Leitthema

Anaesthesisthttps://doi.org/10.1007/s00101-017-0356-7

© Springer Medizin Verlag GmbH 2017

P. Michels1 · A. Bräuer1 · M. Bauer1 · M. Söhle2

1 Klinik für Anästhesiologie, UniversitätsklinikumGöttingen, Göttingen, Deutschland2 Klinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, UniversitätsklinikumBonn, Bonn, Deutschland

NeurophysiologischesMonitoring bei operativenEingriffen

Wolfgang Dick schrieb 1988 u. a. folgen-de Geleitworte in Cerebrales Monitoringin der Anästhesie:

Möge dieses Buch dazu beitragen, dasBewußtsein um die Notwendigkeit descerebralen Monitorings nicht nur für be-stimmte Eingriffe, sondern generell inder Anästhesie zu wecken, die Kenntnisseund dasMethodenreservoir des cerebralenMonitorings zu erweitern und insbeson-dere die anstehenden Probleme zu lösen[7].

Hintergrund

Die intraoperative Überwachung derPatienten beschränkte sich trotz desoben genannten Zitats noch über vieleJahre regelmäßig auf die klinische Be-obachtung sowie das Monitoring vonElektrokardiogramm (EKG), Blutdruckund peripherer arterieller Sauerstoff-sättigung. Mithilfe dieser gewonnenenInformationen wurde eine perioperativeTherapie gesteuert, die die adäqua-te Perfusion und Sauerstoffversorgungdes Organismus aufrechterhalten sollte.Ebenso wurde gehofft, mit diesen Wer-ten eine Aussage über die „Narkosetiefe“ableiten zu können. Eine direkte Über-wachung des Versorgungs- und Funkti-onszustandes des zentralen (ZNS) unddes peripheren (PNS) Nervensystemswar mithilfe dieser Standardverfahrenjedoch nicht möglich. In den letzten Jah-ren erfuhr das Spektrumder perioperativeingesetzten Monitoring-Verfahren, mitdenen sowohl der Anästhesist als auchder Chirurg einzelne ZNS- oder PNS-Funktionenüberwachenkann, einedeut-

liche Erweiterung. So besteht nun z. B.die Darstellungsmöglichkeit der Aus-wirkungen der eingesetzten Anästhetikaoder der operativen Manipulation aufdas Nervensystem.

Auch halten zunehmend MethodenEinzug in den anästhesiologischen All-tag, die in enger Abstimmung mit demChirurgen das operative Vorgehen di-rekt beeinflussen können. So könnendurch den Einsatz von Verfahren wieElektromyographie (EMG) und/oderAbleitung evozierter Potenziale (EP)Reaktionen der neuronalen Erregungsichtbar gemacht werden, die ansonstenaus verschiedenen Gründen (z. B. ste-rile Abdeckung, Lagerung, Stärke derReizantwort) für den Operateur nichterkennbar wären. Ergänzend ermögli-chen diese Verfahren die Lokalisationsonst schwer identifizierbarerneuronalerStrukturen imOperationsgebiet, die eineerhebliche funktionelle Bedeutung fürden Patienten besitzen. Damit könnensowohl die chirurgische Resektion desGewebes gezielt beschränkt als auch dasfunktionelle Ergebnis für den Patientenverbessert werden. Ergänzend kann z. B.eine Schädigung des ZNS durch eineperfusionsbedingte Minderversorgung(Hypotonie, Abklemmmanöver einerArterie) erkannt, folgend gemindertoder vermieden werden.

Das intraoperative neurophysiologi-sche Monitoring (IONM) kommt alsoinsbesondere zum Einsatz, wenn durchdie perioperative Situation eloquenteHirnareale oder neuronale Strukturenin ihrer Integrität gefährdet sind.

Anwendungsgebiete

Bei der Betrachtung der Anwendungs-gebiete des IONM wird prinzipiell un-terschieden zwischen Methoden zur:4 Identifikation neuronaler Strukturen

im Operationsgebiet (z. B. EMG oderkortikales „mapping“),

4 Funktionsüberwachung nervalerStrukturen (z. B. prozessiertes Elek-troenzephalogramm [pEEG]),

4 Detektion drohender oder manifesterSchäden neuronaler Strukturen (z. B.EMG, EP, Nahinfrarotspektroskopie[NIRS]).

Diese Einteilung ist nicht als starr zu ver-stehen, sondern besitzt fließende Über-gänge.

Prozessiertes Elektro-enzephalogramm

Das pEEG ist wahrscheinlich das amhäufigsten genutzte IONM und wirdoftmals als Instrument zur Messungder „Narkosetiefe“ angesehen. Narkosebesteht jedoch im Grundsatz aus denKomponenten Hypnose, Analgesie undMuskelrelaxation, wobei die eingesetz-ten Anästhetika diese 3 Komponen-ten in sehr unterschiedlichem Ausmaßbeeinflussen. Während der Grad derMuskelrelaxation über die Relaxometriesehr gut überwacht werden kann [22],steckt das Analgesie-Monitoring nochin den Anfangsstadien. Hierfür stehenzwar entsprechende kommerzielle Sys-teme zur Verfügung, diese haben aberbisher nicht den Weg in die klinischeRoutine gefunden [38]. Ein pEEG al-

Der Anaesthesist

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Abb. 19 Elek-troenzephalogra-phie(EEG)-Stadien.aBeta-EEG:hochfre-quentes EEG-Signalmit kleiner Ampli-tude,bDelta-EEG:niederfrequentesEEG-Signalmitgroßer Amplitude,c „Burst-suppres-sion“-Muster:Nulllinien-EEGimWechselmit„bursts“ elektrischerAktivität

lein kann also nur die Überwachungder Teilnarkosekomponente „Hypnose“ermöglichen [4].

Der Vorteil dieses Informationsge-winns besteht darin, die hypnotischeKomponente einer Narkose gezielt ti-trieren zu können. Hierdurch soll ei-nerseits eine zu hohe Hypnotikagabeverhindert werden, die zu übermäßigenBlutdruckabfällen führt und möglicher-weise das Risiko für das Auftreten einespostoperativen Delirs erhöht [24, 28,35]. Andererseits soll das Risiko einerintraoperativen Wachheit („awareness“oder „recall“) durch eine zu geringeHypnotikagabe minimiert werden [25].

» Anwendung des pEEGreduziert Anästhetikaverbrauchund stabilisiert Hämodynamik

In zahlreichen Studien konnte gezeigtwerden, dass durch die Anwendung despEEG der Anästhetikaverbrauch redu-ziert und die Aufwachzeiten verkürztwerden sowie die „Hämodynamik“ sta-biler ist.

Da die Problematik einer zu geringenHypnosetiefe mit einhergehender un-erwünschter intraoperativen Wachheit(Awareness) bei bestimmten Patienten-gruppen ausgeprägter ist, besteht die

Indikation insbesondere bei kardiochir-urgischen Eingriffen, Polytraumaversor-gung und Narkosen zur Sectio caesarea.Im Vergleich zur balancierten Anästhe-sie ist eine totale intravenöse Anästhesie(TIVA) nicht per se mit einem erhöh-ten Awareness-Risiko verbunden, wohlaber fehlt bislang in der klinischenRoutine die Möglichkeit zur endtidalenÜberwachung der Anästhetikakonzen-tration. Das pEEG dient gewissermaßenals Ersatz für die endtidale Messungund quantifiziert direkt die hypnotischeWirkung des Propofols.

Die Anwendung des pEEG wird fürfolgende Patientengruppen empfohlen[9, 26]:4 Patienten bei kardiochirurgischen

Eingriffen,4 Patienten mit früherer Awareness,4 Patienten mit Alkohol- oder Opiat-

missbrauch,4 alte Patienten,4 Patienten mit schwerwiegenden

Begleiterkrankungen,4 Patienten, bei denen die TIVA als

Anästhesieform eingesetzt wird.

Diese Empfehlungen konzentrieren sichauf die Anwendung des pEEG bei denHauptrisikogruppen für intraoperativeWachheit (Awareness). Allerdings wirddie Vermeidung von intraoperativer

Wachheit durch den Einsatz des pEEGin der Literatur durchaus kontroversdiskutiert [2] und konnte auch nicht inallen Studien belegt werden.

Da gegen die Anwendung des pEEGprinzipiell keine Kontraindikation be-steht, kann diese Information über dieHypnosetiefe für den Anästhesisten beijedem Patienten ein weiterer Informati-onsbaustein fürdie patientenindividuelleDurchführung der Anästhesie sein.

Das pEEG kann jedoch keine Vor-aussagen über die Hypnosetiefe in dennächstenMinuten treffen, sondern zeigt,technisch bedingt, mit einer gewissenzeitlichen Verzögerung, welche Hypno-setiefe in der Vergangenheit geherrschthat [16]. Aus diesem Grund ist zur Ti-trierung der Hypnotikagabe sowohl deraktuelle Indexwert als auch der zeitlicheVerlauf im Trend zu beachten.

Das pEEG erlaubt ebenso keine Vor-aussagen, ob auf einen bestimmten chi-rurgischen Reiz eine motorische Reak-tion erfolgen wird oder nicht. Dies ist,vereinfacht gesagt, ein spinales Gesche-hen, das hauptsächlich mit Nozizeptionund Analgesie, aber weniger mit Hypno-se zu tun hat.

Funktionsprinzip gebräuchlicherpEEG-Monitore

Die gebräuchlichsten pEEG-Monitoreerfassen das EEG-Signal der Rinde desFrontalhirns, das aus einem Summati-onspotenzial der großen Pyramidenzel-len derHirnrinde entsteht, die wiederumdurch tiefer liegende Strukturen modu-liert werden.

Die Frequenzen des EEGwerdenwill-kürlich in folgende 4 Bereiche eingeteilt:4 Beta-Frequenzband: >13Hz,4 Alpha-Frequenzband: 8–13Hz,4 Theta-Frequenzband: 4–8Hz,4 Delta-Frequenzband: 0,5–4Hz.

Im Rahmen einer Narkoseinduktionwechselt typischerweise das EEG-Mus-ter mit zunehmender Hypnose vomBeta- zum Delta-EEG. Bei noch tiefererHypnose kommt es zunächst zu einem„Burst-suppression“-Muster und folgendzu einem isoelektrischen EEG. DieseEEG-Muster können im Roh-EEG, dasein pEEG-Monitor neben den Indexwer-

Der Anaesthesist

ten immer anzeigen sollte, problemloserkannt werden ([12]; . Abb. 1).

Anhand eines bereits während derNarkoseinduktion abgeleiteten EEG-Monitorings können die Kurvenverän-derungen zwischen Beta- und Delta-EEG regelmäßig beobachtet werden, so-dass der Anästhesist mehr Erfahrungund damit Sicherheit in der Erkennungder Rhythmen gewinnen kann.

Prozessierung des Elektro-enzephalographiesignals

Nachdem mithilfe verschiedener Fil-ter offensichtliche Artefakte eliminiertwurden, wird das EEG-Signal gemäßherstellereigenen Algorithmen mittelskomplexer mathematischer Verfahrenwie z. B. einer Fast-Fourier-Transforma-tion oder Bispektralanalyse analysiertund die Hypnosetiefe als ein Wert zwi-schen 0 und 100 angegeben. Hierbeientspricht ein Wert von 0 einem isoelek-trischen EEG, ein Wert von 100 demZustand kompletterWachheit.DieWertedazwischen sind jedoch nicht zwischenden einzelnen Geräten und Herstellernvergleichbar, sodass als Zielwerte ei-nes entsprechenden Hypnosestadiumsstets die Angaben des Geräteherstellersbeachtet werden müssen.

Auch wenn aktuell die meisten Stu-dien für die Anwendung des BIS®-Mo-nitors (Medtronic, Minneapolis, USA)vorliegen, sind prinzipiell der Narco-trend®-Compact M Monitor (Narco-trend-Gruppe, Hannover, Deutschland)sowie die E-Entropy® (GE Healthcare,Chicago, USA) ebenfalls einsetzbar[24]. Einzelne Vergleiche verschiede-ner pEEG-Monitorsysteme liegen zwarvor, sind aber aufgrund der häufigen Än-derungen der Software-Versionen nursehr begrenzt aussagefähig (. Abb. 2).

NebenderAngabedesIndexwerts(so-wohl aktuell als auch im Trend) erfährtder Anästhesist, über welchen prozen-tualenAnteil derBeobachtungsdauerdaspEEG isoelektrisch ist und einBurst-sup-pression-Muster vorliegt (. Abb. 3).

Praktische Anwendung

Die Elektrodenposition sollte nach denAngaben des Herstellers des pEEG-Mo-

Zusammenfassung · Abstract

Anaesthesist https://doi.org/10.1007/s00101-017-0356-7© Springer Medizin Verlag GmbH 2017

P. Michels · A. Bräuer · M. Bauer · M. Söhle

Neurophysiologisches Monitoring bei operativen Eingriffen

ZusammenfassungDer Einsatz des intraoperativen neurophy-siologischen Monitorings (IONM) gewinntzunehmend an Bedeutung in der klinischenRoutine. Mithilfe des IONM kann nebender Lokalisierung nervaler Strukturen derFunktions- und Versorgungszustand des Ner-vensystems beim anästhesierten Patientendargestellt werden. Dies ermöglicht demOperateur, nervale Strukturen und Hirnarealezu erkennen und, wenn möglich, zu schonen.Dem Anästhesisten erlaubt IONM, sowohlden Operateur auf eine Gefährdung desPatienten hinzuweisen als auch die Narkoseund kardiopulmonale Therapie individuellpatientengerecht anzupassen. DieseMaßnahmen können u. a. wahrscheinlichdie Auftretenshäufigkeit des postoperativenDelirs oder des kognitiven Defizits senken.Um dieses Potenzial auszuschöpfen, müssenAnästhesist und Chirurg die IONM-Verfahrensicher anwenden und deren Ergebnisse in-terpretieren können. Hierfür sind Kenntnisseüber die grundlegenden Techniken und derenAnwendungsmöglichkeiten notwendig.

Wichtig ist aber auch das Wissen, inwieweitdie Ergebnisse durch z. B. Anästhetika beein-flusst werden und damit die Aussagekraft desIONM beschränken. Die totale intravenöseAnästhesie (TIVA) ist das Anästhesieverfahren,das ein IONM prinzipiell am wenigstenbeeinflusst. Wichtig ist die Vermeidung vonBolusgaben, um eine möglichst konstanteAnästhetikakonzentration zu gewährleisten.Ebenso sollte auf den Einsatz lang wirksamerMuskelrelaxanzien verzichtet werden, daeine Muskelrelaxierung die Ableitung derElektromyographiesignale und der Signalemotorisch evozierter Potenziale verhindernkann. Durch den Einsatz des IONM könnenAnästhesist und Chirurg während derintraoperativen Phase Veränderungen derFunktion des Nervensystems erkennen, bevores zum irreversiblen Schaden kommt.

SchlüsselwörterNervensystem · Elektroenzephalographie ·Elektromyographie · Evozierte Potenziale ·Nahinfrarotspektroskopie

Neurophysiological monitoring during surgical procedures

AbstractThe application of intraoperative neurophy-siological monitoring (IONM) is gaining moreandmore importance in daily clinical practice.The use of IONM allows the localization ofneural structures and to control functioningof the peripheral and central nervous systemsin anesthetized patients. This enablessurgeons to identify and to protect neuralstructures and cerebral areas. The use ofIONM also enables anesthesiologists to adjustanesthesia and cardiopulmonary therapy tothe individual needs of the patient. Thereby,it may be possible to reduce the incidence ofpostoperative delirium and the incidence ofpostoperative cognitive deficits. To exploit thefull potential anesthesiologists and surgeonsmust be able to use the methods of IONMsafely and understand the results; therefore,basic knowledge of the technology, optionsand limitations of IONM is necessary. It is

also important to be aware of the influenceof anesthetics on the methods of IONM.Total intravenous anesthesia (TIVA) is theanesthetic method of choice, because it hasonly minimal influence on IONM methods.It is important to avoid bolus injectionsof hypnotics to achieve stable bloodconcentrations. Long- acting neuromuscularblocking agents should be avoided, becausethey disturb the signals of electromyographyand motor-evoked potentials. By using IONManesthesiologists and surgeons can identifychanges in the function of the peripheral andcentral nervous system prior to irreversibledamage.

KeywordsNervous system · Electroencephalography ·Electromyography · Evoked potentials · Near-infrared spectroscopy

Der Anaesthesist

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EEG-Rohsignal

Digitalisierung

Filterung

Artefakterkennung

Errechnung und Ausgabe eines Indexwerts

Signalverarbeitung

z.B. Hochpass-, Tiefpass-, „Notch“-Filterung

z.B. EKG-Signal, Elektrokauter, Wechselstromartefakt

z.B. Fast-Fourier-Analyse

z.B. Time-Domain-Analyse

z.B. Bispektralanalyse

z.B. Relative Beta-Ratio

z.B. „Burst suppression ratio“ Abb. 29 Ablauf-schema der Pro-zessierung einesElektroenzephalo-graphiesignals. EEGElektroenzephalo-graphie, EKG Elek-trokardiogramm

Abb. 39 Nulllini-en-Elektroenzepha-logrammmit derAngabe einer „burstsuppression ratio“von 99 %währendeines Aortenbogen-ersatzesmit tieferHypothermie (An-zeige rechts oben)

nitors erfolgen. Vor dem Aufbringen derzu verwendendenAbleitelektrodenmussdie Haut mehr oder weniger intensivvorbereitet werden. Diese Vorbereitungdient dazu, den elektrischenWiderstandder Haut auf Werte unter 5 kΩ zu redu-zieren. In der Regel wird die Haut mitAlkohol entfettet, und die EEG-Elektro-den werden aufgeklebt. Sollte dies nichtausreichen, können folgende Maßnah-men ergriffen werden:4 Abrasion der obersten Hautschicht

mithilfe einer speziellen Präparati-onscreme oder eines Abrasionsban-des,

4 erneutes Entfetten der Haut,4 Aufbringen vonneuemElektrodengel

auf die EEG-Elektroden.

Interpretation

Die alleinige Beachtung der Zahl, die denHynosetiefenindex ausdrückt, kann ir-reführend sein, wenn Artefakte vorlie-gen. Der vom pEEG-Monitor angezeig-te Wert sollte deshalb immer zusammenmitdemdargestelltenEEG-Rohsignal in-terpretiert werden. Wichtig ist die Wahlder adäquaten Amplitudenverstärkung,um das EEG-Muster zuverlässig erken-nen zu können (. Abb. 4).

Fehlerquellen

Jedes Überwachungsverfahren hat sei-ne Stärken und Schwächen. Auch daspEEG ist nicht fehlerfrei und kann durchverschiedenste Einflüsse gestört werdenoder unzureichend funktionieren [33].Typische Ableitungs- und Interpretati-onsstörungen entstehen durch [4]:4 elektrische Interferenzen durch z. B.

Schrittmacher oder endoskopische„shaver“,

4 Ausgabe falsch-niedriger Werte beiHypoglykämie, Herz-Kreislauf-Still-stand, zerebraler Ischämie, deutlicherHypothermie, Alzheimer-Demenz,Schädel-Hirn-Trauma (SHT), postik-talem Zustand, „Low-voltage“-EEG,Einnahme von Psychopharmaka,

4 Ausgabe falsch-hoher Werte bei ver-mehrter EMG-Aktivität, Anwendungeines Elektrokauters.

Der Anaesthesist

Abb. 48 Elektroenzephalographie(EEG)-Signal eines narkotisiertenPatienten imAbstand vonwenigen Sekundenmit un-terschiedlicher Auflösung. a BeidiesemEEG-Signal ist nicht zu erkennen, umwelchen EEG-Rhythmus es sichhandelt.b Beiadäquater Auflösungwird deutlich, dass ein Delta-EEGmit langsamenFrequenzen undhoher Amplitude vorliegt

Es ist wichtig, dass die Nutzung der Ge-räte erst nach adäquatem Training er-folgt, da die Anwender die potenziellenLimitationen derGeräte kennenmüssen,um Kurven und Werte sinnvoll inter-pretieren zu können. Die Kosten für dieAnwendung eines pEEG bewegen sichzwischen einigenCent (z. B. Narcotrend)und mehreren Euro (z. B. BIS) für spezi-elle Einmalklebeelektoden. Beim Einsatzder preisgünstigeren Varianten muss je-doch häufig deutlichmehr Zeit investiertwerden, um eine technisch einwandfreieEEG-Ableitung mit ausreichend niedri-gen Impedanzen zu erreichen.

Elektroneurographie/Elektromyographie

Die elektrische Nervenleitung kann mit-hilfe der Elektroneurographie, die Mus-kelfunktion nach nervaler Stimulationmithilfe der Elektromyographie beurteiltwerden. Beide Verfahren werden im kli-nischen Sprachgebrauch als EMG be-zeichnet. Bei Einsatz des EMG als IONMwird z. B. durch die elektrische Stimu-lation des Nerven über die motorischeLeitungsbahn eine Muskelaktivität aus-gelöstunddasdazugehörigeMuskelsum-menaktionspotenzial (MSAP) als akusti-sches und/oder grafisches Signal ange-zeigt. Diese Form kann als getriggerteoder stimulierte EMG bezeichnet wer-den. Typische Einsatzgebiete der EMGsind Operationen von Schilddrüse (SD)sowie Parotis und in zunehmender Häu-figkeit auch die Wirbelsäulen(WS)-Chi-rurgie.

Schilddrüsenchirurgie

Vorteile durch intraoperativesneurophysiologisches MonitoringZu den schwerwiegendsten intra- undpostoperativen Komplikationen der SD-Chirurgie zählt die Verletzung des N. la-ryngeus recurrens (NLR) mit darausresultierender Stimmbandlähmung. DerGoldstandard zur Schonung des NLR istdie visuelle Identifizierung, die jedochbei mehr als 25 anatomischen Verlaufs-variationen des NLR oftmals erschwertist [39].

Vorteile des IONM fasste die Chirur-gische Arbeitsgemeinschaft Endokrino-logie wie folgt zusammen:

Das intraoperative Neuromonitoring(IONM) ergänzt die visuelle Nervendar-stellung durch eine Funktionsanalyse, dienicht nur die Erkennung des N. recurrensverbessert und eine Unterscheidung zwi-schen nervalen und nichtnervalen Struk-turen erlaubt, sondern auch eine Prädik-tion hinsichtlich der postoperativ zu er-wartenden Stimmlippenfunktion erlaubt[11].

Sollte intraoperativ ein Verlust des NLR-EMG-Signals während der Resektion derersten Seite der SD auftreten, bietet sichdemOperateur die Möglichkeit des Stra-tegiewechsels mit dem Verzicht auf einein gleicher Sitzung vorzunehmende bila-terale Resektion, die mit dem Risiko derbeidseitigen Recurrensparese einherge-hen würde. Nach entsprechender post-operativer Evaluation kann die notwen-dige Operation dann zweizeitig durchge-führt werden. So empfiehlt die Chirur-gische Arbeitsgemeinschaft Endokrino-logie:

Bei benigner Struma und geplanter Thy-reoidektomie wird bei präoperativ bila-teral intakter Stimmlippenfunktion einStrategiewechsel empfohlen, wenn auf derzuerst resezierten Seite ein Signalausfallgesichert wurde. Bei maligner Strumaund Sicherung eines Signalausfalls auf dererstoperierten Seite hängt die Entschei-dung über eine kontralateral ein- oderzweizeitige Resektion von der Art undAusdehnung des Malignoms ab. (Dralle etal. [11])

Praktische AnwendungDie Ableitung des EMG-Signals desM. vocalis kann über zweierlei Me-thoden erfolgen: Entweder bringt derChirurg Nadelelektroden durch dasLig. cricothyreoideum direkt in denM. vocalis ein, oder es erfolgt die in-direkte Ableitung des entsprechendenMuskelaktionspotenzials der Kehlkopf-binnenmuskulatur über eine auf denTubus aufgebrachte Elektrode, die aufHöhe der Stimmlippenebene liegt. Dieoptimale Stromstärke zur suffizientenNervenstimulation beträgt zwischen 1und 2mA und ist somit ca. 3-mal höherals die Schwellenstromstärke des NLR(. Abb. 5).

Die Verwendung von Tubuselektro-den hat den Vorteil der geringeren In-vasivität und der bilateralen Ableitungs-möglichkeit. Von Nachteil ist allerdings,dass sich die Position der Ableitelektro-de zur Glottisebene hin verändern undsomit ein „falsch-negativer“ Signalver-lust resultieren kann. Dies kann bedingtsein durch Lageänderungen des Kopfeswie Reklination und Drehung, aber auch

Der Anaesthesist

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Abb. 59 Korrek-te Lage einer Tu-buselektrode; ander Schulter die Er-dungselektrode.(Mit freundl. Geneh-migung der InomedGmbH)

durch vom Chirurgen selbst ausgeübtenZug bzw. Druck auf den Tubus.

Der Einsatz vonNadelelektroden um-geht diese Probleme und bietet eine bes-sere Signalantwort, allerdings mit denNachteilen der höheren Invasivität undder im Rahmen einer bilateralen Resek-tion erforderlichen Umplatzierung derNadeln.

Bei der Auswahl des Ableitverfahrenssind auch die höheren Kosten der Na-del- im Vergleich zur Tubuselektrode zuberücksichtigen, zumal sich bisher keineUnterschiede im Outcome der Patientenzeigten [37].

Besondere anästhesiologischeAspekteSeitens der Anästhesie ist beim Einsatzder EMG besonders zu beachten, dasseine Muskelrelaxierung die Reizantwortauf den elektrischen Stimulus unter-drücken und somit den Operateur zufalschen Rückschlüssen verleiten kann.Aus diesem Grund sind kurz wirksameund möglichst niedrigdosierte Muskel-relaxanzien zur Intubation vorzuziehen,damit deren Wirkung zeitgerecht nach-gelassen hat [17, 21].

Sofern zur Ableitung des Signals eineTubuselektrode Verwendung findet, ob-liegen dem Anästhesieteam die korrektePlatzierung und Fixierung dieser Tubus-elektrode. Neben vorgefertigten Tubenmit herstellerseitig aufgebrachten Elek-

troden werden aus Kosten- und Kompa-tibilitätsgründen oftmals Klebeelektro-den benutzt, die der Anästhesiefunkti-onsdienst auf den Tubus aufbringt. DieseKlebeelektrodenmüssen – entsprechendder Herstellerangabe und der Größe derAbleitfläche–aufdenTubusoberhalbdesCuff aufgebracht und imRahmen der In-tubation in der Glottisebene positioniertwerden. Bei korrekter Lage und Kontaktkann die Antwort des M. vocalis auf dieStimulation des N. vagus oder des NLRerfasst werden. Beachtenswert ist, dasssich die Positionen von Tubusspitze undCuff und somit auch die der Ableitelek-trode durch die Reklination des Kopfeswährend der intraoperativ notwendigenHängekopflagerung deutlich verändern.Aus diesemGrund unterpolstern die Au-toren des vorliegenden Beitrags noch vorAnästhesiebeginn die Schultern der Pati-enten und führen die Intubation video-laryngoskopisch durch. Direkt im An-schluss an die endotracheale Intubationwird die zurOperation notwendige Hän-gekopflagerung unter videolaryngosko-pischerSichtdurchgeführtundderTubuserst nach endgültiger Bestätigung seinerkorrekten Position fixiert. Abschließendwird der Kontakt zwischen der Tubus-elektrode und der Stimmlippenschleim-haut mithilfe der Impedanzmessung ve-rifiziert; die ermittelte Impedanz sollte<5 kΩ betragen (. Abb. 6).

Im Rahmen der Vorbereitung ist da-rauf zu achten, dass der Endotracheal-tubus einen ausreichend großen Außen-durchmesser hat, um den sicheren Kon-takt der Ableitelektrode zur Schleimhautüber den M. vocalis herstellen zu kön-nen [10]. Bei der Wahl des Lubrifika-tionsmittels für den Endotrachealtubusist zu berücksichtigen, dass dieses keinLokalanästhetikum enthält, das die Er-regungsweiterleitung hemmen kann.

» Muskelrelaxierung kann dasEMG-Signal unterdrücken

Ergänzend zum akustischen Signal wirddas EMG optimalerweise als optischeKurve angezeigt und dokumentiert.Aufgrund des jeweils unterschiedlichenZeitintervalls zwischen Stimulation undReizantwort von N. vagus undNLR kön-nen beide Nerven unterschieden undbei Signaländerung die wahrscheinli-che Schädigungslokalisation eingegrenztwerden (. Abb. 6).

Ein korrekt durchgeführtes IONMvorausgesetzt, ist bei einem norma-len EMG zum Operationsende einepostoperative Recurrensparese nahezuausgeschlossen. Bei einem intraopera-tiven Signalverlust ist in 33% der Fälleeine passagere und in 10% der Fälleeine permanente Recurrensparese zuerwarten.

Da durch den Einsatz dieses IONM-VerfahrensdieAuftretenshäufigkeitpost-operativer Recurrensparesen gesenktwerden konnte, stellt es inzwischen einStandardverfahren in der SD-Chirurgiedar [10].

Wirbelsäulenchirurgie

Das Einsatzspektrum des IONM in derWS-Chirurgie umfasst u. a. Eingriffe wiedie Korrektur von Fehlstellungen (z. B.Skoliosen, Kyphosen), die Beseitigungvon Stenosen und Tumoren sowie dieEinbringung von Pedikelschrauben.

Während operativer Eingriffe an derWS kommen Schraubensysteme zumEinsatz. Bei ihrem Einbringen könnendie dort verlaufenden Nervenbahnender viszero- und der somatosensiblenAfferenzen sowie der motorischen Effe-

Der Anaesthesist

Abb. 69 Video-laryngoskopiebe-fundbei korrekterTubusplatzierung;die Ableitelektro-den sind zwischenden Stimmbändernzu sehen

renzen mechanisch geschädigt werdenoder übermäßig retrahieren. Dies kannbis hin zum völligen Funktionsverlustführen.

Bei Stabilisierungsoperationen miteinhergehender Versteifung der WSerfolgt häufig der Einsatz von Pedikel-schraubensystemen.Zubeachten ist, dassdie Platzierung dieser Systeme nicht nursuffizient im Sinne der Festigkeit unddes Winkels erfolgen muss, sondernauch unter Schonung der benachbartverlaufenden Nervenbahnen (. Abb. 7).

Im Gegensatz zum beschriebenenEinsatz der EMG bei SD-Operationendient das IONM-Verfahren nun abernicht primär der direkten Nerveniden-tifizierung, sondern der suffizientenPlatzierung und Verankerung der ein-geführten Schrauben. Durch einen imPedikel vorbereiteten dünnen Bohrkanalwird eine Stimulationselektrode einge-führt. Der hierüber abgegebene Stromkann bei zu geringem Abstand zumbenachbarten Spinalnerven den dazu-gehörigen Kennmuskel erregen und einEMG-Signal erzeugen.DaderknöchernePedikel eine Isolationsschicht zwischenStimulationselektrode und Spinalnervdarstellt, korreliert die Höhe des für einEMG-Signal notwendigen Stimulations-stroms mit der Dicke des knöchernenPedikels. Hieraus ist abzuleiten, dasseine hohe Stromstärke zur Auslösungeines EMG-Signals eine geringere Ge-fahr für eine mediale Pedikelperforationmit Traumatisierung der Spinalnervenbedeutet. Gleichzeitig erhöht sich da-durch die Wahrscheinlichkeit für einesichere Verankerung des Schraubensys-

tems, da die Schraube an allen Seiten festim Knochen verankert werden konnte.Erst, wenn die EMG-Ableitung zufrie-denstellende Werte anzeigt, wird dieStimulationselektrode entfernt und dervorbereitete Bohrkanal zur weiterenSchraubenplatzierung genutzt. Bei derInterpretation des EMG-Signals mussbeachtet werden, auf welcher Höhe dieWirbelsäule operiert wird. Die für einenausreichenden Abstand der Pedikel-schraube zum Spinalnerven mindestenszu applizierende Stromstärke, gekenn-zeichnet durch die fehlende Auslösungder nervalen Erregung, steigt vom zer-vikalen zum lumbal/sakralen Bereichan.

Durch die Anwendung des EMG alsIONM-Verfahren kann sowohl bei deroffenen als auch der perkutanen Pedi-kelschraubenplatzierung die Häufigkeitpostoperativer Probleme wie dauerhafteSchmerzzustände oder Funktionseinbu-ßen reduziert werden [2].

Auch hier ist besonders zu beachten,dass eine bestehende Muskelrelaxierungdie Reizantwort auf einen elektrischenStimulus unterdrücken und somit denOperateurzu falschenRückschlüssenmitkonsekutiver Patientengefährdung ver-leiten kann.

Ergänzend zum EMG kommen beiEingriffen an der WS ebenso die imFolgenden beschriebenen Ableitungender somatosensibel (SSEP) und moto-risch (MEP) evozierten Potenzialen zurAnwendung.

Evozierte Potenziale

Die elektrisch erfassbare spinale oderkortikale Reizantwort auf die über-schwellige Stimulation eines Nervenswird als EP bezeichnet, wobei zwi-schen SSEP, MEP, visuell (VEP) undakustisch (AEP) evozierten Potenzia-len unterschieden wird. Hervorzuhebenist, dass die Reizantworten in einemzeitlich definierten Abstand zur Reizset-zung stattfinden und dementsprechendeBezeichnungen tragen. Mit der Untersu-chungderEPkanndasNervensystemdesPatienten auch ohne dessen Kooperati-on – also unter Anästhesie – untersuchtwerden.

» Die Ableitelektroden werdenentsprechend dem 10-20-Systemplatziert

Erforderlich für eine korrekte Messungund Reproduzierbarkeit sind neben dersuffizienten Stimulation die exakt lokali-sierten Positionen der Ableitelektroden,um das entsprechende kortikale Gebietüberwachen zu können. Hierfür bedientman sich des 10–20-Systems, das inder Neurophysiologie standardmäßigverbreitet ist (. Abb. 8).

Ohne elektronische Aufbereitungwürden die sehr kleinen Amplitudender SSEP-Signale (0,05–5 μV) durch diewesentlich höhere Signalstärke der EEG-Hintergrundaktivität (5–100 μV) mas-kiert. Anhand einer hohen Zahl vongleichförmigen, getriggerten Wiederho-lungen des Reizes („sweeps“) und damiteinhergehenden Aufsummierungen undMittelwertberechnungen des Antwort-potenzials („averaging“) kann das SSEP-Signal jedoch aus dem Hintergrundrau-schen herausgerechnet und abgebildetwerden. Auch wenn die Genauigkeit desAntwortsignals durch eine möglichsthohe Zahl von Sweeps verbessert wird,muss bei der intraoperativen Anwen-dung ein Kompromiss zwischen dermöglichst hohen Genauigkeit mit ein-hergehender langer Untersuchungszeitund der möglichst kurzen Zeitdauer biszu einer verlässlichen Aussage gefun-den werden. In der klinischen Routinewerden je nach Güte des Antwortsignals

Der Anaesthesist

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Abb. 78 Schematisch dargestellter Einsatz ei-nermonopolaren Stimulationselektrode in denPedikel vordemEinbringendereigentlichenPe-dikelschraube. (Mit freundl. GenehmigungderInomedGmbH)

Abb. 98 StimulationundAbleitung somatosensorisch evozierter Potenziale desN.medianus. (Mod.nach Stöhr et al. [36])

zwischen 80 und 200 Sweeps benö-tigt. Definitionsgemäß werden negativeAmplituden als positive Ausschläge dar-gestellt und als N-Welle bezeichnet, diepositiven Amplituden hingegen wer-den als negative Ausschläge dargestellt

Abb. 88 Das 10–20-System zur exakten Positionierung der Ableitelektroden; Beispiel eines soma-tosensorisch evozierten Potenzials desN.medianus: zur Ableitung von C3′undC4′ jeweils von C3/C4aus 3 cmRichtung Inion. (Nach [1])

und als P-Welle mit dem Zusatz derzeitlichen Latenz nach Reizauslösungbezeichnet (also bezeichnet die N20-Welle eine negative Amplitude mit ei-nem positiven Ausschlag ca. 20ms nachReizauslösung).

Eine mangelnde Signalqualität kanndurch externe Störfaktoren bedingt sein.Neben einer unzureichenden Positionie-rung der Elektroden mit ungenügendemSitz oder zu hoher Impedanz können an-dere elektrischeGeräte imOPdas Ergeb-nisbeeinflussen.Hervorzuhebensindpe-riodische Wellen durch konvektive Wär-megeräte oder Rechtecksignale, die eini-ge pEEG-Geräte zwecks eigener Impe-danzüberwachung erzeugen.

Somatosensorisch evoziertePotenziale

Durch die Stimulation eines sensiblenNervens kann über den gesamten Ver-lauf der aszendierenden sensorischenLeitungsbahn ein elektrisches Antwort-signal abgeleitet werden, dass als SSEPbezeichnetwird.Hiermit kannder Funk-tionszustand der gesamten afferentenLeitungsbahn über den Rückenmark-hinterstrang bis hin zum kontralateralenGyrus postcentralis (die afferenten Fa-sern kreuzen im Bereich der Medullaoblongata zur Gegenseite der Stimulati-on) überwacht werden. In der klinischenRoutine hat sich v. a. das Monitoring derMedianus- und Tibialis-SSEP durchge-setzt (. Abb. 9).

N. medianusZur Ableitung eines Medianus-SSEPerfolgt die elektrische Stimulation des

Der Anaesthesist

N.medianus amHandgelenk. Typischer-weise werden die generierten evoziertenPotenziale über dem zervikalen Rücken-mark und dem kontralateralen Gyruspostcentralis (3 cm hinter der PositionC3 oder C4 des 10–20-Systems) abge-leitet und entsprechend als C3′oder C4′

bezeichnet. Durch die Ableitung derMedianus-SSEP kann ein das sensori-sche Handfeld repräsentierender großerHirnbereich untersucht werden.

N. tibialisZurAbleitung eines Tibialis-SSEP erfolgtdie elektrische Stimulation des N. tibia-lis posterior im Innenknöchelbereich desFußgelenks. Auch hier werden die EP so-wohl über dem zervikalen Rückenmarkals auch dem zentralen Gyrus postcen-tralis (3 cm hinter der Position Cz des10–20-Systems) abgeleitet und entspre-chend als Cz′ bezeichnet.

Mithilfe der Tibialis-SSEP kann v. a.die Hinterstrangfunktion des Rücken-marksbeiWS-Operationenund thoraka-len Aorteneingriffen überwacht werden.Zusätzlich kann mit den Tibialis-SSEPein Bereich des Gyrus postcentralis ander Mantelkante des Gehirns untersuchtwerden, der durch die Äste der A. cere-bri anterior versorgt und bei alleinigerAbleitung von Medianus-SSEP nichtüberwacht wird [19].

Die entscheidenden Determinantendes SSEP sind die zeitliche Latenz (vonStimulus bis Reizantwort) und die Höheder Amplitude im Verhältnis zu denAusgangswerten.

Motorisch evozierte Potenziale

Eine Sonderform der EP stellen die MEPdar. Motorisch evozierte Potenziale sindnach den SSEP die am häufigsten in-traoperativ untersuchten EP. Nach ei-ner Stimulation des motorischen Kor-tex kann im Bereich des entsprechen-denKennmuskels eine EMG-Antwort alsMEP abgeleitet werden. Somit wird derFunktionszustand des motorischen Kor-tex sowie der efferenten Leitungsbahnen(sowohl intrakraniell als auch des Trac-tus corticospinalis im ventralen Rücken-mark) beurteilt werden. Bei geschlosse-ner Schädeldecke kann der Reiz überdem motorischen Kortex entweder mit-

hilfe kutaner Elektroden (bevorzugt wer-den wegen der besseren Befestigung undsomit Reproduzierbarkeit sog. Korken-zieher-gegenüberNadelelektroden)oderdurch eine Magnetspule (transkranielleelektrische Stimulation, tcMEP) ausge-löst werden. Ebenso kann der Chirurgunter den Bedingungen einer Kranioto-mie mithilfe subduraler, steriler Elektro-den (direkte kortikale Stimulation, DCS)den entsprechenden Reiz setzen. Da dasAntwortpotenzial im Vergleich zu SSEPdeutlich stärker ist, kann auf eine ho-he Zahl von Sweeps und das Averagingverzichtet werden. Die Auslösung einesMEP sollte nur in Abstimmung mit denKollegen der Chirurgie und der Anäs-thesie vorgenommen werden, da es zuMuskelkontraktionen mit ggf. deutlicherBewegung des Patienten kommt.

Bei der Interpretation von MEP-Än-derungen muss unterschieden werden,ob die Rückenmarkintegrität oder die ze-rebrale Funktion untersucht werden soll.Aus Ermangelung allgemein akzeptierterWerte werden im klinischen Alltag em-pirische Grenzwerte berücksichtigt. Be-züglich der Rückenmarkfunktion propa-gieren die meisten Autoren das Alles-oder-nichts-Prinzip; andere Arbeitsgrup-pen interpretieren eineAmplitudenreak-tion bereits als Warnsignal [14, 29]. Beider Überwachung der zerebralen Funk-tion wird als pathologischer Grenzwerteine Amplitudenreaktion >50 oder einnotwendiger Anstieg der Stimulations-schwelle um 20% angenommen [30].

» Beim Einsatz von MEPmuss auf Bissverletzungen undLagerungsschäden geachtetwerden

Beachtenswerte Risiken gibt es nur beiderAnwendungderMEP.DurchdenEin-satz hoher Spannungen ist im Einzelfalldie Gefahr gegeben, dass geringgradigeVerbrennungen an der Kopfhaut entste-hen. Durch die ausgelösten Bewegun-gen können prinzipiell Lagerungsschä-den sowie Läsionen an Unterkiefer, Zun-ge oder Lippen auftreten. Ebenso kannbei entsprechender Prädisposition durchdie elektrische Stimulation zur Generie-

rung eines MEP ein epileptischer An-fall ausgelöst werden. Weitere potenzi-elle Risiken beinhalten die Auslösungvon Arrhythmien oder einer Fehlfunkti-on implantierter Aggregate wie Schritt-macher oder implantierbarer Kardiover-ter/Defibrillator (ICD, [18]).

Beeinflussung durch Anästhetika

DieverschiedenenEP-Methodenwerdensowohl in Amplitude als auch Latenz inunterschiedlich stark durchMedikamen-te und Umgebungsvariablen beeinflusst.Generell gilt, dass die kortikalenAntwor-ten im stärkerem Maß als die periphe-ren(Hirnstammoderspinale)Antwortendurch Anästhetika beeinflusst werden.

Damit die EP-Qualitäten über denzu beobachtenden Zeitraum vergleich-und auswertbar sind, müssen die Bedin-gungen wie Blutdruck, Körpertempera-tur und das Anästhesieniveau möglichstkonstant gehalten werden. Deshalb soll-ten Änderungen der Anästhesie mit demOperateur und dem IONM-Personal be-sprochen werden. Insbesondere solltenBolusgaben bzw. rasche Konzentrations-änderungen von Hypnotika vermiedenwerden.

» Bolusgaben von Narkotikasind zu vermeiden

Sowohl die Medianus-SSEP als auch dasgetriggerte EMG sind recht unempfind-lich gegenüber der Anwendung volatilerAnästhetika; dies steht jedoch imGegen-satz zu einerdeutlichenAmplitudenmin-derung bei den Tibialis-SSEP und denMEP. Da Opioide nur zu einer gerin-genAmplitudenminderungführen,solltedeshalb mindestens bei einem komple-xeren IONM einer opioidbetonten TIVAder Vorzug gegeben werden (. Abb. 10).

Eine Muskelrelaxierung hat keineAuswirkungen auf die SSEP, kann je-doch die Ableitungen von EMG undMEP unmöglich machen. Sollte eineintraoperative Muskelrelaxierung erfor-derlich sein, ist der Einsatz der Relaxo-metrie unbedingt zu beachten.

Der Anaesthesist

Leitthema

Abb. 108 VergleichderAmplitudenhöhederSignalemotorischevozierterPotenzialebei identischenBedingungen unter Desfluran- und Propofolanästhesie [20]

Typische Einsatzgebiete in derChirurgie

A. carotis internaDemAnästhesisten am geläufigsten wirddas SSEP-Monitoring während der Chi-rurgie der Arteria carotis interna (ACI)sein, das als intraoperatives Monitoring-Verfahren seitens der Fachgesellschaftenfavorisiert wird [9]. Bei einer Throm-bendarteriektomie (TEA) der ACI kannwährend des temporären Abklemmensder ACI das dahinterliegende Hirnarealnur noch unter der Voraussetzung aus-reichend perfundiert werden, dass derCirculus arteriosus cerebri mit den Kol-lateralenderVertebralarterien, derA. ba-silaris und der gegenseitigen ACI kom-plett vorhanden sowie der Perfusions-

druck ausreichend hoch ist. Dieser Um-gehungskreislauf ist jedoch oftmals nichtvollständig angelegt [23]. Ebenso ist dernotwendige Perfusionsdruck für die Kol-lateraldurchblutung interindividuell sehrunterschiedlich [15].

Durch die intraoperative Anlage einesintraluminalen Shunts in die zu operie-rende ACI kann zwar die Durchblutungder nachgeordneten Hirnareale wieder-hergestellt werden, jedoch birgt diesesVerfahren in sich eigeneRisiken,wie z. B.die direkte Ablösung von wandständigenPlaques sowie die Intimaläsion mit kon-sekutiver Thrombenbildung oder Reste-nosierung mit folgendem Apoplex etc.Eine Aussage über den Zustand der in-traoperativen zerebralen Perfusion kannsowohl die Therapie der hämodynami-

schen Situation durch den Anästhesistenbeeinflussen als auch dem Gefäßchirur-gen dieMöglichkeit der selektiv indizier-ten Shunt-Anlage geben. Das Standard-IONM für eine ACI-TEA ist das Media-nus-SSEP (.Abb. 11); es beinhaltet somiteineAussageüberdenPerfusionszustandim Versorgungsgebiet der A. cerebri me-dia.

Bei einer Amplitudenabnahme desMedianus-SSEP >50% oder Latenzzu-nahme >20% wird eine Minderdurch-blutung des untersuchten Gebiets ange-nommenunddieAnlage eines intralumi-nären Shunts empfohlen. VerschiedeneUntersuchungen konnten zeigen, dassdurch die additive Ableitung der Ti-bialis-SSEP intraoperative Situationenerkannt wurden, die bei ausschließli-cher Messung der Medianus-SSEP keineMinderperfusion des Gehirns angezeigthätten [19].

Als Alternative zum EP-Monitoringwährend Operationen an der ACI ist ne-ben dem Monitoring mithilfe der NIRSdie direkte neurologische Überwachungdes Patienten möglich, wenn der Eingriffam wachen und kooperativen PatienteninRegionalanästhesiedurchgeführtwird.

Thorakale AortaDie ventralen Anteile des Rückenmarkswerden durch die A. spinalis anteriorversorgt. Diese entspringt der A. radi-cularis magna, die in Höhe Th 9–12 ausderAorta abgeht.WährendderResektioneines thorakoabdominellenAortenaneu-rysmas kann es durch das Abklemmender thorakalen Aorta oberhalb des Ab-gangs der A. radicularis magna zur Min-derdurchblutung des Rückenmarks beinichtausreichend ausgebildeten Kollate-ralen kommen. Wird die Durchblutungdes Rückenmarks nicht zügig wiederher-gestellt, resultiert eine permanenteQuer-schnittslähmung. Durch die Kombinati-on von MEP und SSEP kann eine spi-nale Minderperfusion mit hoher Wahr-scheinlichkeit erkanntwerden. In diesemFall ist eine aufwendige Implantation derSegmentarterien in die thorakale Gefäß-prothese notwendig, die jedochmit einerdeutlichenVerlängerungderEingriffszeiteinhergeht.

Der Anaesthesist

Abb. 119 Intra-operative Aufzeich-nung der somatischevozierten Poten-ziale des N.media-nuswährend einerThrombendarte-riektomie der Arte-ria carotis interna(ACI-TEA). Ange-zeigt werden dieAusgangskurve vorder Abklemmungder ACI (türkis) unddie aktuelle Kurvezum jeweiligenMesszeitpunkt(weiß). a Potenzialunmittelbar vor Ab-klemmungder ACI;b Potenzialabfallauf 10%nachAb-klemmungder ACI,c zeitlicher Verlaufdes N20-Potenzialsmit deutlich sicht-baremAbfall nachACI-Abklemmung

Nahinfrarotspektroskopie

Oxygeniertes (HbO2) und desoxygenier-tes (Hb) Hämoglobin absorbieren Lichtin charakteristischerArtundWeise, d. h.,sie weisen typischeUnterschiede in ihrenAbsorptionsspektren auf. Daher kannman mit optischen Verfahren wie derPulsoxymetrie die Sauerstoffsättigung(SpO2 = HbO2/[Hb + HbO2]) des Blutesmessen. Zur Beurteilung der Oxygenie-rung des Gehirns ist die Pulsoxymetriejedoch ungeeignet, da bereits der – dasGehirn umgebende – Schädelknochendas Licht vollständig absorbiert. Daherwurde die NIRS entwickelt, die auf derBeobachtung basiert, dass Nahinfrarot-licht erstens den Knochen (mindestenszu einem geringen Anteil) durchdrin-gen kann und zweitens durch das inden Hirngefäßen vorhandene Hämoglo-bin in charakteristischer Weise gestreutwird. Bei der NIRS werden dem Pati-enten Elektroden (genauer „Optoden“)auf die Stirn geklebt, die sowohl einenSender als auch einen Empfänger fürdas Nahinfrarotlicht enthalten. Auf sei-nem Weg vom Sender zum Empfängerdurchläuft das Licht die Kopfschwarte,

den Schädelknochen und das Gehirn;hierbei wird es in allen 3 Abschnittengestreut. Bei einer Stenose (oder einemAbklemmen) der ACI kann es vor-kommen, dass die Kopfschwarte nochgut durchblutet wird (da sie von Ästender A. carotis externa versorgt wird),während das Gehirn bereits ischämischist. Dies wird beim NIRS als „extra-zerebrale Kontamination“ bezeichnet,da eine gute extrazerebrale Sauerstoff-sättigung eine schlechte intrazerebraleSauerstoffsättigung „verschleiern“ kann.Durch die Verwendung nicht nur ei-nes, sondern mehrerer Empfänger lässtsich dieses Phänomen beträchtlich re-duzieren, wenn auch nicht vollständigeliminieren.

Unter Raumluftbedingungen liegendie Ausgangswerte der zerebralen Oxy-genierung (rSO2) bei herzchirurgischenPatienten im Bereich zwischen 60 und70% [32] und somit wesentlich niedrigerals von der Pulsoxymetrie bekannt. DerGrund hierfür liegt in der Gefäßarchi-tektur des Gehirns: Das Blutvolumen desGehirns besteht zu ungefähr 20% ausarteriellem, zu 5% aus kapillärem und zu75% aus venösemBlut. Daher ist die von

den NIRS-Geräten gemessene rSO2 alsvenöse Sauerstoffsättigung anzusehen.Für eine zuverlässige NIRS-Messungsind weder Ausgangswerte noch eineKalibrierung erforderlich; perioperativkann zu jedem beliebigen Zeitpunkt mitder Messung begonnen werden. Ausklinischer Sicht ist es dennoch sinn-voll, mit der Messung unter Raumluftvor der Narkoseeinleitung zu beginnen,da bereits dieser Ausgangswert eineprognostische Aussagekraft besitzt. Sokonnte bei herzchirurgischen Patien-ten gezeigt werden, dass niedrige rSO2-Ausgangswerte mit einer schlechtenkardiopulmonalen Funktion korrelie-ren [13] und mit einer ungünstigenPrognose für das postoperative Behand-lungsergebnis vergesellschaftet sind [27].Der rSO2-Schwellenwert, bei dessen Un-terschreiten therapeutischeMaßnahmeneingeleitetwerdensollten, istGegenstandaktueller Diskussion. Manche Autorenplädieren – in Anlehnung an die Bulbus-jugularis-Oxymetrie – für einen abso-luten Grenzwert von 50%, währendandere sich für einen relativen Abfallvom Ausgangswert um 20% oder 25%aussprechen. Insbesondere bei herz-chirurgischen Patienten konnte gezeigtwerden, dass Sauerstoffsättigungsabfäl-le mit einer Zunahme postoperativerkognitiver Defizite assoziiert sind [31,34].

» Bei Absinken der rSO2 sollstrukturiert vorgegangen werden

In jedem Fall sollte ein plötzlichesAbsin-ken des rSO2 (unter einen der 3 Grenz-werte) zu einer Ursachenabklärung undentsprechendenTherapie führen.Hierbeihat sich der von Denault et al. [4] vor-geschlagene Algorithmus bewährt, deru. a. die Optimierungen von Kopfposi-tion, arteriellem Blutdruck, Oxygenie-rung, Beatmung und Hb-Konzentrationvorschlägt. Gemäß einer kürzlich publi-zierten Studie [6] lassen sich durch die-se Maßnahmen fast alle Sauerstoffsätti-gungsabfälle bei herzchirurgischen Pati-enten wirksam behandeln (. Abb. 12).

Eine wesentliche Limitation derNIRSliegt darin, dass die rSO2 nur in einemkleinen Stück Hirnrinde gemessen wird

Der Anaesthesist

Leitthema

ZerebraleO2-Sättigung (rSO2)

Kopfpositionierungüberprüfen

Fehllage von Kathetern (ZVK)oder Kanülen (Aorta, V. cava superior)?

Repositionierung oder Entfernungvon Katheter bzw. Kanüle

Beidseitiger rSO2-Abfall um 20% Abfall um 20%

Einseitiger rSO2-

Mittlerer arteriellerBlutdruck?

Normaler Blutdruck

ArterielleHypotension

Behandeln undUrsache abklären

Behandeln undUrsache abklären

SystemischeO2-Sättigung?

SaO2 normal

paCO2?

paCO2 normal

SaO2 abnorm

<35 mmHgHyperventilationbeenden

Hb?

Normale SvO2 (>65%)

Kardiale Funktion und SvO2?

Hb >10 g/dl

Hb <7–8 g/dlTransfusion von EKZerwägen

SvO2 <60 %Hämodynamische undechokardiographische

Diagnostik

kardiale Funktionoptimieren Zerebraler O2-Verbrauch? Intrakranieller Druck?

CCT-/MRT-DiagnostikKrampfanfälle, Fieber?

Normal

Erhöht erhöht

ja Hirnödem

Intrakranielle Hypertensionbehandeln

Gabe von Antiepileptikabzw. Fiebersenkung

JaNein

Abb. 128 Vorgehen bei Abfall der zerebralen Sauerstoffsättigung (rSO2). HbHämoglobin, CCT kraniale Computertomogra-phie, EKZ Erythrozytenkonzentrat,MRTMagnetresonanztomographie, paCO2 arterieller Kohlenstoffdioxidpartialdruck, SaO2

arterielle Sauerstoffsättigung, SvO2 venöse Sauerstoffsättigung, ZVK zentraler Venenkatheter [5]

und sichdie Frage stellt,wie repräsentativdieses Gewebsstück für das gesamte Ge-hirn ist. Immer dann, wenn das gesamteGehirn (globale zerebrale Ischämie) odereine Hirnhemisphäre von einer Durch-blutungsstörung betroffen ist, kann voneiner repräsentativenMessungausgegan-genwerden (soferndieMessungüber derbetroffenen Hemisphäre erfolgt). Hinge-gen kann es bei einer fokalen zerebra-len Ischämie passieren, dass die Optodennicht über dem ischämischenAreal plat-ziert sind und die Ischämie daher auchnicht detektieren können. Typische Bei-spiele für globale zerebrale Ischämiensind systemische Blutdruckabfälle unterdie untere Autoregulationsgrenze, einefehlerhafte Platzierung bzw. Dislokationvon Kanülen für die Hirnperfusion oder

ein Herz-Kreislauf-Stillstand. Solche Er-eignisse tretenu. a. beiherzchirurgischenEingriffen auf. Dies erklärt, warum ge-rade die Kardioanästhesie ein wesentli-ches NIRS-Anwendungsgebiet darstellt(. Abb. 12).

Die DGAI hat gemeinsam mit derCardiovascular and Thoracic Anaesthe-sia Group (CTA) der SchweizerischenGesellschaft für Anästhesiologie und Re-animation (SGAR) sowie der DeutschenGesellschaft für Thorax-, Herz- und Ge-fäßchirurgie (DGTHG) Empfehlungenzum Neuromonitoring in der Kardio-anästhesie herausgegeben. Basierend aufder aktuellen Studienlage empfehlen die-sedenEinsatzderNIRSbeidenfolgendenEingriffen [9]:

4 Korrektur angeborener Herzfehler imKindesalter,

4 Operationen am Aortenbogen,wie z. B. Aorta-ascendens-Ersatzes(AAE),

4 Karotis-TEA, sofern kein SSEP-Monitoring verfügbar ist.

Der Verlauf der rSO2 während einesAor-ta-ascendens-Ersatzes (AAE) bei einemPatienten mit Stanford-A-Dissektion istin . Abb. 13 dargestellt. Mit dem Startder Herz-Lungen-Maschine (HLM) trittgegen 1 Uhr erstmals ein kurzfristigerSauerstoffsättigungsabfall auf. Die selek-tive Hirnperfusion mithilfe einer in dierechte A. carotis eingebrachten Kanüleführt gegen 2 Uhr zu einem rSO2-Ab-fall auf der kontralateralen, linken Sei-

Der Anaesthesist

Abb. 138 Verlauf der zerebralenO2-Sättigung (rSO2) währenddes Aorta-ascendens-Ersatzes bei ei-nemPatientenmit Stanford-A-Dissektion.HLMHerz-Lungen-Maschine

te. Das Blut strömt nun von der rech-ten ACI über den vorderen Anteil desCirculus arteriosus cerebri in die linkeACI und von dort nicht durch die lin-ke Hirnhemisphäre, sondern retrogradüber die linke A. carotis in die Aortaab. Erst mit dem Abklemmen der linkenA. carotiswirddieser retrogradeBlutflussgestoppt und die linke Hirnhemisphäreausreichend perfundiert, was im sofor-tigen rSO2-Anstieg auf der linken Seiteresultiert.

Bei der Karotis-TEA ist zu beachten,dass die NIRS dem SSEP-Monitoringin Bezug auf Sensitivität und Spezi-fität unterlegen ist. Daher bleibt dasSSEP-Monitoring bei dieser Operati-on das Neuromonitoring-Verfahren der1. Wahl. Kommt es nach dem Abklem-men („cross clamping“) der A. carotis zueinemplötzlichen und erheblichen rSO2-Abfall, ist von einer zerebralen Ischämieauszugehen und ein Shunt einzulegen.Bei einem geringen rSO2-Abfall ist un-klar, ob eine Shunt-pflichtige Ischämievorliegt oder nicht. Insgesamt exis-tiert kein allgemein akzeptierter rSO2-Grenzwert, bei dessen Unterschreitungein Shunt eingelegt werden sollte, umeine ausreichende zerebrale Perfusi-on zu gewährleisten. Bei vorliegendenintrakraniellen Gefäßstenosen und in

Abhängigkeit von der Kollateralisierungüber den Circulus arteriosus kann esnach dem Cross clamping der A. ca-rotis zu einer Ischämie im Bereich derA. cerebri media kommen, bei norma-ler Perfusion der A. cerebri anterior. ImStirnbereich angebrachteNIRS-Optodenwürden normale rSO2-Werte messen, dadieses kortikale Areal überwiegend vonder A. cerebri anterior versorgt wird,während die Ischämie im Mediastrom-gebiet unter Narkose unbemerkt bliebeund erst postoperativ durch eine armbe-tonte Hemiparese auffallen würde. DieNIRS kann also eine Shunt-pflichtigezerebrale Ischämie nicht in allen Fäl-len sicher detektieren (falsch-negativeBefunde), weshalb sie nur als Neuromo-nitoring-Verfahren der 2. Wahl bei einerKarotis-TEA eingestuft wurde.

In der Kardioanästhesie gibt es wei-terhinRisikopatientenbzw. -eingriffe,diedenNIRS-Einsatz nachMeinung der Ex-perten von DGAI, SGAR und DGTHGrechtfertigen, auch wenn hierfür derzeitnochkeineausreichendeEvidenzvorliegt(optionaleEmpfehlung, [9]).Hierzu zäh-len:4 Patienten mit Z. n. Apoplex und be-

stehenden neurologischen Defiziten,4 Patienten mit einer mittelschweren

(Grad 2) oder schweren (Grad 3)

arteriellen Hypertonie, entsprechendeinem systolischen Blutdruckwert≥160mmHg,

4 Patienten mit hochgradiger/n Karo-tisstenose(n), d. h. einem Stenosegradvon mindestens 70% gemäß denKriterien des North American Sym-ptomatic Carotid EndarterectomyTrial (NASCET),

4 Herz- oder Lungentransplantation.

AußerhalbderKardioanästhesiewirddasNIRS-Monitoring insbesondere danneingesetzt, wenn unklar ist, ob ein ge-gebener mittlerer arterieller Blutdruckdie ausreichende Perfusion des Gehirnsgewährleistet. Dies betrifft u. a. Ope-rationen in „Beach-chair“-Lagerung,Operationen bei Früh- und Neugebore-nen sowie Patienten mit extrakorporalerMembranoxygenierung (ECMO). Indie-sen Bereichen ist das NIRS-MonitoringGegenstand aktueller Untersuchungen;Empfehlungen der Fachgesellschaftengibt es hierzu noch nicht.

Kurscurriculum

Der wissenschaftliche Arbeitskreis Neu-roanästhesie der DGAI erarbeitete einKurscurriculum, das neben Grundla-genwissen und den potenziellen Ein-satzgebieten auch methodenspezifischeKenntnisse der Anwendung und In-terpretation der einzelnen Verfahrenvermittelt. Das dabei angeeignete Wis-sen sollte z. B. durch die Teilnahme anWorkshops auf Kongressen und wäh-rend Hospitationen an Kliniken, diedas IONM bereits anwenden, gefestigtund vertieft werden. Nach Erfüllungder Voraussetzungen kann das Zertifikat„Neuromonitoring in der Anästhesie“erworben werden [8].

Fazit für die Praxis

4 Die erfolgreiche Anwendung undInterpretation der IONM-Befundesetzt ausreichende technische Kennt-nisse des Anästhesieteams über dieeinzelnen Methoden voraus. Diepotenzielle Beeinflussung durch z. B.anästhesiologische Maßnahmen(Medikamente, Temperaturmanage-

Der Anaesthesist

Leitthema

ment, elektrische Interferenzen)muss beurteilt werden können.

4 Ebenso wichtig ist das Wissen um die(Patho-)Physiologie der kardiopul-monalen Situation des Patienten undder Perfusion einzelner Organe.

4 Natürlich muss auch der Chirurgselbst über die Anwendungsmög-lichkeiten des IONM, aber v. a. überdessen Voraussetzungen und Limita-tionen informiert sein.

4 Für den Einsatz der IONM ist zubeachten, dass der infrastrukturelleAufwandmit der zunehmendenKom-plexität der eingesetzten Verfahrendeutlich zunimmt.

4 Hier müssen der Aufwand in dietechnischen Voraussetzungen und indie Gerätschaften sowie der additiveZeit- und Personalaufwand deseingesetzten „IONM-Personals“beachtet werden.

Korrespondenzadresse

P. MichelsKlinik für Anästhesiologie, UniversitätsklinikumGöttingenRobert-Koch-Str. 40, 37079 Göttingen,Deutschlandpmichels@med.uni-goettingen.de

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. M. Söhle erhielt für VorträgeHo-noraria vonder FirmaCovidien/Medtronic. P.Michels,A. Bräuer undM. Bauer geben an, dass kein Interessen-konflikt besteht.

Dieser Beitragbeinhaltet keine vondenAutorendurchgeführten Studien anMenschenoder Tieren.

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Der Anaesthesist