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Zerebrale Durchblutungstörung/Bypass
Das Gehirn, wie jedes andere Organ, ist auf eine ausreichende Durchblutung angewiesen. Vom gesamten Schlagvolumen des Herzens benötigt das Gehirn XX%. Insgesamt wird das Gehirn über zwei paarige Gefässe mit Blut versorgt: auf beiden Seiten eine Arteria carotis interna und eine Arteria vertebralis. Die paarige Arteria vertebralis vereinigt sich zur Arteria basilaris. An der Basis des Gehirns bilden diese Gefässe über «kommunizierende» Arterien einen Gefässkreis (Circulus arteriosus willisi), der die vier zuführenden Gefässe verbindet. Trotz dieses Circulus versorgt jedes dieser Gefässe führend einen bestimmten Teil des Gehirns mit Blut.
Eine zerebrale Durchblutungsstörung entsteht dann, wenn das Gehirn nicht mehr ausreichend mit Blut versorgt werden kann. Die Ursache solcher Durchblutungsstörung sind vielfältig, so können Gefässverengungen z.B. eine Karotisstenose (Plaques), eine vertebrobasiläre Insuffizienz oder eine Dissektionen (Einrisse und Einblutungen in die Gefässwand) die Ursache darstellen. Seltene Ursachen sind Erkrankungen wie die Moyamoya Erkrankung.
Die Therapie besteht häufig aus einer optimalen Einstellung der Risikofaktoren oder einer endovaskulären Therapie. Jedoch sind vor allem die Karotisstenose aber auch andere Durchblutungsstörungen chirurgisch therapierbar.
Bei Durchblutungsstörungen die innerhalb des Schädels ihren Ursprung haben und nicht endovaskulär therapierbar sind, muss ein zerebraler Bypass in Erwägung gezogen werden. Für eine erfolgreiche Therapie ist es unabdingbar die Patienten entsprechend dem Schweregrad ihrer Durchblutungsstörung zu klassifizieren.
Phasen der hämodynamischen Einschränkungen
Phase I
Während der ersten Phase wirkt der Körper der Minderdurchblutung entgegen, indem er die Gefässe weitet und so das transportierte Blutvolumen erhöht. Die zerebrale Autoregulation – die Blutflusskontrolle im Gehirn – wird maximal ausgeschöpft.
Phase II
In der zweiten Phase reicht die Weitstellung der Gefässe nicht mehr aus um der Minderdurchblutung entgegenzuwirken. Da die zugeführte Blutmenge nicht mehr ausreicht, wird dem Blut mehr Sauerstoff entzogen (erhöhte Oxygen Extraction Fraction, OEF). Bei den ersten beiden Phasen kann der zerebrale Metabolismus aufrecht erhalten werden.
Phase III
In der letzten Phase reicht sowohl die Weitstellung der Gefässe als auch die Erhöhung der Sauerstoff Entnahme aus dem Blut nicht mehr aus. Nun kann der zerebrale Metabolismus nicht mehr aufrecht gehalten werden und es kommt zur Ischämie, zum Nervenzelltod.
Diagnostik
Je nach Lokalisation, den Symptomen des Patienten, der Wirkweise der Enge und Phase der Einschränkung kommen verschiedene Untersuchungen in Betracht. Die Art der Untersuchung hängt massgeblich von der Fragestellung ab. So können mit einem Xenon-CT, dem transkraniellen Doppler (TCD), der Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT) oder der Magnetresonanztomographie (MR) die zerebrale Autoregulation bestimmt werden (Phase I). Die Rate des entnommenen Sauerstoffs kann mit einer Positronen-Emissions-Tomographie (PET) bestimmt werden (Phase II).
Therapie
Die chirurgische Option bei zerebralen Durchblutungsstörungen ist die Anlage eines zerebralen Bypasses. Prinzipiell muss man zwischen Bypässen unterscheiden die die Blutversorgung in einem bestimmten Hirnareal unterstützen sollen oder solchen Bypässen die die Blutversorgung komplett übernehmen.
Bei Bypässen die die Blutversorgung in dem Hirnareal unterstützen sollen, muss die zugeführte Blutmenge nicht so gross sein. Aus diesem Grund spricht man von einem low-flow Bypass. Muss die ganze Blutversorgung ersetzt und entsprechend viel Blut transportiert werden, ist die Anlage eines high-flow Bypasses notwendig.
Low-flow Bypass
Für einen low-flow Bypass wird eine Arterie der Kopfhaut z.B. die Arteria temporalis superficialis (STA) auf eine Arterie der Hirnoberfläche, hier ein Ast der Arteria cerebri media (MCA) genäht, ein sogenannter STA-MCA Bypass. Die Blutmenge über diesen Bypass transportiert wird, kann bis zu 25ml/min betragen.
High-flow Bypass
Bei einem High-Flow Bypass wird ein Gefässtransplantat (Beinvene oder Armarterie) zwischen der Hauptschlagader am Hals (Arteria carotis interna) und einer grösseren Hirnarterie angelegt. Auf diese Weise können Blutflussmengen von 150ml/min erreicht werden.
Weitere Indikationen für einen zerebralen Bypass
Neben der zerebralen Durchblutungsstörung können auch andere Pathologien die Anlage eines Bypasses notwendig machen, z.B. komplexe Aneurysmen, Tumore oder die Moyamoya Erkrankung.
Komplexe Aneurysmen können in seltenen Fällen nur durch die Isolation aus dem Blutkreislauf behandelt werden. Hierfür muss das Aneurysma-tragende Gefäss verschlossen werden. Daraus resultiert eine Minderdurchblutung mit der Notwendigkeit eines Bypasses. Ähnliches passiert bei Tumoren die eine Hirnarterie umwachsen und weiter einengen. Bei der Moyamoya Erkrankung kommt es zu einem progressiven Verschluss beider Arteriae carotis internae. Zwar bilden die Patienten Umgehungskreisläufe (Kollateralen) aus, die jedoch eine suffiziente Blutversorgung nicht gewährleisten können.