Klinische Neurophysiologie 2016; 47(01): 5-15
DOI: 10.1055/s-0041-111326
Originalia
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Erhebung der klinischen Befunde des irreversiblen Hirnfunktionsausfalls („Hirntod“): Voraussetzungen, Durchführung und pathophysiologische Grundlagen

Determination of the Clinical Features of Irreversible Loss of Brain Function (“Brain Death”): Preconditions, Procedure, and Pathophysiological Basis
S. A. Brandt*
1   Klinik für Neurologie, Charité Universitätsmedizin Berlin, Berlin
,
U. Walter*
2   Klinik und Poliklinik für Neurologie, Universitätsmedizin Rostock, Rostock
,
C. D. Reimers
3   Praxis Neurologie Neuer Wall, Hamburg
,
S. J. Schreiber
1   Klinik für Neurologie, Charité Universitätsmedizin Berlin, Berlin
,
F. Thömke
4   Fachbereich Neurologie, Klinikum Worms gGmbH, Worms
,
P. P. Urban
5   Abteilung für Neurologie, Asklepios Klinik Barmbek, Hamburg
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
09. März 2016 (online)

Zusammenfassung

Mit der Vierten Fortschreibung der Richtlinie der Bundesärztekammer zur Feststellung des irreversiblen Hirnfunktionsausfalls („Hirntod“), gültig seit Juli 2015, erfolgte in einigen Aspekten auch eine Präzisierung in Bezug auf die Erhebung der klinischen Symptome. Insbesondere sind darin die zu prüfenden Voraussetzungen ausführlicher dargestellt, und es wurde eine Untergrenze für den Ausgangs-Wert des arteriellen Kohlenstoffdioxid-Partialdruckes vor Durchführung des Apnoe-Tests festgelegt. Der vorliegende Artikel stellt auf aktuellem Kenntnisstand die pathophysiologischen Grundlagen sowie die praktische Durchführung der klinischen Befunderhebung des irreversiblen Hirnfunktionsausfalls, einschließlich des Apnoe-Tests, sowie das Vorgehen bei eingeschränkter Untersuchbarkeit in detaillierter Form dar. Zudem werden die beobachtbaren – und mit dem Hirnfunktionsausfall vereinbaren – spinal-motorischen Phänomene und die Kriterien für deren Abgrenzung von zerebralen Reaktionen beschrieben.

Abstract

With the fourth update of the German Medical Association’s guideline for the determination of irreversible loss of brain function (“brain death”), effective from July 2015, a more detailed specification of some aspects of the clinical investigation was included. In particular, the preconditions to be scrutinized are described more extensively, and the lower limit for the arterial partial pressure of carbon dioxide before carrying out the apnea test is defined. The present article delineates in detail the current state of knowledge, the pathophysiological basis and the practical procedure for ascertaining the clinical features of irreversible loss of brain function, including the apnea test, and the line of action in case of limited clinical assessability. In addition, the observable spinal reflexes and automatisms compatible with brain death as well as the criteria used for their discrimination from cerebral responses are described.

* geteilte Erstautorenschaft


 
  • Literatur

  • 1 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesärztekammer. Richtlinie gemäß § 16 Abs. 1S. 1 Nr. 1 TPG für die Regeln zur Feststellung des Todes nach § 3 Abs. 1S. 1 Nr. 2 TPG und die Verfahrensregeln zur Feststellung des endgültigen, nicht behebbaren Ausfalls der Gesamtfunktion des Großhirns, des Kleinhirns und des Hirnstamms nach § 3 Abs. 2 Nr. 2 TPG, Vierte Fortschreibung. Dtsch Ärztebl 2015; 112: A-1256
  • 2 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesärztekammer. Kriterien des Hirntodes. Entscheidungshilfen zur Feststellung des Hirntodes. Dtsch Ärztebl 1982; 79: 45-55
  • 3 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesärztekammer. Kriterien des Hirntodes. Entscheidungshilfen zur Feststellung des Hirntodes (Fortschreibung der Stellungnahme vom 09.04.1982). Dtsch Ärztebl 1986; 83: 2940-2946
  • 4 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesärztekammer. Kriterien des Hirntodes. Entscheidungshilfen zur Feststellung des Hirntodes. Zweite Fortschreibung am 29. Juni 1991. Dtsch Ärztebl 1991; 88: A-4396-A-4407
  • 5 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesärztekammer. Richtlinien zur Feststellung des Hirntodes. Dritte Fortschreibung 1997 mit Ergänzungen gemäß Transplantationsgesetz (TPG). Dtsch Ärztebl 1998; 95: A-1861-A-1868
  • 6 Bichat MFX. Recherches physiologiques sur la vie et la mort. Brosson, Gabon & Cie; Paris: 1800
  • 7 Mollaret P, Goulon M. Le coma dépassé (mémoire préliminaire). Rev Neurol (Paris) 1959; 101: 3-15
  • 8 Mollaret P, Bertrand I, Mollaret H. Coma dépassé et nécroses nerveuses centrales massives. Rev Neurol (Paris) 1959; 101: 116-139
  • 9 Pius XII. The prolongation of life: an address of Pope Pius XII to an international congress of Anaesthesiologists. The Pope speaks 1958; 4: 393-398
  • 10 A definition of irreversible coma. Report of the Ad Hoc Committee of the Harvard Medical School to Examine the Definition of Brain Death. JAMA 1968; 205: 337-340
  • 11 Reimers CD, Pulkowski U. Mobiles Konsiliarteam aus Neurologen und Neurochirurgen der Region Nord der Deutschen Stiftung Organtransplantation (Schleswig−Holstein, Hamburg, Bremen, Niedersachsen). FAQs zur Hirntoddiagnostik: Empfehlungen zur Verfahrensweise. Akt Neurol 2009; 36: 313-322
  • 12 Frömke J. Intensivmedizinische Versorgung von Patienten mit Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems. In: Ullrich L, Stolecki D, Grünewald M. (Hrsg.) Thiemes Intensivpflege und Anästhesie. Georg Thieme Verlag; Stuttgart: 2005: 346-363
  • 13 Förderreuther S, Angstwurm H. Notwendigkeit und Bedeutung toxikologischer Untersuchungen für die Hirntoddiagnostik aus neurologischer Sicht. Toxichem Krimtech 2002; 69: 121-123
  • 14 Wijdicks EFM. Current concepts: The diagnosis of brain death. N Engl J Med 2001; 344: 1215-1221
  • 15 Nakagawa TA, Ashwal S, Mathur M et al. Guidelines for the determination of brain death in infants and children: an update of the 1987 task force recommendations-executive summary. Ann Neurol 2012; 71: 573-585
  • 16 Hallbach J, von Meyer L, Maurer HH. Empfehlungen des Arbeitskreises Klinische Toxikologie der GTFCh für die toxikologische Analytik im Rahmen der Hirntod-Feststellung. Toxichem Krimtech 2009; 76: 227-231
  • 17 Schulz M, Iwersen-Bergmann S, Andresen H et al. Therapeutic and toxic blood concentrations of nearly 1,000 drugs and other xenobiotics. Crit Care 2012; 16: R136
  • 18 Walter U, Brüderlein U, Gloger M et al. Hirntoddiagnostik nach Gabe von Propofol oder Sufentanil. Empfehlungen zum Umgang mit toxikologischer Analytik. Med Klin Intensivmed Notfmed 2015; 110: 145-149
  • 19 Fischbeck KH, Simon RP. Neurological manifestations of accidental hypothermia. Ann Neurol 1981; 10: 384-387
  • 20 Wijdicks EF. Determining brain death in adults. Neurology 1995; 45: 1003-1011
  • 21 Bernat JL. Controversies in defining and determining death in critical care. Nat Rev Neurol 2013; 9: 164-173
  • 22 Rady MY, Verheijde JL. Determining brain death after therapeutic hypothermia on nonpulsatile continuous-flow mechanical circulatory support devices. J Cardiothorac Vasc Anesth 2013; 27: e8-e9
  • 23 Zeeh C, Horn AK. Der Okulomotoriuskern und seine Subnuklei beim Menschen. Klin Monbl Augenheilkd 2012; 229: 1083-1089
  • 24 Bähr M, Frotscher M. Neurologisch-topische Diagnostik, Anatomie, Funktion, Klinik. Thieme; Stuttgart: 2014: 176
  • 25 Ongerboer de Visser BW. The corneal reflex: electrophysiological and anatomical data in man. Progr Neurobiol 1980; 15: 71-83
  • 26 Horn AKE, Büttner-Ennever JA. Neuroanatomie des Hirnstamms. In: Urban PP. (Hrsg.) Erkrankungen des Hirnstamms. Schattauer; Stuttgart: 2009: 1-34
  • 27 Shen S, Liu Y, Sun X et al. A biomechanical model of the inner ear: numerical simulation of the caloric test. Scientific World Journal 2013; 2013: 160205
  • 28 Canning BJ, Chang AB, Bolser DC et al. Anatomy and neurophysiology of cough. Chest 2014; 146: 1633-1648
  • 29 Moskopp D. Hirntoddiagnostik. Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2012; 47: 176-185
  • 30 Wijdicks EF, Varelas PN, Gronseth GS et al. Evidence-based guideline update: determining brain death in adults: report of the Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology. Neurology 2010; 74: 1911-1918
  • 31 Micieli G, Tassorelli C, Sandrini G et al. The trigemino-pupillary reflex: a model of sensory-vegetative integration. J Auton Nerv Syst 1992; 41: 179-185
  • 32 Chowdhury T, Mendelowith D, Golanov E et al. Trigeminocardiac reflex: the current clinical and physiological knowledge. J Neurosurg Anesthesiol 2015; 27: 136-147
  • 33 Wijdicks EF, Rabinstein AA, Manno EM et al. Pronouncing brain death: Contemporary practice and safety of the apnea test. Neurology 2008; 71: 1240-1244
  • 34 Benzel EC, Mashburn JP, Conrad S et al. Apnea testing for the determination of brain death: a modified protocol. Technical note. J Neurosurg 1992; 76: 1029-1031
  • 35 Lang CJ, Heckmann JG, Erbguth F et al. Transcutaneous and intra-arterial blood gas monitoring – a comparison during apnoea testing for the determination of brain death. Eur J Emerg Med 2002; 9: 51-56
  • 36 Vivien B, Marmion F, Roche S et al. An evaluation of transcutaneous carbon dioxide partial pressure monitoring during apnea testing in brain-dead patients. Anesthesiology 2006; 104: 701-707
  • 37 Lévesque 1 S, Lessard MR, Nicole PC et al. Efficacy of a T-piece system and a continuous positive airway pressure system for apnea testing in the diagnosis of brain death. Crit Care Med 2006; 34: 2213-2216
  • 38 Wijdicks EF, Manno EM, Holets SR. Ventilator self-cycling may falsely suggest patient effort during brain death determination. Neurology 2005; 65: 774
  • 39 Dodd-Sullivan R, Quirin J, Newhart J. Ventilator autotriggering: a caution in brain death diagnosis. Prog Transplant 2011; 21: 152-155
  • 40 Arbour RB. Confounding factors in brain death: cardiogenic ventilator autotriggering and implications for organ transplantation. Intensive Crit Care Nurs 2012; 28: 321-328
  • 41 Rodríguez-Roisin R, Drakulovic M, Rodríguez DA et al. Ventilation-perfusion imbalance and chronic obstructive pulmonary disease staging severity. J Appl Physiol 2009; 106: 1902-1908
  • 42 Borel JC, Borel AL, Monneret D et al. Obesity hypoventilation syndrome: from sleep-disordered breathing to systemic comorbidities and the need to offer combined treatment strategies. Respirology 2012; 17: 601-610
  • 43 Baenkler HW, Klingmüller D, Rudolf G et al. (Hrsg.) Innere Medizin: 299 Synopsen, 611 Tabellen. Georg Thieme Verlag; Stuttgart: 2001
  • 44 Kretz FJ, Teufel F (Hrsg.) Anästhesie und Intensivmedizin. Springer Medizin Verlag; Heidelberg: 2006
  • 45 Norman RG, Goldring RM, Clain JM et al. Transition from acute to chronic hypercapnia in patients with periodic breathing: predictions from a computer model. J Appl Physiol (1985) 2006; 100: 1733-1741
  • 46 Saposnik G, Basile VS, Young GB. Movements in brain death: a systematic review. Can J Neurol Sci 2009; 36: 154-160
  • 47 Mittal MK, Arteaga GM, Wijdicks EF. Thumbs up sign in brain death. Neurocrit Care 2012; 17: 265-267
  • 48 Beckmann Y, Çiftçi Y, Incesu TK et al. Spinal reflexes in brain death. Acta Neurol Belg 2014; 114: 303-306
  • 49 Hosseini MS, Ghorbani F, Ghobadi O et al. Factors Affecting the Occurrence of Spinal Reflexes in Brain Dead Cases. Exp Clin Transplant 2015; 13: 309-312
  • 50 Spittler JF, Wortmann D, von Düring M et al. Phenomenological diversity of spinal reflexes in brain death. Eur J Neurol 2000; 7: 315-321
  • 51 de Freitas GR, André C. Absence of the Babinski sign in brain death: a prospective study of 144 cases. J Neurol 2005; 252: 106-107
  • 52 Heytens L, Verlooy J, Gheuens J et al. Lazarus sign and extensor posturing in a brain-dead patient. Case report. J Neurosurg 1989; 71: 449-451
  • 53 Saposnik G, Bueri JA, Mauriño J et al. Spontaneous and reflex movements in brain death. Neurology 2000; 54: 221-223
  • 54 Saposnik G, Mauriño J, Saizar R et al. Undulating toe movements in brain death. Eur J Neurol 2004; 11: 723-727
  • 55 Hernandez AL, Blondin NA, Curiale G et al. Plantar flexion with noxious dorsal foot stimulation in brain death. Neurocrit Care 2012; 17: 268-270
  • 56 Saposnik G, Mauriño J, Saizar R. Facial myokymia in brain death. Eur J Neurol 2001; 8: 227-230
  • 57 Wu Y, Orizaola Balaguer P. Spontaneous and reflex head turning in brain death. Crit Care 2013; 17: 440
  • 58 Rady MY, Verheijde JL. Movements after the clinical diagnosis of brain death: supraspinal motor responses or spinal reflexes. Crit Care 2013; 17: 469
  • 59 Walter U, Brandt SA, Ferbert A et al. Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle Bildgebung zur Diagnostik des irreversiblen Hirnfunktionsausfalls. Klin Neurophysiol 2016; 47: 16-20
  • 60 Brandt SA, Walter U, Schreiber S. Anwendung der aktuellen Richtlinie zur Feststellung des irreversiblen Hirnfunktionsausfall. Intensivmedizin up2date 2016; 12: 17-40