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Gehirnerschütterung im Fußball

Sehr geehrte Damen und Herren,

es sind bisweilen schockierende Szenen. Spieler krachen mit den Köpfen zusammen, bleiben benommen oder sogar bewusstlos liegen – und spielen nach kurzer Behandlung dennoch weiter. Fußball-Nationalspieler Christoph Kramer war im Weltmeisterschafts-Endspiel 2014 ein medienwirksames Beispiel dafür, dass klare Richtlinien sowohl bei der Diagnostik als auch im Management dieser im modernen Fußball zunehmend häufig vorkommenden Verletzung noch nicht etabliert sind. Welche Risiken und Folgen daraus erwachsen, welche diagnostischen Mittel vorhanden sind und welche Rolle neueste Verfahren wie die sogenannten Virtual Reality Brillen und das Eye-Tracking spielen, beschreibt Dr. med. Helge Riepenhof im aktuellen GOTS-Newsletter.

Mit freundlichen Grüßen,
Ihr Andreas Bellinger, GOTS-Pressesprecher presse@gots.org


In einem Monat ist es soweit: Der 32. Jahreskongress der Gesellschaft für Orthopädisch-Traumatologische Sportmedizin (GOTS) findet vom 22. bis 24. Juni 2017 im Grand Hotel Esplanade in Berlin statt. Die Therapie von Sportverletzungen mit dem Platelet Rich Plasma (PRP) wird dabei eines der spannenden Themen sein. GOTS-Präsident Professor Dr. Stefan Nehrer aus Wien wird über die Wirkprinzipien und Ergebnisse mittels körpereigener Wundheilungsfaktoren aus Blutplättchen, die sogenannte Platelet Rich Plasma bei der Früharthrose von Sportlern referieren. In einem weiteren Vortrag wird sich Dr. Lukas Weisskopf aus Basel-Rheinfelden, der Sportarzt des Jahres 2015, mit PRP bei sportmedizinischen Indikationen beschäftigen. Bereits am PreDay (22. Juni 2017) erwarten Sie interdisziplinäre Workshops und ein eigenes Programm der Young Academy. Mehr Informationen entnehmen Sie bitte der Kongresswebsite (www.gots-kongress.org) sowie dem Hauptprogramm, das Sie unter www.gots-kongress.org/wp-content/uploads/2017/03/GOTS17_Hauptprogramm_17.03.17.pdf herunterladen können.


Wir möchten Sie zudem auf vier Veranstaltungen hinweisen: Vom 25. bis 27. Mai 2017 findet bereits zum siebten Mal das Tübinger Arthroskopie-Symposium statt. Im Vordergrund stehen dabei in diesem Jahr die zentralen ligamentären Bandverletzungen sowie die häufig vergesellschafteten Läsionen des Meniskus (www.gelenksymposium.de). Die Regensburger Sporttage beschäftigen sich vom 30. Mai bis 02. Juni 2017 in Bad Abbach insbesondere mit Tennis, Radsport und Golf (www.uni-r.de/orthopaedie/sporttage). Eines der weltweit bekanntesten Kletter-Areale ist vom 22. bis 25. Juni in Obertrubach „im Herzen des Frankenjura“ Schauplatz des Sports Medical Course Sportclimbing and Running (auf Englisch). Vom 30. Juni bis 01. Juli 2017 schließlich stehen in Pfronten beim 14. Allgäuer Symposium Orthopädische Chirurgie Vorträge zum Thema Ellenbogen, Schulter- und Kniegelenk auf dem Programm. Weitere Informationen enthalten die Flyer im Anhang dieses GOTS-Newsletters.

Gehirnerschütterung im Fußball: Komplexer Weg zur Diagnose

Gehirnerschütterungen im Fußball sind nicht erst seit der Kopfverletzung von Christoph Kramer beim Weltmeisterschaftsfinale 2014 im Fokus der sportmedizinischen Untersuchungen. Doch dieser Fall ist aus zwei Gründen besonders interessant. Einerseits geschah es vor einem Milliardenpublikum1, was die Aufmerksamkeit für dieses extrem komplexe Thema fördert und andererseits wurde deutlich, dass sowohl bei der Diagnostik als auch beim Management dieser regelmäßig auftretenden Verletzungen (Serdar Tasci sowie die Torhüter Fabian Giefer und Bernd Leno etc.) keine klaren Richtlinien in der Praxis etabliert sind. Selbst auf höchstem sportmedizinischem Betreuungsniveau werden umstrittene Entscheidungen getroffen.

Die Ursachen für diese Differenzen sind multifaktoriell. Die Möglichkeit einer adäquaten Diagnostik auf dem Platz durch sogenannte „Pitch-Side Tests“ ist limitiert. Zwar sind durchaus diagnostische Mittel vorhanden, doch die praktikablen und auch für den Breitensport erschwinglichen Verfahren weisen große Mängel auf. Außerdem kann davon ausgegangen werden, dass der enorme Erkenntnisgewinn der letzten Jahre noch nicht ausreichend auf den Fußballplätzen verbreitet ist.

Formen des Schädel-Hirn-Traumas

Es wird derzeit zwischen drei Formen von Schädel-Hirn-Verletzungen differenziert, je nach Schweregrad zwischen „mild Traumatic Brian Injuries“ (mTBI), „moderate Traumatic Brain Injuries“ und „severe Traumatic Brain Injuries“2. Im Fußball entstehen diese überwiegend durch Kontakt mit dem Gegenspieler, Boden oder Fußballtor und seltener durch Ballkontakt oder kontaktlos durch reine Beschleunigungskräfte.

„Moderate“ und „severe Traumatic Brain Injuries“ treten ausgesprochen selten auf und äußern sich klinisch durch eine Glasgow Coma Scale von neun bis zwölf (moderate) oder kleiner als neun bei „severe“ Verletzungen. Dass diese Patienten unmittelbar notärztlich betreut und mit dem Rettungswagen ins Krankenhaus gebracht werden sollten, steht außer Frage.

GLASGOW
COMA SCALE
BEWUSSTLOSIGKEIT
AMNESIE
MILD TRAUMATIC BRAIN INJURY
13 – 15
keine oder < 30 Min.
unter 24 Stunden
MODERATE TRAUMATIC BRAIN INJURY
9 – 12
bis 24 Stunden
zwischen 24 Stunden und 7 Tagen
SEVERE TRAUMATIC BRAIN INJURY
3 – 8
länger als 24 Stunden
länger als 7 Tage

Doch gerade die mTBI stellen aus sportmedizinischer Sicht eine besondere Herausforderung dar. Obwohl sie weniger dramatisch sind, ist das Auswechseln des Spielers essentiell und alternativlos, um unmittelbar das Risiko akuter, schwerer Komplikationen und langfristiger Schäden zu minimieren3.

Das Problem der mTBI ist, dass die Symptomatik im Gegensatz zu höhergradigen Schädel-Hirn-Traumata (SHT) überwiegend ohne Bewusstseinsstörung einhergeht und somit lediglich unspezifische Symptome wie Kopfschmerzen, leichter Schwindel oder Konzentrationsschwäche auftreten4. Dieses macht für betreuende Ärzte oder Therapeuten die Diagnostik und Objektivierung der Befunde auf dem Fußballplatz besonders schwer.

Es handelt sich dennoch um eine häufige Diagnose, da bei bis zu 90 Prozent aller Patienten, die eine traumatische Kopfverletzung erleiden, eine mTBI auftritt5. Insbesondere kommt es zu Veränderungen der visuellen Funktion und zur Verlangsamung von Reaktionszeiten6,7,8. Im Amateursport wird mit dem Auftreten von mindestens zwei bis fünf mTBI während einer Fußballer-Karriere gerechnet9. Allerdings ist anzunehmen, dass die Häufigkeit um ein Vielfaches höher liegt.

Kopfball-Risiko und Dunkelziffer

Im Profisport gibt es bisher keine ausreichenden Daten zu dieser Symptomatik. In leistungsstärkeren Spielklassen ist das Spiel von größerer Intensität und mehr Körperkontakt geprägt, was die Entstehung von Gehirnerschütterungen vermutlich fördert. Statistisch tritt an jedem zweiten Bundesliga-Spieltag bei einem Fußballprofi ein SHT auf. Die Dunkelziffer erlittener mTBI ist dabei allerdings noch wesentlich höher, da Spieler regelmäßig sogar trotz kurzer Bewusstlosigkeit oder zeitlicher und/oder örtlicher Desorientierung das Spiel fortsetzen – und keine adäquate Diagnostik erfolgt.

Außerdem besteht eine erhöhte Gefahr, bei bereits erlittener mTBI, aufgrund von Störungen der Neurotransmission, der zerebralen Durchblutung und des Glukosestoffwechsels, eine weitere Verletzung zu erleiden. Diese kann dann erhebliche, zum Teil fatale Schäden im zentralen Nervensystem verursachen10,11. In der Literatur wird das Risiko als bis zu dreifach erhöht beschrieben12.

Werden die populärsten Sportarten Deutschlands betrachtet, so besteht beim Fußball im Vergleich zum Eishockey, Basketball oder Handball eine geringere Gefahr, eine Kopfverletzung durch Gegnerkontakt zu erleiden13. Im Gegensatz zu den anderen Sportarten wird beim Fußball der Kopf allerdings als Ball-spielender Körperteil genutzt und so ist von einer zusätzlichen Belastung bei multipel auftretenden Erschütterungen, gegebenenfalls sogar multipel auftretenden mTBI, zu rechnen14,15,16. Eine Korrelation zwischen der Anzahl an Kopfbällen und den Ergebnissen von neuropsychologischen Tests wurde eindeutig identifiziert17.

Diagnostische Mittel

Der Welt-Fußballverband FIFA empfiehlt bei Verdacht auf ein Schädel-Hirn-Trauma die Durchführung des sogenannten „Pocket SCAT2“, „SCAT 3“ und des „Pocket Concussion Recognition Tool“18,19,20. Hier wird die Merkfähigkeit, Orientierung und der Gleichgewichtssinn der Spieler getestet. Vorteilhaft ist, dass kein weiteres Equipment notwendig ist und die Testungen extrem simpel und auch für Nicht-Mediziner problemlos durchzuführen sind.

Leider ist weiterhin umstritten, ob gerade mTBI aufgrund unzureichender Sensitivität auf dem Fußballplatz erfasst werden können, da in der Literatur außerhalb von Untersuchungen in Krankenhäusern widersprüchliche Angaben gemacht werden21,22.

In Nordamerika sind daher andere Verfahren verbreitet, wie zum Beispiel das Vorlesen von Zahlenreihen und die Messung der dazu benötigten Zeit in Form des King-Devick Tests23. Es gibt zwar Computer- oder Tablet-basierte Systeme – ausreichend zur Durchführung des Tests sind allerdings eine korrekt angeordnete Liste von Zahlenreihen und eine Stoppuhr. Auch hier ist die Sensitivität des Verfahrens umstritten, und in der Literatur finden sich widersprüchliche Angaben24,25.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist die Sprachgebundenheit. In der sportmedizinischen Praxis erschwert dieses, gerade in multinationalen Mannschaften, die Überprüfung durch die Betreuer. Darüber hinaus erfordert dieses Testverfahren eine Baseline-Untersuchung, da aussagekräftige Empfehlungen stets auf einem Vergleich mit einer zuvor gemessenen Baseline basieren.

Ebenso abhängig von einer Baseline-Messung sind verschiedene Formen von App-basierten Testverfahren, wie zum Beispiel die App „GET-Gehirn erschüttert?“, die auf das Telefon geladen werden kann. Bei diesem von der Hannelore Kohl Stiftung geförderten Programm werden Aufgaben zur Überprüfung von Reaktionsgeschwindigkeit in Form von simplen Computerspielen gestellt. Eine große Fehlerzahl und hoher Zeitaufwand bei der Lösung der Aufgaben im Vergleich zur Baseline-Untersuchung weisen auf eine Gehirnerschütterung hin.

Neben der nach wie vor auch hier nicht eindeutig bewiesenen Sensitivität der Verfahren sind die Messungen stark von der Motivation der Sportler während der Baseline-Untersuchungen abhängig. Das Problem einer motivationsabhängigen Baseline-Untersuchung ist, dass Spieler bei grundsätzlichem Wunsch zu spielen nur mit wenig Ehrgeiz und Enthusiasmus an diesen Untersuchungen teilnehmen. Die Baseline wird dadurch eher niedriger gesetzt, was die Gefahr birgt, beim Vergleich mit der Pitch-Side Diagnostik Spieler mit mTBI fälschlicherweise weiter am Wettkampf teilnehmen zu lassen.

Virtual Reality Brillen und Eye-Tracking

Die neuesten Verfahren zur Diagnostik von SHT nutzen die Möglichkeit, Objekte durch Virtual Reality Brillen (VR) darzustellen. Während der zu untersuchende Sportler entweder zweidimensional auf einem Bildschirm oder im dreidimensionalen Raum Objekte verfolgt, werden durch Eye-Tracking“ die Augenbewegungen gemessen. Die auf VR und Eye-Tracking basierenden Testsysteme benötigen zwischen 45 und 70 Sekunden.

Da das visuelle System beim derzeitigen Kenntnisstand das sensitivste Organ zur Diagnostik von Gehirnerschütterungen ist, könnte es sich bei VR und Eye-Tracking Verfahren um die sensitivste Möglichkeit der Diagnostik halten. Derzeit laufen diverse klinische Studien mit verschiedenen Geräten, aussagekräftige Publikationen mit entsprechender Fallgröße liegen derzeit aber noch nicht vor. Die auf dem Markt etablierten Systeme werden insbesondere im Rugby, Australian Football und American Football genutzt.

Doch gerade im Fußball bieten sich entsprechende Systeme an, da das Regelwerk der FIFA seit September 2014 im Verdachtsfall einer Gehirnerschütterung eines Spielers eine dreiminütige Pause zur Diagnostik und Therapie vorsieht. So soll dem Arzt die Möglichkeit gegeben werden, ohne Druck durch das fortlaufende Spiel eine sichere Diagnose zu erheben. Auch der FIFA ist bekannt, dass hinsichtlich der Diagnostik von Gehirnerschütterungen im Fußball Defizite bestehen26.

Diagnostik per Virtual Reality Brille und Eye-Tracking
Dr. Helge Riepenhof (rechts) bei der Diagnostik per Virtual Reality Brille und Eye-Tracking. Der Sportler betrachtet die sich bewegenden Objekte und folgt ihnen. Währenddessen wird die Augenbewegung aufgezeichnet.

Neben der differenzierten Messung der Pupillengröße bei Augenbewegungen, der Konvergenz und Divergenz und Zählen der Lidschlüsse können insbesondere hypermetrische oder hypometrische Sakkaden pro Zeiteinheit diagnostiziert werden. Außerdem werden in einigen Systemen Blitzreize zur Analyse der Konstriktion und Dilatation beider Augen unabhängig voneinander simuliert.

Abb. 1
Abb. 1: Eye-Tracking auf einem Bildschirm mit den sich bewegenden Objekten. Die Darstellungen rechts zeigen die Augenbewegungen des Probanden.

Egal welches Verfahren in der Praxis angewendet wird, um den komplexen Weg zur richtigen Diagnose auf dem Fußballplatz zu finden: Das höchste Gut ist immer die Gesundheit des Spielers, und es liegt in der Verantwortung des Betreuers, dies mit allen Mitteln zu schützen. Bei leider dennoch anzutreffenden Widerständen von Trainern oder Spielern selbst sollte bei fraglicher Diagnose zum Schutz des Sportlers stets die unmittelbare Auswechslung durchgesetzt werden.

Über den Autor:

Dr. med. Helge Riepenhof ist Chefarzt der sportmedizinischen Abteilung des BG Klinikum Hamburg. Der Facharzt für Orthopädie, Unfallchirurgie und Sportmedizin ist darüber hinaus verantwortlich für das Performance Team des Fußball-Erstligisten AS Rom aus der italienischen Seria A. Riepenhof betreut seit 2007 zudem die deutsche Radsport-Nationalmannschaft bei den Weltmeisterschaften auf der Straße und war Mitglied der deutschen Olympia-Mannschaft bei den Sommerspielen in Peking (2008), London (2012) und Rio de Janeiro (2016).

Literatur:

  1. de.fifa.com/worldcup/news/y=2015/m=12/news=fifa-fussball-wm-2014tm-3-2-milliarden-zuschauer-1-milliarde-beim-fina-2745551.html
  2. Hawryluk GW et al. Classification of traumatic brain injury: past, present, future. Handb Clin Neurol. 2015;127:15-21.
  3. Nordström A et al. Sports-related concussion increases the risk of subsequent injury by about 50% in elite male football players. Br J Sports Med. 2014 Oct;48(19):1447-50.
  4. McCrea M et al. Unreported concussion in high school football players: implications for prevention. Clin J Sport Med, 2004. 14(1):13-7.
  5. Cassidy JD et al. Incidence, risk factors and prevention of mild traumatic brain injury: results of the WHO Collaborating Centre Task Force on Mild Traumatic Brain Injury. J Rehabil Med, 2004 (43 Suppl):28-60.
  6. Capo-Aponte JE et al. Visual Dysfunctions and Symptoms During the Subacute Stage of Blast-Induced Mild Traumatic Brain Injury. Military Medicine 177,7: 804, 2012.
  7. Ventura RE et al. Diagnostic Tests for Concussion: Is Vison Part of the Puzzle? Journal of Neuro-Ophthalmology 2015;35:73-81.
  8. Singman EL et al. Automating the assessment of visual dysfunction after traumatic brain injury. Medical Instrumentation 2013.
  9. Master EJ et al. Neuropsychological impairment in amateur soccer players. JAMA, 1999.282(19)971-973.
  10. Giza CC et al. The new Neurometabolic cascade of concussion. Neurosurgery 2014. 75 Suppl. 4, 24-33.
  11. Wetjen NM et al. Second impact syndrome: concussion and second injury brain complications. J Am Coll Surg. 2010 Oct;211(4):553-7.
  12. Castile L et al. The epidemiology of new versus recurrent sports concussion among highschool athletes, 2005-2010. Br J Sports Med, 2016. 50(5):292-297.
  13. VBG Sportreport 2016 der Verwaltungsberufsgenossenschaft. www.vbg.de/SharedDocs/Medien-Center/DE/Broschuere/Branchen/Sport/VBG-Sportreport%202016.pdf?blob=publicationFile&v=6
  14. Rutherford et al. The neuropsychology of heading and head trauma in Association Football (soccer): a review. Neuropsychol Rev, 2003.13(3):153-79
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  16. Maher ME et al. Concussions and heading in soccer: a review of the evidence of incidence, mechanics, biomarkers and neurocognitive outcomes. Brain Inj, 2014. 28(3):271-85
  17. Webbe FM et al. Regency and frequency of soccer heading interact to decrease neurocognitive performance. Appl Neuropsychol, 2003. 10(1):31-41
  18. Pocket SCAT2. Br J Sports Med 2009 43: i89-i90
  19. SCAT3 Br J Sports Med 2013 47: 259
  20. Pocket CRT. Br J Sports Med 2013 47: 267
  21. Luoto TM et al. Sport concussion assessment tool 2 in a civilian trauma sample with mild traumatic brain injury. J Neurotrauma. 2014 Apr 15;31(8):728-38.
  22. Yengo-Kahn AM et al. The Sport Concussion Assessment Tool: a systematic review. Neurosurg Focus. 2016 Apr;40(4):E6.
  23. Seidman DH et al. Evaluation of the King-Devick test as a concussion screening tool in high school football players. J Neurol Sci. 2015 Sep 15;356(1-2):97-101.
  24. Silverberg ND et al. Assessment of mild traumatic brain injury with the King-Devick Test in an emergency department sample. Brain Inj. 2014;28(12):1590-3.
  25. Galetta MS et al. Saccades and memory: baseline associations of the King-Devick and SCAT2 SAC tests in professional ice hockey players. J Neurol Sci. 2013 May 15;328(1-2):28-31.
  26. McCrory P et al. Consensus statement on concussion in sport: the 4th International Conference on Concussion in Sport held in Zürich, November 2012. Br J Sports Med, 2013; 47(5:)250-8

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