonflikt,
ne and longer hospital stay after cardiac surgery.
F G. Schneider: kein Interessenkonflikt,
Schlussfolgerungen F M. Söhle hat Forschungsunterstützung und
Ann Thorac Surg 87(1):36–44
13. Fitch W (2000) Brain metabolism. In: Cottrell JE,
Vortragshonorare von der Fa. Covidien erhal-
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Bislang kommt keinem der beschriebe- ten.
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nen Verfahren ein Alleinstellungsmerk- 14. Soehle M (2012) Cerebral ischemia: options for
Für die Deutsche Gesellschaft für Thorax-, Herz- und perioperative neuroprotection. In: Brambrink
mal als „optimales“ Neuromonitoring Gefäßchirurgie (DGTHG): AM, Kirsch JR (Hrsg) Essentials of neurosurgical
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grund der Unterschiedlichkeit der erfass- F A. Markewitz: kein Interessenkonflikt. on, early detection, and successful management
ten Variablen auch nicht zu erwarten. of perioperative complications. Springer, Berlin
Für die Cardiovascular and Thoracic Anaesthesia Heidelberg New York Tokio, S 175–184
Manche der Verfahren – wie zum Beispiel Group (CTA) der Schweizerischen Gesellschaft für An- 15. Lassen NA, Astrup J (1990) Cerebral blood flow:
die Bulbus-jugularis-Oxymetrie – sind ästhesiologie und Reanimation (SGAR): normal regulation and ischemic thresholds. In:
global ausgerichtet und daher für die Er- F R. Basciani hat Vortragshonorare von den Fir- Weinstein PR, Faden AI (Hrsg) Protection of the
men Covidien und Medtronic erhalten. brain from ischemia. Williams & Wilkins, Balti-
kennung von fokalen Ischämien wenig more
geeignet. Alle regionalen Messverfah- 16. Bowler JV (2000) Cerebral blood flow. In: Cro-
Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen ckard A, Hayward R, Hoff JT (Hrsg) Neurosurge-
ren – wie EEG, SEP, NIRS und TCD – kön- oder Tieren. ry. The scientific basis of clinical practice, 3. Aufl.
nen fokale Ischämien erfassen, allerdings Blackwell, Oxford, S 127–141
nur, wenn die Messung über dem betrof- Literatur 17. Aaslid R, Lindegaard KF, Sorteberg W, Nornes H
fenen Hirnareal durchgeführt wird. Bei (1989) Cerebral autoregulation dynamics in hu-
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Beachtung der beschriebenen Limitatio- 18. Drummond JC (1997) The lower limit of autor-
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nen (. Tab. 4) liefern die beschriebenen lation during cardiopulmonary bypass. Associa- egulation: time to revise our thinking? Anesthe-
Neuromonitoring-Verfahren wertvolle tion with postoperative cognitive dysfunction. siology 86(6):1431–1433
Circulation 90(5 Pt 2):II243–II249 19. Joshi B, Ono M, Brown C et al (2012) Predicting
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paratives Neuromonitoring nur so gut function after cardiac surgery: a systematic re- 510
sein wie sein Anwender, da eine sinnvolle view. Acta Anaesthesiol Scand 54(6):663–677
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gebnisse grundlegende Kenntnisse über gery. Minerva Anestesiol 75(5):329–332
444 | Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie 6 · 2014Sie können auch lesen
