Accidential Dural Tears Occurring during Supratentorial Craniotomy - A Prospective Analysis of Predisposing Factors in 100 Patients

Abstract

Object: Accidental dural tears during craniotomy constitute a possible source of CSF leakage and wound infection. This can turn an elective procedure into a complicated and cost-intensive problem. Only a few studies have addressed the incidence of dural tears, but there have been many studies dealing with various techniques that can be employed to repair dural tears. The present study was carried out to analyze predisposing factors for dural tears during trepanation in order to optimize the design of a robot-assisted trepanation system. Patients: 100 patients were analyzed prospectively. An evaluation sheet was designed to document size and location of the lesion and the craniotomy, the geometry and number of burr holes, and the auxiliary tools used during bone flap removal. Furthermore, the suspected histology was noted and anatomical facts, including cranial vault thickness and the presence of hyperostosis frontalis interna, were documented. Results: In 100 craniotomies performed, in the majority of cases (64 %), in order to gain access to intracerebral lesions, 30 dural tears were seen, involving both dural layers in 26 cases. There were 26 tears located under the margins of the craniotomy; the length was 0-3 cm in 18 patients (69 %). Significant predisposing factors were the thickness of the cranial vault and the presence of a hyperostosis frontalis. Furthermore, the location (frontal) and the diagnosis of an extracerebral pathology, including meningiomas, were significant factors for dural tears. Elderly patients and the use of the drill to complete the trepanation were also significant predisposing factors. Dural repair was done using suturing, in most of the cases combined with a free periostal flap. Central dural tears were integrated into the planned dural opening. A vascularized flap or muscle was used in the minority of cases. Postoperative cerebral fluid leakage was seen in two patients, wound infections in three. Conclusions: Dural tears occurring during craniotomy cannot be prevented, when predisposing factors are taken into account. The absence of brain damage may due to two factors: 1) in elderly patients with hyperostosis, an additional atrophy of the brain is present; 2) extracerebral tumors, with their space-occupying growth, shift the underlying brain away from the calvaria. Considering the design of a robot-assisted trepanation system, the following conclusions seem possible: Dural tears cannot be avoided because predisposing factors are overriding. For improved safety, additional, specialized instrumentation is required.

Zusammenfassung

Einleitung: Akzidentelle Duraverletzungen, die während einer Trepanation auftreten, können einen Krankheitsverlauf durch Auftreten einer Liquorfistel und/oder Wundheilungsstörungen ungünstig beeinflussen. Im Rahmen der Konstuktion eines robotergestützten Trepanationssystems sollten prädisponierende Faktoren für eine Duraverletzung untersucht werden. Material und Methoden: In einer prospektiven Untersuchung wurde bei 100 elektiv durchgeführten Operationen die Trepanation in Größe, Lage, Form, verwendeter Hilfsmittel, sowie bei Auftreten einer Duraverletzung die Beschreibung und Versorgung derselben dokumentiert. Ausgenommen wurden subokzipitale Trepanationen und Notfalleingriffe. Die Ergebnisse wurden auf eine statistische Signifikanz hin untersucht. Ergebnisse: Untersucht wurden die Trepanationen bei 44 Frauen und 56 Männern, die dazu dienten, in 64 Fällen einen intrazerebralen Prozess, in 23 Fällen einen extrazerebralen Prozess und in 13 Fällen einen vaskulären Prozess zu therapieren. In 30 Fällen kam es zu einer Verletzung der Dura, dabei wurden 26-mal beide Durablätter verletzt, 4-mal lediglich das äußere Blatt. Dabei war die Duraverletzung bei 26 Trepanationen knochenrandnah gelegen, mit einer Länge von 0 bis 3 cm bei 18 der Patienten (69 %). Das Auftreten einer Duraverletzung korrelierte statistisch signifikant auf einem 5 %-Niveau zu dem Vorliegen einer Hyperostosis frontalis interna, sowie darüber hinaus mit der Dicke des Schädelknochens. Bei der Operation eines extrazerebralen Prozesses kam es in einer statistisch signifikanten Häufigkeit zu Duraverletzungen, ebenso bei einer frontalen Kraniotomie und bei der Verwendung der Kugelfräse. Die Duraverletzungen wurden in knochenrandnaher Lokalisation mit einer Duranaht, sowie falls nötig mit einem Galea-Periost-Stück versorgt, weiter zentral gelegene Verletzungen wurden in die Duraöffnung einbezogen. Postoperativ waren bei zwei Patienten Liquorfisteln zu beobachten, bei drei Patienten kam es zu Wundheilungsstörungen. Schlussfolgerung: Duraverletzungen treten während einer Trepanation insbesondere bei Eindringen des Kraniotomfußes unter die Dura und besonders bei adhärenter Dura auf. Eine Zunahme dieser Adhärenz ist beschrieben mit steigendem Lebensalter. Bei der Operation extrazerebraler Prozesse oder bei Erweiterung der Kraniotomie mit der Kugelfräse kommt es ebenso zu einer Häufung von Duraverletzungen. Hirnverletzungen treten aus zwei Gründen selten auf. Zum einen besteht bei alten Patienten mit einer Hyperostose und begleitender Duraadhärenz meist eine Hirnatrophie, die den subduralen Raum vergrößert, zum anderen verringern extrazerebrale Tumoren durch ihre Hirnverdrängung die Gefahr der direkten Hirnschädigung. Die Versorgung der Verletzung hängt von ihrer Lokalisation ab. Die Verwendung von Galea-Periost ist kostengünstig und erfordert kein Fremdmaterial. Duraverletzungen während einer Trepanation sind aufgrund der patientenspezifischen prädisponierenden Faktoren nicht zu vermeiden und in eine Aufklärung mit einzubeziehen. Bei der Entwicklung eines robotergestüzten Trepanatationssystems werden möglicherweise neu entwickelte Instrumente die Gefahr einer Duraverletzung minimieren können.

Key words

dural tear - trepanation

Schlüsselwörter

akzidentelle Duraverletzung - Trepanation

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