Zerebrales Monitoring in der Kinderherzchirurgie. Klinische und elektroenzephalographische Veränderungen während der ersten Minuten der extrakorporalen Zirkulation

Abstract

Ziel der hier dargestellten Untersuchung war es, Veränderungen der zerebralen Funktion, die sich während der Umstellung vom physiologischen auf den extrakorporalen Kreislauf bei Kleinkindern zu Beginn der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) ergaben, zu quantifizieren. Zusätzlich sollte herausgefunden werden, ob und wenn ja welche klinisch-chemischen und hämodynamischen Parameter für diese zerebralen Funktionsveränderungen verantwortlich gemacht werden können.

<br>Hierzu wurde bei 47 Kindern im Alter von 1,5 Monaten bis 7,4 Jahren perioperativ das Elektroenzephalogramm topographisch an 17 Elektrodenpositionen erfaßt. Es wurde eine Spektralanalyse dieser Signale durchgeführt und das resultierende Leistungsdichtespektrum in sechs Frequenzbänder unterteilt. Die Leistung in diesen Frequenzbändern diente als quantitatives Maß für die Veränderungen der hirnelektrischen Funktionen. Zusätzlich wurden neben den hämodynamischen Parametern (arterieller Mitteldruck, 'Maschinenefluss' der EKZ) und Temperaturveränderungen auch klinisch-chemische Parameter (Blutgase, Hämoglobin, Hämatokrit, Elektrolyte, Glucose) bestimmt. Die in den ersten zwei Minuten der EKZ bei diesen Parametern aufgetretenen Veränderungen wurden anschließend mit den Veränderungen des Leistungsdichtespektrums im EEG verglichen.

<br>Elektroenzephalometrisch fiel vor allem bei den kleinsten Patienten eine schnelle Reduktion der hirnelektrischen Leistungen mit Beginn der extrakorporalen Zirkulation auf. Diese Leistungsreduktion war in erster Linie eine Folgeerscheinung eines stark ausgeprägten Blutdruckabfalls und/oder einer ausgeprägten Hämodilution zu Beginn der EKZ. Beide klinischen Situationen führen zu einer Verminderung der Sauerstoffversorgung der Kortex, zum einen durch Verminderung der Organperfusion, zum anderen durch Herabsetzung der Sauerstofftransportkapazität. Die dargestellten elektroenzephalometrischen Veränderungen betrafen jeweils den gesamten Kortex. Topographische Unterschiede wurden nicht beobachtet.

<br>Das EEG erwies sich in der Untersuchung als sensitives Verfahren für die Detektion kritischer hämodynamischer oder laborchemischer Parameter. Aufgrund der uniformen Reaktionen des EEG bei kritischen Funktionseinschränkungen sind die beobachteten elektroenzephalographischen Leistungsminderungen nicht spezifisch. Daher muß weiterhin bei der Beurteilung des quantitativen EEG der klinische Kontext berücksichtigt werden.

<br>Das EEG hat in dieser Untersuchung seinen Wert als On-line-Monitoring für signifikante Abweichungen der zerebralen Funktionen unter Beweis gestellt. Eine Beurteilung der klinischen Relevanz von Veränderungen physiologischer Parameter durch den Einsatz der extrakorporalen Zirkulation bei Kindern erscheint mit diesem Verfahren möglich.

<br>Als klinische Konsequenz aus der hier vorliegenden Studie wurde die Anfahrtechnik der extrakorporalen Zirkulation bei Kindern dahingehend modifiziert, daß erhebliche Blutdruckreduktionen und ausgeprägte Hämodilutionen zu Beginn der EKZ weitgehend vermieden werden konnten.

<br>Die hier dargestellten Ergebnisse geben Anlaß, Konzepte zur Adaptation der Herz-Lungen-Maschine auf den Bedarf von Säuglingen und Kleinkindern voranzutreiben. Das Fernziel sollte sein, den Übergang vom physiologischen zum extrakorporalen Kreislauf ohne Einschränkung der zerebralen Funktion und ohne Applikation von Fremdblut, durchführen zu können.