DEUTSCHES
ÄRZTEBLATT Zur Fortbildung Aktuelle Medizin
Heft 47 vom 20. November 1980
Mikrochirurgische Bypass-Operation zur Prophylaxe des Hirninfarktes
Ernst Grote und Otto Busse
Aus der Neurochirurgischen Universitätsklinik (Direktor: Professor Dr. Dr. h. c. Hans Werner Pia) und der Neurologischen Universitätsklinik
(Direktor: Professor Dr. Wolfgang Dorndorf) Gießen
Verschlüsse und Stenosen des zerebralen Gefäßsystems führen häu- fig zunächst nur zu Minuten oder Stunden anhaltender neurologi- scher Symptomatik bzw. einem sich weitgehend zurückbildenden Halbseitensyndrom. Mikroneurochirurgische Bypass-Operationen umgehen das Strömungshindernis, verbessern die Perfusion in der durchbluteten Hemisphäre und verhindern Reinfarkte.
Die therapeutischen Möglichkeiten zur Prophylaxe des Hirninfarktes sind in den letzten Jahren durch mi- kroneurochirurgische Bypass-Ope- rationen erweitert worden. Nach Einführung des Operations-Mikro- skops und der mikrochirurgischen Technik steht seit einiger Zeit eine Methode zur Verfügung, die geeig- net erscheint, bestimmte Formen des Schlaganfalles und seine zum Teil katastrophalen Folgen für Mor- talität und Morbidität zu verhindern.
Zerebrale Durchblutungsstörungen spielen für die Frühmorbidität der Bevölkerung eine große Rolle, ihre Behandlung und ihre Prophylaxe sind somit von eminenter allgemei- ner Bedeutung.
1. Methode
Die von Yasargil (1) vor 10 Jahren vorgeschlagene Methode — auf tech- nische Einzelheiten wird nicht ein- gegangen — besteht darin, extrakra- nielle Äste der Carotis externa als
Spender durch eine kleine Trepana- tion in den Subduralraum zu führen und sie mittels mikrochirurgischer Technik an das minderdurchblutete zerebrale Stromgebiet End-Seit zu anastomosieren. Spender sind (Ab- bildung 1) in den meisten Fällen frontale oder parietale Äste der Arte- ria temporalis superficialis, Empfän- ger Äste der Arteria cerebri media in der Sylvischen Fissur. Beide weisen einen Durchmesser von 0,8 bis 1,3 mm auf. Das von den Externagefä- ßen dem Hirn zugeführte zusätzliche Blutvolumen fließt nun von der Stel- le der Anastomose (Abbildung 2) so- wohl in die Peripherie des Hirnkreis- laufes, wie auch retrograd un- ter Stromrichtungsumkehr in den Hauptstamm der Arteria cerebri me- dia und versorgt somit ihre anderen Äste wie auch Teile der Carotis inter- na einschließlich der Arteria oph- thalmica.
Durch den extra-intrakraniellen By- pass wird ein Gefäßverschluß oder eine Stenose umgangen. Im Falle
des Verschlusses werden hämody- namisch bedingte Schwankungen der Hirndurchblutung bei spontaner Kollateralisation (Versorgung von der Gegenseite, via Arteria ophthal- mica und andere) ausgeglichen, be- ziehungsweise aufgefangen.
Bei Stenosen dient die Anastomose als künstlicher Bypass für den Fall des drohenden Verschlusses.
Eine der operativen Methode anzu- lastende Mortalität haben wir bisher unter 80 Fällen nicht beobachtet. In einer größeren Serie (2) waren zwei Todesfälle bei 250 Patienten auf operative Komplikationen zurückzu- führen. Die Morbidität beschränkt sich auf lokale Wundheilungsstö- rungen in 10 bis 15 Prozent, die auf die verminderte Perfusion der Kopf- schwarte nach Verwendung der Ar- teria temporalis als Spender zurück- gehen. Abheilung ohne Besonder- heiten ist die Regel, Patienten kön- nen 8 bis 10 Tage nach der Opera- tion die Klinik verlassen. Eine auch nur vorübergehende Verschlechte-
Abbildung 2: Postoperative Vergröße- rungsangiographie (dreifach): Der post- operativ stark erweiterte Spender der Ca- rotis externa füllt die Peripherie, aber auch retrograd Stamm und übrige Äste der Arteria cerebri media
Abbildung 1: Links: Spender der Carotis externa, frontaler oder parietaler Ast — Rechts: (nach 9) Empfänger der Arteria cerebri media (1. orbitofrontale, 2. operculofrontale, 3. Sulcus centrale, 4. parietale, 5. angular, 6. temporale Äste der Arteria cerebri media
Hirninfarkt-Prophylaxe durch Bypass-Operation
Abbildung 3: Links: Präoperativ Karotisverschluß und spontane Kollateralen über Arteria ophthalmica — Rechts: Postoperativ starke Erweiterung des Spenders und Füllung des gesamten Mediastromgebietes über die Anastomose, die Ophthalmica- Kollaterale bleibt bestehen
rung des neurologischen Status oder des psychischen Befundes ha- ben wir nicht feststellen müssen.
2.
Auswahl der Patienten
nakreislauf, deren Auswirkungen rasch kompensiert werden können.
Gleichermaßen in Frage kommen Patienten mit prolongierten reversi-
blen Insulten, deren neurologische Ausfälle sich innerhalb von wenigen Tagen oder Wochen weitgehend zu-
rückbilden. TIAs und prolongierte
Die Operationsindikation setzt be- stimmte klinische und neuroradiolo- gische Kriterien voraus.
Nur wenn beide Bedingungen erfüllt sind, wird sich der Bypass als sinn- voll erweisen.
2.1 Klinische Kriterien
Am besten geeignet sind Patienten mit transitorischen ischämischen At- tacken (TIA) im Karotisgebiet mit flüchtigen, sich innerhalb von 24 Stunden zurückbildenden zerebra- len Ausfällen oder mit einer nur Se- kunden bis wenige Minuten anhal- tenden monokulären Blindheit (Amaurosis fugax). Die passageren Symptome beruhen auf vorüberge- henden Ischämien im Hirn- und Reti-
Abbildung 4: Karotis-Syphon-Stenose und Basilaris-Verschluß: Dieser wird durch eine erweiterte Arteria occipitalis externa umgangen, der Spender für den Karotis-Kreislauf bleibt bei noch hohem flow über die Stenose engkalibrig
reversible Insulte sind Vorboten dro- hender ischämischer Hirninfarkte mit verbleibender Behinderung. Es liegt auf der Hand, daß hier prophy- laktische Maßnahmen nicht nur sinnvoll, sondern unbedingt not- wendig sind.
Patienten mit TIAs können schon Ta- ge, solche mit prolongierten reversi- blen Insulten sollen erst drei Wo- chen nach dem akuten Ereignis ope- riert werden.
Problematischer für die Indikations- stellung sind ischämische Hirnin- farkte mit persistierenden Ausfällen.
Bei weniger schweren Infarkten, die eine nützliche Funktion der Extre- mitäten hinterlassen und bei denen die Sprache weitgehend erhalten ist, kann die Bypass-Operation noch sinnvoll sein. Nicht indiziert ist sie in der Regel aber bei ausgedehnten In- farkten mit verbleibenden intensiven neurologischen Ausfällen. Die infol- ge der extra-intrakraniellen Anasto- mose erreichte Durchblutungsver- besserung ist zwecklos, wenn be- reits ein großer Gewebsdefekt vor- handen ist. Der Bypass kann nur vor- handenes Hirngewebe und erhalte- ne neurologische Funktionen be- wahren, nicht aber bereits vorhan- dene Ausfälle bessern.
Wiederholt beschriebene postopera- tive Besserungen der neurologi- schen Symptome und des Hirn- strombildes (3) sind vom Spontan- verlauf nur schwer abgrenzbar.
Nicht in Frage kommt eine extra- intrakranielle Bypass-Operation bei embolischen Hirninfarkten. Prophy- laktische Maßnahmen gelten hier der Vermeidung weiterer Embolien.
Auch wenn Arteriitiden oder eine fi- bromuskuläre Dysplasie ursächlich für die zerebrale Durchblutungsmin- derung verantwortlich zu machen sind, kommt der Eingriff nicht in Fra- ge. Eine Hypertonie sowie eine Dia- betes müssen medikamentös kon- trolliert sein. Ein Herzinfarkt, wenn er mehrere Monate zurückliegt, gilt nur bei eingeschränkter Operations- fähigkeit als Gegenindikation. Ein grundsätzliches Alterslimit besieht,
wenn der Allgemeinzustand des Pa- tienten eine Operation zuläßt, nicht.
2.2 Neuroradiologische Kriterien Grundsätzlich kommen alle Hirnge- fäßverschlüsse und hännodynamisch wirksame Stenosen in Frage, die durch einen direkten chirurgischen Zugang nicht beseitigt werden kön- nen. Für die Anastomoseoperation zur Zirkulationsverbesserung im Me- dia-, beziehungsweise Karotisstrom- gebiet handelt es sich also um an- giographisch dokumentierte Ver- schlüsse der Arteria carotis interna jeder Lokalisation, um distale Karo- tis-interna-Stenosen einschließlich des Syphonbereichs sowie um Ste- nosen oder Verschlüsse des Media- hauptstammes.
Die Computertomographie kann die Indikationsstellung erleichtern, weil das Ausmaß des ischämischen Ge- websdefekts, von dem der Opera- tionserfolg entscheidend abhängt, sichtbar wird.
Möglicherweise sinnvoll ist die By- pass-Operation auch, wenn die ge- nannten angiographischen Zeichen als Zufallsbefund vorliegen, ohne daß bislang neurologische Sympto- me aufgetreten sind. Hier liegen noch keine größeren Erfahrungen vor. Ohne angiographisches Korre- lat erscheint die Operation nicht in- diziert; allerdings wurden kürzlich Bypass-Operationen durchgeführt, wenn bei normalem Angiogramm durch regionale Hirndurchblutungs- messungen Zirkulationsverminde- rungen nachgewiesen wurden, die in lokalisatorischer Beziehung zu den neurologischen Symptomen standen (2).
Durchblutungsstörungen im Be- reich der hinteren Schädelgrube können in bestimmten Fällen einer Anastomosierung der Arteria occipi- talis externa mit der Arteria cerebri inferior posterior zugeführt werden.
Karotisstenosen in oder nahe der Bi- furkation werden durch direkten Eingriff am Gefäß angegangen, sie werden hier nicht weiter be- schrieben.
3. Ergebnisse
Die Ergebnisse lassen sich nach zwei Kriterien beurteilen:
3.1 angiographische Resultate In 95 Prozent der Fälle läßt sich schon acht Tage nach der Operation die Funktionsfähigkeit der Anasto- mose angiographisch sichern. Ähn- liche Resultate wurden auch von an- deren Autoren berichtet (2, 4, 5). Al- lerdings ist das Bypass-Volumen an- giographisch recht unterschiedlich.
Bei Karotis- und Mediaverschlüssen wird das gesamte Mediagebiet über den Bypass durchströmt (Abbildung 3), der Durchmesser des Spenders erweitert sich innerhalb weniger Ta- ge um das 2- bis 3fache, sein flow erhöht sich dementsprechend um das 6- bis 8fache. Erweiterung und flow-Volumen hängen ab von der Druckdifferenz zwischen extra- und intrakraniellen Gefäßen, vom Aus- maß der Shuntmenge von der Ge- genseite und den spontanen Anasto- mosen. Postoperative Hirndurchblu- tungsnnessungen bestätigen die Zu- nahme der Hirndurchblutung (6, 7).
Neueste Untersuchungen mit der Positronenemissionstomographie (8) beweisen, daß die Bypass-Opera- tion die homolaterale Hirndurchblu- tung um 20 bis 50 Prozent erhöht, auch die der Gegenseite wird in vie- len Fällen verbessert, zu erklären über den postoperativ verminderten Steal-Effekt. Präoperative spontane Kollateralen, zum Beispiel über die Arteria ophthalmica (Abbildung 3), bleiben auch bei großem flow über die Anastomose offen und gehen in der Regel nicht in ihrem Durchmes- ser zurück.
Bei Karotis- und Mediastenosen er- weitert sich der Spender (Abbildung 4) in der Regel nur geringfügig, da der zerebrale flow trotz Stenose zu- nächst nur wenig reduziert wird. In diesen Fällen ist das dem Hirn über die Anastomose zusätzlich zuge- führte Blutvolumen klein, dement- sprechend die meßbare Zunahme der Hirndurchblutung gering. Die Anastomose stellt somit eine opera-
Hirninfarkt-Prophylaxe durch Bypass-Operation
tive Gefäßnotversorgung des Ge- hirns für den Fall der zunehmenden Stenose oder des Verschlusses dar, während sie bei präoperativen Ver- schlüssen sofort in die Versorgung der Hemisphäre entscheidend ein- greift.
3.2 Klinisch-neurologisch-psycho- pathologische Resultate
Sie können, da die operative Be- handlung vorwiegend prophylakti- schen Charakter trägt, nur durch Langzeitbeobachtung des Verlaufs gesichert werden. Das theoretische Konzept und die angiographischen Kontrollen lassen aber den Schluß zu, daß die Versorgung der Hemi- sphäre für die Zukunft gebessert ist und die Morbidität durch das Grund- leiden gesenkt wird.
Dieses jedoch wird durch die medi- kamentöse und operative Behand- lung nicht kausal berührt und wird daher trotz Therapie der Risikofak- toren der Arteriosklerose in unter- schiedlichem Ausmaß prozeßhaft bleiben.
Um den günstigen Langzeiteffekt der Operation nicht nur dem subjek- tiven Eindruck entnehmen zu müs- sen, sondern ihn auch beweisen zu können, nehmen unsere Kliniken seit zweieinhalb Jahren an einer in- ternationalen Studie des National In- stitute of Health, Bethesda, Mary- land, teil, die Gruppen operativ und konservativ behandelter Patienten über fünf Jahre verfolgt (9).
Rezidivinfarkte sind in der operati- ven Gruppe bisher nicht, wohl aber bei einigen konservativ behandelten Fällen registriert worden. Ähnliches wurde von anderen Untersuchern festgestellt (4).
Unmittelbare klinische postoperati- ve Resultate sind bei Gefäßstenosen nicht zu erwarten, bei Verschlüssen entwickelt sich der neurologische Befund parallel dem Spontanver- lauf. In manchen Fällen bessert sich erstaunlich das Psychosyndrom, Pa- tienten werden wacher, ihr Antrieb nimmt zu, ihre geistige und körperli-
che Motilität normalisieren sich, wo- bei offenbleiben muß, ob diese Ver- besserung organisch begründbar ist. Die kräftige Pulsation des Spen- ders vor dem äußeren Ohr und die Dopplersonographie (10), gelegent- lich auch die Reangiographie bewei- sen im Verlauf die Funktion des By- passes.
Zusammenfassung
Zusätzlich zur konservativen Thera- pie können mikroneurochirurgische Bypass-Operationen die Perfusion des Hirns verbessern und prophylak- tisch zukünftige Infarkte verhindern oder seine Folgen mindern.
Geeignete Patienten sind:
Solche mit akuter Halbseiten- symptomatik (Hemiparese, Aphasie, Amaurosis fugax, im anglo-amerika- nischen Schrifttum TIA), deren Sym- ptomatik sich innerhaio von 24 Stun- den zurückbildet. Sif - müssen ein angiographisches Korrelat in Form eines Karotisverschlusses, einer Sy- phonstenose oder eines entspre- chenden Befundes an der Arteria ce- rebri media aufweisen. Die Opera- tion kann schon wenige Tage nach der ischämischen Attacke erfolgen.
E) Jene mit einer inkompletten, sich innerhalb von Tagen und Wochen bessernden Halbseitensymptomatik, die eine nützliche Funktion von Arm, Bein und Sprache wiedererlangt ha- ben. Sie sollen computertomogra- phisch allenfalls nur einen Teilde- fekt im Mediastromgebiet und müs- sen wie unter 1. ein angiographi- sches Korrelat aufweisen. Hier soll die Operation frühestens drei Wo- chen nach dem akuten Ereignis durchgeführt werden.
An der Effektivität der Operation zur Verbesserung der Hirndurchblutung ist angiographisch und nach der Po- sitronenemissionstomographie kein Zweifel.
Daß sie auf Dauer in der Lage ist, Häufigkeit und Schwere der Hirnin- farkte zu reduzieren, erscheint lo- gisch und eindrucksmäßig richtig,
aber nur durch eine Langzeitbeob- achtung abzusichern, so daß die operative Methode Gegenstand ei- ner internationalen Studie des NIH geworden ist, an der unsere Kliniken teilnehmen.
Literatur
(1) Yasargil, M. G.: Microsurgery applied to neurosurgery, pp. 105-155. New York:
Academic Press (1969) — (2) Schmiedek, P.;
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controle de leur permöabilit6 par effet doppler (extraintracranial arterial bypasses. Evaluation of their permeability by use of the doppler effect), Neurochirurgie 24 (1978) 361-362
Anschriften der Verfasser:
Professor Dr. med.
Ernst Grote
Zentrum für Neurochirurgie am Klinikum der
Justus-Liebig-Universität Gießen Klinikstraße 29
6300 Gießen
Dr. med. Otto Busse Zentrum für Neurologie am Klinikum der
Justus-Liebig-Universität Gießen Am Steg 22
6300 Gießen
