Wirkung unterschiedlicher Osmo- und Onkotherapie auf Hirndruck und elektrische Hirnaktivität beim experimentellen Hirnödem

Zusammenfassung

Die beim Hirnödem gebräuchlichen Osmo- und Onkotherapeutika (Mannit, Sorbit, Glycerin; Albumin, Dextran) verhalten sich pharmakologisch unterschiedlich. Es sind daher unterschiedliche Wirkungen auf den erhöhten Hirndruck (ICP) und auf die im EEG erkennbare Stoffwechselaktivität der Neurone zu erwarten.

Wir haben nach einem standardisierten Kältetrauma der rechten Hemisphäre bei 24 Katzen vor und nach unterschiedlicher Osmo-Onkotherapie den Ventrikeldruck (VP), den Epiduraldruck über der Läsion (rEP) und über der Gegenhemisphäre (lEP) gemessen. Zusätzlich wurden der arterielle (aP) und zentralvenöse Druck registriert. Das EEG wurde beidseits fronto-occipital bipolar abgeleitet und mit einem Rechner durch Fast-Fourier-Analyse kontinuierlich ausgewertet. Hirndruck und EEG-Aktivität können so übersichtlich verglichen werden. Wir behandelten bei deutlich erhöhtem VP (30–40 mmHg) mit i.v.-Infusion. Die Serum-Osmolalität wurde gemessen.

Der ICP steigt nach dem Trauma rasch. Der epidurale Druck über der Eäsion (rEP) nimmt dabei steiler zu, mit Druckdifferenzen bis 80 mmHg zum VP. Auch der lEP steigt steiler als der VP. Die EEG-Power-Intensität nimmt nach dem Trauma besonders über der rechten Hemisphäre rasch ab. Nur über der nicht direkt geschädigten linken Hemisphäre erholt sich die nach dem Trauma zunächst verminderte EEG-Power. Danach fällt sie dann mit steigendem ICP wieder ab.

20% Mannit oder 10% Glycerin (annähernd gleich osmolar) erniedrigen den VP und lEP um etwa die Hälfte, dagegen bleibt der rEP deutlich erhöht. 30 Minuten nach der Infusion steigen die Hirndrucke wieder an. 40% Sorbit oder Mannisorb (15% Mannit, 30% Sorbit) normalisieren dagegen alle Hirndrucke unter Beseitigung der Druckdifferenzen. Die Drucke bleiben 1–2 Stunden niedrig. Die EEG-Power-Intensität wird durch die genannten Osmotherapeutika nur über der linken Hemisphäre deutlich gebessert, ausgeprägter bei den höher osmolaren Lösungen. Die Besserung geht mit einer Erhöhung des aP parallel. Nach der Infusion verschlechtert sich das EEG rasch mit wieder sinkendem aP trotz normalem ICP.

Infusion von 20% Albumin oder 10% Dextran 40 (Onkotherapie) führt zusammen mit einem aP-Anstieg zu einem raschen, über der rechten Hemisphäre betonten Hirndruck-Anstieg. Die EEG-Power-Intensität nimmt mit der Zunahme des ICP steil ab und erholt sich nach der Infusion nur gering.

Die Ergebnisse werden diskutiert. Sie legen es nahe, bei ausgeprägter ICP-Steigerung im Hirnödem möglichst hochosmolare Lösungen anzuwenden. Onkotherapeutika sollten erst nach vorheriger Hirndrucksenkung infundiert werden. Die angewandte Methodik der Epiduraldruck- und EEG-Ableitung erscheint wenig invasiv und auch zur Patientenüberwachung geeignet.

Summary

The substances generally employed for osmotherapy and oncotherapy (Mannitol, Sorbitol, glycerol, albumin, Dextran) have different pharmacological actions. It is therefore to be expected that they have different effects on raised intracranial pressure (ICP) and on the altered neuronal activity that can be demonstrated by the EEG.

We have measured the ventricular pressure (VP), the epidural pressure over the lesion (rEP), and the epidural pressure over the contralateral hemisphere (lEP) before and after the infliction of standardized cold lesions in 24 cats. The arterial pressure (aP) and the central venous pressure were also recorded. The EEG was recorded from both frontal and occipital regions, and was continuously monitored with a Fast Fourier analyser. In this way the intracranial pressure and the EEG activity could be compared continuously. Marked rises of ventricular pressure (30–40 mm Hg) were treated with intravenous infusions. The serum osmolality was measured.

The ICP rises quickly after trauma. The epidural pressure over the lesion (rEP) increases sharply, with a pressure difference over the VP of up to 80 mm. The lEP also rises more steeply than the VP. The EEG power falls after trauma, and this fall is particularly rapid over the right cerebral hemisphere. Only over the undamaged hemisphere does the EEG activity recover after trauma. Later it again becomes reduced with the rising ICP.

Twenty per cent Mannitol or 10% glycerol (of approximately equal osmolality) reduce VP and lEP to about half, while rEP remains obviously raised. Thirty minutes after the infusion the ICP again rises. Forty per cent Mannitol, or Mannisorb (15% Mannitol, 30% Sorbitol) makes all the ICP normal without the pressure differences, and the pressure remains low for one to two hours. With this osmotherapy the EEG activity is significantly improved only over the left hemisphere. In parallel with the improvement there is a rise in aP. After the infusion the EEG quickly deteriorates, and the aP falls despite a normal ICP.

Infusion with 20% albumin or 10% Dextran 40 (oncotherapy) is accompanied by a rise in aP and a fast ascent of ICP in the right hemisphere. EEG power falls at the same time and only partially recovers after the infusion.

These findings are discussed. They suggest the possibility of using solutions of high osmolality in the treatment of brain oedema. Oncotherapy must be preceded by a lowering of ICP. The technique described of recording the epidural pressure and the EEG activity is only slightly invasive in character, and is suitable for patient monitoring.