Koma und Hirntod Matthias Kieslich Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main Kinder- und Jugendneurologie 11. Fortbildungsakademie der Gesellschaft für Neuropädiatrie München, 18.-19. September 2014
Koma und Hirntod
Matthias Kieslich
Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt am Main
Kinder- und Jugendneurologie
11. Fortbildungsakademie der Gesellschaft für Neuropädiatrie
München, 18.-19. September 2014
Inhalt
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
• Definition und Schweregrade
• Ursachen und Diagnostik
• Hirntoddiagnostik
Koma und Hirntod
Definition
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma:
• Schwerster Grad einer quantitativen
Bewußtseinsstörung
• Benommenheit (wach, verlangsamt)
• Somnolenz (patholog. Schläfrigkeit, aber
erweckbar)
• Sopor (erschwert erweckbar)
• Koma (nicht weckbar)
Koma und Hirntod
Komatiefe
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Glasgow Coma Scale:
• Augenöffnen
• Spontanmotorik
• Verbale Antwort
Verbal
altersadapt. < 24 Monate):
5 Fixiert, verfolgt, erkennt, lacht
4 Fixiert und verfolgt inkonstant
3 Nur zeitweise erweckbar
2 Motorisch unruhig,
jedoch nicht erweckbar
1 Kein Kontakt, keine Reagibilität
Koma und Hirntod 15 – 13 leicht
12 – 9 mittel
8 – 5 schwer
[Schema nach Netter 1989]
Definition
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Hirntod:
• Unwiederbringliches Erlöschen der
Gesamtfunktion von Großhirn,
Kleinhirn und Hirnstamm
• Gleichbedeutend mit dem Tod des
Menschen
• Voraussetzung für die Option einer
Organtransplantation
Koma und Hirntod
Ursachen
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
• Trauma
• Asphyxie, Hypoxie, Ischämie
• Enzephalitis
• Status epileptikus
• Intoxikation
• Kreislaufschock (z.B. Anaphylaxie)
• Verbrennung / Unterkühlung
• Metabolisches / Endokrinologisches Koma
Koma und Hirntod
Ursachen
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
DD SMASHED
• S Stroke (Trauma)
• M Meningitis (Enzephalitis)
• A Alkohol
• S Seizures (Status epileptikus)
• H Hypo-/Hyper-
(Hypoglykämie, Hypoxie/Asphyxie, Hyperthermie,
Hyponatriämie, Hypothermie, Hyper-/Hypotension)
• E Endokrin/Metabolisch
(Addison, Thyreotoxikose, hepatisch, urämisch)
• D Drugs (Intoxikation, Anaphylaxie)
Koma und Hirntod
Pathophysiologie
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma und Hirntod
Dienzephalon
Mesenzephalon
Hirnstamm
Reticular Activating
Systeme
Pathophysiologie
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
[Schema nach Stöhr, Brandt und Einhäupl 1990]
Koma und Hirntod
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
[Schema nach Stöhr, Brandt und Einhäupl 1990]
Koma und Hirntod
Diagnostik
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
[Schema nach Stöhr, Brandt und Einhäupl 1990]
Koma und Hirntod
Diagnostik
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
1. Komatiefe
2. Neurologische Herdzeichen
(Kortex, Mesenzephalon, Hirnstamm, Rückenmark)
3. Hirndruckzeichen
Statuserhebung
Verlaufsbeurteilung Prognose
Koma und Hirntod
Diagnostik
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• Komplette körperliche Untersuchung
• Neurologische Untersuchung
Vigilanzstörung eingeschränkte
Untersuchungsmöglichkeiten
z.B.: MER, Pyramidenbahnzeichen, Meningismus,
Schutzreflexe, Reagibilität
Koma und Hirntod
Diagnostik
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
• Muskeleigenreflexe (TSR, BSR, RPR, PSR, ASR, Adduktorenreflex)
• Pathologische Reflexe „Pyramidenbahnzeichen“
• Babinski, Oppenheim, Gordon, Rosollimo
• Kloni
• Muskeltonus
• Meningismus
• Motorik
• Atmung Puls Temperatur
Koma und Hirntod
Diagnostik
• Bauchhautreflexe
• Sensible Schmerzreize
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Myoklonien:
• Epileptisch
• Hypoxisch Lance Adams Syndrom (Hirnstammläsion)
Koma und Hirntod
Diagnostik
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
• Skew Deviation (vertik. Divergenzstellung)
• See-Saw Nystagmus (vertik. diverg. Nystagmus)
Zwischenhirn
• Vertikale Blickparese Mittelhirn
• Upbeat-Nystagmus Mittelhirn, Medulla oblongata
• Downbeat-Nystagmus Pons, Medulla oblongata
Koma und Hirntod
Diagnostik
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Hirnstammreflexe:
• Pupillenlichtreaktionen
• Cornealreflex
• Trigeminus-Schmerzreaktion
• Okulozephaler Reflex
• Vestibulookulärer Reflex
• Pharyngeal-/Tracheal-Reflex
Koma und Hirntod
Diagnostik
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Okulozephaler Reflex
Koma ohne Hirnstammausfall
Koma und Hirntod
Diagnostik
[Schema nach Stöhr, Brandt und Einhäupl 1990]
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Vestibulookulärer Reflex
Koma ohne Hirnstammausfall
Koma und Hirntod
Diagnostik
[Schema nach Stöhr, Brandt und Einhäupl 1990]
Neuromonitoring
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
EEG
AEP / SEP
CT / MRT
ICP-Druckmessung
Klinische Untersuchung
Zerebraler Doppler
Koma und Hirntod
Pädiatrische Neurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
1 • Komatiefe
2 • Neurolog. Herdzeichen
3 • Hirndruck/Hirnstammfunkt.
Anamnese, Befunde, Medikation
Prozedere-Festlegung:
• Ergänzende Untersuchungen (z.B. Bildgebung, LP, EEG, EP`s)
• Neurochirurgische Intervention (z.B. ICP-Sonde, Hemikranektomie)
Prognose-
einschätzung
Vorgehen
Koma und Hirntod
Regelung
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• „verpflichtende Entscheidungsgrundlage“
• Gültig für Neugeborene ab der 37. Schwangerschaftswoche
Deutsches Ärzteblatt 1998; 95: A1861-1868
Koma und Hirntod
Voraussetzungen
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
• Kenntnis der Krankengeschichte
- Vorerkrankungen
- aktueller Verlauf
- Medikation
• Ätiologie und Pathomechanismus der Hirnschädigung
sollte plausibel und nachvollziehbar sein
• Exakte Kenntnis über das Ausmaß
der Hirnschädigung durch eine
zerebrale Bildgebung (MRT / CT)
Koma und Hirntod
Ätiologie
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Primäre Hirnschädigung:
• Verletzung, Blutung, Tumor, Infarkt, Infektion
Sekundäre Hirnschädigung:
• Hypoxie / Ischämie
durch Kreislaufstillstand / Schock / Ertrinken (oft nach kardio-pulmonaler Reanimation)
Koma und Hirntod
Pathomechanismus
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Progrediente Hirndrucksteigerung
Irreversible ischämische Nekrose
von Hirnstamm und Großhirn
Zerebraler Zirkulationsstillstand
Hirntod
Koma und Hirntod
Voraussetzungen
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Ausschluß von anderen Ursachen:
• Intoxikation Blut-/Urin-Screening
• Sedierende Medikation Blutspiegelbestimmung
[Schulz et Schmoldt. Therapeutic and toxic
blood concentrations of more than 500 drugs.
Pharmazie (1997) 52:895-911]
• Neuromuskuläre Blockade Cave: Muskelrelaxantien
• Primäre Unterkühlung Körpertemperaturmessung
• Kreislaufschock Periphere Blutdruckmessung
• Endokrin., metabol. Evtl. Blut-, Urin-, Liquordiagn.
oder entzündl. Koma (z.B. Glu, TSH, Laktat, NH4)
Koma und Hirntod
Klinische Hirntoduntersuchung
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Untersuchung durch zwei Ärzte mit
„mehrjähriger Erfahrung in der Intensivbehandlung
von Patienten mit schweren Hirnschädigungen“, die
nicht dem Transplantationsteam angehören dürfen
• EKG-Monitoring
• RR-Monitoring
• Atemfrequenz-Monitoring
• Temperatur-Monitoring
Koma und Hirntod
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Koma und Hirntod
Klinische Hirntodkriterien
Ausfall der Hirnstammreflexe:
• Pupillen-Lichtreaktionen
• Cornealreflex
• Trigeminus-Schmerz-
reaktionen bds.
• Pharyngeal-/Tracheal-Reflex
• Okulo-zephaler Reflex
• Vestibulo-zephaler Reflex
• Kein Kontakt
• Keine Reaktion
auf Schmerzreize
• Keine Spontanmotorik
• G C S 3 Pkt.
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Koma und Hirntod
Klinische Hirntodkriterien
Ausfall der Spontanatmung:
• Apnoe-Test:
- Hypoventilation mit 25% des Ausgangssvolumens
(bei 100% O2) bis PCO2 > 60 mmHG
- Tubusdiskonnektion für 2-3 Minuten
unter O2-Insufflation (1-3 l/Min) in den Tubus
- SBH- und Atemfrequenz-Dokumentation
Cave:
• Thoraxtrauma
• Chron. kardio-pulm.
Erkrankung
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Cave: Lazarus-Phänomen
• eigenständige spinale Reflexe und Automatismen
• z.B. Muskelzuckungen, Bewegungen, Hautrötung
Koma und Hirntod
Klinische Hirntodkriterien
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma und Hirntod
Nachweis der Irreversibilität
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Bei Kindern ab 2 Jahren:
• Bei primärer supratentorieller Hirnschädigung
nach 12-72 Stunden Beobachtung (rein klinisch)
• Bei sekundärer supratentorieller Hirnschädigung
nach 72 Stunden Beobachtung (rein klinisch)
oder
mit „ergänzender Untersuchung“ (Null-EEG, EP-Ausfall, Nachweis zerebraler Zirkulationsstillstand)
sofort
Null-Linien-EEG obligat
bei primär infratentorieller Schädigung
Cave: Isolierte Hirnstammläsion
Koma und Hirntod
Nachweis der Irreversibilität
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Bei Kindern unter 2 Jahren:
• Prinzipiell Beobachtungszeit
und zu jedem Untersuchungszeitpunkt eine „ergänzende
Untersuchung“ (Null-EEG, EP-Ausfall, Nachweis zerebraler Zirkulationsstillstand)
0 – 28 Tage alt: mindestens 72 Stunden
> 28 / < 2 Jahre: mindestens 24 Stunden
Cave:
Es existiert keine offizielle Regelung für
Frühgeborene < 37. SSW
Koma und Hirntod
Nachweis der Irreversibilität
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
•EEG
• AEP
• SEP
• Dopplersonographie
• Zerebrale
Perfusionsszintigraphie
• Zerebrale Angiographie
Koma und Hirntod
Ergänzende Untersuchungen
EEG-Befunde in Abhängigkeit vom Ausmaß der vorliegenden
Hirnstammfunktionsstörung [nach Zschocke 2003, Gerstenbrand und Lücking 1970]
Koma und Hirntod
EEG
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Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma und Hirntod
EEG Voraussetzungen:
• Mindest. 8 Kanäle plus EKG über mindestens 30 Min.
• Programm mit einfachen und doppelten
Elektrodenabständen
• Elektrodenübergangswiderstände zwischen 1 und 10
Kilo-Ohm
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Voraussetzungen:
• Untere Grenzfrequenz 0,53 Hz (ZK 0,3 s);
mindestens 10 Minuten untere GF 0,16 Hz (ZK 1 s)
um auch sehr langsame Frequenzen zu erfassen
• Obere Grenzfrequenz 70 Hz
• Verstärkerprüfung durch Artefaktauslösung
• Verstärkung zwischen 100 und 20 uV/cm
• Während der Ableitung auditive und taktile Stimuli
sowie Schmerzreize
• Cave: Artefakte (EKG, Muskel)
Koma und Hirntod
EEG
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Befund:
• „Null-Linie“
Isoelektrische Hirnstromkurve, elektrozerebrale Inaktivität
(Amplituden < 3 µV bei einem Elektrodenabstand von mindestens 7 cm)
• Keine Reaktion auf Stimuli
„Kneifen“
Koma und Hirntod
EEG
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Beispiel
Ertrinkungsunfall
nach 12 hrs.:
• Niedrigamplitud.
Restaktivität (20uV)
• (Infusor-Artefakt)
Koma und Hirntod
EEG
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Beispiel
Ertrinkungsunfall
nach 36 hrs.:
• Niedrigamplitudige
Burst-Suppression
Restaktivität (Bursts 30 uV)
Koma und Hirntod
EEG
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Beispiel
Ertrinkungsunfall
nach 72 hrs.:
• Isoelektrische
Hirnstromkurve
Hirntoddiagnose
Koma und Hirntod
EEG
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
• Nur bei
supratentorieller
und sekundärer
Hirnschädigung
SEP
AEP
Cave:
• Primäre
Halsmark-
schädigung
• Infratentorieller
Prozess
Koma und Hirntod
Evozierte Potentiale
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Koma und Hirntod
AEP
• Klickreize von mind. 100 µS Dauer
• Schalldruck 95 dB;
kontralateral 30 dB Rauschen
• Reizfrequenz 10-15 Hz
• Untere Grenzfrequenz 100-150 Hz
• Obere Grenzfrequenz 3000 Hz
• Analysezeit 10-20 ms
• Elektrodenwiderstand <= 5 kW
• 1000-2000 Mittelungsschritte
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Koma und Hirntod
AEP
Befund:
• Bilateraler
Ausfall
mindestens der
Wellen III - V
• Kontralateraler
Ausfall der
Wellen V
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Koma und Hirntod
SEP
Voraussetzungen:
• Rechteckimpulse von 0,1-0,2 ms
Dauer, Frequenz 3-5 Hz, 2-3 mA
supramotorisch
• Analysezeit 40-50 ms
• 512-2048 Mittelungsschritte
• Untere Grenzfrequenz
kortikal 5-10 Hz, spinal 20-50 Hz
• Obere Grenzfrequenz 1000-2000 Hz
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma und Hirntod
SEP
Befund:
• Ausfall von
N13 bei
ausgefallenen
N20 und P25
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Dopplersonographie
Aa. cerebri mediae
Aa. carotides ext. et int.
Aa. vertebrales
A. basilaris
Cave:
• Ausreichender
systemischer Blutdruck
• Bei primär fehlenden
Dopplersignalen eingeschränkte
diagnostische Relevanz
(DD technisch bedingt)
Koma und Hirntod
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Befund:
• Stillstand (evtl. mit kleinen
frühsystolischen Spitzen-
flüssen <50cm/sek, <200ms)
bei vorher eindeutig
nachweisbaren Flüssen
• Biphasische Strömung /
Pendelfluß (Cave AV-Shunt)
• Kontinuierlich über 30 Minuten
oder 2 mal mit mindestens 30
minütigem Abstand:
Dopplersonographie Koma und Hirntod
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma und Hirntod
Zerebrale Perfusionsszinthigraphie
• z.B. Tc-99m-Hexamethylpropylenaminoxin (HMPAO)
Befund:
• Fehlende Darstellung zerebraler Perfusion und
Radiopharmakonanreicherung im Hirngewebe
• Zur Kontrolle: Messung des Thorax und Abdomens zur
Prüfung der physiolog. Verteilung des Radiopharmakons
• Wenig Erfahrungswerte bei Kleinkindern und Säuglingen
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Befund:
• Kontrastmittelstillstand
an der Hirnbasis oder im
Anfangsteil der großen
Hirnarterien
Voraussetzungen:
• Darstellung der Aa. carotides, Aa. vertebrales, A. basilaris
• Ausreichender systemischer Blutdruck
• UMSTRITTEN, da es sich um eine invasive diagnostische Maßnahme
handelt, deren Indikationsstellung die Möglichkeit therapeutischer
Konsequenzen voraussetzt (Juristische Bedenken bzgl. der Einwilligung)
Koma und Hirntod
Zerebrale Angiographie
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• Offizielles Hirntodprotokoll
verwenden
• Parallel von beiden
Untersuchern auszufüllen
• Plus separate detailierte
Befundung der
neurophysiologischen
Diagnostik
Koma und Hirntod
Dokumentation
Kinder- und Jugendneurologie, Johann Wolfgang Goethe Universität, Frankfurt am Main
Koma und Hirntod
Organtransplantation
DSO Deutsche Stiftung Organtransplantation (Tel.: 0800 – 66 55 456)
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Koma und Hirntod
Fazit Die Durchführung der Hirntoddiagnostik beinhaltet eine
immense medizinische und ethische Verantwortung:
- gegenüber dem Patienten
- gegenüber den Angehörigen
- gegenüber dem eigenen Gewissen
„Die Gewißheit und Sicherheit, die bei der
Feststellung des Hirntodes und damit des
Individualtodes anzustreben ist, kann nicht breit
genug diagnostisch untermauert werden“
Klinik und EEG Goldstandard !!