Klinische Anasthesiologie und Intensivtherapie Band 46 Herausgeber: F. W. Ahnefeld H. Bergmann W. Dick M. Halmagyi T. Pasch E. Riigheimer Schriftleiter: J. Kilian E. Rugheimer M. Dinkel (Hrsg.) N euromonitoring in Anasthesie und Intensivmedizin Unter Mitarbeit von F. W. Ahnefeld, H. Bergmann, D. Claus, W. Dick, M. Dinkel, W. Engelhardt, M. Halmagyi, H. O. Handwerker, E. Hecker, K. Herholz, W. Huk, J.-P. Jantzen, H.-D. Kamp, J. Kilian, G. Kobal, W. List, W. H. Laffler, o. Mayrhofer, I. Neubauer, B. Neundarfer, Th. Pasch, K. Peter, E. Pfenninger, G. Pfurtscheller, I. Pichlmayr, E. Rugheimer, M. Schadlich, H. Schmitt, J. Schramm, W. Schregel, J. Schuttler, J. Schulte am Esch, G. Schwarz, D. Schwender, H. Stefan, K. Steinbereithner, H. Strauss, A. Unterberg, B. Urban, U. Zwiener Mit 89 Abbildungen und 39 Tabellen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest ISBN-13: 978-3-540-57611-2 e-ISBN-13: 978-3-642-78752-2 DOl: 10.1007/978-3-642-78752-2 Die Deutsche Bibliothek - Einheitsaufnahme Neuromonitoring in Anasthe.sie und Intensivmedizin; mit 39 Tabellen / E. Riigheimer, M. Dinkel (Hrsg.). - Unter Mitarb. von F. W. Ahnefeld ... - Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo; Hong Kong; Barcelona; Budapest: Springer, 1994 (Klinische Anasthesiologie und Intensivtherapie; Bd. 46) NE: Riigheimer, E. [Hrsg.]; Ahnefeld, Friedrich Wilhelm; GT Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Ubersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbei tungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine VervieWiltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulassig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1994 Softcover reprint of the hardcover I st edition 1994 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirfen. Produkthaftung: Fiir Angaben iiber Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewahr iibernommen werden. Derartige Angaben miissen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit iiberpriift werden. Satz: Elsner & Behrens GmbH, Oftersheim 19/3130-5 4 3 2 I 0 - Gedruckt auf saurefreiem Papier Vorwort Auf dem Gebiet des Neuromonitorings hat es in den letzten lahren zahlreiche innovative Entwicklungen gegeben. Fiir uns waren sie AnlaB, im Rahmen eines Workshops das gesamte Spektrum moglicher Verfahren und denkbarer Einsatzmog lichkeiten in der klinischen Anasthesiologie und Intensivmedizin zu bilanzieren, gesicherte Indikationen fUr die klinische Praxis aufzuzeigen und begriindete Ausblicke auf kommende Entwicklungen zu geben. Ein hohes Interesse besteht heute an der Quantifizierung der "Narkosetiefe" mit Hilfe des EEG und evozierter Potentiale. Bickford hatte dies bereits in den 50er lahren versucht. Man glaubte damals, mit dem EEG das ideale Uberwachungsver fahren zur Objektivierung und Steuerung der Narkose gefunden zu haben. Doch der Enthusiasmus der ersten Stun de verflog rasch, denn das "Roh"-EEG erwies sich wegen seiner Komplexitat und Storanfalligkeit nicht als Routinemonitoring geeig net. Erst die Fortschritte der Computertechnologie haben zu einer Renaissance des EEG in der Anasthesiologie gefUhrt. Inzwischen konnten mehrere Arbeitsgruppen zeigen, daB sich durch den differenzierten Einsatz des EEG und evozierter Potentiale verschiedene Qualitaten der Narkose verifizieren lassen und sich die Moglichkeit erOffnet, den Grad der Analgesie und BewuBtseinsausschaltung den Erfordernissen des operativen Eingriffs optimal anzupassen. Das Anasthesiemonitoring wird daher in den nachsten lahren zunehmend Eingang in den klinischen Alltag finden, auch wenn noch nicht alle damit verbundenen Fragen gelost sind. Ein anderes Einsatzgebiet fUr das Neuromonitoring ist die rechtzeitige Erken nung einer Gefahrdung des ZNS durch direkte Traumatisierung neuronaler Struk turen oder indirekt als Folge einer Ischamie. Diese Risiken fUr Gehirn und Riickenmark bestehen vor allem bei speziellen neurochirurgischen und orthopadi schen Eingriffen, aber auch in der GefaB- und Kardiochirurgie und wahrend der notfallmedizinischen Versorgung von Patienten mit Schadel-Hirn-Trauma. Mehre re Beitrage dieses Bandes dokumentieren, daB das erweiterte Neuromonitoring bereits heute entscheidende Vorteile bei der Pravention bleibender Defizite bietet und dam it die Grundlage fUr eine Verbesserung des neurologischen Outcome schafft. Wesentliche Indikationen fUr das Neuromonitoring in der Intensivmedizin sind die Beurteilung der ZNS-Funktion bewuBtloser Patienten sowie die Optimierung der Schmerztherapie und Sedierung. Bei der Diagnostik und bei der Beurteilung der Prognose komatoser Zustande schafft das neurophysiologische Monitoring durch objektive Kriterien zusatzliche Sicherheit zur klinisch-neurologischen Einschatzung anhand verschiedener Scores. VI Vorwort Das EEG und die Ableitung evozierter Potentiale - erganzt durch die transkra nielle Dopplersonographie - sind dariiber hinaus entscheidende Parameter fUr die Hirntodbestimmung. Die ganze Problematik einer "objektiven" Algesimetrie bis hin zur bedarfsgerechten Steuerung der Analgosedierung ist schlieBlich ein wichtiges, aber bisher noch nicht zufriedenstellend gelostes Aufgabenfeld in der Intensiv medizin. Wer das Neuromonitoring verstehen und indikationsgerecht einsetzen will, muB die anatomischen, physiologischen und pathophysiologischen Gegebenheiten der zentralnervosen Reizleitung, die Problematik der Schmerzwahrnehmung und die Hauptmechanismen akuter Hirnschaden sowie die therapeutischen Moglichkeiten kennen. Der Vermittlung dieser Grundlagen wird daher im vorliegenden Buch breiter Raum eingeraumt. Neben dem EEG und evozierten Potentialen wird im iibrigen die gesamte Bandbreite an Uberwachungsmoglichkeiten des ZNS, ausge hend von klinisch-neurologischen Untersuchungsverfahren iiber morphologisch bildgebende, hamodynamische und metabolische bis hin zu funktionellen vorgestellt und eingehend diskutiert. Wir hoffen, mit diesem Band - auch im Hinblick auf ein wachsendes KostenbewuBtsein - einen Beitrag zur Validierung des Neuromonito rings zum Nutzen der Patienten in der operativen Medizin zu leisten. Unser besonderer Dank gilt allen Teilnehmern an der Workshopveranstaltung fUr ihre engagierte Mitarbeit und fUr ihre Bereitschaft, ihre Referate im Sinne des didaktischen Konzepts dieser Publikation griindlich aufzubereiten. Folgenden Firmen danken wir fUr ihre groBziigige Unterstiitzung, mit der sie die Ausrichtung des Workshops und die Herausgabe des Buches ermoglicht haben: Abbott GmbH, Wiesbaden; Biotest Pharma GmbH, Dreieich; Dragerwerk AG, Liibeck; Hoffmann LaRoche AG, Grenzach-Wyhlen; Janssen GmbH, Neuss; Kabi Pharmacia GmbH, Erlangen; MediSyst GmbH, Linden; Peter von Berg GmbH, Kirchseeon; Siemens AG, Erlangen und Zeneca GmbH, Heidelberg. Unser Dank gilt schlieBlich auch den Mitarbeitern des Springer-Verlages fUr die gute Zusammenarbeit bei der Druckle gung dieses Bandes und des sen angemessene Ausstattung. Erlangen, im Marz 1994 E. Riigheimer M. Dinkel Inhaltsverzeichnis A. Grundlagen Anatomie und Physiologie der zentralnervosen afferent en und efferenten Reizleitung D. Claus........................................................ 3 Zur Pathophysiologie von Hauptmechanismen akuter Hirnschaden U. Zwiener, R. Bauer, M. Eiselt ..................................... 17 Gehirnprotektion: Theorie, Experiment, Klinik H. Schmitt ...................................................... 27 B. Untersuchungsmethoden: Klinik, bildgebende Verfahren, Stoffwechsel Die Bedeutung von Anamnese und klinisch-neurologischem Untersuchungs befund fUr das Neuromonitoring in Anasthesie und Intensivtherapie B. Neundorfer, M. J. Hilz .......................................... 43 Computertomographie und Magnetresonanztomographie in der neurologischen und neurochirurgischen Intensiviiberwachung W.Huk ......................................................... 52 Tomographische Messung von Hirndurchblutung und Hirnstoffwechsel K. Herholz, W.-D. Heiss. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 58 Zerebrovenose Oxymetrie A. Unterberg, G. H. Schneider, A. v. HeIden, W. R. Lanksch 74 C. Untersuchungsmethoden: Intrakranielle Hamodynamik, Hirnfunktion Die Messung des intrakraniellen Druckes E. Pfenninger .................................................... 85 Die Bedeutung der transkraniellen Dopplersonographie als nichtinvasives Untersuchungsverfahren in Anasthesie und Intensivmedizin W. Schregel ..................................................... 104 VIII Inhaltsverzeichnis Neurophysiologisches Monitoring in der perioperativen Phase: Grundlagen und Problematik M. Dinkel ....................................................... III Neurophysiologisches Monitoring: technische Moglichkeiten G. Pfurtscheller .................................................. 124 D. Intraoperatives Neuromonitoring: Neuroanasthesie Zerebrale Effekte volatiler und intravenoser Anasthetika J.-P. Jantzen ..................................................... 137 Neurophysiologisches Monitoring bei intrakraniellen und spinalen Eingriffen J. Schramm, J. Zentner ............................................ 156 Erweitertes anasthesiologisches Monitoring bei speziellen Eingriffen am ZNS H. Strauss ....................................................... 174 E. Intraoperatives Neuromonitoring: Spezielle Anwendungsgebiete Monitoring und Narkosefiihrung bei Epilepsie aus der Sicht des Neurologen H. Stefan, U. Neubauer, M. Weis, L. Wolfel .......................... 195 Neurophysiologisches Monitoring bei kardiochirurgischen Eingriffen W. Engelhardt ................................................... 201 Risikominimierung in der GefaBchirurgie durch neurophysiologisches Monitoring M. Dinkel, H. Schweiger, E. Rugheimer .............................. 208 F. Neuromonitoring auf der Intensivstation Neurologisches Basismonitoring und notfallmedizinische Erstversorgung bei Patienten mit Schadel-Him-Trauma E. Pfenninger .................................................... 229 Zerebrale Uberwachung auf der Intensivstation W. H. Loffler .................................................... 245 EEG-Monitoring zur Uberwachung und Steuerung der Sedierung auf der Intensivstation I. Pichlmayr ..................................................... 253 Prognosebeurteilung und Himtoddiagnostik auf der Intensivstation G. Schwarz, G. Litscher, G. Pfurtscheller, A. Lechner, E. Rumpl, W. F. List. 262 Inhaltsverzeichnis IX G. Anasthesiemonitoring Wirkmechanismen der Narkotika auf den verschiedenen Ebenen des zentralen Nervensystems B. W. Urban ..................................................... 277 Brauchen wir eine Objektivierung der "Narkosetiefe"? H.-D. Kamp ..................................................... 293 Die Problematik subjektiver und objektiver Schmerzmessung beim Menschen H. O. Handwerker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 300 EEG-Monitoring zur Quantifizierung der "Narkosetiefe"; Moglichkeiten und Grenzen 1. Schuttler ...................................................... 306 Akustisch evozierte Potentiale mittlerer Latenz und intraoperative Wahrnehmung D. Schwender, C. Madler, S. Klasing. E. Poppel, K. Peter ............... 319 Algesimetrie durch schmerzkorrelierte evozierte Potentiale G. Kobal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 334 Sachverzeichnis ..................................................... 343 Verzeichnis der Referenten und Diskussionsteilnehmer Ahnefeld, F. w., Prof. Dr. med. Dr. h. c. Hecker, E., Dr. Ing. Universitatsklinik fUr Anasthesiologie, Dragerwerk AG, Klinikum der Universitat Ulm, Moislinger Allee 53-55, D-23558 Liibeck Steinhavelstr. 9, D-89075 Ulm Herholz, K., Priv.-Doz. Dr. med. Bergmann, H., Prof. Dr. med. Max-Planck-Institut fUr Ludwig-Boltzmann-Institut Neurologische Forschung und fUr experimentelle Anaesthesiologie Neurologische Universitatsklinik, und intensivmedizinische Forschung, Gleueler Str. 50, D-50931 Kaln Bereich Linz, Krankenhausstr. 9, A-4020 Linz Huk, w., Prof. Dr. med. Abteilung fUr Neuroradiologie, Claus, D., Prof. Dr. med. Neurochirurgische Klinik, Neurologische Klinik mit Poliklinik, Universitat Erlangen-Niirnberg, Klinikum der Universitat Schwabachanlage 6, D-91054 Erlangen Erlangen-Niirnberg, Jantzen, J.-P., Priv.-Doz. Dr. med. Schwabachanlage 6, D-91054 Erlangen Stadt. Krankenhaus Nordstadt, Dick, w., Prof. Dr. med. Dr. h. c. Haltenhoffstr. 41, D-30167 Hannover Klinik fUr Anasthesiologie, Kamp, H.-D., Prof. Dr. med. Klinikum der Klinik fUr Anasthesiologie J ohannes-Gutenberg-U niversitat, und Operative Intensivmedizin, Langenbeckstr. I, D-55131 Mainz Zentralkrankenhaus, St.-Jiirgen-Str., D-28205 Bremen Dinkel, M., Dr. med. Institut fUr Anaesthesiologie, Klinikum Kilian, J., Prof. Dr. med. der Universitat Erlangen-Niirnberg, Universitatsklinik fUr Anasthesiologie, Krankenhausstr. 12, D-91054 Erlangen Klinikum der Universitat Ulm, Prittwitzstr. 43, D-8907S Ulm/Donau Engelhardt, W., Priv.-Doz. Dr. med. Institut fUr Anasthesiologie, Kobal, G., Prof. Dr. med. Klinikum der Universitat Wiirzburg, Institut fUr Pharmakologie Josef-Schneider-Str. 2, D-97080 Wiirzburg und Toxikologie, Universitat Erlangen-Niirnberg, Halmagyi, M., Prof. Dr. med. Universitatsstr. 22, D-91OS4 Erlangen Klinik fUr Anasthesiologie, Klinikum der List, w., Prof. Dr. med. J ohannes-Gutenberg-U niversitat, Universitatsklinik fUr Anasthesiologie, Langenbeckstr. I, D-55131 Mainz Auenbrugger Platz 29, A-8036 Graz Handwerker, H. 0., Prof. Dr. med. Lamer, w. H., Prim. Dr. Institut fUr Physiologie Institut fUr Anasthesiologie und Biokybernetik, und Intensivmedizin, Universitat Erlangen-Niirnberg, Wagner-Jauregg-Krankenhaus, Universitatsstr. 17, D-91054 Erlangen A-4020 Linz XII Verzeichnis der Referenten und Diskussionsteilnehmer Mayrhofer, 0., Prof. Dr. med. Dr. h. c. Schregel, W., Priv.-Doz. Dr. med. Germergasse 27/9, A-2500 Baden Klinik fUr Anaesthesiologie und operative Intensivtherapie, Knappschaftskrankenhaus Neubauer, 1., Dr. Bochum-Langendreer, Universitatsklinik, Dragerwerk AG, In der Schornau 23, D-44892 Bochum Moislinger Allee 53-55, D-23558 Lubeck Schuttler, J., Prof. Dr. med. Klinik und Poliklinik fUr Anasthesiologie Neundorfer, B., Prof. Dr. med. und spezielle Intensivtherapie, Neurologische Klinik mit Poliklinik, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universitat, Universitat Erlangen-Nurnberg, Sigmund-Freud-Str. 25, D-53127 Bonn Schwabachanlage 6, D-91054 Erlangen Schulte am Esch, J., Prof. Dr. med. Pasch, T., Prof. Dr. med. Abt. fUr Anasthesiologie, Institut fUr Anasthesiologie, Universitatskrankenhaus Eppendorf, Universitatsspital, Martinistr. 52, D-20251 Hamburg Ramistr. 100, CH-8091 Zurich Schwarz, G., Univ.-Doz. Dr. med. Universitatsklinik fUr Anasthesiologie, Peter, K., Prof. Dr. med. Dr. h.c. Auenbrugger Platz 29, A-8036 Graz Institut fUr Anasthesiologie, Klinikum GroBhadern, Schwender, D., Priv.-Doz. Dr. med. Marchioninistr. 15, D-81377 Munchen Institut fUr Anasthesiologie, Klinikum GroBhadern, Pfenninger, E., Priv.-Doz. Dr. med. Marchioninistr. 15, D-81377 Munchen Universitatsklinik fUr Anasthesiologie, Stefan, H., Prof. Dr. med. Klinikum der Universitat Ulm, Neurologische Klinik mit Poliklinik, Steinhovelstr. 9, D-89075 Ulm Klinikum der Univ. Erlangen-Nurnberg, Schwabachanlage 6, D-91054 Erlangen Pfurtscheller, E., Prof. Dr. med. Abt. Med. Informatik, Steinbereithner, K., Prof. Dr. med. Dr. h.c. Institut fUr Elektro-und biomed. Technik, Ludwig-Boltzmann-Institut fUr Progmannstr. 41, A-8010 Graz Experimentelle Anaesthesiologie und Intensivmedizinische Forschung, Pichlmayr, 1., Prof. Dr. med. Spitalgasse 23, A-1090 Wien Zentrum Anasthesiologie, Abt. IV, Strauss, H., Dr. med. Medizinische Hochschule Hannover, Institut fUr Anaesthesiologie, Klinikum Krankenhaus Oststadt, der Universitat Erlangen-Nurnberg, Podbielskistr. 380, D-30659 Hannover Krankenhausstr. 12, D-91054 Erlangen Rugheimer, E., Prof. Dr. med. Unterberg, A., Prof. Dr. med. Institut fUr Anaesthesiologie, Klinikum Abt. fUr Neurochirurgie, der Universitat Erlangen-Nurnberg, Neurochirurgische-Neurologische Klinik, Krankenhausstr. 12, D-91054 Erlangen Universitatsklinikum Rudolf-Virchow, FU Berlin, Schadlich, M., Prof. Dr. med. Augustenburger Platz I, D-13353 Berlin Zollbrucker Str. 4, D-13156 Berlin Urban, B. W., Prof. Dr. med. Klinik und Poliklinik fUr Anasthesiologie Schmitt, H., Dr. med. und spezielle Intensivtherapie, Institut fUr Anaesthesiologie, Klinikum Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universitat, der Universitat Erlangen-Nurnberg, Sigmund-Freud-Str. 25, D-53127 Bonn Krankenhausstr. 12, D-91054 Erlangen Zwiener, U., Prof. Dr. sc. med., Dr. phil. Schramm, J., Prof. Dr. med. Institut fUr pathologische Physiologie, Neurochirurgische Klinik, Medizinische Fakultat, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universitat, Friedrich-Schiller-Universitat Jena, Sigmund-Freud-Str. 25, D-53127 Bonn Lobderstr. 3, D-07743 Jena