© Richie Hopson

Druck ablassen


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Auf der Intensivstation werden Querschnittspatienten in erster Linie stabilisiert. Die schädlichen Reaktionen im Rückenmark selbst können bis dato noch nicht beobachtet werden. Zwei Wissenschaftler aus London wollen das ändern, um wichtige Körperfunktionen der Patienten zu retten. Ihr Spezialgebiet: der Druck im verletzten Rückenmark.

Unmittelbar nach seiner Rückenmarksverletzung konnte Peter noch sprechen, seine Arme bewegen und um Hilfe rufen. Nur wenige Tage später hatte sich sein Zustand dramatisch verschlechtert. Als er aus dem künstlichen Tiefschlaf erwachte, ragte ein Schlauch aus seinem Hals. Peter musste künstlich beatmet werden und konnte weder per Stimme noch per Armbewegung kommunizieren. Ein Albtraum im Albtraum. So wie Peter ergeht es vielen Betroffenen. Die Querschnittslähmung wird nach dem Unfall schlimmer, und die Patienten verlieren die Kontrolle über weitere Körperfunktionen. Grund ist die sogenannte Sekundärschädigung. Deren Folgen können noch schwerwiegender sein als jene der ursprünglichen Verletzung.

SEKUNDÄRSCHÄDIGUNG
Nach dem ursprünglichen Trauma werden durch den Zelluntergang automatisch Substanzen freigesetzt, die Entzündungsreaktionen im Gewebe auslösen und Schwellungen hervorrufen. Dies führt zu einer weiteren Schädigung im Gewebe und vergrößert das Ausmaß der Verletzung.

DRUCK IST ENTSCHEIDEND
Kein Wunder, dass viele Forscher nach Möglichkeiten suchen, die Sekundärschädigung einzudämmen und intakte Nerven vor dem Absterben zu bewahren. So auch Professor Marios Papadopoulos und Doktor Samira Saadoun vom Universitätskrankenhaus St George’s in London. Seit 15 Jahren sind die beiden ein Team. Er ist Arzt, sie Forscherin. Gemeinsam bilden sie die perfekte Symbiose, um ein wissenschaftliches Projekt vom Labor bis in die Klinik zu tragen. „Unser Ziel ist es, die Versorgung von Querschnittspatienten auf der Intensivstation zu verbessern“, sagt Papadopoulos, der sein Studium an den Eliteuniversitäten Cambridge und Oxford absolviert hat.

Im St George’s finden Professor Papadopoulos und Doktor Saadoun die optimalen räumlichen Voraussetzungen für ihre klinische Studie. Forschungslabore und Intensivstation sind nicht weit voneinander entfernt. (Richie Hopson)
Im St George’s finden Professor Papadopoulos und Doktor Saadoun die optimalen räumlichen Voraussetzungen für ihre klinische Studie. Forschungslabore und Intensivstation sind nicht weit voneinander entfernt.  © Richie Hopson

Dabei konzentrieren sich er und seine Kollegin Saadoun vor allem auf den Druck im Rückenmark. Durch die Verletzung kommt es zu Entzündungen und Schwellungen. Diese erhöhen den Gewebedruck, was wiederum Gift für die Nervenzellen ist. „Je höher der Druck im Rückenmark ist, desto mehr Gewebe wird zerstört“, erklärt die gebürtige Marokkanerin Saadoun. Das Problem: Niemand kann genau sagen, welcher Druck im verletzten Rückenmark wirklich herrscht. Oder was die optimalen Druckverhältnisse sind, um das Rückenmark vor weiteren Schäden zu schützen. Eine gezielte Überwachung der Reaktionen im Rückenmark gibt es auf der Intensivstation nämlich nicht. Bislang werden in der Akutversorgung vor allem die allgemeinen Vitalfunktionen der Patienten stabilisiert, und danach wird gegebenenfalls die Wirbelsäule fixiert. Anders dagegen verhält es sich bei Patienten mit schweren SchädelHirnTraumen. Bei ihnen wird zusätzlich zu den lebenserhaltenden Maßnahmen auch der Hirndruck überwacht und, falls erforderlich, angepasst.
Bislang werden in der Akutversorgung vor allem allgemeine Vitalfunktionen der Patienten wie Atmung und Blutdruck stabilisiert. (Richie Hopson)
Bislang werden in der Akutversorgung vor allem allgemeine Vitalfunktionen der Patienten wie Atmung und Blutdruck stabilisiert.  © Richie Hopson
 
MULTIMODALES MONITORING
Papadopoulos und Saadoun wenden in ihrer klinischen Studie eine ähnliche Technik an. Nachdem er die Wirbelsäule eines Studienteilnehmers verschraubt hat, platziert Papadopoulos eine Sonde auf der Oberfläche des Rückenmarks.
Mit Hilfe eines Mikroskops platziert Papadopoulos die Sonden auf dem Rückenmark. Für die Operation braucht er zirka 15 Minuten. (Richie Hopson)
Mit Hilfe eines Mikroskops platziert Papadopoulos die Sonden auf dem Rückenmark. Für die Operation braucht er zirka 15 Minuten.  © Richie Hopson

Dazu ist keine weitere Operation notwendig. Die Sonde misst den spinalen Druck an der Verletzungsstelle. Die Daten werden über ein dünnes Nylonkabel aus dem Körper an einen mobilen Analysecomputer gesendet.
Die Sonde zur Überwachung des Gewebedrucks wird eigentlich bei Schädel-Hirn- Verletzungen verwendet. Sie hat einen Durchmesser von 1,2 mm. Die Daten werden über ein 0,7 mm dünnes Nylonkabel übertragen. (Richie Hopson)
Die Sonde zur Überwachung des Gewebedrucks wird eigentlich bei Schädel-Hirn- Verletzungen verwendet. Sie hat einen Durchmesser von 1,2 mm. Die Daten werden über ein 0,7 mm dünnes Nylonkabel übertragen.  © Richie Hopson

Anschließend befestigt der Neurochirurg eine zweite Sonde auf dem Gewebe, ebenfalls dort, wo die Schwellung am größten ist. Diese zweite Sonde gibt Aufschluss über die Stoffwechselsituation im Rückenmark.
Teil einer Mikrodialyse-Sonde. Die Sonde kann nur einmal eingesetzt werden und kostet mehr als 700 Euro. (Richie Hopson)
Teil einer Mikrodialyse-Sonde. Die Sonde kann nur einmal eingesetzt werden und kostet mehr als 700 Euro.  © Richie Hopson

„Mit der Mikrodialyse-Sonde können wir feststellen, wie sich die verletzten Zellen verhalten. Leben sie überhaupt noch? Bekommen sie genügend Sauerstoff und Nährstoffe? Oder breiten sich toxische Substanzen im Gewebe aus?“, erklärt Saadoun, die 2008 die Idee für dieses Projekt hatte.
Die Neurowissenschaftlerin Saadoun hat in Rabat und Barcelona Studien der Biologie, Biochemie und Neurobiologie absolviert. (Richie Hopson)
Die Neurowissenschaftlerin Saadoun hat in Rabat und Barcelona Studien der Biologie, Biochemie und Neurobiologie absolviert.  © Richie Hopson

Eine Woche lang bleiben die Sonden im Körper des Patienten. Die Daten werden ständig miteinander verglichen. Steigender Druck in Verbindung mit einem veränderten Gewebestoffwechsel ist ein Alarmzeichen für die Ärzte. „Dann müssen wir den Druck schnellstmöglich senken“, sagt Papadopoulos. Ein Mittel dazu ist die Dekompression. Dabei werden Wirbelknochen chirurgisch entfernt, um der Schwellung mehr Platz zu geben. Papadopoulos ist der Meinung, dass man auch die Dura Mater, die harte Rückenmarkshaut, öffnen sollte, um das verletzte Rückenmark bestmöglich zu entlasten. „Zusätzlich“, so Saadoun, „haben wir herausgefunden, dass eine seitliche Lagerung des Patienten den Druck verringern kann.“ Eine weitere Möglichkeit zur Regulation ist der Perfusionsdruck beziehungsweise die Durchblutung. Durch den hohen Gewebedruck werden unter anderem die Blutgefäße zusammengedrückt. In der Folge wird die Durchblutung schlechter. Das Gewebe braucht aber eine optimale Durchblutung und Nährstoffversorgung, damit es nicht abstirbt. Das erreichen Papadopoulos und Saadoun, indem sie den Blutdruck so weit wie möglich erhöhen.

SOFORT OPERIEREN
42 Patienten haben Papadopoulos und Saadoun in St George’s auf diese Art und Weise schon untersucht. 30 weitere sollen folgen. Wie in einer klinischen Studie üblich, dürfen nur Patienten teilnehmen, die den Studienkriterien entsprechen und ihr Einverständnis gegeben haben. Da viele Patienten gemäß den derzeitigen Behandlungsstandards erst ein bis zwei Tage nach dem Unfall operiert werden, bleibt genügend Zeit, um sie über die Teilnahme an der Studie aufzuklären. Dieser zeitliche Spielraum vereinfache zwar die Durchführung der Studie, sei für die Patienten allerdings suboptimal, meint Saadoun: „Unserer Erfahrung nach sollte man mit der Operation nicht warten. Das Rückenmark muss sofort überwacht werden.“

Mittels Computertomographie wird überprüft, ob sich die Sonden an der richtigen Stelle befinden. (Richie Hopson)
Mittels Computertomographie wird überprüft, ob sich die Sonden an der richtigen Stelle befinden.  © Richie Hopson
 
LÄHMUNGSHÖHE VERRINGERT SICH
Relevante Nebenwirkungen konnten Papadopoulos und Saadoun bisher nicht feststellen. „Ursprünglich hatten wir Sorgen, dass vielleicht Infektionen auftreten oder dass die Sonden das Rückenmark weiter schädigen könnten. Das hat sich aber nicht bestätigt“, sagt Papadopoulos. Umso eindrucksvoller sind die positiven Ergebnisse der Studie. Sobald Papadopoulos und Saadoun an der Stellschraube Durchblutung gedreht hatten, verbesserte sich die Sensibilität der Patienten unterhalb der Verletzungsstelle. Die Lähmungshöhe hatte sich also verringert. Daher wagt Professor Papadopoulos auch eine hoffnungsvolle Prognose für jenen Tag, an dem ihre Technik eine breite Anwendung finden wird: „Manche Patienten, die eigentlich komplett gelähmt sind, werden die Klinik mit einer inkompletten Lähmung verlassen können. Und bei anderen werden wir die Lähmungshöhe um ein oder mehrere Segmente verringern können. Es macht einen gewaltigen Unterschied, ob man beispielsweise seine Finger bewegen kann oder eben nicht.“
Eindrucksvolles Ergebnis: Bei optimaler Durchblutung verringert sich die Lähmungshöhe. (Richie Hopson)
Eindrucksvolles Ergebnis: Bei optimaler Durchblutung verringert sich die Lähmungshöhe.  © Richie Hopson
 
OFFENE FRAGEN
Drei Jahre lang soll die Studie mindestens noch laufen und den Forschern weitere Erkenntnisse bringen. Was Papadopoulos und Saadoun zum Beispiel noch nicht bestimmen können, sind die optimalen Druckverhältnisse in Echtzeit. Dazu müssen nämlich die zahllosen Stoffwechseldaten mit einbezogen werden, und die Berechnung dauert noch zu lange. Zudem beschäftigt die beiden die Frage, ob sich der optimale Druckbereich im Verlauf des Heilungsprozesses verändert. Außerdem wollen sie wissen, ob sich aufgrund der Druckveränderungen eine abnormale elektrische Aktivität im verletzten Gewebe einstellt. Um auf all diese Fragen eine Antwort zu finden, wird nun eine spezielle Software für die komplexen Rechenaufgaben geschrieben. Der eigens eingestellte Ingenieur steht bereits in den Startlöchern.

ZIEL: BESSERE VERSORGUNG
Schon jetzt reisen Papadopoulos und Saadoun zu Kongressen, um ihre Erkenntnisse vorzustellen. „Wir hoffen, dass Ärzte auf anderen Intensivstationen diese Technik ausprobieren“, sagt Saadoun. „Dann kommen wir zusammen und vergleichen unsere Ergebnisse.“ Und in fünf Jahren soll ihre Methode einen neuen Behandlungsstandard setzen. So der Traum der Wissenschaftler, die beinahe ihr ganzes Leben der Behandlung von Querschnittspatienten widmen. 


DAS PASSIERT MIT IHREM GELD
Die klinische Studie wird mit Ihren Spendengeldern finanziert. Die Forscher bezahlen damit unter anderem:
* Sonden für Druck und Mikrodialyse
* Analysegeräte und Chemikalien
* Geräte zur Messung von elektrischen Aktivitäten
* Gehalt für den SoftwareIngenieur

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