Sektionstage Herbst 2023 der Deutschen Gesellschaft für Neurochirurgie

Prof. Dr. med.

Prof. Dr.

Temporal course of secondary transfer of neurosurgical intensive care patients

Abstract-Text Objective: Patients with acute cerebral or spinal pathologies require treatment in a specialized neurocenter. These life-threatening conditions are often diagnosed in tertiary-care hospitals without an appropriate neurosurgical and neurointensive care. Therefore an urgent transfer to a neurocenter is mandatory to ensure the timely begin of necessary surgical and/or neurointensive interventions. The organization and execution of secondary transfers require interdisciplinary cooperation and are influenced by many external factors, which may lead to disastrous delays in patient transfer. In this study, we take a differentiated look at this process and examine it for possible influencing factors. Methods: This is an ongoing prospective observational study including all patient with life-threatening cerebral or spinal conditions presented to our department from tertiary-care hospitals within our catchment area of approximately 2 million inhabitants. We recorded the time point of peripheral patient admittance and the periods until diagnosis was established, the patient was presented to our department, transfer was organized and conducted and the patient finally arrived in our department. Epidemiological patient data in addition to data provided by the emergency medical services (EMS) and the tertiary-care hospitals were collected in a standardized questionnaire. Results: So far, 34 patients (mean age 62.6 ±13.1 years, 56% female) have been included with complete data sets. Predominant diagnosis was intracerebral hemorrhage (16 patients) followed by aneurysmatic subarachnoid hemorrhage (seven patients). Most tertiary hospitals were within 30 km distance (52%). Time between established diagnosis and confirmed neurological emergency by computed tomography scan (CT) in the tertiary hospital and contact with our department was 41 ±42 minutes and time until arrival of EMS to pick up the patient in the tertiary hospital was 28 ±30 minutes. The actual transfer took 23 ±9 minutes and positively correlated with the distance (p&lt;0.001). Overall time between CT and arrival in our department was 104 ±38 minutes and did not correlate with diagnosis (p=0.449), initial Glasgow coma scale (p=0.957) or patient age (p=0.059) but correlated significantly with time of day (p&lt;0.001) with longer intervals during working hours as compared to nights (114 vs 92 minutes). Conclusion: Though limited by the small number of patients in this preliminary analysis, for neurocritical patients relevant time passes before diagnostic measures (such as radiological examinations) are performed and the transfer is organized. During working hours a significant delay occurs potentially due to the work load in tertiary hospitals. Our analysis underlines the necessity of establishing a network and training non-neurosurgical personnel in tertiary hospitals to improve awareness and shorten transfer times.

Freie Themen

Klinische Studien

Abstractvortrag

The relevance of variable positive end-expiratory pressure and inspiration pressure settings on intracranial pressure in mechanically ventilated neurocritical care patients

Abstract-Text Background. In mechanically ventilated neurocritical care patients positive end-expiratory pressure (PEEP) has long been discussed as potentially detrimental for intracranial pressure (ICP). However, various studies failed to identify a relevant effect of PEEP on ICP and to date optimal ventilation strategy concerning airway pressure in brain-injured patients are not established. In this prospective physiological study, we focused on the relevance of different ventilation pressure settings on ICP. Methods. We prospectively included 22 adult, intubated and mechanically ventilated neurocritical care patients with intraventricular ICP monitoring. Patients were only included with a stable ICP &lt; 20mmHg over at least 72 hours and absence of acute lung injury such as pneumonia or adult respiratory distress syndrome (ARDS). Each patient passed three measurement cycles: at first (cycle 1; C1), PEEP and inspiration pressure (Pinsp) were increased simultaneously, second (C2), only PEEP was increased and third (C3), only Pinsp was increased. The pressure settings were continuously increased in steps of 2 mbar every 5 minutes starting at baseline (t0) until a maximum of +12 mbar (t12) was reached. We adjusted the ventilation to accomplish stable endtidal carbondioxide (etCO2) levels. ICP and hemodynamic Parameters at each ventilator setting were recorded. The local ethic committee approved the study under reference #5162R. Results. In the C1 group, while increasing PEEP (from 6mbar at t0 to 18mbar at t12) and Pinsp (from 17mbar at t0 to 30mbar at t12), we recorded a continuous increase in ICP (5mmHg at t0 to 10mmHg at t12). In the C3 group with a non-dynamic PEEP fixed at median 6 mbar (range 5-10 mbar) and only gradual increase in Pinsp from (t0) 17 to (t12) we saw a stable ICP of median 4 mmHg (range 0 – 11mmHg). The difference in ICP for t0 and t2 was not significant, however with increasing difference in PEEP the difference in ICP became increasingly significant (t4 p=0.025; t6 p=0.024; t8, t10 and t12 p=0.003 respectively). Conclusion. In this setting, a dynamically increased PEEP with increasing Pinsp increases ICP values as compared to fixed PEEP setting with increasing Pinsp.

Nicht-invasive Bestimmung des intrakraniellen Drucks durch Deep-Learning bei intensivmedizinischen Patienten

Abstract-Text Hintergrund: Maschinelles Lernen konnte vielversprechende Möglichkeiten zur Vorhersage kritischer intrakraniellen Druckphasen (ICP) bei Intensivpatienten zeigen. Diese Modelle beruhten auf dem Vorhandensein einer invasiven ICP-Messung. Im nächsten Schritt soll mittels Deep Learning der ICP basierend auf regelmäßig erhobenen, nicht-invasiven Routinedaten zuverlässig prognostiziert werden könnte. Methodik: In dieser Studie haben wir moderne Deep-Learning-Methoden verwendet, um den aktuellen ICP aus routinemäßig gesammelten intensivmedizinischen Überwachungsdaten zu ermitteln. Analysiert wurden zwei repräsentative Datensätze: Eine institutionelle Kohorte (ICP-ICU) mit 1.346 Patienten und der öffentlich verfügbare ICU-Datensatz von MIMIC mit 998 Patienten. Beide Kohorten wurden mittels invasiver ICP-Messungen intensivmedizinisch behandelt. Die Modelle für die nicht-invasive Abschätzung des ICP wurden anhand von 357.695 Stunden invasiver ICP-Werte trainiert (243.143h ICP-ICU und 132.552h MIMIC). Ergebnisse: Bei der Identifikation von kritischen intrakraniellen Phasen (ICP&gt;22mmHg) zum aktuellen Zeitpunkt erreichten die Modelle AUC-ROC-Werte von 82,10 ± 0,56 (ICP-ICU) und 82,68 ± 0,22 (MIMIC). Das Modell für die Abschätzung des nicht-Invasiven ICPs war in der Lage bei allen Patienten den ICP mit einer sehr hohen Spezifität (97-98% in Abhängigkeit der Diagnose) zu bestimmen und insbesondere den kritischen ICP &gt; 22mmHg mit einer hohen Accuracy (91-95% in Abhängigkeit des Diagnose) zu diskriminieren. Der Mittlere Absolute Fehler (MAE) betrug 4,69 ± 0,05 mmHg für MIMIC und 4,95 mmHg ± 0,05 für ICP-ICU. Schlussfolgerung: Die Studie zeigt das Potenzial von Deep Learning in der nicht-invasiven ICP-Überwachung. Die zuverlässigen Vorhersagen basieren auf regelmäßig gesammelten klinischen Routinedaten. Dies könnte den Grundstein für eine erweiterte klinische Anwendung und eine erhöhte Patientensicherheit legen.

Zeigt der Monitor den korrekten intrakraniellen Druck an? Vergleich von Monitorausgabewerten mit Rohdaten aus Hochfrequenzaufzeichnungen

Abstract-Text EINLEITUNG: Die Überwachung des intrakraniellen Drucks ist ein Standardverfahren in der intensivmedizinischen Behandlung von Patienten mit Erkrankungen, die einen erhöhten ICP bedingen können. Die Verarbeitung der zugrunde liegenden Rohdaten ist nicht standardisiert. Die Nachbearbeitung der Daten in Monitorsystemen durch Mittelwertbildung und/oder Filterung kann zu erheblichen Abweichungen führen. Ziel dieser Studie ist es, die Monitorausgabe und die Rohdaten zu vergleichen und die Eignung der konventionellen Werte als Grundlage für klinische Entscheidungen zu untersuchen. METHODEN: 39 Patienten unserer Intensivstation mit spontaner intrakranieller Blutung, bei denen eine vollständige 60-minütige Aufzeichnung ab 2 Uhr morgens am ersten Tag nach der Drucksondenimplantation vorlag, wurden einbezogen. ICP, Blutdruck, EKG, Pulsoxymetrie und verschiedene Beatmungsparameter wurden als Rohdaten erfasst. Die Daten wurden mit 100 Hz aufgezeichnet und automatisch auf einem wissenschaftlichen Serversystem gespeichert. Ebenso wurde der ICP-Ausgang des Draeger Infinity Delta XL-Systems aufgezeichnet. Der Startpunkt jedes ICP-Signals für alle 39 Datensätze wurde identifiziert und synchronisiert. Dann wurde der ICP für jeden Herzschlag aus dem Integral der Druckwellen bestimmt. Die erfassten Daten wurden dann mit den Ausgabewerten des Monitors verglichen. ERGEBNISSE: Bei 36 Patienten wurden signifikante Unterschiede festgestellt. Die medianen Unterschiede sind bei 8 von 39 Patienten (20,5 %) kleiner als -2 mmHg, was bedeutet, dass die ICP-Träger-Monitordaten bei diesen Patienten um mindestens 2 mmHg größer sind als die ICP-Flächenberechnungen. Betrachtet man einen Grenzwert von -1 mmHg, so finden sich 13 von 39 Patienten (33,3 %), bei denen die Monitorausgangsdaten um mindestens 1 mmHg größer sind als die ICP-Flächenberechnung. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die Bestimmung des intrakraniellen Drucks mit Hilfe des Flächenintegrals erscheint sinnvoll. Die in dieser Studie gezeigten Abweichungen sind wahrscheinlich auf die Morphologie der Druckwellen und die Art und Weise, wie sie von konventionellen Überwachungssystemen verarbeitet werden, zurückzuführen.

Hydrozephalus

Dr. med.

PD Dr. med.

Externe Ventrikeldrainage beim schweren Schädel-Hirn-Trauma – Sinnvolle Option zur Hirndruckmessung für Nicht-Neurochirurgen

Abstract-Text Hintergrund: Zur Diagnostik und Behandlung des erhöhten intrakraniellen Drucks (ICP) wird gelegentlich eine externe Ventrikeldrainage (EVD) vorgeschlagen. Die Technik der EVD-Anlage (nach Kocher) basiert auf anatomischen Landmarken am äußeren Schädel. Unter regulären Bedingungen ist die Punktion des Vorderhorns des Seitenventrikels zuverlässig möglich. Die Zielgenauigkeit der Punktion sinkt jedoch insbesondere beim schweren Schädel-Hirn-Trauma (SHT). Fragestellung: Wie stark ist die virtuelle Zielpunktabweichung bei schweren SHT-Fällen? Wie oft kommt es trotz virtuell korrekter anatomischer Trajektorie dennoch zur absoluten Fehllage (Nicht-Erreichen des Ventrikelsystems) der EVD? Methoden: Studie an 100 konsekutiven Fällen, die an unserer Klinik nach einem SHT Grad 3 (GCS&lt;9) eine Hirndruckmessung bekamen. Die prätherapeutischen CT-Daten wurden in ein Neuronavigations-Programm geladen, an welchem der lehrbuchmäßige Eintrittspunkt und Vektor für eine Punktion des rechten Seitenventrikelvorderhorns virtuell geplant wurde. Es wurde die Distanz zum Optimalziel (For. interventrikulare rechts) ausgemessen. Zudem wurde bestimmt, wie oft mit der Lehrbuch-Trajektorie der Seitenventrikel nicht erreicht worden wäre. Ergebnisse: In 2/100 Fällen wurde der optimale Zielpunkt ohne Abweichung (&lt;1mm) erreicht. Die durchschnittliche Abweichung des virtuellen EVD-Endpunktes vom For. interventrikulare rechts beträgt 7,4mm (MED 7,2; MIN 2,1; MAX 18,6; STABW 5,8). Mit korrekt geplanter Trajektorie wurde der rechte Seitenventrikel in 28/100 Fällen erreicht. In weiteren 4 Fällen wurde der kontralaterale Seitenventrikel erzielt. Schlussfolgerungen: Erfolgreiche virtuelle Punktionen des Ventrikelsystems gab es nur in knapp 1/3 der untersuchten Fälle. Häufigste Gründe für eine absolute Fehllage der EVD waren intrakranielle Massenverschiebungen und das vollständige Aufbrauchen des Seitenventrikels (als Reserveraum). Die absolute Fehllage beruhte also in nahezu allen Fällen auf einer räumlichen Entkoppelung der extrakraniellen Landmarken von den intrakraniellen Zielstrukturen. Eine in Freihand-Technik anhand anatomischer Landmarken geplante EVD zur Diagnostik/Behandlung des erhöhten ICP eignet sich beim schweren SHT daher nur in Fällen ohne signifikante intrakranielle Massenverschiebung und bei bildgebend darstellbarem Ventrikelsystem. Als Option für Nicht-Neurochirurgen zur Hirndruckmessung beim schweren SHT erscheint dieses Verfahren eher ungeeignet.

PD Dr.

Postoperative monitoring on ICU after elective craniotomies: How much monitoring is required?

Abstract-Text INTRODUCTION In most neurosurgical departments, patients undergoing elective craniotomy for intracranial surgery routinely are postoperatively monitored on an intensive or intermediate care unit (ICU; IMC). The Covid-19 pandemic has required this valuable resource and especially ICU beds are re-allocated. A guideline for an efficient and reasonable monitoring duration for neurosurgical procedures respectively is missing. The aim of this study was to evaluate occurrence of complications in the early postoperative phase to re-define the monitoring algorithm after elective craniotomy. METHODS Data acquisition was conducted as a single-center retrospective analysis. Patients undergoing elective craniotomy from 2018-2021 were included. Demographic data, diagnosis, American Society of Anaesthesiologists (ASA)-score, Charlson comorbidity index (CCI), duration of surgery, blood loss, complications (hemorrhage, respiratory failure, decline of neurological status), and type and duration of monitoring were analyzed. RESULTS 525 consecutive patients (220 men and 305 women) with a mean age of 59.86 years (SD=14.19) were included. 274 (56.4%) patients underwent microsurgical resection of extra-axial, 184 (37.9%) of intra-axial tumors, and 75 (15.4%) procedures were infratentorial and 39 (7.4%) were vascular cases. Median of ASA was 3, of CCI was 2 and of Frailty score was 14. 43 patients experienced a postoperative incident identified by close monitoring that required intensive care monitoring/treatment. 8 of these patients needed an emergent revision surgery. The mean time to incident was 8h (SD=5.9h). Sex, age, and tumor type did not influence the risk for complications. Independent predictive factors for postoperative complications were CCI (p=0.011) increasing by 124%/CCI grade (CI95%=1.3-3.8); operating time (p&lt;0.0001) increasing by 0.8% risk/minute (CI95%=1.05-1.43), and intraoperative bloodloss (p&lt;0.0001, 3.9-fold risk for complications/liter (CI95%=2.19-6.96)). The threshold of operating time causing a higher risk was 200 min (Youden-Score 0.35) and the threshold of bloodloss 975 ml (Youden-Score 0.32). The selected collective of patients for postoperative monitoring on ICU had a 21-fold (CI95%=3.03-164.8) higher risk of complications. CONCLUSIONS In this study the principle of assigning a postoperative ICU bed already seems to be efficient. In the majority of cases a dense monitoring beyond 8 hours doesn"t seem to be necessary. Considering comorbidity and surgery-associated complications to identify high-risk patients, a more precise algorithm with an earlier transfer to the normal ward should be established apart from the undisputed gold standard of ICU monitoring.

Neurotrauma & Intensivmedizin
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