Thoraxsonographie für die Praxis

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1 Thoraxsonographie für f r die Praxis Guido Michels Universität t zu KölnK Klinik III für f r Innere Medizin Herzzentrum Thoraxsonographie für die Praxis I. Allgemeines zur Thoraxsonographie II. Thoraxsonographie ausgewählter Krankheitsbilder Pleuraerguss Pneumothorax Lungenödem / interstitielles Syndrom Pneumonie Lungenembolie 1

2 Thoraxsonographie Allgemeines Thoraxsonographie - Guidelines zum TUS - 3 Seiten Havelock et al., Thorax; 65: i61-i76, Seite Piscaglia F et al., Ultraschall in Med; 33: 33 59,

3 Dyspnoe: : Vergleich von Auskultation, Rö-Thx und Lungenultraschall Pleuraerguss Sensitivität Spezifität Diagnostische Genauigkeit Konsolidierung / Pneumonie Sensitivität Spezifität Diagnostische Genauigkeit Alveoläres-interstitielles Syndrom (PV-Stauung) Sensitivität Spezifität Diagnostische Genauigkeit Auskultation (%) Röntgen-Thorax (%) Lungenultraschall (%) Prospective Studie (Frankreich): n=32 mit ARDS versus 10 Gesunde Beurteilung / Vgl. von 384 ARDS-Lungenregionen CT-Thx galt als Goldstandard Interobserver Variabilität: ca. 5% Lichtenstein D et al., Anesthesiology 2004; 100:9 15 Thoraxsonographie Limitationen - Totalreflexion der Schallwellen - am Übergang zu lufthaltigem Gewebe - Absorption der Schallwellen - durch knöcherne Strukturen (Rippen mit Schallschatten) - Zugänglichkeit nur über ICR (60 bis 70% der Pleuraoberfläche sind mittels TUS zugänglich) - reine zentrale Prozesse entziehen sich der sonographischen Darstellung - Darstellung eines definierten Ausschnitts Vorteile - kurze Untersuchungsdauer: 1 bis 3 Minuten (für Pleuraerguss, Pneumothorax und interstitielles Syndrom) - bettseitig anwendbar, gezielte lokale Untersuchung - geringe Kosten (alternative Bildgebung zu Rö-Thx und CT-Thx, d.h. Kostenreduktion) - nicht-invasive, einfache Untersuchungsmethode - schnelle Lernkurve (Pleuraerguss, Pneumothorax, PV-Stauung < 10 TUS; LE, Pneumonie: TUS) - keine Strahlenbelastung (Anwendung in der Pädiatrie sowie während der Schwangerschaft) Nachteile - keine 3

4 Thoraxsonographie - Schallphänomene - Normalbefund Interstitielles Lungenödem Interstitiell-alveoläres L. Konsolidierung / Pleuraerguss Luft-Gehalt (artifizielle Schallphänomene) Wasser-Gehalt (nicht-artifizielle Schallphänomene) modifiziert nach: Gargani, Cardiovasc Ultrasound, 9:1-9, 2011 Thoraxultraschall (TUS) Bat sign (B-Mode, normal) Shred sign (Konsolidierung) Seashore sign (M-Mode, normal) Tissue-like sign (Konsolidierung) A-line (basic sign of air barrier) B-line (comet-tail, EVLW) Quad sign (B-Mode, Pleuraerguß) Stratosphere sign (PTX) Sinusoid sign (M-Mode, Pleuraerguß) Lung point (PTX) Lichtenstein et al., Expert Rev Med, 4(5): ,

5 Thoraxsonographie Limitationen - Totalreflexion der Schallwellen - am Übergang zu lufthaltigem Gewebe - Absorption der Schallwellen - durch knöcherne Strukturen (Rippen mit Schallschatten) - Zugänglichkeit nur über ICR (60 bis 70% der Pleuraoberfläche sind mittels TUS zugänglich) - reine zentrale Prozesse entziehen sich der sonographischen Darstellung - Darstellung eines definierten Ausschnitts Vorteile - kurze Untersuchungsdauer: 1 bis 3 Minuten (für Pleuraerguss, Pneumothorax und interstitielles Syndrom) - bettseitig anwendbar, gezielte lokale Untersuchung - geringe Kosten (alternative Bildgebung zu Rö-Thx und CT-Thx, d.h. Kostenreduktion) - nicht-invasive, einfache Untersuchungsmethode - schnelle Lernkurve (Pleuraerguss, Pneumothorax, PV-Stauung < 10 TUS; LE, Pneumonie: TUS) - keine Strahlenbelastung (Anwendung in der Pädiatrie sowie während der Schwangerschaft) Nachteile - keine Thoraxsonographie - Apparative Voraussetzungen - Ultraschallgeräte Echtzeit-B-Mode-Technik (DEGUM-Geräteliste Stufe 1) tragbare Ultraschallgeräte ebenfalls ausreichend (keine High-End-Geräte erforderlich) Schallkopfwahl (Erfassung von peripheren pulmonalen und pleuralen Veränderungen) Konvexschallkopf (3,5 bis 7,5 MHz) gute Eindringtiefe und Übersicht Sektorschallkopf (1 bis 5 MHz) ausreichende Eindringtiefe und Übersicht ggf. Linearschallkopf (7,5 bis 12 MHz) hohe Auflösung der Pleurastrukturen Sendefrequenz (MHz) Wellenlänge (mm) Axiales Auflösungsvermögen (mm) Laterales Auflösungsvermögen (mm) Eindringtiefe (cm) 3,5 0,44 0,5 1, ,31 0,35 1,2 10 7,5 0,21 0,25 0,8 7 5

6 Thoraxsonographie - pocket-sized ultrasound - Thoraxultraschall (TUS) - Untersuchungsablauf - Anlotungen von 4-6 Zonen pro Hemithorax: 2 x anterior, 2 x lateral, 2 x posterior Schallkopf-Positionierung: im rechten Winkel zu den Rippen Ventraler Thorax: im Liegen Dorsaler Thorax: im Sitzen hintere Axillarlinie vordere Axillarlinie Anderson et al., Am J Emerg Med, 31: ,

7 B-Bild: Bild: Normalbefund Schallkopf Bat sign Reverbationen (A-Linien) A-Linien: horizontale, parallele Artefaktlinien, bedingt durch Totalreflexion an der Pleura Zechner PM et al., Notfallsonographie, Springer Verlag, 2014 M-Mode: Mode: Normalbefund Waves Sea-Shore-Sign Sandy-pattern Lungenpuls: M-Mode plus EKG Zechner PM et al., Notfallsonographie, Springer Verlag,

8 Thoraxsonographie Pleuraerguss Pleuraerguss Pleuraerguss Lunge: Kompressionsatelektase (zipfelmützenförmige, leberähnlich) Die transthorakale Sonographie ist die sensitivste Methode zur Darstellung von Pleurergüssen (radiolog. Nachweisgrenze [Sensivität: 71%, Spezifitität: 98,5%]: ca. 150 ml vs. sonographisch 5-15 ml [Sensitivität: 100%, Spezifität: 99,7%], Goecke und Schwerk, 1990). 8

9 Pleuraerguss - Quantitative Abschätzung - 6 cm 1 Volumenschätzung Voraussetzung: sitzende Position 2 cm 2 Formel I: Volumen (ml) = (maximale Ergusshöhe 1 [cm] + basale Lungen Zwerchfellabstand 2 [cm]) x 70 (Konstante) Formel 1: 560 ml Formel 2: 540 ml Formel II: Volumen (ml) = Ergusshöhe laterodorsal 1 [cm] x 90 (Konstante) Thoraxsonographie Pneumothorax 9

10 Pneumothorax - Normalbefund: sea-shore shore sign - Echoschallkopf a b M-Mode a. Horizontale Linien ( waves ): ruhendes Subkutangewebe und Interkostalmuskulatur b. Granuliertes Muster ( sandy pattern ): hervorgerufen durch Bewegung der bd. Pleurablätter (atemsynchrones Gleiten der Pleura viszeralis gegen die Pleura parietalis) und Luftartefakte Tiefeneinstellung Pneumothorax sea-shore shore sign stratosphere sign Barcode Muster * * * * Rechter Hemithorax: kein Pneumothorax Linker Hemithorax: Pneumothorax Pneumothorax B- und M-Mode - fehlendes Lungengleiten (Barcode-Muster) - fehlender Lungenpuls * 10

11 Pneumothorax Nachweis des Lungenpunktes B-Bild und M-Mode Stelle, an der sich bei einem Pneumothorax die viszerale von der parietalen Pleura abhebt Suche von ventral nach lateral abwechselndes Auftreten von regelrechtem Lungengleiten (belüftete Lunge) und aufgehobenem Lungengleiten (Pneumothorax) Problem: zeitaufwendig Zechner PM et al., Notfallsonographie, Springer Verlag, 2014 Pneumothorax - Diagnostische Kriterien - Vier diagnostische Kriterien des Pneumothorax fehlendes Lungengleiten (Sensitivität 95%, Spezifität 91%, NPV 100%) fehlende B-Linien und prominente A-Linien (Sensitivität 100%, Spezifität 60%) fehlender Lungenpuls Nachweis des Lungenpunkts (Ausnahme: vollständig kollabierte Lunge ohne Kontakt zur Thoraxwand) Diagnose Pneumothorax Fehlen von Lungengleiten, B-Linien und Lungenpuls Nachweis des Lungenpunkts Lichtenstein D et al., Intensive Care Med, 29: , 2003 Volpicelli et al., Intensive Care Med,

12 Prospektive Studie: LUS vs. Rö-Thx CT-Thx galt als Referenz Notaufnahme (Traumazentrum), n=176, USA Beobachtung über 8 Monate Lungenultraschall ist sensitiver und zeigt einen besseren negativen Vorhersagewert (Auschlussdiagnostik) in der Diagnostik des Pneumothorax als die Röntgen-Thoraxuntersuchung. Blaivas et al., ACAD EMERG MED, 2005 Thoraxsonographie Lungenödem / PV-Stauung 12

13 A- und B-LinienB Ultraschallstrahl Pleuralinie Ultraschallstrahl Pleuralinie Interlobulärsepten Interlobulärsepten Reflektionskorrelat Ausrichtung Ausgang Artefakte Klinische Bedeutung A-Linien / A-Profil Pleuralinie horizontal Pleuralinie Ring-down air >> fluid (Normalbefund, Pneumothorax) B-Linien / B-Profil Interlobulärsepten vertikal Pleuralinie Comet-tail (atemsynchron) air << fluid (PV-Stauung/Ödem, Lungenfibrose, exsudatives Infiltrat) modifziert nach: Jambrik et al., Am J Cardiol 2004;93: Lungenödem / interstitielles Syndrom Pleura parietalis / visceralis mit flüssigkeitshaltigem Pleuraspalt Sonographische Diagnosekriterien für ein interstitielles Syndrom 1. Nachweis von 3 B-Linien pro Interkostalraum (Dichte der B-Linien: moderat, schwer, Konsolidierung) Anmerkung: isoliert basolateral nachweisbare B-Linien gelten als Normalbefund Zechner PM et al., Notfallsonographie, Springer Verlag,

14 Lungenödem / interstit.. Syndrom Sonographische Diagnosekriterien für ein interstitielles Syndrom 2. Bilaterale Nachweis von multiplen B-Linien (unilateral: Lungenkontusion, Pneumonie) Zechner PM et al., Notfallsonographie, Springer Verlag, 2014 Lungenödem / interst.. Syndrom - Objektivierung - B-Linien Scoring bilaterales B-Profil count (BBPC): Anzahl der 8 Thoraxzonen, welche 3 B-Linien pro ICR aufweisen (Volpicelli et al., Am J Emerg Med 2006, 24:689-96) B-line count (BLC): Anzahl der B-Linien pro Thoraxzone (0 = keine B-Linie, 1 = eine B-Linie, 2 = zwei B-Linien usw. bis 10 = diffuse, multiple B-Linien) Graduierung des EVLW nach Anzahl der B-Linien (Picano et al., J Am Soc Echocardiogr, 19:356-63, 2006) Score Zahl der B- Linien > 30 Überwässerung / PV-Stauung Keine Zeichen Mild Moderat Schwer 14

15 Detektion eines alveolär-interstitiellen Syndrom - Rö-Thorax versus Lungenultraschall - Radiologischer Score für extravasales Lungenwasser Radiolog. Score (EVLW) Comet-Score (LUS) Prospektive Beobachtungsstudie, n = 121 Patienten (43 Frauen, 78 Männer) Department für Kardiologie und Pneumologie (inkl. ICU) in Pisa Transducer (2.5 bis 3.5 MHz) Alveolär-interstitielles Syndrom: Lungenödem, Pneumonie, ARDS, Lungenfibrose Ultraschall-(Comet)-Score (Gesamtsumme der B-Linien in allen ICR) TUS-Untersuchungszeit: 3 min Jambrik et al., Am J Cardiol 2004;93: Detektion eines alveolär-interstitiellen Syndrom - TUS vs. PiCCO vs. PAK - Lungenultraschall (Comet-Score) Comet-Score Durch den einfachen Nachweis von B-Linien mittels Thoraxultraschall lässt sich nicht-invasiv, ökonomisch und Extravasales Lungenwasser (EVLW, PiCCO) PCWP (mmhg, mit PAK) ohne Strahlenbelastung der Grad des extravaskulärem Lungenwassers vorhersagen. B-Linien vs. Rö-Thx vs. PCWP (PAC) vs. EVLW (PiCCO) n=20 kardiochirurgische Patienten Untersuchung erfolgten vor, nach und 24 h post-op Pos. TUS: multiple, bilaterale B-Linien (anterolateral oder lateral) Neg. TUS: Abwesenheit von B-Linien, Anwesenheit von A-Linien, isolierte B-Linien, multiple B-Linien basolateral Pos. LUS: Sensitivität von 90% und Spezifität von 86% für ein EVLW von über 500 ml (~ Lungenödem) Transducer: Echoschallkopf (1.8 bis 3.6 MHz) Agricola et al., CHEST 2005; 127:

16 B-Linien und Herzinsuffizienz Die Zahl der B-Linien korreliert mit dem Schwergrad der Herzinsuffizienz (klinisch [NYHA] und echokardiograpisch [EF & diastolische Dysfunktion]) Untersuchungen von 340 in-hospital Patienten (Kardiologie, Italien) B-Linien in Korrelation zur Echokardiographie und NYHA-Stadien Transducer: Echoschallkopf Intra- and Interobserver Variabilität: 5-7% Frassi et al., Eur J Echocardiogr, 8: 474-9, 2007 B-Linien und NT-proBNP - prähospitale Analyse - Diagnostische Methode Sensitivität (%) Spezifität (%) PPV (%) NPV (%) Lungenultraschall NT-proBNP LUS plus NT-proBNP Lungenultraschall (B-Linien) eine Alternative zur Abklärung der akuten Dyspnoe bei Nicht-Verfügbarkeit der BNP-Bestimmung? Prospektive Studie, prähospitaler ärztlicher Notdienst, Slowenien LUS: portables US-Gerät, B-Linien (comet-tail) Ja oder Nein Zeitraum: 2007 bis 2010, n=248 mit akuter Dyspnoe (129 HF [B-profile], 89 COPD [A-profile]) Beurteilung der Klinik: Boston-Kriterien (~NYHA-Stadien) Laborbestimmung: D-Dimer, Troponin, CRP, NT-proBNP (cut-off point: 1,000 pg/ml) Im Krankenhaus: Rö-Thx, Echokardiographie etc. Prosen et al., Critical Care, 15:R114,

17 S. 429 Gheorghiade et al., Eur J Heart Failure, 12: , 2010 Zusammenfassung 17

18 Algorithmus TUS für f r die Praxis Akute Dyspnoe (Anamnese, Untersuchung, Puls, Blutdruck, S p O 2, EKG, ggf. Labor) Pleuraerguss B-Profil* (feuchte Lunge) A-Profil (trockene Lunge) einfach: Begleiterguss, Herzinsuffizienz Diuretika: positives Ansprechen oder Labor: NT-proBNP oder TTE: LV-Dysfunktion Fehlen von Lungengleiten, Fehlen von Lungenpuls, Fehlen von B-Linien, ggf. Nachweis des Lungenpunktes komplex (septiert): parapneumonisch, Pleuraempyem * 3 B-Linien pro ICR, bilaterale comet tails Kardiogene Überwässerung: Herzinsuffizienz (ADHF) JA NEIN JA NEIN Pneumogene Überwässerung: Pneumonie / Konsolidierung, ARDS, Lungenfibrose weitere Diagnostik: Labor, TTE AE-COPD, Asthma bronchiale Pneumothorax Normalbefund Thoraxsonographie als visuelles Stethoskop Thoraxsonographie 4. Juni Uhr Uniklinik, LFI Hörsaal 2 18