Was brauchen Neurochirurgen für eine erfolgreiche Trepanation?

Evonos Trepanation

Der evoDrill Single-use Kranial Perforator von evonos ist das Ergebnis intensiver Gespräche mit Chirurgen: Der Schädelbohrer erlaubt eine präzise Trepanation mit weniger Kraftaufwand und sorgt für schnelle Öffnungen.

Der richtige Perforator für eine optimale Trepanation

Die Schädelbohrer am Markt erzielen unterschiedliche Leistungen und sorgen infolgedessen für ungleiche Ergebnisse – bei Anwendern und Patienten. Wir haben intensive Gespräche mit Chirurgen geführt und uns zum Ziel gesetzt, diese Problematik zu lösen und für Arzt wie Patienten bei einer Trepanation optimale Ergebnisse zu erreichen. Es ist gelungen, das Resultat hat neue Standards in der Schädelchirurgie gesetzt: Der Trepanierbohrer evoDrill hat sich innerhalb der letzten zehn Jahre zu einem unserer begehrtesten Produkte entwickelt und findet weltweit große Anerkennung. Präzision – made in Germany, 100 Prozent deutsche Qualität.

Bei der Trepanation geht es um Leistung, nicht um Kraft

„Trepanation“, abgeleitet vom griechischen Wort „trypanon" für Bohrer, beschreibt in der Medizin ein operatives Verfahren, bei dem eine menschliche Körperhöhle mechanisch, in der Regel durch Anbohren mithilfe eines Perforators, eröffnet wird. Wesentlichen Anteil an effizienten und erfolgreichen Trepanationen haben die genutzten Instrumente. Unser leistungsstarker Bohrer evoDrill unterstützt den Arzt in der Operation dabei, eine Schädeltrepanation so präzise, einfach und sicher wie möglich durchzuführen. Dabei ist die einzigartige Konstruktion des evoDrill hervorzuheben, die weniger Kraftaufwand erfordert und gleichzeitig mehr Präzision bietet.

Bei welchen Indikationen wird eine Trepanation notwendig?

In der Neurochirurgie bezeichnet man mit Trepanation oder „kraniale Perforation“ die Schädeltrepanation, also die operative Öffnung der Schädeldecke beim lebenden Menschen. Dafür können verschiedene Ursachen vorliegen: um operative Eingriffe im Schädelinnern vorzunehmen, um eingedrungene Projektile zu entfernen oder zur Senkung des Schädelinnendrucks nach schwerwiegendem Schädel-Hirn-Trauma. In diesem Fall spricht man auch von einer Entlastungstrepanation oder Dekompressions-Trepanation.

Welche Instrumente tragen zum Gelingen einer Schädeltrepanation bei?

Eine erfolgreiche Schädeltrepanation lässt sich schnell durchführen, ist unkompliziert und sollte keinen erhöhten Kraftaufwand benötigen. Alle diese Anforderungen kann unser Bohrer erfüllen. Durch die optimierte Schneidgeometrie des evoDrill Bohrers kann der Schädelknochen innerhalb kürzester Zeit ohne Anstrengung geöffnet und der Knochenspan dabei sauber abgeführt werden. Die Eröffnung des Schädels kann entweder in Form einer Bohrung – Perforation oder Trepanation genannt – oder auch durch die temporäre Entfernung eines Teiles des Schädelknochens (dekompressive Kraniektomie) geschehen. Ein bedeutender Vorteil, den selbstverständlich auch unser Perforator mit sich bringt: Der integrierte Auto-Stopp-Mechanismus schützt die Dura vor Verletzungen. Neben Anwendungskomfort und Sicherheit auf der einen Seite, trägt auch eine möglichst kurze OP-Dauer zu einer gelungenen Schädeltrepanation bei.

Die Schädeltrepanation – ein neurochirurgischer Standardeingriff

Eine Schädeltrepanation oder kraniale Perforation gilt in der Neurochirurgie als unkomplizierter Standardeingriff von relativ kurzer Dauer. Sie wird in der Regel bei fast allen neurochirurgischen Eingriffen durchgeführt. Über das Schädelloch können Katheder und Drainagen eingelegt werden, beispielsweise zur Entlastung eines raumfordernden Hämatoms oder bei erhöhtem Hirndruck als Liquordrainage zum Abfluss des Hirnwassers (Liquor). Ebenso erleichtert das durch die kraniale Perforation gewonnene Trepanationsloch den Zugang für minimal invasive Operationsverfahren wie der Neuroendoskopie. Speziell für dünnere Knochen, etwa für pädiatrische Anwendungen, bietet evonos neben dem 3 mm Standardprodukt auch 1 mm Varianten an – unser Portfolio an Perforatoren ist also ganz auf den individuellen Bedarf abgestimmt.

Welche Arten der Schädelöffnung gibt es?

Die Öffnung des Schädels kann entweder in Form einer Bohrung oder auch eines ausgesägten Knochenstücks geschehen. Letzteres wird bis zum Wiedereinsetzen oft im Bauchraum zwischengelagert, wodurch es schneller wieder anwächst. Bei der Schädeltrepanation kommen zwei verschiedene Operationsverfahren zur Anwendung: Bei der osteoplastischen Trepanation wird das aus dem Schädel entnommene Knochenstück wieder zum Verschluss der Operationswunde verwendet. Bei der moderneren osteoklastischen Trepanation erfolgt die Schließung des entstandenen Defekts auf andere Weise, zum Beispiel durch Implantate aus Titan.

Was geschieht nach der eigentlichen Trepanation?

Das entstandene Trepanationsloch wird am Ende einer neurochirurgischen Operation in den meisten Fällen verschlossen. Hierzu kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz: In der Regel erfolgt ein Verschluss des Trepanationslochs durch eine aus Titan gefertigte Bohrlochplatte, die mit entsprechenden Titanschrauben im Schädelknochen befestigt wird und das Trepanationsloch abdeckt. Die Platte dient gleichzeitig dem Schutz der darunter liegenden Hirnhäute. Ein weiteres Verfahren ist das Auffüllen des Trepanationslochs mit einem Knochenzement, der während der Operation angemischt wird.

Trepanation leicht gemacht

In unserem Perforator evoDrill steckt langjährige Erfahrung, kombiniert mit produktspezifischem Know-how. Der Bohrer ist für Ihre Anforderungen bei der Schädeltrepanation gemacht und zu 100 Prozent in Deutschland gefertigt. Wir bei evonos sind der Meinung, dass ein Perforator auf eine Art und Weise entwickelt sein sollte, dass er präzise Schnitte einfach, sicher und ohne viel Druck ermöglicht. Denn was am Ende immer zählt, ist das Ergebnis und die damit zusammenhängende Lebensqualität des Patienten.

 

Exkurs: Kleiner Streifzug durch die Geschichte der Trepanation

Trepanation und Eingriffe am Kopf lebender Menschen sind keineswegs eine Technik erst der modernen Medizin, vielmehr offenbart ein Blick zurück eine jahrtausendealte Geschichte von Schädelöffnungen – bei zahlreichen Völkern in Südamerika, Afrika und Europa. Archäologie und Medizingeschichte spannen einen Bogen von der Urgeschichte über das Altertum bis in die Neuzeit. Wesentliche Erkenntnis: Schädeltrepanation war bereits vor 5000 Jahren bekannt und ist in vielen Regionen nachweisbar. Übrigens findet sich in der Forschung auch die These, das Bohren eines Lochs in den Kopf sei die früheste operative Methode, die der Mensch angewendet hat.

Spannende Erkenntnisse aus der Forschung

Schädelfunde und historische Fachliteratur lassen auf unterschiedliche Gründe für Trepanationen schließen; aus wissenschaftlichen Untersuchungen der Schädel kann man Rückschlüsse auf die genutzte Technik, auf Werkzeuge und Überlebensraten ziehen. Zeigt etwa ein Schädel mit Loch Spuren von Heilungsprozessen an den Knochenrändern, so belegt dies, dass die Schädelöffnung überlebt wurde. Je nach Region und Zeitraum gehen Forscher von einer Überlebensrate von 50 bis 90 Prozent aus.

Von der Urzeit über Hippokrates bis zu afrikanischen Medizinmännern

Die frühesten Trepanationen sind aus dem heutigen Marokko bekannt; ab ca. 10.000 v. Chr. können sie bei europäischen Mesolithikern belegt werden, ab dem Neolithikum in Ostasien, z. B. in China, aber auch in Frankreich. Als ältester trepanierter Schädel West- und Mitteleuropas gilt ein zwischen 5200 und 4900 v. Chr. zu datierender Männerschädel, der 1996 im Elsass gefunden wurde. Der älteste in Deutschland gefundene trepanierte Schädel stammt aus der mittleren Steinzeit. Auch vom griechischen Arzt Hippokrates (ca. 460–370 v. Chr.) sind Schädelöffnungen belegt. Funde aus dem frühen Mittelalter im Südwesten Deutschlands belegen medizinische Trepanationen. In Ungarn gab es ab dem 10. Jahrhundert Trepanationen aus kultischen Gründen; diese verschwanden jedoch mit Ausbreitung des Christentums zu Beginn des 12. Jahrhunderts zusehends. Einen Sonderfall stellen die ostafrikanischen Trepanationen dar. Sie wurden in Europa erst um die Mitte des vorigen 20. Jahrhunderts bekannt, als britische Ärzte erfolgreiche Schädeloperationen fotografierten und veröffentlichten. Sie konnten mehr als 20 Medizinmänner ausfindig machen, die noch Schädelöffnungen vornahmen. Die Filmaufnahme einer solchen Trepanation 1958 zeigte auch, dass ohne Betäubungsmittel operiert wurde. Heute sind in Kenia Schädeloperationen ohne fachärztliche Aufsicht offiziell verboten.

Warum wurden Trepanationen vorgenommen?

Für Archäologie und Geschichtsforschung ist es nahezu unmöglich, die Gründe für eine Schädel-Trepanation nachzuvollziehen. Doch nimmt man an, dass es nicht um einen operativen Eingriff ins Gehirn ging. Vielmehr wurde die Schädeldecke geöffnet, um etwa nach einer Verletzung dem Gehirn durch Abfluss von Flüssigkeit Druckentlastung zu verschaffen. Dabei ließen sich auch kleine Knochensplitter entfernen.

Eine bereits von Hippokrates (ca. 460 –370 v. Chr.) beschriebene Maßnahme in der Geburtshilfe fand bis ins 18. Jahrhundert Anwendung: Konnte der Kopf des Kindes das knöcherne Becken der Frau nicht passieren, wurde ein Loch in den Schädel des Kindes gebohrt, um diesen etwas zu verkleinern. Vor Einführung des Kaiserschnittes war dies die einzige Möglichkeit, das Leben der Mutter, wenn auch nicht des Kindes, zu retten.                                                                                                      

Kultisch-rituelle Gründe für Trepanationen 

Neben medizinischen Trepanationen vermutet die Forschung auch kultisch-rituell begründete Schädelöffnungen. Man nimmt an, dass steinzeitliche Trepanationen aus kulturellen Gründen vorgenommen wurden, etwa um eingedrungene Dämonen durch die geschaffene Öffnung entweichen zu lassen oder umgekehrt, einem positiven Geistwesen durch das Loch Zugang zu dem Betroffenen zu ermöglichen. Als Beleg für solche Operationen gilt, dass bei den meisten Funden ein Verschluss der Schädelöffnung fehlte und das entnommene Knochenstück durchbohrt als Amulett getragen wurde.

In Südrussland gefundene Schädel weisen durchweg Löcher im gleichen Bereich auf – mittig, oberhalb des Hinterhauptes. Diese Stelle gehört aufgrund anatomischer Besonderheiten zu den gefährlichsten für eine Schädeleröffnung – was neben dem fehlenden Hinweis auf Frakturen oder Erkrankungen am Schädel auf einen rituellen Operationsgrund schließen lässt.

Historische Techniken und Werkzeuge für die Trepanation

Schädelöffnungen der Steinzeit sind rund oder oval, andere rechteckig, quadratisch oder T-förmig (Ostfrankreich). Die frühesten zur Trepanation benutzten Werkzeuge sind unbekannt, jedoch konnte die Benutzung von Muschelschalen elektronenmikroskopisch an den Knochenrändern nachgewiesen werden, womit auf eine Technik des Schabens zu schließen ist. Bei rechteckigen oder quadratischen Trepanationen sind in den Ecken der erhaltenen Schädelknochen zumeist Sägespuren erkennbar. Der griechische Arzt Hippokrates (ca. 460–370 v. Chr.) benutzte für Schädelöffnungen Perforativ- und Krontrepan; in der Antike wurde zudem mit Bogenbohrern gearbeitet. Von zahlreichen Trepanationen im 16. Jahrhundert weiß man, dass neben Werkzeugen wie Hammer, Meißel oder Messer auch Schraubapparate oder primitive Bohrgeräte zum Einsatz kamen.

Insgesamt wurden im Verlauf der Geschichte verschiedene Schabe-, Schnitt- und Bohrtechniken am Kopf genutzt. Generell spielte die Technik eine wesentliche Rolle: Wenn die Operateure mit einem harten und scharfen Werkzeug nach und nach Knochengewebe vom Schädeldach wegschabten, bis sie das Hirn erreichten, hatten sie eine höhere Kontrolle. Bei Schnitten dagegen konnte es zu Verletzungen des Gehirns kommen. (Exkurs Ende)

Trepanation ist von zentraler Bedeutung für Kraniotomie und Kraniektomie

Als „Kraniotomie“, abgeleitet vom lateinischen Wort „Cranium“ für Schädel, bezeichnet man die neurochirurgische Eröffnung des knöchernen Schädels durch Trepanation. Hierdurch wird ein Zugang durch den Schädelknochen in die Schädelhöhle geschaffen, um dort den weiteren neurochirurgischen Eingriff am Gehirn, beispielsweise die Resektion eines Tumors, durchzuführen. Bei diesem Verfahren wird ein Teil des Schädelknochens herausgetrennt. Nach erfolgter Operation wird der Knochendeckel wieder eingesetzt, sofern er nicht durch Tumorwachstum oder Trauma zerstört ist.

„Kraniektomie“ bedeutet die Entfernung von Teilen bzw. des gesamten Schädeldaches. Eine solche Operation wird durchgeführt, um bei einer Erhöhung des Drucks im Schädel (Hirndruck) Raum für das erhöhte Volumen zu schaffen. Der entfernte Knochendeckel wird aufbewahrt, um ihn später für eine Reimplantation nutzen zu können.

Eine Kraniektomie ist als letztes Mittel angezeigt, wenn ein erhöhter Hirndruck mit konservativen, also nicht-operativen Maßnahmen nicht ausreichend gesenkt werden kann, etwa bei folgenden Indikationen:

  • akutes Hirnödem (z. B. nach Schädel-Hirn-Trauma oder Schlaganfall)
  • Hirnblutung
  • örtliche oder ausgedehnte Entzündung des Gehirns

Sie ist jedoch nicht angezeigt, wenn eine Besserung des Hirndrucks oder der zugrundeliegenden Erkrankung unwahrscheinlich ist, beispielsweise bei einem bösartigen Hirntumor.

Was ist bei einer Kraniektomie zu beachten?

Bei der Entnahme der Schädeldecke dürfen die darunter liegenden venösen Blutleiter (Sinus) nicht verletzt werden. Dies begrenzt die Räume und Ausmaße der Entnahme, so dass praktisch meist eine Hemikraniektomie (einseitige Entfernung des Schädeldaches) über der betroffenen Hirnhälfte erfolgt. Auch ist nach dem Eingriff eine Lagerung des Patientenkopfes ohne Druckwirkung auf das Gehirn zu gewährleisten.

Im nächsten Schritt muss der entstehende Defekt plastisch gedeckt werden. Dies erfolgt durch eine Dura-Erweiterungsplastik, also einen liquordichten Verschluss der Hirnhaut unter Einbeziehung eines Transplantats (z. B. Faszie, Perikard).

Die Konservierung des Knochens ist durch Einpflanzung in die Bauchhöhle oder durch Tiefgefrieren möglich. Nachteil der Aufbewahrung im Körper ist ein langsamer Abbau der Knochensubstanz durch das Immunsystem. Demgegenüber steht der Knochendeckel auch nach einer Verlegung in ein anderes Krankenhaus unmittelbar zur Verfügung. Ein Transport des gefrorenen Knochendeckels zu seinem „Eigentümer“ ist aus juristischen Gründen äußerst aufwendig. Kann die Kraniektomie erst nach mehreren Wochen durch Replantation korrigiert werden, ist oft die Anpassung eines Helms zum Schutz des Gehirns notwendig.

Kranioplastie – Möglichkeiten der Schädeldefektdeckung

Nach einer Intensivtherapie akuter Hirnerkrankungen stellt sich die medizinische Frage der Abdeckung von Schädeldefekten bzw. Kalottendefekten. Die Ursachen dafür sind vielfältig: So machen druckentlastende Entdeckelungen bei schwerer intrakranieller Drucksteigerung rund 50 Prozent der Fälle aus. Weitere Ursachen sind:

  • Schwere Traumata mit multiplen Frakturen ohne rekonstruktive Möglichkeit aus körpereigener Knochensubstanz
  • Tumorentfernung mit Knochenbeteiligung
  • Aseptisches absterbendes Knochengewebe und Entfernung nach neurochirurgischen Eingriffen mit passagerer Kraniotomie
  • Infektionen (lokal und generalisiert) mit Knochenbeteiligung nach neurochirurgischen Operationen
  • Abstoßungen anderer Ersatzmaterialien

Erste Empfehlung nach der Kraniotomie ist stets eine Deckung des Schädeldefektes mit eigenem Knochenmaterial, auch wenn die Infektionsraten mit bis zu 25 Prozent beträchtlich sind. Nach erfolgreicher Implantation kann eine sehr gute individuelle Defektdeckung durch Knochenintegration erreicht werden.

Dennoch wächst die Anzahl der Patienten, bei denen sich der eigene Knochen nicht nutzen lässt. Etwa wenn diese Patienten verstärkt an Kopfschmerzen, fokalen Symptomen, Epilepsie, „sinking skalp flap syndrom" und hirnorganischen Psychosyndromen leiden. Bei großen Defekten können Hirnprolaps (hervorquellende pulsierende Hirnmasse) und Hirnshift (Hirnverlagerungen) auftreten. Häufig treten auch Ausgrenzung und depressive Stimmungen auf. Bei einer Schädeldefektdeckung sind funktionelle, psychische und ästhetische Aspekte relevant. In solchen Fällen gilt es, für jeden einzelnen Patienten das optimale Ersatzmaterial zu finden.

Die Wahl des richtigen Implantats

Für die Neurochirurgie werden in Deutschland verschiedene Materialien und Fertigungen angeboten. Kleinere Defekte von unter 4 cm x 4 cm sind prinzipiell durch Knochenersatz (Calvarian split, Hüftknochen), Titannetze oder PMMA abdeckbar. Dabei wird die Passform intraoperativ erstellt.

Bei größeren oder komplexeren Schädeldefekten wird diese Möglichkeit aus kosmetischen und funktionellen Gründen nicht empfohlen, um einen optimalen Implantat-Knochenübergang zu erreichen und die notwendige Stabilität des Implantates zu gewährleisten. Wesentliche Kriterien für die Wahl des optimalen Implantats sind das Material und der Fertigungsprozess, denn diese spielen eine wichtige Rolle für die hohe Passgenauigkeit und haben entscheidenden Einfluss auf die intraoperative Handhabung und den postoperativen Heilungsprozess.

Warum viele Gründe für evoShape sprechen

evoShape, das patientenspezifische Schädelimplantat von evonos, erfüllt höchste anatomische und operationstechnische Anforderungen. Dank der Entwicklung am Computer kann das Implantat CAD-/CAM-basiert passgenau zum umgebenden Knochen angefertigt werden. Das verwendete Material, Polyetheretherketon (PEEK), ein Hochleistungsthermoplast mit einer geringeren dokumentierten Infektionsrate als PMMA und einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, ist stabil, aber nicht spröde und lässt sich bei Bedarf mit Knochenbearbeitungswerkzeugen anpassen.

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