Erstmalig beschrieben wurde der Normaldruckhydrozephalus („normal pressure hydrocephalus“, NPH) von Adams et al. [1] im Jahr 1965. Bei unbekannter Ursache wurde das Krankheitsbild als idiopathisch angesehen und wird häufig auch heute noch als idiopathischer oder primärer Hydrozephalus bezeichnet. Unter dem Begriff des sekundären Hydrozephalus werden verschiedene Krankheiten unterschiedlicher Ätiologie und Pathogenese subsumiert mit z. T. variabler klinischer Symptomatik. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit dem primären oder idiopathischen Normaldruckhydrozephalus.

Symptomatik

Das klinische Bild des NPH setzt sich aus der typischen Trias

  • Gang/Gleichgewichtsstörung,

  • Inkontinenz und

  • Demenz

zusammen. Diese wird nach dem Erstbeschreiber als Hakim-Trias bezeichnet.

Die klinische Symptomatik ist langsam progredient, tritt selten synchron und nur in 48 % vollständig auf [11]. Das Krankheitsbild ist daher gerade im Anfangsstadium klinisch schwierig zu diagnostizieren. Die sekundären Hydrozephalusformen können abhängig von der Ursache der Liquorzirkulationsstörung in jedem Lebensalter auftreten. Typischerweise manifestiert sich ein NPH ab der 6. Lebensdekade. Die Angaben zur Prävalenz schwanken z. T. mangels einheitlicher Diagnosekriterien epidemiologischer Studien aus den Jahren 1985 bis 2009 zwischen 0,41 und 2,94 % mit einem Durchschnittswert von etwa 0,76 % [10, 17, 30]. Die Prävalenz steigt mit dem Alter und liegt bei > 80-Jährigen bei etwa 5,9 % [8, 20].

Bei der Diagnosestellung sollten 2 der 3 klinischen Kriterien erfüllt sein, wobei die Gleichgewichts-/Gangstörung obligat ist und typischerweise das früheste und klinisch führende Symptom darstellt [9, 14, 16]. Es handelt sich um ein primär leicht auffälliges, im weiteren Verlauf breitbasiges und kleinschrittiges, „trippelndes“ Gangbild mit besonderen Schwierigkeiten bei der Drehung um die eigene Achse, was (trotz Fehlen von Tremor und Rigidität) zur Fehldiagnose einer Parkinson-Erkrankung führen kann.

Die Inkontinenzsymptome sind initial neurogen autonom bedingt und beginnen häufig als Pollakisurie und imperativer Harndrang. Durch diese Symptome und die oben beschriebene Gangstörung ist das Sturzrisiko betroffener Patienten auf dem Weg zur Toilette erhöht. In späteren Stadien verhindert ein Frontallappendefizit häufig das Bewusstwerden des Harndrangs.

Die demenziellen Symptome variieren, häufig finden sich ein frontosubkortikales Profil, Verlust von Spontanität, psychomotorische Verlangsamung, depressive Verstimmung bis zur Apathie, aber auch Einbußen im Kurzzeitgedächtnis [9]. Die kognitiven Veränderungen sind manchmal schwierig von der Alzheimer- oder der vaskulären Demenz zu differenzieren und können zudem koinzident vorliegen [23]. Unbehandelt verläuft der NPH häufig progredient bis hin zur Gehunfähigkeit und zu schweren, irreversiblen kognitiven Defiziten. Insgesamt gehört der NPH aber zu den wenigen behandelbaren Demenzursachen.

Pathogenese

Die Pathogenese des NPH ist bis heute nicht gänzlich verstanden. Wie der Name bereits sagt, liegt der gemessene Liquordruck der Patienten meist im Normbereich oder zeigt allenfalls eine geringe Erhöhung (per Definition < 25 cm H2O; Normbereich beim Gesunden < 18 cm H2O), während die pulsatilen Druckwellen höher liegen. Es existieren zahlreiche Hypothesen zur Entstehung des NPH. Initial wird meist eine verminderte Liquorresorption angenommen, wodurch Liquorvolumen und intrakranieller Druck ansteigen. Hierdurch steigt auch die transvenoläre Resistenz mit Verminderung der Pulsatilität der kortikalen Venen v. a. am Scheitel und um den Sinus sagittalis superior [2, 3]. Folge ist eine Verringerung sowohl des zerebralen Blutflusses als auch der Liquorpulsation über der Konvexität. Es kommt zum Liquor-“backwash“ in das Ventrikelsystem und zur Dilatation. Die Kraft des chronisch erhöhten intraventrikulären Drucks wird hypothetisch auf die peri- und paraventrikuläre weiße Substanz übertragen, kann eine Liquordiapedese durch die Ventrikelwände verursachen und führt konsekutiv zu verminderter Perfusion und Affektion der periventrikulären Corona radiata mit Gangstörung als Folgesymptom.

Bateman [2] konnte zeigen, dass die Pulsatilität der kortikalen Venen bei NPH-Patienten um 43 % (signifikant) niedriger war im Vergleich zu Patienten mit Mischdemenz (Alzheimer/vaskulär). Nach Shuntoperation nahm die Pulsatilität in den kortikalen Venen der NPH-Patienten wieder um 186 % zu und glich sich dem Sinus sagittalis superior und wieder den gesunden Kontrollen als auch den Demenzpatienten an. Dies lässt beim NPH auf einen erhöhten Druckgradienten zwischen dem Liquorraum und den kortikalen Venen als auch dem Sinus sagittalis superior schließen, was im Tiermodell durch Kanülierung der entsprechenden Kompartimente nachgewiesen werden konnte [24]. Folgen solcher erhöhter Druckgradienten sind ein reduzierter Liquorabfluss in das venöse System (Malresorption), gesteigerter intraventrikulärer Druck und Ventrikeldilatation, reduzierter Blutfluss und in der Folge die Atrophie durch chronische Hypoxie.

Radiologische Diagnostik

Bildmorphologisch geht der NPH per Definition mit einer Ventrikulomegalie einher, die mittels CT oder MRT nachgewiesen werden kann (Abb. 1). Typischerweise liegen rundlich verplumpte Frontal- und Temporalhörner vor. Die Ventrikeldilatation steht dabei im Missverhältnis zu den eher verengten vertexnahen Sulci (Abb. 2, Abb. 3), anders als bei der Hirnatrophie, hier findet sich Kombination aus Ventrikulomegalie und sulkaler Erweiterung vertexnah (Abb. 3).

Abb. 1
figure 1

Messung der Ventrikelweite mittels Cella-media- und Evans-Index im MRT („fluid attenuated inversion recovery“ [FLAIR] axial). a Maximaler biparietaler Kalottendurchmesser (A) auf Höhe der Cella-media-Messung (B). b Frontalhornbreite (C) und maximaler Durchmesser des Schädelinneren (D). Berechnung des Cella-media- (A/B) und des Evans-Indexes (C/D). Ventrikulomegalie definiert als Cella-media-Index < 4 und Evans-Index > 0,3; im Bildbeispiel liegt eine leichte Ventrikulomegalie vor mit einem Cella-media-Index von 2,9 und einem Evans-Index von 0,31 (Infobox 1)

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Abb. 2
figure 2

„Disproportionately enlarged subarachnoid-space hydrocephalus (DESH) pattern“ bei einer 82-jährigen Patientin mit NPH und klinischer Trias. a, b, c Axiale T1w-Sequenz: enge Vertexzisternen (a) und Ventrikulomegalie; d koronares CT auf Höhe der posterioren Kommissur: Ventrikulomegalie, < 90° Corpus-callosum-Winkel (V), „tight convexity“ (rote Ellipse) sowie dysproportional erweiterte sylvische Fissur (Pfeile); e sagittale T2w-Turbospinecho(TSE)-Sequenz: Jetphänomen im Aquädukt als indirekter Flussnachweis; f T2w-Gradientenecho(GRE)-Sequenz: Aquädukt durchgängig, Ausschluss einer okklusiven Komponente; g, h Phasenkontrast(PC)-MRT senkrecht zum Aquädukt: pulsatiler Fluss, antegrad (weiß) systolisch und retrograd (schwarz) diastolisch

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Abb. 3
figure 3

Ventrikulomegalie bei NPH (a, b, c, d). 79-jährige Patientin mit NPH und „disproportionately enlarged subarachnoid-space hydrocephalus (DESH) pattern“, „tight convexitiy“ sowie V-förmigem Balken (< 90° auf Höhe der posterioren Kommissur) in koronarer T1w-Sequenz (a) und weiter sylvischer Fissur (Pfeile) bei engen vertexnahen Sulci im axialen T2w-Bild (c), Ventrikulomegalie im axialen T2w- (d) und koronaren T1w-Bild (b) ohne Hippokampusatrophie. Atrophie/Alzheimer-Demenz (e, f, g, h). 78-jähriger Patient mit Alzheimer-Demenz und Atrophie. Balkenwinkel > 90° in koronarer T1w-Bildgebung (e); vertexnahe weite Sulci im koronaren T1w-Bild (e, Ellipse) und axialer Fluid-attenuated-inversion-recovery(FLAIR)-Technik (g), Ventrikulomegalie in axialer FLAIR-Technik (h) und im koronaren T1w-Bild (e), Atrophie des Hippokampus und kortikal entorhinal in koronarer T1w-Bildgebung (f)

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Evans [12] beschrieb 1942 eine Messmethode für die Ventrikelweite bei Kindern im Pneumenzephalogramm, den sogenannten Evans-Index, der das Verhältnis des maximalen Durchmessers der Frontalhörner zum maximalen inneren Schädelquerdurchmesser angibt und später auch auf die Computertomographie und die MR-Bildgebung übertragen wurde [28]. Der Cella-media-Index stellt einen weiteren Index zur Messung der Ventrikelweite dar (Abb. 1) und kann als Quotient aus biparietalem Kalottendurchmesser und maximalem Durchmesser der Cella media bei gleicher Schichtposition berechnet werden. Ein Evans-Index > 0,3 und ein Cella-media-Index < 4 sind charakteristisch für eine Ventrikulomegalie.

In koronarer Schnittführung sind beim NPH die Ventrikulomegalie sowie ein Missverhältnis zwischen den engen vertexnahen Sulci und einer weiten sylvischen Fissur, ein sogenanntes „disproportianately enlarged subarachnoid-space hydrocephalus (DESH) pattern“ [15] festzustellen. Daneben gilt eine V-förmige Deformation des ausgedünnten Corpus callosum < 90° (Messung Höhe posteriore Kommissur senkrecht zur ACPC-Ebene) als pathologisch [18]. Die Kombination des V-förmigen Balkens mit den engen Vertexsulci wird auch „ tight convexity“ genannt (Abb. 2, Abb. 3). Zudem konnte gezeigt werden, dass beim NPH-Syndrom eine Abflachung der Hypophyse („partial empty sella“) signifikant häufiger mit einem Ansprechen auf einen Liquorablassversuch einhergeht [31].

Im sagittalen Bild lassen sich beim NPH oft eine Anhebung des oft auch ausgedünnten Corpus callosum, eine Erweiterung der anterioren Anteile des III. Ventrikels und eine Verkürzung der mamillopontinen Distanz auf < 1 cm abgrenzen. Die Distanz zwischen Corpus callosum und Fornix ist dabei erweitert.

Liquorflussuntersuchungen

Zur Liquorflussuntersuchung existieren unterschiedliche invasive und nichtinvasive Techniken.

In den 1960er Jahren war die Isotopenzisternographie nach intrathekaler Radionuklidapplikation eine invasive Möglichkeit, den Liquorfluss zu bestimmen. Hierbei wurde die Verteilung des Radionuklids im Liquorraum 4, 24, 48 und 96 h nach Applikation quantifiziert. Beim NPH konnte bei 41 % der Patienten bereits nach 24 h eine Radionuklidakkumulation im Ventrikelsystem mit fehlender Passage über die Konvexitäten zum Vertex dokumentiert werden, während bei gesunden Patienten die Radionuklidverteilung über die Konvexitäten zum Vertex ohne Akkumulation im Ventrikelsystem erfolgte [4]. Aufgrund der Invasivität und des niedrigen prädiktiven Wertes der Untersuchung besitzen die Isotopen- und die CT-Zisternographie heute allerdings keinen relevanten Stellenwert in der NPH-Diagnostik [11, 19].

Liquorinfusionstests zur Messung der Liquorresorptionskapazität sowie die kontinuierlichen Liquordruckmessungen über invasiv eingebrachte epidurale, intraparenchymatöse oder intraventrikuläre Sonden stellen technisch aufwendige und invasive Tests aus den 1970er- bis 1990er Jahren dar, die in der Routineabklärung des NPH heute ebenfalls keine mehr Rolle spielen [11].

Liquorflussuntersuchungen mit der MRT erfolgten initial anhand nicht flusskompensierter Spinechosequenzen. Hier macht man sich bis heute die flussbedingten Signalauslöschungen („flow voids“ oder Jetphänomene) zunutze, so z. B. im Aquädukt als Flussnachweis ohne quantitative Aussage über Flussmenge oder -richtung [6]. Neben konventionellen Spinechosequenzen (Abb. 2, Abb. 4) werden aber auch moderne 3-D-Turbospinecho-T2w-Sequenzen wie z. B. SPACE („sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolution“) eingesetzt, um Jetphänomene sichtbar zu machen (Abb. 5).

Abb. 4
figure 4

Beispiel eines sekundären Hydrozephalus (Hydrocephalus occlusus nach Schädel-Hirn-Trauma). Therapeutisch erfolgte eine Drittventrikulozisternostomie am Boden des III. Ventrikels. a Sagittale T2w-Turbospinecho(TSE)-Sequenz, liquorflussbedingtes Jetphänomen (Pfeil, „flow void“) durch die Drittventrikulozisternostomie als Hinweis auf Offenheit/Fluss bei erkennbarer Aquäduktverklebung (Pfeil in b, T2w-Gradientenecho(GRE)-Bild). c Phasenkontrast(PC)-MRT senkrecht zum Aquädukt mit Nachweis eines Liquorflusses durch die Stomie nach präpontin mit pulsatilem Flussnachweis antegrad (weiß, Pfeil, systolisch) und retrograd (schwarz, Pfeil, diastolisch). Verlaufs-MRT 4 Monate später mit zwar offener Stomie (d, sagittales T2w-TSE-Bild), aber fehlendem Jetnachweis (Pfeil in e, sagittale T2w-GRE-Bildgebung) bei Aquäduktstenose (dünner Pfeil) und neuer Verklebung der präpontinen Zisterne (dicker Pfeil). f PC-MRT senkrecht zum Aquädukt mit nun fehlendem Nachweis eines Liquorflusses im Aquädukt und durch die Stomie

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Abb. 5
figure 5

Beispiel für Jetphänomene/Signalauslöschungen durch Liquorfluss in einer 3-D-T2w-Spinecho(SE)-MRT („sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolution“, SPACE). a Patientin mit Zustand nach Tuberkulosemeningitis und Aquäduktstenose (dicker Pfeil) mit therapeutischer Stomie am Boden des III. Ventrikels und ausgeprägtem schwarzem Liquorjet/“flow void“ durch die Stomie am Boden des III. Ventrikels nach präpontin (dünner Pfeil). b Patient mit normaler Liquorzirkulation vom III. Ventrikel durch den Aquädukt in den IV. Ventrikel (entsprechend schwarzer Liquorjet/Signalauslöschung, Pfeil)

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Die Weiterentwicklung der Phasenkontrast-MR-Angiographie ermöglicht auch die Messung des Liquorflusses (PC-MRT). Diese Technik liefert Flussbilder mit Angabe von Fluss, Flussrichtung und Volumen (Abb. 2 g, Abb. 4 c, f, Abb. 6). So konnte mittels PC-MRT gezeigt werden, dass NPH-Patienten, die auf eine Shuntoperation klinisch gut ansprechen, mindestens eine Verdoppelung des Aquäduktschlagvolumens von gesunden Kontrollen besitzen (These des hyperdynamischen Liquorflusses) und sich die Messung des Liquorschlagvolumens durch den Aquädukt als möglicher Selektionsparameter für die Shuntoperation anbietet [7]. Das Ansprechen auf die Shuntoperation wurde darauf zurückgeführt, dass eben jene NPH-Patienten mit (noch) hyperdynamischem Fluss im Aquädukt eine Ventrikulomegalie und nur wenig Atrophie als Kompensationsmechanismus aufwiesen. Umgekehrt konnte an NPH-Patienten, die eine Shuntoperation ablehnten, im Verlauf ein Progress der klinischen Symptome beobachtet werden, und in dieser Gruppe nahm das in der PC-MRT ermittelte Liquorschlagvolumen nach einem initialen Anstieg und einer Plateauphase wieder ab – möglicherweise Folge der Atrophie durch die druckassoziierte Störung der Mikrozirkulation [26].

Abb. 6
figure 6

Phasenkontrast(PC)-MRT senkrecht zum Aquädukt eines gesunden Patienten mit entsprechender Auswertung durch Postprocessing (Argus Flow, Siemens Healthcare). Darstellung der Flussgeschwindigkeit über die Zeit eines Herzzyklus mit nahezu sinusoidaler Kurve (pulsatil) sowie entsprechende Detailauswertung der Flussgeschwindigkeit und Volumina

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Allerdings ist die PC-MRT-Technik in der Routinediagnostik nicht überall verfügbar und liefert teilweise geräteabhängige Ergebnisse.

Eine neue Entwicklung zur Liquorflussdarstellung im MRT stellt die Time-spatial-labeling-inverson-pulse-Technik (Time-SLIP) dar, die mit der Arterial-spin-labeling-Technik vergleichbar ist. Mit dieser Technik kann Liquorfluss für wenige Sekunden visualisiert werden und ermöglicht dadurch eine visuelle Analyse von Flussmustern. So konnte bei NPH-Patienten gegenüber gesunden Patienten ein geringerer Reflux durch die Foramina Monroi in die dilatierten Seitenventrikel visualisiert werden. Ebenso wurde die Reversibilität dieses Flussmusters nach Shunteinlage bereits mittels Time-SLIP dokumentiert [5, 32]. Möglicherweise kann diese Technik zum besseren Verständnis der immer noch kontrovers diskutierten Pathophysiologie des Normaldruckhydrozephalus beitragen. Hinsichtlich der diagnostischen Wertigkeit sind künftige Studien abzuwarten.

Klinische Diagnostik und Therapie

Häufig erfolgen ein- oder mehrmalige, großvolumige, diagnostische (und zugleich therapeutische) Liquorablassversuche (40–50 ml) oder die vorübergehende Anlage einer externen lumbalen Liquordrainage zur Evaluation eines möglichen Ansprechens auf einen ventrikuloperitonealen (VP-) Shunt. Die Resultate dieser Liquorablässe („spinal tap test“) können mit weiteren klinischen Untersuchungen wie z. B. Ganganalyse und neuropsychologischen Tests objektiviert werden. Zeigen Patienten eine Verbesserung der Symptomatik, wird in der Regel eine ventrikuloperitoneale Shunteinlage als Dauertherapie und einzige bislang bewährte Therapie veranlasst.

Prognose

Bekanntermaßen zeigen NPH-Patienten auf die VP-Shunt-Behandlung klinisch ein unterschiedlich gutes Ansprechen. Dies hängt sicherlich auch mit der schwierigen Patientenselektion zusammen. Je besser die präoperative Diagnostik und je früher die Diagnosestellung, desto höher ist im Allgemeinen die Ansprechrate. Auch beim NPH sollte deshalb in gewisser Weise die Devise „time is brain“ Anwendung finden.

Schwierigkeiten in der Selektion bereitet u. a. die häufige Komorbidität der Demenz vom Alzheimer-Typ. Savolainen et al. [25] zeigten bereits 1999, dass bei etwa 50 % der Patienten, die während einer NPH-Shuntoperation eine Hirnbiopsie erhielten, histopathologische Anhaltspunkte für eine Alzheimer-Erkrankung bestanden und kein gutes Ansprechen auf die Shuntoperation folgte. Weitere histopathologische Korrelationsstudien lieferten vaskuläre Veränderungen bei 60 % der NPH-Patienten und eine Alzheimer-Pathologie in 40–75 % der Biopsien/Autopsien [13, 23]. Eine 2012 publizierte Metaanalyse aus insgesamt 64 Beobachtungsstudien (1966–2010) mit 3063 Shunt-versorgten NPH-Patienten zeigte eine klinische Verbesserung 3 Monate postoperativ bei 71 % der Patienten, die Mortalität lag im Durchschnitt bei 1 %. Die Ansprechrate im längerfristigen Verlauf (bis > 3 Jahre nach Shuntoperation) lag bei durchschnittlich 65 %, die Shuntrevisionsrate bei durchschnittlich 16 %. Bei der Betrachtung der jüngeren Studien von 2006–2010 (28 Studien, 1505 Patienten) ergab sich eine durchschnittliche klinische Verbesserung bei 82 % der Patienten 3 Monate postoperativ, 82 % ein Jahr postoperativ und in 5 Studien mit längerfristiger Beobachtung ein positives Outcome bei 72 % der behandelten Patienten [29]. Die in den jüngeren Studien beschriebene durchschnittliche Mortalität liegt bei etwa 0,2 %. Die Gesamtkomplikationsrate lag in dieser Metaanalyse bei etwa 8,2 %, wobei Subduralhämatome/Überdrainagen in 4,5 % und Shuntinfektionen in 3,5 % ursächlich waren, aber auch Schlaganfälle und Epilepsie beobachtet wurden. Andere jüngere Studien zeigen Komplikationsraten < 20 % [21], gegenüber Komplikationsraten von bis zu 40 % in einer Metaanalyse älterer Studien [16]. Neben besseren Operationstechniken trug die Weiterentwicklung der Shuntventiltechnik in den letzten Jahrzehnten ebenfalls zur Senkung der Komplikations- und Revisionsraten bei. So senken schwerkraftgesteuerte Ventile das Überdrainagerisiko und verstellbare Ventile lassen einen gewissen Anpassungsspielraum ohne erneute Operation zu. Nutzen-Risiko-Analysen lassen gemäß der Literatur keinen Zweifel, dass die operative Therapie einer konservativen Therapie oder dem natürlichen Verlauf überlegen ist [22, 27].

Fazit für die Praxis

  • Der Normaldruckhydrozephalus (NPH) gehört zu den wenigen behandelbaren Demenzursachen und zeigt eine steigende Prävalenz im Alter (5,9 % > 80 Jahre).

  • Die Pathogenese des NPH ist bis heute nicht ganz klar.

  • Hauptsymptom der häufig unvollständigen klinischen Trias ist die Gangstörung, gefolgt von Harninkontinenz und Demenz.

  • Bildgebend liegt eine Ventrikulomegalie vor, oft gepaart mit engen Konvexitätszisternen bei weiter sylvischer Fissur. Liquorflussmessungen im MRT existieren und sind Gegenstand aktueller Forschungen, aber bislang keine Standardtechniken gemäß Leitlinien.

  • Klinische und invasive diagnostische Tests (Liquorablass) unter Reevaluation der Symptome sind etablierte Verfahren und helfen bei der Selektion geeigneter Patienten für eine Operation.

  • Bei guter Patientenselektion und frühzeitiger Diagnose gilt die ventrikuloperitoneale Shuntoperation mittlerweile als sichere und bislang einzige bewährte NPH-Therapie mit hohen Erfolgsraten.