Kopftrauma und traumatische Hirnverletzung

Kopftrauma und traumatische Hirnverletzung (TBI) beschreiben Schäden an Kopfhaut, Schädel und Gehirn, die durch eine externe mechanische Kraft verursacht werden. Da das Gehirn in einem starren Schädel liegt, wird Energie, die der Schädel nicht ableiten kann, auf das Nervengewebe übertragen, was zu fokalen und diffusen Verletzungen führt und die sekundäre Kaskade von Schwellung, Ischämie und erhöhtem intrakraniellem Druck auslöst, die einen Großteil des Ergebnisses bestimmt.

Definition

Eine traumatische Hirnverletzung ist eine Funktionsstörung des Gehirns oder ein anderer Nachweis einer Hirnpathologie, die durch eine externe mechanische Kraft verursacht wird; ein Kopftrauma umfasst zusätzlich Verletzungen der darüber liegenden Kopfhaut und des Schädels. Der Schweregrad wird konventionell nach der Tiefe der Bewusstseinsstörung und dem klinischen Verlauf eingestuft.

Scope

Dieses Thema behandelt die Mechanismen von Kopfverletzungen (Aufprall, Beschleunigung-Verzögerung und Penetration), die Unterscheidung zwischen primärer und sekundärer Verletzung, die wichtigsten Läsionstypen (Kontusion, diffuse axonale Verletzung und intrakranielle Hämatome) sowie die zentrale Rolle von intrakraniellem Druck und zerebraler Perfusion. Es behandelt TBI als klinisches und methodisches Referenzthema und enthält keine Anweisungen zur Behandlung.

Core questions

• Wie erzeugen Aufprall-, Beschleunigungs-Verzögerungs- und penetrierende Kräfte unterschiedliche Hirnläsionen?
• Was unterscheidet die primäre Verletzung von der nachfolgenden sekundären Verletzungskaskade?
• Warum sind der intrakranielle Druck und der zerebrale Perfusionsdruck für das Ergebnis von zentraler Bedeutung?
• Wie wird der Schweregrad einer Verletzung klassifiziert und was beschreibt die Graduierung?

Key concepts

• Primäre und sekundäre Hirnverletzung
• Diffuse axonale Verletzung
• Zerebrale Kontusion
• Epidurales und subdurales Hämatom
• Intrakranieller Druck und die Monro-Kellie-Doktrin
• Zerebraler Perfusionsdruck
• Glasgow Coma Scale Schweregrad-Einstufung
• Zerebrale Autoregulation

Key theories

Primäre versus sekundäre Verletzung

Die primäre Verletzung ist die unmittelbare mechanische Zerstörung im Moment des Aufpralls, während die sekundäre Verletzung die nachfolgende Kaskade von Ödem, Ischämie, Exzitotoxizität und erhöhtem intrakraniellem Druck ist; ein Großteil der Begründung für Überwachung und physiologische Unterstützung zielt darauf ab, die sekundäre Verletzung zu begrenzen.

Monro-Kellie-Doktrin

Da das Cranium ein festes Volumen ist, das Gehirn, Blut und Liquor enthält, muss eine expandierende Masse oder Schwellung durch die Verdrängung der anderen Kompartimente ausgeglichen werden; sobald die Kompensation erschöpft ist, steigt der intrakranielle Druck steil an, was die konzeptionelle Grundlage für die Überwachung und Behandlung der intrakraniellen Hypertonie bildet.

Mechanisms

Externe Kräfte verletzen das Gehirn durch direkten Aufprall, schnelle Beschleunigung-Verzögerung und Penetration. Aufprall- und Kontaktkräfte verursachen Schädelbrüche und fokale Kontusionen, auch an Stellen, die dem Aufprallpunkt gegenüberliegen. Rotationsbeschleunigung schert Axone über die Bahnen der weißen Substanz, das Substrat der diffusen axonalen Verletzung. Gefäßrupturen führen zu epiduralen, subduralen und intraparenchymalen Hämatomen. Diese primären Läsionen lösen eine sekundäre Kaskade von zytotoxischem und vasogenem Ödem, Exzitotoxizität und gestörter Autoregulation aus; innerhalb der festen Schädelhöhle (Monro-Kellie-Doktrin) erhöht das expandierende Volumen den intrakraniellen Druck, was den zerebralen Perfusionsdruck senkt und Ischämie und Herniation verursachen kann. Die Begrenzung dieser sekundären Verletzung ist das übergeordnete Ziel der physiologischen Überwachung und Unterstützung.

Clinical relevance

Kopftrauma und TBI sind Hauptursachen für Tod und langfristige Behinderung, und der Rahmen der primären versus sekundären Verletzung erklärt, warum dem intrakraniellen Druck, der Perfusion und der Vermeidung von Hypoxie und Hypotonie so viel Aufmerksamkeit geschenkt wird. Dieser Eintrag beschreibt die Pathophysiologie und Klassifikation von Hirnverletzungen zu Referenz- und Bildungszwecken; er ist kein Protokoll für die individuelle Beurteilung oder Behandlung.

Epidemiology

TBI gehört weltweit zu den häufigsten Ursachen für verletzungsbedingten Tod und Behinderung. Sie betrifft alle Altersgruppen, mit Höhepunkten bei jungen Erwachsenen und bei älteren Menschen nach Stürzen. Die Mechanismen variieren je nach Umgebung, wobei Stürze und Verkehrsunfälle in zivilen Populationen dominieren und Explosions- und ballistische Verletzungen in Konflikten wichtig sind. Selbst leichte TBI ist häufig und kann bei einer Untergruppe von Patienten anhaltende Symptome hervorrufen.

Evidence & guidelines

Die Leitlinien der Brain Trauma Foundation (Carney, 2017) fassen die Evidenz für das Management schwerer TBI zusammen, einschließlich Schwellenwerten für den intrakraniellen und Perfusionsdruck. Die randomisierte BEST TRIP-Studie (Chesnut, 2012) verglich die durch intrakranielle Drucküberwachung geleitete Versorgung mit der durch klinische Untersuchung und Bildgebung geleiteten Versorgung und beeinflusste die Debatte darüber, wie die Überwachung die Behandlung steuern sollte. Narrative Synthesen (Maas, 2008; Stocchetti, 2014) beschreiben die Pathophysiologie und das Management der intrakraniellen Hypertonie.

History

Das moderne Verständnis von TBI entwickelte sich aus der Neurochirurgie des 20. Jahrhunderts und aus der Standardisierung der Schweregradbeurteilung durch die Glasgow Coma Scale. Die Konzepte der sekundären Verletzung und des Managements des intrakraniellen Drucks prägten die Versorgung ab den 1970er Jahren neu, und aufeinanderfolgende Leitlinien der Brain Trauma Foundation konsolidierten die Evidenzbasis. Randomisierte Studien wie BEST TRIP führten später zu einer Neubewertung, wie intensiv physiologische Variablen überwacht und angestrebt werden sollten.

Debates

Sollte die Behandlung schwerer TBI durch intrakranielle Drucküberwachung geleitet werden?

Eine randomisierte Studie ergab, dass die durch intrakranielle Drucküberwachung geleitete Versorgung in der untersuchten Umgebung der durch serielle klinische Untersuchung und Bildgebung geleiteten Versorgung nicht überlegen war, was eine fortlaufende Diskussion über die Rolle und die Schwellenwerte der invasiven Überwachung auslöste.

Key figures

• Andrew I. R. Maas
• Nino Stocchetti
• Randall M. Chesnut
• Graham Teasdale

Seminal works

• maas-2008
• carney-2017
• chesnut-2012

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen primärer und sekundärer Hirnverletzung?

Die primäre Verletzung ist der unmittelbare mechanische Schaden im Moment des Aufpralls, der zum Zeitpunkt der Vorstellung bereits eingetreten ist; die sekundäre Verletzung ist die Kaskade von Schwellung, reduzierter Perfusion und Ischämie, die sich danach entwickelt und im Mittelpunkt vieler Überwachungs- und physiologischer Unterstützungsmaßnahmen steht.

Warum ist der intrakranielle Druck nach einer Kopfverletzung so wichtig?

Da das Gehirn in einem starren Schädel eingeschlossen ist, erhöht eine Schwellung oder ein expandierendes Gerinnsel schließlich den intrakraniellen Druck, was den Druck, der das Blut zum Gehirn treibt, senkt und Ischämie und Herniation verursachen kann; deshalb sind Perfusion und Druck zentrale Anliegen bei schweren Verletzungen.