Zerebraler Perfusionsdruck

Klinischer Hintergrund

Der zerebrale Perfusionsdruck (CPP) ist der Nettodruckgradient, der den zerebralen Blutfluss antreibt, und ein Kernbegriff der neurologischen Intensivmedizin. Bei erhöhtem intrakraniellem Druck (ICP), vor allem beim schweren Schädel-Hirn-Trauma und bei intrakranieller Blutung, kann der CPP auf Werte fallen, bei denen der zerebrale Blutfluss nicht mehr aufrechterhalten wird, eine Ischämie entsteht und der sekundäre Hirnschaden zunimmt. Zugleich ist ein zu hoher CPP mit dem Risiko einer Hyperperfusion, eines Hirnödems und einer Blutungsausbreitung verbunden, besonders bei gestörter zerebrovaskulärer Autoregulation. Die Entscheidung, der das Instrument dient, betrifft die Wahl des Druckziels: hoch genug, um eine Ischämie zu vermeiden, niedrig genug, um die intrakranielle Hypertension nicht zu verschlimmern. Ohne einen berechneten CPP-Wert wird die Therapie an MAP und ICP getrennt ausgerichtet, was deren Wechselwirkung nicht erfasst.

Berechnung des zerebralen Perfusionsdrucks

$$\text{CPP} = \text{MAP} - \text{ICP}$$

Der mittlere arterielle Druck (MAP) wird invasiv über einen arteriellen Katheter gemessen. Der intrakranielle Druck (ICP) wird über eine intraparenchymale Drucksonde oder eine externe Ventrikeldrainage bestimmt. Beide Druckaufnehmer müssen auf denselben Referenzpunkt genullt werden, näherungsweise den äußeren Gehörgang, der der Höhe des Foramen Monroi entspricht. Wird der arterielle Druck auf Herzhöhe und der ICP auf Gehörgangshöhe genullt, entsteht bei 30 Grad Oberkörperhochlagerung ein hydrostatischer Fehler von etwa 10 mmHg, der den CPP systematisch überschätzt [2].

Die Ableitungskohorte bestand aus 158 Patientinnen und Patienten mit Schädel-Hirn-Trauma und einer Glasgow Coma Scale (GCS) von 7 oder weniger, die an der University of Alabama nach einem Protokoll behandelt wurden, das den CPP mittels Volumenexpansion, Liquordrainage über Ventrikulostomie, systemischen Vasopressoren (Phenylephrin oder Noradrenalin) und Mannitol auf mindestens 70 mmHg ausrichtete [1]. Der mittlere CPP betrug 83±14 mmHg, der ICP 27±12 mmHg und der MAP 109±14 mmHg. Die Gesamtmortalität lag bei 29 Prozent, und der Anteil günstiger Verläufe stieg von 35 Prozent bei GCS 3 auf 75 Prozent bei GCS 7, was signifikant besser war als in allen verglichenen historischen Serien [1].

Interpretation in der Praxis

Die Leitlinien der Brain Trauma Foundation von 2017 empfehlen beim schweren Schädel-Hirn-Trauma ein CPP-Ziel von 60 bis 70 mmHg, mit dem Vorbehalt, dass unklar ist, ob dieser Bereich eine Untergrenze oder ein optimales Ziel darstellt [2]. Die klinische Interpretation muss mehrere Faktoren abwägen:

Eine neuere Beobachtungsstudie an 809 erwachsenen SHT-Patientinnen und -Patienten fand eine asymmetrische Beziehung zwischen CPP und Autoregulationsindex (PRx): Schon geringe Unterschreitungen des individuellen Optimums (CPPopt) waren konsistent mit einem schlechteren Verlauf verbunden (OR 1,04, 95 % KI 1,02–1,06 je Stundendosis unterhalb des CPPopt, p < 0,001), während CPP-Werte oberhalb des CPPopt generell keinen Zusammenhang mit einem schlechteren Verlauf zeigten [2]. Bei gestörter Autoregulation scheint es also sicherer, zu hoch als zu niedrig zu liegen.

Validierung und Testgüte

Das Konzept des CPPopt, definiert als der CPP-Wert mit dem niedrigsten PRx, wurde in einer europäischen Multizenterstudie (CENTER-TBI) mit 224 erwachsenen SHT-Patientinnen und -Patienten aus 21 Zentren validiert. PRx war sowohl in der univariaten als auch in der für Alter, GCS-Motorik und Pupillenstatus adjustierten multivariaten Regression ein signifikanter Prädiktor der Mortalität, mit einer AUC von etwa 0,67 für die Mortalitätsvorhersage [4]. LPRx, eine niedrig aufgelöste Variante auf Basis minütlicher statt sekündlicher Daten, war ebenfalls signifikant, hatte aber eine geringere Diskriminationsfähigkeit als PRx [4].

In der großen Cambridge-Kohorte (809 Patientinnen und Patienten, rekrutiert von 2002 bis 2023) bestätigte sich, dass Abweichungen vom CPPopt mit dem Verlauf assoziiert waren. Der Abstand zwischen CPPopt und der unteren Autoregulationsgrenze (LLA), eingeführt als „Lower Limit Margin", war prognostisch: Bei schrumpfender Marge betrug die Mortalität 45 Prozent gegenüber 18 Prozent bei wachsender Marge (p = 0,003) [2].

Eine schwedische Kohorte aus Uppsala (471 Patientinnen und Patienten, 2008 bis 2018) zeigte, dass ältere Patienten (≥ 65 Jahre, n = 129) einen höheren PRx (gestörte Autoregulation) und einen höheren CPPopt aufwiesen als jüngere (16–64 Jahre, n = 342) [3]. Ein hoher PRx wirkte sich bei Älteren negativ auf den Verlauf aus, jedoch in geringerem Maße als bei Jüngeren. Anders als Jüngere zeigten Ältere keinen besseren Verlauf, wenn der CPP nahe am CPPopt lag, was gegen eine unkritische Anwendung des CPPopt-Ansatzes in dieser Gruppe spricht [3].

Limitationen

Der CPP setzt eine invasive ICP-Überwachung voraus und gilt daher nur für Patientinnen und Patienten, bei denen eine solche indiziert ist, typischerweise beim schweren Schädel-Hirn-Trauma, bei intrakranieller Blutung mit Risiko eines erhöhten ICP und bei anderen schweren akuten Hirnschädigungen mit eingeschränkter Wachheit. Ohne ICP-Monitoring lässt sich der CPP nicht berechnen.

Ein festes CPP-Ziel, sei es 60, 70 oder 80 mmHg, berücksichtigt den individuellen Autoregulationsstatus nicht. Eine große randomisierte Studie konnte nicht zeigen, dass eine an einem festen CPP ausgerichtete Therapie beim schweren SHT einer ICP-gesteuerten Therapie überlegen ist [4], was die Entwicklung hin zu individualisierten CPPopt-Zielen auf PRx-Basis vorangetrieben hat. Die CPPopt-Berechnung erfordert allerdings hochauflösende Überwachungstechnik und Software, die nicht auf allen Intensivstationen verfügbar ist [4].

Ältere Patientinnen und Patienten stellen eine besondere Herausforderung dar. Die Autoregulation ist stärker gestört, der CPPopt liegt höher, und der Zusammenhang zwischen Nähe zum CPPopt und Verlauf ist schwächer als bei jüngeren Erwachsenen [3]. Ein niedriger MAP ist in dieser Gruppe besonders gefährlich, und die konsequente Vermeidung eines niedrigen systolischen Drucks kann wichtiger sein, als ein bestimmtes CPP-Ziel zu treffen [3].

Die häufigste klinische Fehlerquelle ist die falsche Nullung der Druckaufnehmer. Wird der MAP auf Herzhöhe und der ICP auf Gehörgangshöhe genullt, erscheint der CPP systematisch höher, was zu einer Unterschätzung des Ischämierisikos führen kann.

Quellen

1. Rosner MJ, Rosner SD, Johnson AH. Cerebral perfusion pressure: management protocol and clinical results. J Neurosurg. 1995;83(6):949-962. PMID: 7490638
2. Bögli SY, Olakorede I, Beqiri E et al. Cerebral perfusion pressure targets after traumatic brain injury: a reappraisal. Crit Care. 2025;29:207. PMID: 40399968
3. Lenell S, Svedung Wettervik T, Howells T et al. Cerebrovascular reactivity (PRx) and optimal cerebral perfusion pressure in elderly with traumatic brain injury. Acta Neurochir (Wien). 2024;166(1):62. PMID: 38305993
4. Riemann L, Beqiri E, Smielewski P et al. Low-resolution pressure reactivity index and its derived optimal cerebral perfusion pressure in adult traumatic brain injury: a CENTER-TBI study. Crit Care. 2020;24(1):266. PMID: 32456684