Schädel-Hirn-Trauma (CCI): Klassifizierung, Ätiologie, Symptome, Behandlung

Eine Schädel-Hirn-Verletzung ist eine Schädigung der Knochen des Schädelgewölbes oder der Schädelbasis sowie des Gehirns selbst, die durch die Einwirkung äußerer mechanischer Faktoren auf den Kopfbereich entsteht.

Epidemiologie der traumatischen Hirnverletzung

Zu den aktuellen Trends bei traumatischen Hirnverletzungen gehören die Betroffenheit der jungen Bevölkerung im erwerbsfähigen Alter, hohe Behinderungs- und Sterblichkeitsraten sowie erhebliche Kosten für die Behandlung von Patienten mit dieser Pathologie. Jedes Jahr werden weltweit 27 Millionen neue Fälle von traumatischen Hirnverletzungen registriert, das sind etwa 400 Fälle pro 100.000 Einwohner.

Je nach Altersgruppe kann die PMT in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:

• Traumatische Hirnverletzungen bei Säuglingen, die oft mit dem Sturz eines Babys zusammenhängen;
• Traumatische Hirnverletzungen bei Jugendlichen und Erwachsenen, bei denen die Hauptursache für die Verletzungen Verkehrsunfälle sind;
• Traumata bei älteren Menschen, bei denen Stürze die häufigste Ursache für Verletzungen sind.

Außerdem gibt es geschlechtsspezifische Unterschiede im Traumamuster: Männer werden (im Durchschnitt) doppelt so häufig verletzt wie Frauen.

Die Schwere eines Schädel-Hirn-Traumas zeigt sich in der hohen Sterblichkeitsrate: etwa 10 Todesfälle pro 100.000 Einwohner pro Jahr aufgrund eines Schädel-Hirn-Traumas, wobei etwa 70 % der Patienten sterben, bevor sie eine qualifizierte medizinische Versorgung erhalten.

Ätiologie der traumatischen Hirnverletzung

Die häufigsten ätiologischen Faktoren für traumatische Hirnverletzungen:

1. Stürze (40-50 % aller Kopfverletzungen);
2. Straßenverkehrsunfälle (20-30 % aller Kopfverletzungen);
3. Vorsätzliche Zufügung von Körperverletzungen;
4. Berufsbedingte Verletzungen.

Der Beitrag verschiedener ätiologischer Faktoren zur Entstehung von Hirnverletzungen variiert je nach Einkommen, geografischer Lage und politischer Situation in einer bestimmten Region.

Pathogenese der traumatischen Hirnverletzung

Die unmittelbare Einwirkung verschiedener mechanischer Faktoren, zu denen Stoß- und Beschleunigungs- und Verzögerungsmechanismen gehören, kann zwei Arten von primären Hirnschäden verursachen: fokale und diffuse.

Schock- und Aufprallmechanismus

Der Schock-Aufprall-Mechanismus verursacht fokale Hirnverletzungen durch den Aufprall mechanischer Energie auf einen versteiften Schädel, was zu einer Verletzung der Weichteile des Kopfes, der Schädelknochen und des Gehirns im Kontaktbereich mit dem traumatischen Ereignis führt.

Aufgrund biophysikalischer Besonderheiten des Schädels kommt es zu einem kurzzeitigen Druckabfall an der Stelle des Gegenstoßes, es bilden sich Kavitationsreaktionen, die zu einer Traumatisierung des Gehirns an einer dem Traumaeinwirkungspunkt entgegengesetzten Stelle führen. Dieser Mechanismus der Traumatisierung liegt der Pathogenese traumatischer intrakranieller Hämatome, Hirnprellungen, Schädelknochenbrüche und traumatischer Subarachnoidalblutungen zugrunde, die in unseren 3D-Modellen dargestellt werden:

Mechanismus zur Beschleunigung und Verzögerung

Der Beschleunigungs-Verzögerungs-Mechanismus resultiert aus der Einwirkung aufeinander folgender Beschleunigungskräfte auf den Kopf, gefolgt von einer plötzlichen Verlangsamung. Bei diesem mechanischen Aufprall kommt es zu einem Mikrotrauma in dem Bereich, der die Gehirnhälften und den Hirnstamm verbindet. Dieser Mechanismus liegt der Pathogenese der Gehirnerschütterung und der diffusen axonalen Hirnschädigung zugrunde.

Klassifizierung von traumatischen Hirnverletzungen

1. Nach Art der biomechanischen Wirkung
   1. Stossfest;
   2. Beschleunigung-Verzögerung.
2. Nach Art des Schadens
   1. Fokal – basierend auf einem Schock-Aufprall-Mechanismus der Verletzung;
   2. Diffus – basierend auf dem Mechanismus der Beschleunigung und Verzögerung.
3. Aufgrund der Art der Schädigung
   1. Offen – das Vorhandensein einer Aponeurosenverletzung;
   2. Geschlossen – die Aponeurose ist intakt;
   3. Penetrierend – Schädigung der Dura mater;
   4. Nicht durchdringend – die Dura mater ist intakt.
4. Nach Schweregrad (Glasgow Coma Scale)
   1. Leicht (13-15 Punkte);
   2. Mittel (9-12 Punkte);
   3. Schwerwiegend (3-8 Punkte).
5. Klinische Formulare
   1. Gehirnerschütterung;
   2. Hirnprellung:
      1. Mildes Niveau;
      2. Mittlerer Grad;
      3. Schwerer Grad.
   3. Diffuse axonale Schäden;
   4. Zerebrale Kompression (akut, subakut, chronisch).
6. Nach dem Grad der Erholung (Glasgow Outcome Scale)
   1. Vollständige Genesung – vollständige Wiederherstellung der Arbeitsfähigkeit des Patienten;
   2. Eine gute Erholung ist ein geringes neurologisches Defizit, das das tägliche Leben nicht beeinträchtigt;
   3. Milde Nicht-Selbstständigkeit – Möglichkeit eines Berufswechsels, spezialisierte Beschäftigung;
   4. Mäßige Nicht-Selbstversorgung – teilweise Beeinträchtigung der Selbstversorgung;
   5. Schwere, nicht selbständige, signifikante neurologische Defizite, die eine ständige Betreuung erfordern;
   6. Neuromuskuläres Versagen – Notwendigkeit einer kontinuierlichen Betreuung auf der Neugeborenenintensivstation;
   7. Ein vegetativer Zustand ist das Fortbestehen von Wach- und Schlafzyklen ohne Anzeichen von Bewusstsein oder Kontakt;
   8. Tödlich – der Tod des Patienten.

Klinische Manifestationen eines Schädel-Hirn-Traumas

Die Symptomatik von Schädel-Hirn-Verletzungen ist sehr vielfältig und hängt von der Schwere der Verletzung und der Lokalisierung des Herdes in Bezug auf wichtige Funktionsbereiche des Gehirns ab.

• Alle Arten von traumatischen Hirnverletzungen gehen mit einem Bewusstseinsverlust einher, der je nach Grad der Hirnschädigung von einigen Sekunden bis zu mehreren Tagen oder sogar Wochen dauern kann.
• Neurologische Defizite unterschiedlicher Art treten aufgrund direkter Hirnschäden auf und werden in allgemeine zerebrale, fokale, Rumpf- und meningeale Symptome unterteilt.
• Zu den allgemeinen zerebralen Symptomen gehören Kopfschmerzen, Bewusstseinsstörungen, Schwindel und Erbrechen, die auf Veränderungen des intrakraniellen Drucks zurückzuführen sind, die zu einer intrakraniellen Hypertonie oder Hypotonie führen.
• Fokale Symptome stehen im Zusammenhang mit einer lokalen Schädigung von Hirnregionen, die für bestimmte Funktionen zuständig sind. Dazu gehören:
  • Psychische Störungen bei Schädigung der basalen Teile des Frontallappens.
  • Paresen oder Lähmungen mit Schädigung des motorischen Kortex oder der kortikospinalen Bahnen.
  • Empfindungsstörungen bei Schädigung des Gyrus postcentralis oder der konduktiven Bahnen.
  • Aphasische Störungen bei Schädigung des Broca- und Wernicke-Areals.
  • Gesichtsfeldausfälle mit Schädigung der Okzipitallappen oder der optischen Ausstrahlung.
• Zu den Stammsymptomen bei traumatischen Hirnverletzungen gehören Schädigungen des Mittelhirns, die sich durch okulomotorische Störungen und die Entwicklung eines bulbären Syndroms (Dysphonie, Dysarthrie, Dysphagie) aufgrund einer Schädigung der kaudalen Nervenkerne auf der Ebene des Hirnstamms äußern.
• Hypothalamische Störungen treten auf, wenn der Hypothalamus durch basale Hirnkontusionen, massive intrakranielle Hämatome oder Schädelbasisfrakturen geschädigt wird. Diese Symptome äußern sich durch Störungen der Blutosmolarität und autonome Störungen.
• Meningeale Symptome sind auf eine Reizung der Hirnhäute durch eine intrakranielle Blutung zurückzuführen und äußern sich in einer Steifheit der Hinterkopfmuskulatur, abnormen meningealen Zeichen, Schmerzen bei Perkussion des Kopfes und allgemeiner Hyperästhesie. Diese Symptome treten typischerweise bei einer traumatischen Subarachnoidalblutung auf, wie das nachstehende Modell zeigt.

Diagnose von Hirnverletzungen

Geschichte schreiben

Der erste und grundlegendste Schritt bei der Diagnose eines Schädel-Hirn-Traumas ist die Erhebung der Krankengeschichte (Anamnese). Es ist wichtig, den Mechanismus der Verletzung (Sturz aus der Höhe, Aufprall, Verkehrsunfall) und die seit dem Unfall verstrichene Zeit zu ermitteln. Die Bestimmung des Traumamechanismus deutet auf mögliche fokale oder diffuse Hirnschäden hin (z. B. kann ein Schlag mit einem schweren Gegenstand zu einer Fraktur der Schädelknochen führen und ein Verkehrsunfall mit Beschleunigung und Verzögerung zu diffusen axonalen Schäden).

Inspektion

Die Untersuchung des Patienten ermöglicht es, Spuren eines Kopftraumas (Abschürfungen, Hämatome, Quetschwunden) zu erkennen, was für die Differenzialdiagnose eines Schädel-Hirn-Traumas zu anderen neurochirurgischen Notfallpathologien des Gehirns äußerst wichtig ist.

Beispiele für Weichteilverletzungen, die als Folge von Kopfverletzungen auftreten können, werden in 3D-Modellen gezeigt.

Eine gründliche Untersuchung hilft auch, kombinierte Verletzungen auszuschließen, die bei diesen Patienten häufig vorkommen und die Prognose verschlechtern. Das Hauptaugenmerk des Arztes sollte auf dem Bewusstseinszustand des Patienten liegen.

Der Bewusstseinszustand der Patienten wird üblicherweise in verschiedene Kategorien eingeteilt:

• Klares Bewußtsein;
• Mäßige Betäubung;
• Tief betäuben;
• Sopore;
• Koma (mäßig, tief, gehemmt).

Glasgow-Bewusstseinsbewertungsskala (GCRS)

In der Neurochirurgie wird die Glasgow Coma Scale (GCS) zur raschen Beurteilung des Bewusstseinszustands verwendet, um den Zustand des Patienten in der Notaufnahme zu bewerten und über die weitere Behandlungstaktik zu entscheiden. Die GCS steht in direktem Zusammenhang mit der Sterblichkeit: Liegt der Bewusstseinszustand eines Traumapatienten zwischen 3 und 8 Punkten, beträgt die Sterblichkeit etwa 60 %.

Die Glasgow Coma Scale umfasst die Bewertung von 3 integralen Messgrößen: motorische Reaktion, Augenöffnung und verbaler Kontakt.

Augenöffnung (E, Augenreaktion)

• Spontan – 4 Punkte;
• Zur Rede, 3 Punkte;
• Bei schmerzhafter Reizung 2 Punkte;
• Keine Antwort – 1 Punkt.

Verbale Antwort (V, Verbale Antwort)

• Der Patient ist orientiert, die Antwort auf die gestellte Frage ist richtig und schnell – 5 Punkte;
• Desorientierter Patient, verwirrte Sprache – 4 Punkte;
• Eine verbale Einsprengsel, die Antwort entspricht nicht der Frage in Bezug auf die Bedeutung – 3 Punkte;
• Unverständliche Laute als Antwort auf eine vorgegebene Frage – 2 Punkte;
• Fehlen einer Sprachausgabe – 1 Punkt.

Motorische Reaktion (M, Motorische Reaktion)

• Ausführung von Bewegungen auf Kommando – 6 Punkte;
• Gezielte Bewegung als Reaktion auf einen schmerzhaften Reiz (Abstoßung) – 5 Punkte;
• Zucken der Gliedmaßen als Reaktion auf schmerzhafte Reize – 4 Punkte;
• Pathologische Beugung als Reaktion auf einen Schmerzreiz – 3 Punkte;
• Pathologische Ausdehnung als Reaktion auf schmerzhafte Reize – 2 Punkte;
• Mangelnde motorische Reaktion – 1 Punkt.

Die Gesamtsumme der Punktzahlen auf der SCS reicht von 3 bis 15. Diese Skala ermöglicht die Interpretation eines quantitativen Kriteriums (Punktzahl) in ein qualitatives Kriterium (Bewusstseinsgrad):

• 15 Punkte – klares Bewusstsein des Patienten;
• 14-12 Punkte – mäßige Betäubung;
• 11-10 Punkte – tiefe Betäubung;
• 9-8 Punkte – Soporus;
• 7-6 Punkte – mäßiges Koma;
• 5 zu 4 ist ein tiefes Koma;
• 3 Punkte sind ein unerschwingliches Koma.

Laboruntersuchungen

Zu den Labortests für Kopfverletzungen (traumatische Hirnverletzungen) gehören Standardtests:

• Allgemeines Blutbild (GBC);
• Biochemisches Blutbild (BAC);
• Gerinnungsbild;
• Allgemeine Urinuntersuchung (GUM);
• Bestimmung der Blutgruppe und des Rh-Faktors.

Diese Untersuchungen dienen nicht nur der Diagnosestellung, sondern auch der Beurteilung des Zustands des Patienten, der Feststellung von Komorbiditäten und der Vorbereitung eines möglichen chirurgischen Eingriffs.

Instrumentelle Methoden zur Diagnose von traumatischen Hirnverletzungen

Zu den instrumentellen Methoden zur Diagnose einer traumatischen Hirnverletzung gehören:

• Computertomographie (CT): Diese Technik gilt als Goldstandard in der Diagnose traumatischer Hirnverletzungen und kann Schädelknochenbrüche, Hirnprellungen, intrazerebrale Hämatome und pathologische Veränderungen in den Atemhöhlen erkennen. Zu den Vorteilen der CT gehören die hohe Durchführungsgeschwindigkeit sowie die hohe Empfindlichkeit und Spezifität. Es ist auch möglich, das Alter der Verletzung durch indirekte Zeichen auf dem CT zu bestimmen. Die CT wird in verschiedenen Varianten eingesetzt (native CT-Untersuchung, CT-Angiographie, CT-Zisternographie).

Unsere 3D-Modelle zeigen Frakturen des Schädelgewölbes und der Schädelbasis, die mit CT-Scans sichtbar gemacht werden können.

• Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT ist zwar teurer und zeitaufwändiger in der Durchführung, hat aber Vorteile gegenüber der CT. Sie ermöglicht eine bessere Visualisierung von Weichteilen und Hirngewebe, ohne den Patienten einer Strahlenbelastung auszusetzen. Mit der MRT lassen sich intrakranielle Hämatome in verschiedenen Stadien ihrer Entwicklung und Hirnschäden nachweisen, und sie ist die bevorzugte Methode zur Diagnose diffuser axonaler Schäden. Die MRT ermöglicht dank spezieller Programme auch eine genauere Beurteilung der Liquordynamik, ist jedoch weniger wirksam bei der Erkennung traumatischer Verletzungen der Schädelknochen. Die MRT wird mit verschiedenen Programmen durchgeführt (T1, T2 FLAIR, ADC, DWI, TOF usw.).
• Lumbalpunktion: Mit dieser zusätzlichen Technik kann eine Subarachnoidalblutung festgestellt, der Liquordruck gemessen und Komplikationen einer traumatischen Verletzung wie Meningitis, Meningoenzephalitis und Ventrikulitis ausgeschlossen werden. Die Lumbalpunktion kann auch therapeutischen Charakter haben und eine Liquorsanierung sowie die intrathekale Verabreichung von Medikamenten ermöglichen.
• Neuroendoskopische Techniken: Diese Techniken helfen, eine okkulte Liquorrhoe auszuschließen und intraoperativ die natürlichen Räume zu überprüfen, um eine anhaltende Blutung zu erkennen.

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Behandlung von Hirnverletzungen

Die Therapie eines Schädel-Hirn-Traumas (TBI) richtet sich nach dem Schweregrad, den klinischen Merkmalen, der Bewusstseinslage des Patienten und dem Vorhandensein oder Fehlen eines Hirnödems. Die Behandlungsmethoden werden in konservativ und operativ unterteilt.

Konservative Behandlungen bei traumatischen Hirnverletzungen

Die konservative Therapie eines Schädel-Hirn-Traumas ist in der Regel symptomatisch und zielt darauf ab, das Hirnödem zu kontrollieren, den intrakraniellen Druck zu senken und die Symptome zu lindern.

Die wichtigsten Gruppen von Drogen sind:

• Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAIDs): Werden zur Schmerzbehandlung bei bewussten Patienten eingesetzt.
• Antibiotika: Verschiedene Gruppen und Generationen von Antibiotika (β-Laktame, Aminoglykoside, Makrolide usw.) werden zur Vorbeugung von Eiterkomplikationen bei Patienten mit offenen oder penetrierenden Traumata und bei Patienten mit posttraumatischer eitriger Meningitis eingesetzt. Antibiotika können systemisch, intrathekal oder intraventrikulär verabreicht werden. Eine wichtige Eigenschaft ist ihre hohe Permeabilität durch die Blut-Hirn-Schranke (BHS).
• Antikonvulsiva: Carbamazepin und Valproinsäure werden zur Verhinderung von Krampfanfällen bei Patienten mit fokalen Hirnschäden eingesetzt.
• Osmotische Diuretika: Sorbitol und Mannitol werden zur Kontrolle von Hirnödemen bei schweren traumatischen Hirnverletzungen eingesetzt. Schleifendiuretika wie Furosemid können in Kombination verwendet werden.
• Barbiturate: Werden in Verbindung mit kontrollierter Hypothermie und künstlicher Hyperkapnie zur Senkung des Hirndrucks eingesetzt.

Operative Behandlungsmethoden für traumatische Hirnverletzungen

Der chirurgische Eingriff zielt darauf ab, die Faktoren zu beseitigen, die eine akute oder chronische Kompression des Gehirns verursachen. Die Taktik der chirurgischen Behandlung hängt von der Bewusstseinslage des Patienten, der Verletzungsgeschichte und den Daten der Neurobildgebung ab.

Methoden der chirurgischen Behandlung:

• Dekompressive Hemikraniektomie: Sie wird bei Patienten mit schweren traumatischen Hirnverletzungen eingesetzt, um die Kompression des Gehirns zu lindern und Ödeme und Verrenkungen zu verhindern.
• Kraniotomie mit Autokranioplastie: Bei akuter zerebraler Kompression bei bewussten Patienten wird das Substrat, das die Kompression verursacht, entfernt und anschließend eine einzeitige Autokranioplastie durchgeführt.
• Subdural-Drainage: Bei chronischer Hirnkompression (z.B. chronische subdurale Hämatome) werden ein oder zwei Fräslöcher gesetzt und die Hämatome mit einer geschlossenen Drainage abgeleitet.

Bei Patienten mit einem extrem schweren Schädelhirntrauma und einem Bewusstseinsniveau von 3 Punkten auf der Glasgow Coma Scale (GCS) (Koma im Endstadium) ist eine chirurgische Behandlung aufgrund der hohen Sterblichkeit und der schweren Behinderung kontraindiziert. Daher erfordert die Behandlung eines Schädel-Hirn-Traumas einen umfassenden Ansatz, der je nach Zustand des Patienten und den Merkmalen des Traumas sowohl konservative als auch chirurgische Methoden umfasst.