PECARN-Regel zur Vorhersage von Halswirbelsäulenverletzungen

Klinischer Hintergrund

Verletzungen der Halswirbelsäule sind bei Kindern selten, sie betreffen weniger als 2 % derjenigen, die nach einem stumpfen Trauma vorgestellt werden, können aber verheerend sein. Zugleich führt die Angst, eine Verletzung zu übersehen, dazu, dass die meisten Kinder eine Röntgenaufnahme oder Computertomografie erhalten, mit Strahlenbelastung und Immobilisation als Folge. Für Erwachsene entwickelte Regeln wie NEXUS und die Canadian C-spine Rule sind bei Kindern nur eingeschränkt anwendbar: NEXUS schloss nur 30 Kinder mit Verletzung ein, und die CCR schloss Kinder vollständig aus. Die PECARN-Regel wurde speziell für Kinder entwickelt, um diejenigen zu identifizieren, deren Risiko so gering ist, dass auf eine Bildgebung am sichersten verzichtet werden kann.

Berechnung des PECARN

Die Regel beruht auf acht binären Variablen, die jeweils als vorhanden oder nicht vorhanden erfasst werden:

$$\text{PECARN} = \sum_{i=1}^{8} x_i$$

wobei $x_1$ = Bewusstseinsstörung (GCS < 15, AVPU unterhalb von „wach“, Agitation oder andere Zeichen), $x_2$ = fokal-neurologisches Defizit, $x_3$ = Nackenschmerzen, $x_4$ = Torticollis, $x_5$ = erhebliche Rumpfverletzung, $x_6$ = prädisponierender Zustand, $x_7$ = Tauchmechanismus (Kopfsprung), $x_8$ = Verkehrsunfall mit hohem Risiko, und jedes $x_i \in {0, 1}$.

$\text{PECARN} = 0$ zeigt ein niedriges Risiko an. $\text{PECARN} \geq 1$ zeigt an, dass ein niedriges Risiko nicht festgestellt werden kann und eine Bildgebung gerechtfertigt ist.

„Erhebliche Rumpfverletzung“ bezeichnet Verletzungen, die eine stationäre Behandlung oder eine Operation erfordern, zum Beispiel Pneumothorax, Verletzung solider Organe oder Beckenfraktur. „Prädisponierender Zustand“ umfasst Zustände, die das Risiko einer Halswirbelsäulenverletzung erhöhen, beispielsweise Down-Syndrom (atlantoaxiale Instabilität), rheumatoide Arthritis oder eine frühere Halswirbelsäulenverletzung. „Verkehrsunfall mit hohem Risiko“ umfasst Herausschleudern, Überschlag, den Tod einer anderen Person im Fahrzeug oder einen Unfall mit tödlichem Ausgang.

Die Derivationskohorte bestand aus Kindern unter 16 Jahren, die zwischen Januar 2000 und Dezember 2004 an 17 Krankenhäusern des Pediatric Emergency Care Applied Research Network (PECARN) nach einem stumpfen Trauma vorgestellt wurden [1]. Die Studie war eine Fall-Kontroll-Studie mit 540 Kindern mit Halswirbelsäulenverletzung und 1.060 zufällig ausgewählten Kontrollen ohne Verletzung. Mittels multivariabler logistischer Regression wurden die acht Faktoren identifiziert, die in die Regel eingehen.

Interpretation in der Praxis

Die Regel ist binär und dient dazu, Kinder zu identifizieren, bei denen auf eine Bildgebung verzichtet werden kann, nicht dazu, die Risikostufe abzustufen.

Ein Ergebnis von null bedeutet nicht, dass eine Verletzung mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen ist, sondern dass das Risiko so gering ist, dass Strahlenbelastung und Immobilisation nicht schwerer wiegen als das kleine verbleibende Risiko. Die klinische Beurteilung des Zustands der Patientin bzw. des Patienten, die Schmerzlinderung und die Möglichkeiten der Nachbeobachtung sollen die Regel ergänzen.

Bis zur klinischen oder bildgebenden Klärung bleibt die Halswirbelsäule nach den üblichen Prinzipien der Traumaversorgung in Neutralstellung gesichert.

Validierung und Leistungsfähigkeit

In der ursprünglichen Fall-Kontroll-Kohorte hatte die Regel eine Sensitivität von 98 % (95-%-KI 96 bis 99 %) und eine Spezifität von 26 % (95-%-KI 23 bis 29 %) für eine Halswirbelsäulenverletzung, wenn mindestens ein Faktor vorhanden war [1]. Die niedrige Spezifität ist typisch für ein Instrument zum Ausschluss (Rule-out) und akzeptabel, solange die Sensitivität hoch ist.

Eine externe Validierung der ursprünglichen acht Faktoren wurde in einem Cochrane-Review aus dem Jahr 2024 berichtet [4]. In einer Studie mit 4.091 Teilnehmenden hatten die retrospektiven Kriterien des PECARN eine Sensitivität von 0,91 (95-%-KI 0,81 bis 0,96) und eine Spezifität von 0,46 (95-%-KI 0,44 bis 0,47). In einer kleineren Studie mit 973 Teilnehmenden betrug die Sensitivität 1,00 (95-%-KI 0,48 bis 1,00) und die Spezifität 0,32 (95-%-KI 0,29 bis 0,35). Der Review kam zu dem Schluss, dass die Evidenz weiterhin nicht ausreicht, um die diagnostische Genauigkeit sicher zu bestimmen, insbesondere für Kinder unter 8 Jahren.

Dieselbe PECARN-Gruppe führte anschließend eine prospektive Beobachtungsstudie an 18 Notaufnahmen zwischen Dezember 2018 und Dezember 2021 durch, mit 22.430 Kindern unter 18 Jahren, von denen 433 (1,9 %) eine Halswirbelsäulenverletzung hatten [2]. In der Validierungskohorte zeigte die prospektive Version der Regel eine Sensitivität von 94,3 %, eine Spezifität von 60,4 % und einen negativen prädiktiven Wert (NPV) von 99,9 %. Als Algorithmus angewendet, wäre die Nutzung der Computertomografie von 17,2 % auf 6,9 % und die der konventionellen Röntgenaufnahme von 39,7 % auf 34,2 % gesunken.

In einer vergleichenden Sekundäranalyse derselben Kohorte (2025) wurde PECARN gegen NEXUS und die Canadian C-spine Rule getestet [3]. PECARN hatte mit 93,3 % (95-%-KI 90,9 bis 95,7 %) die höchste Sensitivität, verglichen mit 85,7 % (95-%-KI 82,4 bis 89,0 %) bei NEXUS und 90,8 % (95-%-KI 88,0 bis 93,5 %) bei der CCR. Der NPV betrug 99,8 % (95-%-KI 99,7 bis 99,9 %) für PECARN, 99,6 % für NEXUS und 99,7 % für die CCR. PECARN führte außerdem zur niedrigsten projizierten Nutzung der Computertomografie: 6,9 % gegenüber 10,8 % bei NEXUS und 13,2 % bei der CCR.

Einschränkungen

Das ursprüngliche Acht-Faktoren-Modell wurde in einem retrospektiven Fall-Kontroll-Design hergeleitet, nicht in einer prospektiven Kohorte [1]. Die prospektive Studie aus dem Jahr 2024 [2] verfeinerte die Faktoren: „Erhebliche Kopfverletzung“ und „Druckschmerz in der Mittellinie“ wurden ergänzt, während „Torticollis“, „prädisponierender Zustand“, „Tauchmechanismus“ und „Verkehrsunfall mit hohem Risiko“ in der prospektiven CART-Analyse nicht als eigenständige Faktoren eingingen. Die Leistungszahlen aus den Jahren 2024 und 2025 beziehen sich auf die prospektive Version, nicht genau auf das vom Rechner verwendete Acht-Faktoren-Modell. Die externe Validierung im Cochrane-Review betrifft die retrospektiven Kriterien und zeigt eine etwas niedrigere Sensitivität (91 %) als die Herleitung.

Die Spezifität ist auch in der prospektiven Version niedrig, was bedeutet, dass ein großer Anteil der Kinder ohne Verletzung eine unnötige Bildgebung erhalten wird. Dies ist ein bewusster Kompromiss, um eine hohe Sensitivität aufrechtzuerhalten.

Bei Kindern unter 8 Jahren, insbesondere bei präverbalen Kindern, sind mehrere Faktoren schwer zu beurteilen: Nackenschmerzen und Torticollis lassen sich nicht berichten, und ein fokal-neurologisches Defizit kann schwer zu erkennen sein. Der Cochrane-Review betont, dass die Evidenz für diese Altersgruppe besonders schwach ist [4].

Die Regel ist binär und leitet nicht die Wahl zwischen Röntgenaufnahme und Computertomografie an. Der prospektive PECARN-Algorithmus hat dafür eine dreistufige Struktur, doch das Acht-Faktoren-Modell des Rechners liefert nur ein Ergebnis: niedriges Risiko oder nicht niedriges Risiko [2]. Bei fortbestehendem klinischem Verdacht darf die Regel nicht herangezogen werden, um auf eine Bildgebung zu verzichten.

Quellen

1. Leonard JC et al. Factors associated with cervical spine injury in children after blunt trauma. Ann Emerg Med 2011;58(2):145-55. PMID: 21035905
2. Leonard JC et al. A cervical spine injury prediction rule for children after blunt trauma. Lancet Child Adolesc Health 2024;8(5):467-490. PMID: 38843852
3. Lee LK et al. Comparison of cervical spine injury clinical prediction rules for children after blunt trauma. JAMA Netw Open 2025;8(12):e2549403. PMID: 41632125
4. Tavender E et al. Triage tools for detecting cervical spine injury in paediatric trauma patients. Cochrane Database Syst Rev 2024;(3):CD011686. PMID: 38517085