Hirntod

Überblick und Pathophysiologie

Definition

Hirntod ist der vollständige und dauerhafte Verlust aller Hirn- und Hirnstammfunktionen, einschließlich der Fähigkeit des Hirnstamms, vegetative und respiratorische Aktivitäten zu regulieren.

Definition des „vollständigen und dauerhaften Verlustes“ der Gehirnfunktion:

• Reaktionsloses Koma Koma Koma mit Bewusstseinsverlust
• Verlust der Hirnstammreflexe
• Unfähigkeit, ohne Hilfe zu atmen
• Funktionsverlust kann nicht spontan wieder aufgenommen und durch Intervention nicht wiederhergestellt werden

Ätiologie

• Schädel-Hirn-Trauma
• Hämorrhagischer oder ischämischer Schlaganfall Ischämischer Schlaganfall Ischämischer Schlaganfall (Hirninfarkt)
• Herz-Lungen-Stillstand mit unzureichender CPR
• Gehirntumor
• ↑ Hirndruck ( ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP))
• ZNS-Infektion
• Sepsis Sepsis Sepsis und septischer Schock, die zu zerebraler Hypoperfusion und Ischämie führt
• Drogenüberdosis

Pathophysiologie

• Hirnverletzung → Hirnödem → ↑ ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP)
  • Ursachen eines Ödems:
    • Vasogene Störung der Blut-Hirn-Schranke Blut-Hirn-Schranke Nervensystem: Histologie → vermehrter Übertritt von Proteinen aus dem Plasma Plasma Transfusionsprodukte ins Gehirn
    • Zytotoxische Veränderungen der zellulären Osmolalität → Neuronen Neuronen Nervensystem: Histologie verlieren die Fähigkeit, Ionengradienten zu kontrollieren
  • Der zerebrale Perfusionsdruck (CPP) entspricht dem mittleren arteriellen Druck (MAP) minus ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP):
    • Automatische Regulation des CPP → Sicherstellung der Durchblutung des Gehirns unter normalen Umständen
    • Bei Extremwerten von MAP oder ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP) → Verlust der Autoregulation
    • ↑ ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP) → ↓ CPP → Hirnischämie
    • Starker Anstieg ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP) → Hirnherniation
• Mitochondriale Dysfunktion aufgrund zellulärer Hypoxie → Erzeugung freier Radikale und Verringerung der zellulären Energieproduktion → neuronaler Zelltod Zelltod Zellschäden und Zelltod:
  • Zunächst in den Großhirnhemisphären und Basalganglien Basalganglien Basalganglien (Stammganglien)
  • Gefolgt von Thalamus Thalamus Thalamus und Hirnstamm Hirnstamm Hirnstamm

Klinik

Ablauf

• Feststellen der Ätiologie des Komas (z. B. Überdosis, Trauma, Schlaganfall)
• Überprüfung aller irreführenden Zustände, die einer irreversiblen Hirnverletzung ähneln:
  • Schwere Elektrolytstörungen oder Säure-Basen-Störungen
  • Schwere endokrine Dysfunktion
  • Unterkühlung: Mindestkerntemperatur von 36 °C erforderlich
  • Kreislaufkollaps (d.h. schwere Hypotonie Hypotonie Hypotonie)
  • Blutalkoholspiegel > 80 mg/dl
• Im Falle von im Krankenhaus verabreichten Beruhigungsmitteln und Paralytika:
  • Absetzen der Medikamente im Zeitrahmen von 5 Halbwertszeiten vor dem Testen
  • Kann bei Leber- oder Nierenfunktionsstörungen länger dauern

Körperliche Untersuchung

• Systolischer Blutdruck > 100 mmHg: Vasopressoren eventuell erforderlich
• Feststellung des Komas durch das bilaterale Fehlen motorischer Reaktionen auf:
  • Verbale Stimulation: Patient*innen beim Namen rufen
  • Taktile Stimulation:
    • Schütteln oder Antippen der Person
    • Ausüben von Druck auf die supraorbitale Kerbe oder das Sternum Sternum Brustwand
  • Reaktione im Einklang mit Hirntod:
    • Keine Grimassen oder Gesichtsmuskelbewegungen
    • Keine motorische Reaktion der Gliedmaßen außer Spinalreflexe (Lazarus-Zeichen)
• Pupillenreflex:
  • Beleuchten beider Auge und Beobachtung der Pupillenreaktion
  • Reaktion im Einklang mit Hirntod:
    • Fehlen einer ipsilateralen und kontralateralen Pupillenreaktion
    • Pupillen in mittelgroßer oder dilatierter Position (4–6 mm) beidseitig fixiert
    • Verengte Pupillen nicht mit Hirntod vereinbar
• Okulozephaler Reflex (OCR) und okulovestibulärer Reflex (OVR):
  • OCR: Untersuchung durch schnelles, ruckartiges und horizontales Drehen des Kopfes nach beiden Seiten:
    • „Puppenaugen“: Bezug auf Vintage-Puppen mit aufgemalten Augen, die sich nicht bei Bewegung des Kopfes mitbewegen können
    • Abnormaler Reflex: Fixierung der Augen bei Kopfbewegungen, als würden sie auf einen festen Punkt starren
  • OVR: 50 ml kaltes Wasser in den Gehörgang mit dem Kopf in einer 30° Neigung
  • Reaktion im Einklang mit Hirntod: Fehlende Augenbewegungen bei beiden Tests
• Hornhautreflex:
  • Untersuchung durch Berühren der Hornhaut Hornhaut Anatomie des Auges mit einem Wattestäbchen oder Wasser/Kochsalzlösung-Tropfen
  • Reaktion im Einklang mit Hirntod: fehlende Augenlidbewegung
• Würgereflex:
  • Untersuchung durch Berühren der hinteren Rachenwand mit einem Sauger oder Zungenspatel
  • Reaktion im Einklang mit Hirntod: fehlendes Würgen
• Hustenreflex:
  • Untersuchung durch Stimulation der Tracheobronchialwand durch Absaugen
  • Reaktion im Einklang mit Hirntod: fehlender Husten

Diagnostik

Die Beurteilung des Hirntods bei einer durch Maschinen am Leben erhaltenen Person erfordert eine Bildgebung des Gehirns, den Ausschluss von Störfaktoren und möglicherweise ein EEG.

• Diagnostische Voraussetzungen für den Hirntod:
  • Bekannte klinische Ätiologie des Hirntodes
  • Fehlen von Störbedingungen:
    • Unterkühlung
    • Beruhigungsmittel/Anästhetika
    • Stoffwechselanomalien
  • Abnorme Hirnstammreflexe bei neurologischer Untersuchung
  • Positiver Apnoetest
  • Zusatztests (sofern benötigt)
• Bildgebung des Gehirns:
  • MRT MRT Magnetresonanztomographie (MRT) oder CT zeigen irreversible, verheerende Hirnverletzungen:
    • Hinweise auf schwere Ödeme oder Herniation
    • Hinweis auf Hirntod bei Vorliegen eines Hirnödems
  • Gemessener ICP ICP Erhöhter intrakranieller Druck (ICP) entspricht mindestens MAP
• Labordiagnostik:
  • Elektrolyte Elektrolyte Elektrolyte
  • Kleines Blutbild
  • Arterielle Blutgasanalyse
  • Toxikologische Tests
  • Liquordiagnostik
• Apnoe-Test (Bestandteil aller Protokolle zur Feststellung des Hirntods):
  • Durchführung, nachdem alle anderen Kriterien für den Hirntod erfüllt sind
  • Vor dem Test:
    • Anpassung der Einstellungen des Beatmungsgeräts auf einen PCO ₂ zwischen 35 und 45 mmHg
    • Keine Hypoxie: 100 % O₂ für mindestens 10 Minuten vor dem Test
    • Paralytische Medikamente absetzen
  • Bei folgenden Zuständen keine Durchführung möglich:
    • Vorhandensein von Läsionen der hohen Halswirbelsäule
    • Personen mit chronischer PCO₂ -Retention
  • Ablauf:
    • Abstellen des Beatmungsgerätes für 10 Minuten
    • Gabe von O₂ bis zu einem maximalen PO₂ von 200 mmHg oder bis PCO₂> 40 mmHg
    • Bei hämodynamischer Instabilität → Abbruch des Tests
    • Fehlende Spontanatmung → Abbruch des Tests nach 10 Minuten
  • Positiver Test:
    • Keine Atemreaktion auf PCO ₂> 60 mmHg oder 20 mmHg> Basiswerte
    • Endgültiger arterieller pH < 7,28
• Zusatzuntersuchungen sind erforderlich, wenn die neurologische Primäruntersuchung oder der Apnoe-Test nicht durchgeführt werden können oder wenn die Untersuchung oder der Test nicht schlüssig ist:
  • Untersuchung der Durchblutung des Gehirns → Bei fehlender Durchblutung Begründung des Hirntods möglich
    • Bevorzugte Modalität: Radionukliduntersuchung
    • Konventionelle 4-Gefäß-Zerebralangiographie
    • CT-Angiographie
    • Magnetresonanzangiographie
    • Transkranieller Doppler
  • EEG:
    • Erforderlich, um den Hirntod bei Kindern zu diagnostizieren
    • Bei Erwachsenen nicht routinemäßig erforderlich, kann aber gesetzlich vorgeschrieben sein
    • Stimmt mit Hirntod überein, wenn nach 30 Minuten keine Potenziale aufgezeichnet werden
    • Kann falsch negativ oder falsch positiv sein

Klinische und ethische Überlegungen

Erforderliche Dokumentation zur Feststellung des Hirntodes

• Ätiologie des Komas
• Fehlen von Störfaktoren
• Vollständige Details und Ergebnisse der durchgeführten klinischen Tests
• Ergebnisse der Bildgebung des Gehirns und richtiger Zeitpunkt in Bezug auf klinische Tests
• Anlass und Art der durchgeführten Zusatzprüfungen und deren Ergebnisse
• Zeitpunkt des Todes
• Identität der 2 Ärzt*innen, welche die Diagnose unabhängig voneinander stellen
• Nötige ärztliche Qualifikation: Fachärzt*innen; mehrjährige Erfahrung im intensivmedizinischen Bereich; mindestens 1 Fachärztin/Facharzt für Neurologie oder Neurochirurgie Neurochirurgie Neurochirurgie
• Bei Kindern bis zum 14. Lebensjahr: 1 Fachärztin/Facharzt für Kinder und Jugendmedizin notwendig (im Falle der Spezialisierung Neuropädiatrie → 2. Ärztin/Arzt muss keinen Facharzt für Neurologie oder Neurochirurgie Neurochirurgie Neurochirurgie haben)

Maschinelle Unterstützung nach Hirntoderklärung

• Diagnose gestellt → Person wird klinisch und rechtsgültig für verstorben erklärt
• Maschinelle Unterstützung sollte abgebrochen werden, es sei denn:
  • Schwangere Verstorbene → lebenserhaltende Maßnahmen für den Fötus
  • Geplante Organspende:
    • Benachrichtigung der DSO
    • Überprüfung der Krankenakte
    • Gegebenenfalls Besprechung mit den Angehörigen
  • Anforderungen der Familie aufgrund religiöser oder moralischer Überzeugungen:
    • Unternehmen jeglicher Anstrengungen, um Bedenken der Angehörigen zu klären
    • Einbindung religiöser Autoritäten oder Ethikkommissionen als hilfreiche Möglichkeit
    • Respektvolles Umgehen mit jedem Menschen und jeder Familie
    • Multidisziplinärer Ansatz (z.B. Sozialarbeiter, Psychologen, Berater) ratsam
    • Vermeidung der Weiterführung von lebenserhaltenden Maßnahmen > 48 Stunden

Differentialdiagnosen

• Locked-in-Syndrom Locked-In-Syndrom Locked-in-Syndrom: ein Zustand der Tetraplegie Tetraplegie Locked-in-Syndrom und Lähmung der unteren Hirnnerven Hirnnerven Überblick über die Hirnnerven, der zur Unfähigkeit führt, sich zu bewegen, zu kommunizieren oder einen Gesichtsausdruck zu zeigen (außer bestimmte Augenbewegungen). Das Locked-in-Syndrom Locked-In-Syndrom Locked-in-Syndrom resultiert typischerweise aus einer pontinen Blutung oder einem Infarkt. Die Diagnose wird klinisch bei Personen gestellt, die bei der Kommunikation auf Blinzeln oder vertikale Augenbewegungen beschränkt sind. Die Therapie umfasst die unterstützende Pflege und die Prävention von Komplikationen, die durch die Immobilität ausgelöst werden. Eine langfristige Physiotherapie ist unabdingbar.
• Hypothermie Hypothermie Hypothermie: Ein Abfall der Körperkerntemperatur unter 35 °C. Die Hypothermie Hypothermie Hypothermie wird je nach Grad der Temperaturabnahme in leichte, mittelschwere, schwere und tiefgreifende Formen eingeteilt. Personen mit extremem Alter, Obdachlosigkeit, psychischen Erkrankungen oder Missbrauch von Substanzen können anfälliger für versehentliche Hypothermie Hypothermie Hypothermie sein. Die Diagnostik umfasst die Beurteilung von assoziierten Traumata und beitragenden medizinische Pathologien. Die Therapie beinhaltet das Wiedererwärmen des Individuums, basierend auf dem Schweregrad der Hypothermie Hypothermie Hypothermie.
• Arzneimittelintoxikation: Intoxikation mit ZNS-unterdrückenden Medikamenten oder Muskelrelaxantien/Paralytika. Die Medikamente können Opioide Opioide Opioid-Analgetika, Trizyklika, Baclofen Baclofen Spasmolytika, Barbiturate, Paralytika, Anticholinergika Anticholinergika Anticholinergika und Organophosphate umfassen, die das Bewusstsein und die motorischen/sensorischen Reaktionen signifikant unterdrücken können. Die Exposition kann entweder bekannt oder unerkannt sein. Die Diagnose basiert auf Anamnese, Überprüfung der Medikamente, Fremdanamnese (vor allem Familienangehörige) und toxikologische Tests. Darauf basierend wird die Therapie durchgeführt.
• Verletzung der Halswirbelsäule: Solche Verletzungen sind mit einer Tetraplegie Tetraplegie Locked-in-Syndrom, Sensibilitätsverlust unterhalb der Verletzungsgrenze, Atemnot Atemnot Dyspnoe (Atemnot/Luftnot) und verminderter Sprechfähigkeit verbunden. Obwohl eine neurologische Untersuchung den Zustand leicht vom Hirntod unterscheiden sollte, kann das klinische Bild durch ein gleichzeitiges Schädel-Hirn-Trauma oder die Wirkung von Medikamenten verfälscht werden. Wachsamkeit und wiederholte umfassende neurologische Untersuchungen in Kombination mit Bildgebungen des Gehirns sind hilfreich, um die richtige Diagnose zu stellen. Die Therapie kann konservativ oder chirurgisch sein.