ArchivDeutsches Ärzteblatt48/2001Paläopathologie: Neurochirurgische Erkrankungen des Schädels im frühen Mittelalter

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Paläopathologie: Neurochirurgische Erkrankungen des Schädels im frühen Mittelalter

Dtsch Arztebl 2001; 98(48): A-3196 / B-2706 / C-2513

Weber, Jochen; Czarnetzki, Alfred; Spring, Axel

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LNSLNS Zusammenfassung
Paläopathologische Untersuchungen am Schädel können viele Informationen über Erkrankungen und deren medizinische Versorgung früherer Kulturen aufzeigen. In der Studie wurden über 500 Schädel aus dem frühen Mittelalter untersucht. Diese Neurocranii stammen aus Südwestdeutschland. Es konnten folgende pathologische Befunde an den Schädeln aufgezeigt werden: angeborene und erworbene Deformierungen, Infektionen, benigne und maligne Tumoren, Frakturen und Trepanationen. Am häufigsten wurden dabei Schädeltraumen, hervorgerufen durch stumpfe und scharfe Gewalteinwirkung sowie osteoklastische Trepanationen beobachtet. Sowohl die operierten Schädel als auch die Schädelfrakturen zeigten häufig eine knöcherne Heilung ohne Zeichen einer Infektion. Die Therapeuten in der Merowingerzeit konnten daher nicht selten Infektionen als auch größere posttraumatische oder perioperative Blutverluste verhindern. Maligne Neubildungen des Schädels waren selten. Viele aus heutiger Zeit bekannte Erkrankungen des Schädels waren bereits im 6. bis 8. Jahrhundert nach Christus vorherrschend.

Schlüsselwörter: Merowingerzeit, Paläopathologie, Trepanation, Schädelfraktur, Infektion, Tumor, Schädeldeformierung

Summary
Neurosurgical Diseases of the Skull in the Early Medieval Period
The skulls of people from ancient civilizations can provide a large amount of information about these individuals and their physical condition through paleopathological investigation. This study represents an examination of more than 500 human skulls from southwestern Germany dating back in the early medieval period. Examples of congenital malformations, intentional cranial deformation, infectious diseases, neoplasias, traumatic
diseases and trepanations were discovered. The most common pathological findings were head injuries resulting from sharp and
blunt force and osteoclastic trepanations. The examinations of operated skulls and traumatic calvarial injuries demonstrate clear signs of healing and recovery in most cases of them. The physicians of Merowingian times were obviously able to keep the wounds aseptic and to control posttraumatical haemorrhage. Examples of neoplasias of the skull were rare. Most diseases of the skull in the ancient inhabitants of southwestern Germany were similar to those that affect the present-day population of that area.

Key words: ancient time, paleopathology, trepanation, skull fracture, infection, neoplasia, cranial deformation


Die Alamannen (Alemannen) sind ein germanischer Stamm. Sie wanderten um 200 nach Christus nach Südwestdeutschland und wurden von den Römern 213 zum ersten Mal schriftlich erwähnt. Diese auch als Elbgermanen bekannte Bevölkerung war am Fall des Limes maßgeblich beteiligt. Kriegertum und bäuerliches Wirtschaften prägten das Leben der Alamannen vom 6. bis 8. Jahrhundert nach Christus in der Merowingerzeit.
Waffen zu tragen war das Grundrecht der freien Männer. Das Langschwert (Spatha) hatte neben seiner Funktion im Kampf symbolischen Wert als Zeichen des unabhängigen Kriegers und war eine typische Waffenbeigabe in alamannischen Gräbern. Ein auffälliger Umbruch findet im 5. Jahrhundert im Bestattungsbrauch der Alamannen statt. Seit diesem Zeitpunkt werden größere Friedhöfe in Siedlungsnähe angelegt. Im Gegensatz dazu lagen vor dieser Zeit immer nur wenige Bestattungen in unmittelbarer Nachbarschaft. Diesem Umstand ist es zu verdanken, dass eine größere Anzahl von Schädelkalotten geborgen werden konnte – dadurch wurde eine derartige paläopathologische Untersuchung an über 500 Schädeln möglich.
In der systematischen Studie werden sämtliche aus neurochirurgischer Sicht bedeutenden Pathologien am knöchernen Schädel erfasst. Die Ergebnisse werden anhand von aktuellen Erkenntnissen und paläopathologischen Befunden aus anderen Kulturen diskutiert. Dabei sollen angeborene und erworbene Deformierungen, Tumoren, Infektionen, Traumen und Trepanationen angesprochen werden. Anhand dieser unterschiedlichen Erkrankungen und deren möglicherweise durchgeführten Therapien soll die medizinische Versorgung im frühen Mittelalter in Deutschland beleuchtet werden.
Befunderhebung an 500 Schädeln
Die paläopathologische Untersuchung wird an über 500 Schädeln aus dem frühen Mittelalter vorgenommen. Die Neurocranii wurden aus über zehn Reihengräberfriedhöfen aus dem Südwesten von Deutschland geborgen und sind im Institut für Anthropologie und Humangenetik in Tübingen archiviert. Etwa die Hälfte der Schädel waren durch postmortale Frakturen in mehrere Fragmente zerlegt (besonders die Schädelbasis), sie wurden, soweit möglich, entsprechend der normalen Anatomie wieder zusammengefügt. Alter und Geschlecht der Schädel werden durch typische anthropologische Methoden bestimmt (Ossifikation der Schädelnähte, Zahnstatus, Form der supraorbitalen Region).
Ergebnisse
Zur Klassifizierung der Erkrankungen des Schädels werden die heute in
der Neuropathologie verwendeten Begriffe benutzt. Diese Nomenklatur beinhaltet kongenitale Missbildungen, künstliche Schädeldeformierungen, Infektionen, benigne und maligne Neubildungen, Traumen und Trepanationen.
Kongenitale Missbildungen
Eine zu frühe Verknöcherung der Schädelnähte, meist schon bei der Geburt, wird Kraniosynostose genannt. Eine derartige Fehlbildung wird in heutiger Zeit bei etwa 0,6 von 1 000 Lebendgeburten vorgefunden. Häufig ist dabei die Sagittalnaht des Schädels betroffen. Da dieses Krankheitsbild selten angetroffen wird, ist eine derartige Schädelpathologie in prähistorischen Funden nur in wenigen Fällen beschrieben worden (11).
Ein Fund aus dem 6. bis 8. Jahrhundert aus dem Südwesten Deutschlands zeigt eine einseitige Koronarnaht-Synostose bei einem 20 Jahre alten, weiblichen Schädel (Plagiozephalus, Schiefschädel) mit konkaver Schädeldeformierung über dem Auge (Abbildung 1). Der Margo supraorbitalis ist dabei auf der betroffenen Seite höher als auf der gesunden Seite (Harlekin-Augenzeichen). Derartige pathologische Schädelformänderungen sind vom künstlich deformierten Schädel durch die Synostosen der Nähte zu unterscheiden.
Künstliche Schädeldeformierungen
Eine künstliche Deformierung des Schädels wird in vielen Kulturen aus unterschiedlichen Regionen der Welt beobachtet (9, 10, 12, 29). Die Gründe für eine derartige artifizielle Schädeldeformierung sind vielseitig. Eine schlüssige Antwort konnte bisher nicht gefunden werden. Die Änderung der Schädelform wird mithilfe von zirkulären Bandagen oder Brettern in anterior-posteriorer Richtung am kindlichen Schädel vorgenommen. Prähistorische Schädel aus Peru zeigten bei 87 Prozent und aus Chile bei 89 Prozent Zeichen einer kraniellen Deformierung. Dabei waren beide Geschlechter gleich häufig vertreten.
In der Merowingerzeit sind bisher vier weibliche und drei männliche Schädel mit einer eindeutigen künstlichen Deformierung des Kopfes bekannt (Abbildung 2). In dieser Kultur war eine derartige Schädelverformung demnach nur selten vorgenommen worden (5, 13).
Bei deformierten Neurocranii werden häufig zusätzliche Knochen im Bereich der Schädelnähte angetroffen, besonders in der Region der Lambdanaht (9, 12). Zu diesen Nahtknochen wird auch das Inkabein (Os incae) gezählt. Die Bezeichnung Inkabein beruht darauf, dass dieser Knochen in einem hohen Prozentsatz bei den altperuanischen, häufig künstlich deformierten Schädeln gefunden wurde.
Nekrosen des Os okzipitale mit einer Ausdehnung von 10 bis 15 mm
bei besonders abgeplatteten Okzipitalregionen, hervorgerufen durch den Druck, konnten ebenfalls in Schädeln aus Peru aufgezeigt werden (11). Eine derartige Komplikation bei Schädeldeformierung konnte bei den sieben Neurocranii aus dem frühen Mittelalter aus Deutschland nicht festgestellt werden.
Infektionen
Typische Zeichen einer Infektion des Knochens sind ossäre Spiculae, eine vermehrte Gefäßzeichnung an der Knochenoberfläche oder eine partielle Zerstörung der Tabula externa/interna. Eine Osteomyelitis des Schädels kann hervorgerufen werden durch folgende Pathomechanismen: hämatogen (Sepsis, Tuberkulose), fortgeleitet (zum Beispiel aus dem Sinus frontalis), nach einem Schädel-Hirn-Trauma mit Galea- und Kalottenverletzung oder nach operativen Eingriffen im Bereich des Neurocraniums (2, 4, 25, 26).
In der präsentierten Schädelsammlung war die Ursache für eine Infektion in allen Fällen in unmittelbarer Nähe zum pathologischen Geschehen erkennbar. Eine hämatogene Osteomyelitis konnte daher nicht beobachtet werden, insbesondere konnten keine ossären Spiculae im Bereich der inneren Schädelbasis nachgewiesen werden, welche ein relativ spezifisches Zeichen für eine tuberkulöse Meningitis ist. Derartige Knochenveränderungen sind bereits an Schädeln aus dem pharaonischen Ägypten beobachtet worden (6).
In Abbildung 3 ist ein alamannischer Schädel mit fortgeleiteter Osteomyelitis nach Sinusitis frontalis erkennbar. Zeichen einer Zerstörung der Tabula interna oder einer Meningitis lagen dabei nicht vor. Infektionen des Os temporale durch Mastoiditis konnten ebenfalls beobachtet werden.
Nach einem Schädel-Hirn-Trauma (SHT) in der Merowingerzeit, hervorgerufen durch stumpfe oder scharfe Gewalt, wurde in nur zwölf Prozent eine posttraumatische Osteomyelitis beobachtet (24, 26). Dies ist eine erstaunlich niedrige Infektionsrate, da bei vielen scharfen Hiebverletzungen aufgrund des geraden Frakturverlaufs im Bereich der penetrierenden Waffe eine Duraverletzung vorgelegen haben muss und dadurch ein offenes SHT vorlag. Allerdings sind bei einem Hirnabszess oder einer akuten Meningitis keine Knochenveränderungen erkennbar (24, 26). Dennoch war die posttraumatische Osteomyelitisrate gering. Die Kenntnis von antiseptischen Behandlungsmethoden der Wunde kann daher vermutet werden.
Etwa zwei Prozent der Schädel im frühen Mittelalter zeigten Zeichen einer Trepanation (27), lediglich an einem Schädel konnte eine postoperative Osteomyelitis nachgewiesen werden. Bei dieser Bohrlochtrepanation im Os parietale konnten nur diskrete osteolytische Prozesse der Trepanationsränder festgestellt werden. Der Eingriff wurde daher nur wenige Wochen überlebt. Auch in anderen Kulturen, wie zum Beispiel während der Zeit der Inka in den Anden, konnte eine niedrige postoperative Infektionsrate von circa 15 Prozent festgestellt werden (11, 17). Ein Grund hierfür sind die häufig kleinen osteoklastischen Trepanationen mit einem Durchmesser von circa 4 bis 5 cm in prähistorischer Zeit (3). Kleine Kraniotomien haben auch heutzutage ein geringes Infektionsrisiko (25).
Benigne und maligne Neubildungen
Schädelkalottentumoren werden üblicherweise in osteoblastische und osteolytische Prozesse unterteilt. Osteoblastische Prozesse des Schädels sind fast immer benigne (zum Beispiel Osteom, Meningeom, Hyperostosis frontalis interna). An prähistorischen Kalotten werden diese gutartigen Tumoren, besonders Osteome, nicht selten beobachtet (11). An den untersuchten Schädeln aus der Merowingerzeit fand sich eine männliche Schädelkalotte mit Zeichen einer osteoblastischen Reaktion parietal im Bereich der Mittellinie mit verdickter Tabula externa und sklerosierter Diploe. Auch fanden sich im Inneren des Schädels deutlich vergrößerte knöcherne Rinnen der Meningealgefäße bis hoch
parietal (besonders des Ramus parietalis der A. meningea media). Aufgrund dieser Knochenbefunde ist die Diagnose eines Meningeoms sehr wahrscheinlich (Abbildung 4).
Osteolytische Prozesse können benigne (zum Beispiel eosinophiles Granulom, Meningeom oder Hämangiom) oder maligne (zum Beispiel Plasmozytom, Metastasen oder anaplastisches Meningeom) sein. Maligne osteolytische Knochenveränderungen des Schädels werden in prähistorischen Kalotten selten beschrieben, es liegen nur Fallberichte vor (1, 7, 10, 19, 22, 23, 28). Dies hat unterschiedliche Gründe. Besonders oft wird das niedrigere durchschnittliche Lebensalter genannt oder die geringere Belastung mit karzinogenen Stoffen. Bei den Alamannen lag die durchschnittliche Lebenserwartung bei etwa 40 Jahren.
Die in heutiger Zeit seltenen primär malignen Tumoren des Knochens (zum Beispiel Osteosarkom), welche sich üblicherweise in jungen Jahren manifestieren, müssen auch im Hinblick auf die deutlich geringeren Bevölkerungszahlen im frühen Mittelalter diskutiert werden. So wäre zum Beispiel ein primär maligner Knochentumor, der in der Regel bei Patienten unter 40 Jahren vorkommt, eine absolute Rarität, bei einer Inzidenz von 1,5 pro 100 000 heutzutage.
An einer weiblichen Schädelkalotte konnten zwei osteolytische Herde mit typischen Zeichen von Knochenmetastasen gefunden werden. Das Alter zum Todeszeitpunkt lag zwischen 30 und 40 Jahren. Am häufigsten metastasiert in diesem Alter bei Frauen ein Mammakarzinom in den Knochen.
Ein Zeichen einer intrakraniellen Druckerhöhung sind klaffende Schädelnähte. Dieser pathologische Befund tritt normalerweise lediglich im Kindesalter auf, da in diesem Zeitraum die Ossifikation der Suturae noch nicht abgeschlossen ist. Nahtsprengungen kommen vor allem bei intrakraniellen Raumforderungen wie Tumoren oder Liquorabflussstörungen (Hydrozephalus) vor aber auch nach Schädelhirntraumen. Eine Nahtsprengung der Sutura sagittalis an einem kindlichen Neurocranium lag in dem untersuchen Kollektiv vor. Ein derartiger Befund einer pathologischen intrakraniellen Druckerhöhung wurde bisher in keiner paläopathologischen Studie dokumentiert (Abbildung 5).
Traumen
Das Kurz- oder Langschwert waren die überwiegend im Kampf eingesetzten Waffen der Alamannen. Dabei wurde normalerweise zu Fuß mit Schild ohne Helm gefochten. In Kenntnis dieser Kampfsituation ist die hohe Anzahl von über zehn Prozent Schädelfrakturen durch stumpfe oder scharfe Gewalt der in circa 90 Prozent männlichen Schädel zu erklären (24, 26). Die Verletzungen waren in 66 Prozent der Fälle auf der linken Seite mit einer frontoparietalen Betonung. Dies lässt auf einen Kampf Mann gegen Mann mit rechtshändiger Waffenführung schließen.
Sieben Prozent der untersuchten Schädel zeigten Frakturen, hervorgerufen durch scharfe Gewalt mit dem typischen geraden Frakturverlauf im Bereich der penetrierenden Waffe. Der weitere Verlauf wird dann von der Stabilität des Knochens sowie der Rotation des Schwertes in der Wunde bestimmt (24, 26). Etwa 40 Prozent der Schädelverletzungen, hervorgerufen durch scharfe Gewalt, sind unmittelbar oder nach kurzer Zeit tödlich verlaufen, erkennbar an der fehlenden knöchernen Heilung (Abbildung 6). Ein letaler Verlauf wurde besonders bei ausgedehnten (durchschnittlicher gerader Verlauf der penetrierenden Waffe um 8,0 cm), mehrfachen oder im Bereich des Sinus sagittalis superior liegenden Verletzungen angetroffen (24, 26).
Etwa 60 Prozent der scharfen Hiebverletzungen zeigten eine knöcherne Heilung der Fraktur und wurden daher überlebt. Dies ist eine erstaunlich hohe Anzahl. Wird doch in heutiger Zeit nach einer derartigen Verletzung, hervorgerufen durch Machetenhiebe, eine Letalität bis zu 26 Prozent beobachtet, häufig durch den akuten Blutverlust verursacht (8, 14, 15). Es kann vermutet werden, dass die Alemannen Kenntnisse in der Hämostase derartiger fokaler Schädelverletzungen besessen haben.
Durch stumpfe Gewalt verursachte Impressionsfrakturen wurden in vier Prozent beobachtet. Letale Verletzungen wurden darunter nicht beobachtet (24). Schädelbasisfrakturen konnten aufgrund der häufig inkompletten Schädelbasis, hervorgerufen durch Verwitterung und postmortale Frakturen, nicht beurteilt werden.
Trepanationen
Zu den ältesten Operationsverfahren gehört zweifelsohne die Schädeltrepanation. Etwa 50 bis 70 Prozent dieser überwiegend osteoklastischen Trepanationen weisen deutlich Zeichen einer postoperativen knöchernen Wundheilung auf. Dies ist ein klarer Beleg für eine längere Überlebenszeit des Eingriffs (11, 17, 18, 20, 21). Die Indikation für diese Operation ist häufig anhand des Schädels nicht erkennbar, in etwa 33 Prozent der Fälle wurde der Eingriff posttraumatisch vorgenommen (16, 27).
Zwei Prozent der untersuchten Schädelkalotten aus der Merowingerzeit zeigten eine osteoklastische Trepanation, davon wurde ebenfalls in circa 33 Prozent der Fälle posttraumatisch operiert. Fast alle Kraniotomien wurden längere Zeit überlebt, die Komplikationsraten (zum Beispiel Osteomyelitis oder perioperativer hämorrhagischer Schock) war offensichtlich gering (27). Gewisse Kenntnisse in der Hämostase und antiseptischen Behandlung der Operationswunde können daher vermutet werden. Auffallend war, dass keine Trepanation im Bereich des Sinus sagittalis superior oder in einer Region welche von Muskulatur bedeckt ist, vorgenommen wurde (Abbildung 7).
Schlussfolgerung
Viele der heute bekannten neurochirurgischen Erkrankungen des Schädels werden auch im frühen Mittelalter beobachtet. Schädelfrakturen wurden nicht selten überlebt, besonders Impressionsfrakturen. Da viele Traumen und Trepanationen in der Merowingerzeit eine knöcherne Heilung aufzeigten, können gewisse Kenntnisse in der posttraumatischen und perioperativen Blutstillung vermutet werden. Methoden zur Verhinderung von Infektionen können aufgrund der niedrigen postoperativen und posttraumatischen Infektionsraten angenommen werden. Weshalb in den folgenden Jahrhunderten dieses Wissen nicht weiter voranschritt, ja sogar verloren ging, bleibt unklar.
Pathologische Befunde an Skeletten aus der Zeit der Alamannen können in einer Dauerausstellung im Württembergischen Landesmuseum in Stuttgart (Altes Schloß) besichtigt werden.

zZitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 2001; 98: A 3196–3201 [Heft 48]

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das über den Sonderdruck beim Verfasser und über das Internet (www.aerzteblatt.de) erhältlich ist.

Anschrift für die Verfasser:
Dr. med. Jochen Weber
Leopoldina Krankenhaus
Neurochirurgische Klinik
Gustav-Adolf-Straße 8
97422 Schweinfurt
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Abbildung 1: Einseitige Koronarnaht Synostose eines weiblichen Schädels
Abbildung 1: Einseitige Koronarnaht Synostose eines weiblichen Schädels
Abbildung 1
Abbildung 1: Einseitige Koronarnaht Synostose eines weiblichen Schädels
Abbildung 2: Künstliche Schädeldeformierung durch frontookzipitale Bandagierung bei einem weiblichen Schädel.
Abbildung 2: Künstliche Schädeldeformierung durch frontookzipitale Bandagierung bei einem weiblichen Schädel.
Abbildung 2
Abbildung 2: Künstliche Schädeldeformierung durch frontookzipitale Bandagierung bei einem weiblichen Schädel.
Abbildung 3: Osteomyelitis nach Sinusitis frontalis
Abbildung 3: Osteomyelitis nach Sinusitis frontalis
Abbildung 3
Abbildung 3: Osteomyelitis nach Sinusitis frontalis
Abbildung 4: Parietaler osteoblastischer Tumor bei einem Meningeom
Abbildung 4: Parietaler osteoblastischer Tumor bei einem Meningeom
Abbildung 4
Abbildung 4: Parietaler osteoblastischer Tumor bei einem Meningeom
Abbildung 5: Sprengung der Sagittalnaht an einem kindlichen Schädel durch erhöhten intrakraniellen Druck
Abbildung 5: Sprengung der Sagittalnaht an einem kindlichen Schädel durch erhöhten intrakraniellen Druck
Abbildung 5
Abbildung 5: Sprengung der Sagittalnaht an einem kindlichen Schädel durch erhöhten intrakraniellen Druck
Abbildung 6: Zwei scharfe Hiebverletzungen ohne knöcherne Heilung
Abbildung 6: Zwei scharfe Hiebverletzungen ohne knöcherne Heilung
Abbildung 6
Abbildung 6: Zwei scharfe Hiebverletzungen ohne knöcherne Heilung
Abbildung 7: Parietale osteoklastische Trepanation mit knöcherner Heilung
Abbildung 7: Parietale osteoklastische Trepanation mit knöcherner Heilung
Abbildung 7
Abbildung 7: Parietale osteoklastische Trepanation mit knöcherner Heilung
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