Kursbuch Notfallsonografie E-Book

• Herausgeber: Thieme
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 633

Veröffentlichungsjahr: 2019

Beschreibung

Nach dem Curriculum von DEGUM, ÖGUM und SGUM

Was leistet die Notfallsonografie
- hilft bei der Erstbeurteilung von Notfallpatienten
- erhöht die diagnostische Sicherheit
- beschleunigt Entscheidungen über wichtige Sofortmaßnahmen
- verbessert die Durchführung invasiver Verfahren

Perfekte Orientierung in der primären Versorgungsphase
- schnelle Beurteilung und Behandlung lebensbedrohlicher Zustände (primäres ABCDE)
- Welche sofortigen therapeutischen Maßnahmen sind erforderlich?
- Welche weiteren bildgebenden Untersuchungen sind notwendig – sofort oder später?
- ambulante Versorgung oder Stationsaufnahme? Intensivstation notwendig? Schnelle Entscheidung für die richtige Abteilung!

Optimale Unterstützung in der sekundären Versorgungsphase
- bei diagnostischen Maßnahmen
- beim Monitoring von Therapie und physiologischen Funktionen
- bei schwierigen oder risikoreichen invasiven Verfahren

Neu in der 2. Auflage
- mit ca. 50 Videos
- mit den Inhalten des DEGUM-Aufbaukurses Notfallsonografie

Der Inhalt des Buches steht ohne weitere Kosten digital in der Wissensplattform eRef zur Verfügung (Zugangscode im Buch). Mit der kostenlosen eRef App sind zahlreiche Inhalte auch offline immer griffbereit

Leseprobe

Kursbuch Notfallsonografie

Nach dem Curriculum von DEGUM, ÖGUM und SGUM

Wolfgang Blank, Gebhard Mathis, Joseph Osterwalder

Judith Mathis, Martin Mauch, Dieter von Ow, Christoph Pachler, Armin Seibel, Jörg H. Simanowski, Konrad Friedrich Stock, Maria Studer, Matthias Wüstner, Peter Michael Zechner, Thomas M. Binder, Johannes Böer, Wolfgang Heinz, Alexander Heinzmann, Beatrice Hoffmann, Rudolf Horn, Hermann Kathrein, Georg Kunze

2., aktualisierte und erweiterte Auflage

685 Abbildungen

Vorwort

Der Einsatz der Sonografie in der Notfallmedizin begann in den 1980er Jahren: in dieser Zeit erschienen die ersten deutschsprachigen Arbeiten, in denen die Möglichkeiten des Ultraschalls in der Detektion von freier Flüssigkeit, freier Luft und Organläsionen beim stumpfen Bauchtrauma aufgezeigt wurden (1–4). In den folgenden Jahren etablierte sich jedoch in Mitteleuropa die CT als Methode „mit höherer Treffsicherheit“.

Mitte der 90er Jahre wurde dann in den USA in der Notfallmedizin das FAST (= Focused Assessment with Sonography for Trauma) eingeführt und in verschiedenen Spielarten schrittweise weiterentwickelt (5) und zum E-FAST erweitert (6).

Drei Viertel der Notfallpatienten haben jedoch kein Trauma, sondern internistische, allgemeinchirurgische oder andere Symptome, die sie in die Notaufnahmen oder Notfallambulanzen führen. Dort werden die Patienten häufig von jungen Ärzten, die noch am Anfang ihrer Ausbildung stehen, erwartet. Laut einer Umfrage in Schweizer Notfallstationen 2011 waren 75% der Ärzte, die für den Erstkontakt und die Erstbehandlung von Notfallpatienten zuständig sind, keine Fachärzte, ein großer Teil davon in den ersten sechs Monaten ihrer Ausbildung (7). In Österreich und Deutschland war und ist die Situation nicht besser.

Der Nutzen der Sonografie als erstes bildgebendes Verfahren in Notfallsituationen ist zwar inzwischen unbestritten und auch belegt (8). Sonografiegeräte sind nun in vielen Notaufnahmen vorhanden, allerdings sind es oft die ältesten in der jeweiligen Klinik, und sie werden weiterhin häufig von Ärzten ohne entsprechende Ausbildung und Qualifikation benutzt. Das derzeitige immer noch bestehende Ausbildungsdefizit in der Sonografie ist speziell im Bereich der Notfallmedizin offensichtlich. Vor etwa zehn Jahren haben internationale Gremien (EFSUMB, das „American College of Emergency Physicians“, ACEP und auch Winfocus) eigene Ausbildungsprogramme formuliert (9, 10, 11), um diese Situation zu verbessern.

Unsere deutschsprachigen Ultraschallgesellschaften (DEGUM, ÖGUM, SGUM) hatten es anfangs versäumt, den Prototyp der Notfallsonografie, die FAST-Untersuchung und weitere etablierte notfallmedizinische Aspekte der fokussierten Sonografie in ihr Ausbildungsprogramm aufzunehmen. In einem zweijährigen Prozess wurde dies von den drei Gesellschaften nachgeholt und, unter Berücksichtigung internationaler Guidelines, gemeinsam ein Konzept zur Ausbildung und Umsetzung der Notfallsonografie entwickelt. Ein erster umfassender Vorschlag für ein Ausbildungskonzept Notfallsonografie wurde vom DEGUM/ÖGUM/SGUM-Arbeitskreis Notfallsonografie in Bregenz 2008 erarbeitet.

In den Folgejahren wurde daraus nach vielen Diskussionen und Prüfung in der praktischen Anwendung ein Curriculum entwickelt und eine Basisausbildung in Notfallsonografie ermöglicht. Dieses Ausbildungskonzept hat sich in den vergangenen 10 Jahren bewährt.

In der DEGUM, ÖGUM und SGUM wurden in diesen Jahren eine Vielzahl von Kursen durchgeführt, das Niveau der Ultraschalldiagnostik hat sich damit verbessert.

Der 3-Länder-Arbeitskreis Notfallsonografie hat 2015 nach ausführlicher Diskussion die Inhalte eines Aufbaukurses definiert. Darin sind weitgehend alle in der Notaufnahme auftretenden und mit Ultraschall erfassbaren klinischen Symptome und Krankheitsbilder enthalten.

Eine erweiterte Neuauflage des Kursbuches Notfallsonografie, das von in Notfallmedizin hocherfahrenen Ultraschallern geschrieben wurde, soll dem Rechnung tragen. Es soll in seiner Neuauflage nicht nur vielen jungen Ärzten einen raschen und qualifizierten Einstieg in die Sonografie ermöglichen, sondern auch den weiteren Aufbau der Kenntnisse ermöglichen.

Wir danken den Autoren der ersten Auflage und der vorliegenden Neuauflage, die unsere gemeinsame Idee mit großem Engagement umgesetzt haben. Herrn Steffgen sei Dank für die Bereitstellung von Bildmaterial und das abschließende Korrekturlesen des Gesamtwerkes.

Die hervorragende Zusammenarbeit mit dem Thieme-Verlag hat es ermöglicht, unsere Idee zu einem sonographischen Notfall-Kursbuch umzusetzen. Besonders danken wir Frau Ristea, Frau Tenzer und Frau Holzer, die uns bei der Entwicklung unseres Projekts in der Erstauflage sehr hilfreich unterstützt haben, Frau Dr. Bouché, Frau Weber und Herrn Zepf, die in geduldiger, konstruktiver und zielführender Zusammenarbeit die Fertigstellung der 2. Auflage begleitet haben.

www.winfocus.org

Teilnehmer Bregenzer Sitzung des AK Notfallsonographie der 3-Ultraschallländer 2008:

Joseph Osterwalder (Sprecher)

Jörg Simanowski (Sprecherstellvertreter)

Raul Breitkreutz (Sprecherstellvertreter)

Wolfgang Blank, Andreas Hagendorff, Barbara Hogan, Rudolf Horn, Gebhard Mathis, Karlheinz Seitz, Kurt Somilla und Holger Strunk.

Im April 2019 Wolfgang Blank, Gebhard Mathis, Joseph Osterwalder

Literatur

(1) Aufschneider M, Koller H. Sonographische Akutdiagnostik beim stumpfen Bauch- und Thoraxtrauma. Langenbecks Archive für Chirurgie. 1983, Volume 361, Issue 1, 930

(2) Braun B, Blank W. Sonographische Diagnostik nach stumpfem Bauchtrauma. 3-Ländertreffen Zürich 1985.

(3) Strittmatter B., Lausen M, Salm R, Kohlberger E. Die Wertigkeit der Ultraschalldiagnostik beim stumpfen Bauch- und Thoraxtrauma. Langenbecks Archiv für Chirurgie 1988, Volume 373, Issue 4, 202–205

(4) Seitz K., Reising K.D. Sonographischer Nachweis freier Luft in der Bauchhöhle. Ultraschall 1982; 3:4

(5) Rozycki GS. Abdominal ultrasonography in trauma. Surg Clin N. Am 1995; 75: 175–191

(7) Osterwalder JP, Mathis G, Nürnberg D, Schwarzenbach HR. Notfallsonographie. Ultraschall in Med 2011.

(8) Primär Ultraschall als Bildgebung in der Notaufnahme. Endergebnisse der PRIMUS-Studie (DEGUM Multicenter-Studie). A. Schuler, T. Karbe, D. Vasilakis, M. Ihli, M. Wüstner, W. Blank, HP. Weskott, W. Kratzer, KH. Seitz. Ultraschall in Med 2012; 33: S99

(9) ACEP Policy statement. Bord of directors Oktober 2008. http://www.acep.org

(10) European Federation of Societies for Ultrasound in medicine and biology 2009. www.Efsumb.org

(11) World Interactive network focused on critical care ultrasound 2009.

Geleitwort

Die Notfallsonografie hat sich in kurzer Zeit gleich einer Pandemie weltweit verbreitet und hohe Akzeptanz erfahren, wie es bisher keiner bisherigen Ultraschallanwendung möglich war. Auch in PubMed ist diese Erfolgsgeschichte mit mehr als 6000 Treffern für „Point of Care Ultrasound“ und mehr als 30 000 Treffern für „Emergency Ultrasound“ nachvollziehbar.

Die exzellenten diagnostischen Möglichkeiten, die seit mehr als 40 Jahren bekannt sind und in vielen Disziplinen erarbeitet wurden, sind Grundlage dieser „Welle“ und führen bei dem enormen Anstieg an Untersuchern und Untersuchungszahlen leider auch zu einer nicht geringen Anzahl an diagnostischen Bruchlandungen, deren Frequenz nur durch konsequente und hochwertige Ausbildung niedrig gehalten werden kann, zumal ein systemisch unvermeidbarer ständiger Nachstrom an sonografischen Anfängern tätig wird. Das Problem der Sonografie sind nicht – wie gebetsmühlenartig immer erwähnt – die „subjektiven Ergebnisse“, denn die Sonografie benutzt wie jedes bildgebende Verfahren objektive Kriterien, die bei konsequenter Anwendung zuverlässige Diagnosen auch im interindividuellen Vergleich liefern. Die Notfallsonografie ist lehr- und lernbar, vermutlich bei etwas flacherer Lernkurve, denn „Notfallsono“ ist nicht Schönwetter-, sondern häufig Schlechtwettersonografie, das heißt Diagnostik unter ungünstigen Bedingungen: hoher zeitlicher Druck, ungeeignete Umgebung, schlechte Bildqualität, etc. Die Ergebnisse der Sonografie leiden leider häufig unter einer nicht ausreichend konsequent erfolgenden Ausbildung. Die sonografische Ausbildung ist gleichermaßen Sisyphus- wie Herkulesarbeit! Es bedarf enthusiastischer Ausbilder, die bereit sind, langfristig dafür möglichst vielen, eigentlich allen am Not- bzw. Aufnahmedienst beteiligten KollegInnen in einer Klinik oder Abteilung nicht nur die „basics“ der Notfallsonografie beizubringen, sondern diese auch auf einen „advanced level“ zu bringen. Und dieser Prozess ist wegen der hohen, personellen Fluktuation nie abgeschlossen.

Sonografieren lernen ist wie Geige spielen lernen, es vergeht unterschiedlich Zeit bis zum ersten sicheren Auftritt und es ist ein relativ langer Weg bis zur Perfektion. Dennoch ist der Weg lohnend, denn mit keiner anderen Methode kann man so rasch unmittelbar am Patienten und nicht-invasiv so viele fachübergreifende Informationen sammeln. Sonografie ist ärztliche Kunst auf wissenschaftlicher Grundlage!

Leider fehlt es häufig an Unterstützung der lehrenden und lernenden Kollegen und Kolleginnen seitens der Verwaltung, nicht selten auch der ärztlicher Vorgesetzten. Ein wesentlicher Grund ist die fehlende ökonomische Grundlage der Ultraschallverfahren: man kann mit kompetenter Sonografie kein Geld verdienen. Dennoch gibt es einen wichtigen verborgenen ökonomischen Faktor: man kann durch gekonnte Sonografie ungeheuer viel Geld und Zeit sparen und obendrein die Patienten vor strahlenbelastenden Untersuchungen bewahren!

Das in zweiter Auflage vorliegende Buch mit dem Curriculum der Notfallsonografie nach den Kriterien der DEGUM, ÖGUM und SGUM enthält das notwendige Wissen zu Ultraschall- und Untersuchungstechnik, Diagnostik, Intervention und methodischer Bewertung. Es ist eine exzellente Richtschnur für die Ausbildung und die notwendigerweise zu erreichende Ergebnisqualität. Dem Werk ist daher eine möglichst weite Verbreitung bei Ärztinnen und Ärzten jeglichen Weiterbildungsstands in den betreffenden Fachbereichen zu wünschen. Darüber hinaus können sicherlich auch Entscheider, die nicht selbst aktiv Notfallsonografie betreiben, von der Lektüre dieses Werks profitieren.

Das schwächste Glied in der diagnostischen Kette bestimmt die Ergebnisqualität, sorgen wir alle dafür, dass dies nicht der Arzt ist.

April 2019 Karlheinz Seitz, Sigmaringen

Inhaltsverzeichnis

Titelei

Vorwort

Literatur

Geleitwort

Teil I Grundlagen

1 Kursbuchinhalt

1.1 Zertifikat Notfallsonografie

2 Einführung

2.1 Definition

2.2 Einbindung in Stufenplan

2.2.1 Stufe 1

2.2.2 Stufe 2

2.2.3 Klinischer Kontext

Teil II Wie funktioniert der Ultraschall?

3 Einführung

3.1 Geräte

4 Basisknopfologie (B-Bild/M-Modus)

4.1 Definition Ultraschall

4.2 Bildentstehung

4.2.1 Schallwellenausbreitung und -rückempfang

4.2.2 Grundlagen der B-Bild-Entstehung

4.3 Schallsonden

4.3.1 Konvexsonde

4.3.2 Mikrokonvexsonde

4.3.3 Linearsonde

4.3.4 Sektorsonde

4.4 Bildeinstellungen

4.4.1 B-Mode

4.4.2 M-Mode

4.5 Übersicht einiger Geräteeinstellungen

4.6 Literatur

5 Erweiterte Knopfologie (Farb-, PW-, CW-Doppler)

5.1 Grundlagen des Doppler-Ultraschalls

5.2 Continuous-Wave Doppler und Pulsed-Wave Doppler

5.3 Farbkodierter Doppler

5.4 Power-Doppler

5.5 Duplex und Triplex

5.5.1 Pulsdoppler

5.5.2 Farbkodierter Doppler

5.6 Ausgewählte Schalleinstellungen und Funktionen

5.7 Weiterführende Literatur

Teil III Basis-Notfallsonografie

6 Einführung

6.1 Definition

6.1.1 Entscheidungshilfe

6.1.2 Limitationen

6.2 Anwendung

6.2.1 Geräte

6.2.2 Einstellungen

6.3 Inhalte

6.3.1 Basiskurs Notfallsonografie

7 Fokussierte Abdominal-, Venen- und Thoraxsonografie

7.1 Abdominelles Aorten- und Iliacaaneurysma

7.1.1 Anatomie

7.1.2 Klinik

7.1.3 Indikation und Fragestellung

7.1.4 Sonografische Fragestellungen

7.1.5 Normalbefund

7.1.6 Pathologie

7.1.7 Sonografische Untersuchungsschritte

7.1.8 Literatur

7.1.9 Weiterführende Literatur

7.1.10 Probleme, Fallstricke und Tipps

7.2 Cholezystolithiasis und Cholezystitis

7.2.1 Anatomie der Gallenblase

7.2.2 Klinik

7.2.3 Indikation

7.2.4 Sonografische Fragestellung

7.2.5 Normalbefund

7.2.6 Pathologie

7.2.7 Sonografische Untersuchungsschritte

7.2.8 Probleme, Fallstricke und Tipps

7.2.9 Literatur

7.3 Nierenbeckenerweiterung und Füllungszustand der Harnblase

7.3.1 Anatomie

7.3.2 Klinik

7.3.3 Indikationen und Fragestellungen

7.3.4 Sonografische Fragestellung

7.3.5 Sonografischer Untersuchungsgang und Normalbefund

7.3.6 Pathologie

7.3.7 Sonografische Untersuchungsschritte

7.3.8 Probleme, Fallstricke und Tipps

7.3.9 Zusammenfassung

7.3.10 Literatur

7.4 Tiefe Venenthrombose der unteren Extremitäten

7.4.1 Klinik

7.4.2 Indikationen und Fragestellungen

7.4.3 Sonografische Fragestellungen

7.4.4 Normalbefund

7.4.5 Sonografische Untersuchungsschritte

7.4.6 Algorithmus

7.4.7 Probleme, Fallstricke und Tipps

7.4.8 Literatur

7.5 Pneumothorax

7.5.1 Anatomie und Sonoanatomie

7.5.2 Klinik

7.5.3 Indikationen

7.5.4 Sonografische Fragestellungen

7.5.5 Normalbefund

7.5.6 Pathologie, Ultraschallzeichen

7.5.7 Algorithmus

7.5.8 Probleme

7.5.9 Tipps

7.5.10 Studienzusammenfassung

7.5.11 Literatur

8 Das E-FAST-Protokoll

8.1 Definition

8.2 Indikationen und Fragestellungen

8.3 Sonografische Fragestellungen

8.4 Anatomische Grundlagen

8.5 Klinik

8.6 Standardschnitte und Normalbefunde

8.7 Pathologien

8.8 Probleme, Fallstricke und Tipps

8.9 Algorithmus E-FAST

8.10 Literatur

9 Fokussierter Herzultraschall

9.1 Einleitung

9.1.1 Schallfenster und Schnittebenen

9.1.2 Inhalte und Fragestellungen

9.1.3 Dokumentation

9.1.4 Literatur

9.2 Standardschnittebenen – Herzanatomie

9.2.1 Herzanatomie

9.2.2 Standardschnitte – allgemein

9.2.3 Standardschnitte – sonografischer Untersuchungsgang

9.2.4 Standardschnitte – Befunde FoCUS

9.2.5 Literatur

9.3 Perikarderguss

9.3.1 Klinik

9.3.2 Indikationen und Fragestellungen

9.3.3 Sonografische Fragestellungen

9.3.4 Pathologie

9.3.5 Sonografische Untersuchungsschritte

9.3.6 Probleme, Fallstricke und Tipps

9.3.7 Studienübersicht

9.3.8 Literatur

9.4 Volumenstatus und Ansprechen auf Volumen

9.4.1 Anatomie

9.4.2 Klinik

9.4.3 Indikationen und Fragestellungen

9.4.4 Sonografische Fragestellungen

9.4.5 Untersuchungsschritte für VCI-Längsachse

9.4.6 Pathologie

9.4.7 Probleme, Fallstricke und Tipps

9.4.8 Literatur

9.5 Rechtsventrikelfunktion

9.5.1 Anatomie und Funktion

9.5.2 Klinik

9.5.3 Indikation und Fragestellung

9.5.4 Sonografische Untersuchungsschritte

9.6 Linksventrikuläre Dysfunktion

9.6.1 Anatomie

9.6.2 Klinik

9.6.3 Indikation und Fragestellung

9.6.4 Sonografische Untersuchungsschritte

9.6.5 Methoden der Funktionsbeurteilung

9.6.6 Studienübersicht

9.6.7 Literatur

10 Interventionelle Sonografie

10.1 Einleitung

10.1.1 Indikationen und Schwierigkeitsgrade

10.1.2 Inhalte

10.1.3 Literatur

10.2 Grundprinzipien ultraschallgeführter Punktionen

10.2.1 Ultraschallgeführte und computertomografisch gestützte Punktionen

10.2.2 Apparative Ausrüstung

10.2.3 Punktionstechnik und -material

10.2.4 Anforderungen an die Hygiene

10.2.5 Kontraindikationen

10.2.6 Potenzielle Risiken

10.2.7 Punktionsablauf

10.2.8 Nachsorge/Kontrollen

10.2.9 Literatur

10.3 Venöse und arterielle Zugänge (peripher/zentral)

10.3.1 Einführung

10.3.2 Geräte und Techniken

10.3.3 Punktion peripherer Venen

10.3.4 Punktion von Arterien

10.3.5 Punktion zentraler Gefäße

10.3.6 Zusammenfassung

10.3.7 Literatur

10.4 Punktionen

10.4.1 Aszites

10.4.2 Pleuraerguss

10.4.3 Perikarderguss

10.4.4 Gelenke

10.4.5 Flüssigkeitsansammlungen in den Weichteilen

10.4.6 Abszesse

10.4.7 Literatur

10.4.8 Weiterführende Literatur

Teil IV Erweiterte Notfallsonografie

11 Einleitung

11.1 Literatur

12 FAST-Aufbau: Trauma ABCDE

12.1 Einleitung

12.2 A=Airway (Atemweg)

12.2.1 Tubuslagekontrolle

12.2.2 Magenfüllung

12.3 B=Breathing ([Be-]Atmung, Ventilation)

12.3.1 Lungenkontusion

12.3.2 Frakturen des knöchernen Thorax

12.4 C=Circulation

12.4.1 Einleitung

12.4.2 Anatomie, Pathologie

12.4.3 Indikationen zur erweiterten sonografischen Traumadiagnostik

12.4.4 Sonografische Untersuchungstechniken bei der erweiterten Traumadiagnostik

12.5 D=Disability (Neurologisches Defizit)

12.6 E=Environment, Exposure (Beteiligung [weitere Verletzungen], Umgebung)

12.6.1 Allgemeines zur Fraktursonografie

12.6.2 Schulterluxation

12.6.3 Begleitverletzungen des Schultertraumas

12.7 Zusammenfassung

12.8 Literatur

13 Fokussierte Thoraxsonografie

13.1 Anatomie

13.2 Klinik

13.3 Indikationen und Fragestellungen

13.4 Sonografische Fragestellung

13.5 Sonografischer Untersuchungsgang und Normalbefund

13.5.1 Zugangswege

13.5.2 Normalbefund

13.6 Pathologie

13.6.1 Pleuraerguss

13.6.2 Pleuraempyem

13.6.3 Kompressionsatelektasen

13.6.4 Pneumothorax nach Punktionen, Traumen oder spontan

13.6.5 Lungenkonsolidierungen

13.6.6 Lungenödem – Interstitielles Syndrom

13.6.7 Sonografie der Weichteile und des knöchernen Thorax

13.7 Probleme, Fallstricke und Tipps

13.8 Zusammenfassung und Kommentar

13.9 Literatur

14 Notfallechokardiografie

14.1 Einleitung

14.1.1 Inhalte und Fragestellungen

14.1.2 Dokumentation

14.1.3 Literatur

14.2 Doppler/Messungen – Herzphysiologie

14.2.1 Funktionelle Anatomie und Hämodynamik

14.2.2 Längen-, Flächenmessungen und M-Mode

14.2.3 M-Mode: TAPSE, EPSS

14.2.4 Gewebe- und PW-Doppler

14.2.5 CW- und Farbdoppler

14.2.6 Literatur

14.3 Perikardtamponade

14.3.1 Klinik

14.3.2 Sonografische Fragestellungen

14.3.3 Sonografische Untersuchungsschritte

14.3.4 Probleme, Fallstricke und Tipps

14.3.5 Literatur

14.4 Sonografisches Volumenmanagement

14.4.1 Anatomie und Physiologie

14.4.2 Klinik

14.4.3 Indikationen und Fragestellungen

14.4.4 Sonografische Fragestellungen

14.4.5 Sonografische Untersuchungsschritte

14.4.6 Probleme, Fallstricke und Tipps

14.4.7 Literatur

14.5 Rechtsventrikuläre Dysfunktion (RVD) und Pulmonale Hypertonie (PH)

14.5.1 Lungen(arterien)embolie

14.5.2 Überdruckbeatmung, inkl. nicht invasive Beatmung (NIV)

14.5.3 Septischer Schock

14.5.4 COPD

14.5.5 Linksherzinsuffizienz mit konsekutiver RV-Dysfunktion und ACS mit Rechtsherzbeteiligung

14.5.6 Literatur

14.6 Linksventrikuläre Dysfunktion (LVD) – akute Linksherzinsuffizienz mit reduzierter (HFrEF) oder erhaltener (HFpEF) Auswurffraktion

14.6.1 Akute systolische LVD (Vorwärtsversagen)

14.6.2 Akute diastolische LVD (Rückwärtsversagen)

14.6.3 Kardiales Lungenödem

14.6.4 Literatur

14.7 Regionale Wandbewegungsstörung – ACS

14.7.1 Akutes Koronarsyndrom (ACS)

14.7.2 Myokarditis

14.7.3 Takotsubo-Syndrom

14.7.4 Literatur

14.8 Akute Klappendysfunktion – Mitralinsuffizienz, Aorteninsuffizienz und Aortenstenose

14.8.1 Mitralinsuffizienz (MI)

14.8.2 Aorteninsuffizienz (AI)

14.8.3 Aortenstenose (AS)

14.8.4 Mitralstenose (MS)

14.8.5 Trikuspidalinsuffizienz (TI)

14.8.6 Klappenersatz – Obstruktion oder Leck

14.8.7 Klappendysfunktionen im vergleichenden Überblick

14.8.8 Literatur

14.9 Aortendissektion

14.9.1 Klinik

14.9.2 Indikationen und Fragestellungen

14.9.3 Sonografische Fragestellungen

14.9.4 Sonografische Untersuchungsschritte

14.9.5 Probleme, Fallstricke und Tipps

14.9.6 Literatur

15 Fokussierte Abdomensonografie (FAS)

15.1 Einleitung

15.2 Akutes Abdomen: freies abdominelles Gas, pathologische abdominelle Flüssigkeit, Ileus

15.2.1 Freies abdominelles Gas

15.2.2 Pathologische Flüssigkeit

15.2.3 Ileus

15.2.4 Literatur

15.3 Appendizitis und Divertikulitis

15.3.1 Appendizitis

15.3.2 Divertikulitis

15.3.3 Infektbedingte Enterokolitis

15.4 Pfortader- und Mesenterialvenenthrombose

15.4.1 Anatomie

15.4.2 Pfortaderthrombose

15.4.3 Mesenterialvenenthrombose

15.4.4 Literatur

15.5 Steine: Gallengang und Ureter

15.5.1 Gallengang

15.5.2 Ureter

15.6 Bauchwand: Hernie, Einblutung

15.6.1 Einführung und Anatomie

15.6.2 Untersuchungstechnik

15.6.3 Hernien

15.6.4 Einblutung in die Bauchwand

15.6.5 Literatur

16 Fokussierte gynäkologische Sonografie

16.1 Einleitung

16.2 Klinik und Routinediagnostik beim gynäkologischen Notfall

16.3 Gynäkologische Notfalldiagnosen

16.3.1 Übersicht der akut lebensbedrohlichen Notfalldiagnosen

16.3.2 Weitere häufige Differenzialdiagnosen des gynäkologischen Notfalls

16.4 Methodik und Normalbefund der transabdominalen Sonografie in der Gynäkologie

16.4.1 Untersuchungsgang der gynäkologischen Notfallsonografie

16.4.2 Abdomensonografie im ersten Schwangerschaftstrimenon

16.5 Diagnostischer Algorithmus des gynäkologischen Notfalls in der allgemeinen Notfallambulanz

16.6 Sonografische Befunde akuter Notfalldiagnosen in der Gynäkologie und Frühschwangerschaft

16.6.1 Ektope Graviditäten

16.6.2 Abortus imminens, incipiens, incompletus; verhaltene Fehlgeburten; infizierter Abort in der Frühschwangerschaft

16.6.3 Adnextorsion

16.6.4 Ruptur oder Hämorrhagie einer Ovarialzyste

16.6.5 Raumforderungen der Adnexe während der Schwangerschaft

16.6.6 Tuboovarialabszess (TOA) und Adnexitis (PID)

16.6.7 Uterusmyome

16.7 Zusammenfassung

16.8 Literatur

17 Akutes Skrotum

17.1 Anatomie

17.2 Klinik

17.3 Indikation und Fragestellung

17.4 Sonografische Fragestellung

17.5 Sonografischer Untersuchungsgang und Normalbefund

17.6 Pathologie und sonografische Untersuchungsschritte

17.6.1 Hodentorsion

17.6.2 Nebenhoden- und Hodenentzündung

17.6.3 Hodentrauma

17.7 Probleme, Fallstricke und Tipps

17.8 Zusammenfassung

17.9 Literatur

18 Fokussierte muskuloskelettale Sonografie

18.1 Einführung

18.2 Geräte und Techniken

18.2.1 Sondenwahl

18.2.2 Farbdoppler

18.2.3 Punktionen

18.3 Grundlagen

18.4 Gelenksonografie

18.4.1 Hüftgelenk

18.4.2 Kniegelenk

18.4.3 Oberes Sprunggelenk

18.4.4 Ellbogengelenk

18.4.5 Schultergelenk

18.5 Frakturen

18.6 Muskelrupturen

18.6.1 Musculus gastrocnemius

18.6.2 Musculus quadriceps

18.7 Sehnenrupturen

18.7.1 Achillessehne

18.7.2 Rotatorenmanschette

18.8 Ligamentrupturen

18.8.1 Ligamente des oberen Sprunggelenkes

18.8.2 Ligamente des Knies

18.9 Muskuloskelettale Infektionen

18.10 Fremdkörper

18.11 Zusammenfassung

18.12 Literatur

19 Fokussierte Gefäßsonografie

19.1 Erweiterte Beinvenensonografie

19.1.1 Thrombophlebitis

19.1.2 Beckenvenenthrombose

19.1.3 Unterschenkelvenenthrombose

19.1.4 Tipps, Tricks und Fallstricke

19.2 Sonografie der Venen der oberen Extremität bei Thromboseverdacht

19.3 Erkrankungen der arteriellen Gefäße

19.3.1 Arterieller Verschluss der unteren Extremität

19.3.2 Periphere Aneurysmen

19.3.3 Arteriitis temporalis

19.4 Literatur

20 Kontrastverstärkte Sonografie im Notfall

20.1 Einleitung

20.2 Technische Anforderungen und praktische Anwendung der CEUS

20.3 Bisherige Anwendungen der CEUS bei Notfallpatienten

20.3.1 Leber

20.3.2 Niere

20.3.3 Milz

20.3.4 Pankreas

20.3.5 Sonstige Organe

20.4 Künftige Einsatzgebiete der kontrastverstärkten Sonografie im Notfall

20.5 Literatur

Teil V Klinische Pathways (Algorithmen)

21 Dyspnoe

21.1 Definition

21.2 Ätiologie

21.2.1 Respiratorische Insuffizienz

21.3 Klinische physikalische Diagnostik

21.3.1 Inspektion und Perkussion

21.3.2 Auskultation

21.4 Sonografische Fragestellungen

21.5 Pneumothorax

21.6 Pleuraerguss – Hämatothorax – Pleuraempyem

21.6.1 Ergussvolumen

21.6.2 Sonomorphologie

21.6.3 Kompressionsatelektasen

21.7 Pleuritis

21.8 Lungenödem – interstitielles Syndrom

21.8.1 B-Linien

21.8.2 Diffuses interstitielles Syndrom

21.9 Pneumonie

21.9.1 Sonomorphologie

21.9.2 Treffsicherheit

21.10 Lungenembolie

21.10.1 Sonomorphologie

21.10.2 Sensitivität

21.11 Lungenkontusion

21.12 Vorgehensweise

21.13 Datenlage gemäß Literatur

21.14 Literatur

22 Schock – Algorithmen

22.1 Definition

22.2 Stellenwert der Sonografie

22.2.1 Schock erkennen

22.3 Algorithmen

22.4 Literaturübersicht

22.5 Literatur

23 Brustschmerz

23.1 Allgemeines

23.2 Ursachen von Brustschmerzen

23.3 Anamnese/klinische Untersuchung/Diagnostik

23.4 Lebensbedrohliche Erkrankungen sofort erkennen

23.4.1 Akutes Koronarsyndrom

23.4.2 Perikardtamponade

23.4.3 Lungenembolie

23.4.4 Aortendissektion (akutes Aortensyndrom)

23.4.5 Pneumothorax/Spannungspneumothorax

23.4.6 Boerhaave-Syndrom (Ösophagusruptur)

23.5 Weitere systematische Abklärung

23.5.1 Herzerkrankungen

23.5.2 Pleuropulmonale Erkrankungen

23.5.3 Gastrointestinale Erkrankungen

23.5.4 Thoraxtrauma

23.5.5 Muskuloskelettale Syndrome („Chest-Wall Syndrome“)

23.5.6 Maligne Erkrankungen

23.6 Vorgehen bei sonografischen Normalbefunden

23.7 Zusammenfassung

23.8 Literatur

24 Koma – unklare Bewusstlosigkeit – Algorithmus

24.1 Definition

24.2 Stadien der Bewusstseinsstörung

24.3 Unklare Bewusstlosigkeit

24.4 Diagnose des erhöhten Hirndrucks

24.5 Algorithmus „Unklare Bewusstseinsstörung“

24.6 Literatur

25 Akutes Abdomen

25.1 Diagnostik – Prinzip

25.2 Sonografie in algorithmischer Diagnostik

25.3 FAS bei akutem Abdomen

25.3.1 Einsatz der FAS

25.3.2 FAS-Untersuchungsgang nach „Sono-Gesichtspunkten“

26 Polytrauma

26.1 A – Atemwegsmanagement und HWS-Stabilisierung

26.2 B – Beatmung/Ventilation

26.3 C – Circulation – Kreislauf und Blutungskontrolle

26.4 D – Disability

26.5 E – Exposure/Environment

26.6 Literatur

27 Reanimation

27.1 Diagnose und Behandlung potenziell reversibler Ursachen

27.1.1 Perikardtamponade

27.1.2 Fulminante Pulmonalarterienembolie

27.1.3 Pneumothorax

27.1.4 Hypovolämie

27.2 Differenzierung „Pseudo-EMD“ vs. „echte EMD“

27.3 Leitliniengerechte Einbindung der Sonografie in die Reanimationsmaßnahmen

27.4 Literatur

28 Abkürzungsverzeichnis

Anschriften

Sachverzeichnis

Impressum

Teil I Grundlagen

1 Kursbuchinhalt

2 Einführung

1 Kursbuchinhalt

J. Osterwalder, W. Blank, G. Mathis

1.1 Zertifikat Notfallsonografie

In diesem Buch finden Sie neben den Inhalten des Lernzielkatalogs für das Zertifikat Notfallsonografie (Kap. ▶ 6 bis Kap. ▶ 10.3) als Neuerung – auch im Sinne einer Weltpremiere – mehrere Kapitel (Kap. ▶ 11 bis Kap. ▶ 20) mit den wichtigsten Themen der erweiterten Notfallsonografie. Dazu existieren bereits teilweise entsprechende Kurse in den Ultraschall-Gesellschaften der 3 deutschsprachigen Länder. Ebenfalls neu werden am Schluss des Buches die häufigsten und klinisch relevantesten notfallmäßigen Situationen in 6 Algorithmen oder klinischen Pfaden zusammengefasst und parallel kurz beschrieben.

Die Applikationen, die für das Zertifikat Notfallsonografie verlangt werden, sind nachfolgend zusammengefasst:

Basisnotfallsonografie:

Gallensteine

Nierenaufstau und Blasenstatus

abdominales Aortenaneurysma

tiefe Venenthrombose (2 Regionen: V. femoralis communis und V. poplitea)

Punktionen (Gefäße, Pleuraerguss, Aszites, Gelenke, Abszess)

E-FAST

fokussierte Basisechokardiografie:

systolische Funktion (visuell und semiquantitativ: EPSS [e-point septal separation], MAPSE [Mitral Annular Plane Systolic Excursion], TAPSE [Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion])

Perikarderguss und einfache Tamponadezeichen im B-Bild (diastolischer Kollaps rechter Vorhof/Ventrikel, respiratorische Bewegungen des Vorhofseptums und volle V. cava inferior ohne respiratorische Schwankungen)

Rechtsherzbelastung (vergrößerter rechter Ventrikel, D-Zeichen und paradoxe Bewegung des Septums, verminderte TAPSE und volle V. cava inferior ohne respiratorische Schwankungen)

Volumenstatus und -reagibilität anhand von Durchmesser und respiratorischen Schwankungen der V. cava inferior

Die Details zum Konzept und Zertifikat Notfallsonografie finden Sie auf den Websites von DEGUM (http://www.degum.de), OEGUM (http://www.oegum.at) und SGUM (http://www.sgum.ch).

2 Einführung

J. Osterwalder

2.1 Definition

Die Sonografie ist ein anerkanntes bildgebendes Verfahren mit definierten Vor- und Nachteilen gegenüber anderen Methoden. In der Praxis hat sich neben der ursprünglichen formalen oder umfassenden Sonografie die Point-of-Care-Sonografie – bestehend aus 3 weiteren Bereichen: fokussierte, klinische und interventionelle Sonografie – etabliert. In Notfallsituationen haben alle 4 Anwendungen ihren Platz und Stellenwert. ▶ Tab. 2.1 gibt dazu einen Überblick.

Tab. 2.1

 Funktionelle Einteilung der Sonografie.

Anwendungsbereich

Klinische Situationen

Zweck

Inhalt/Fokus

Beispiele

Grenzen

Domäne

fokussiert (organbezogen)

Verdacht auf innere Blutungen, spezifische Pathologie eines einzelnen Organs

Entscheidungshilfe für Sofortmaßnahmen und weiteres Vorgehen

einzelne und binäre Fragestellungen (ja/nein)

freie intraperitoneale Flüssigkeit, Gallensteine

kein Ersatz für formale und umfassende Untersuchung, falsche oder unpräzise Fragestellung, keine Ausschlussdiagnostik

Notfallmediziner

Generalist

Spezialist mit Generalistenausbildung

klinisch (organ- und fächerübergreifend im Rahmen von Algorithmen/klinischen Pfaden)

Symptome/Befunde (Auswahl):

Kreislaufstillstand

Atemnot

Schock/Synkope

Koma

Schmerz

Trauma

Reanimation

Entscheidungshilfe für Sofortmaßnahmen und weiteres Vorgehen

Klärung oder Einengung von Differenzialdiagnosen im Rahmen notfallmedizinischer Algorithmen oder „klinischer Pfade“

Differenzierung von:

Schock

Atemnot

Koma

Trauma

kein Ersatz für formale und umfassende Untersuchung, gültig nur innerhalb von Algorithmen oder „klinischen Pfaden“

Notfallmediziner

Generalist

Spezialist mit Generalistenausbildung

formal (umfassend)

alle Situationen mit Sonografieindikationen

reine Diagnostik

komplette Untersuchung eines Organs, einer Region oder einer physiologischen Einheit mit Ein- und Ausschlussdiagnose

Tumorsuche im Abdomen, pränatales Screening

methodische Grenzen

Spezialist

Notfallmediziner und Generalist mit Spezialistenausbildung

interventionell

invasive Verfahren

Erhöhung der Treffsicherheit, Erhöhung der Sicherheit und Vermeiden von Komplikationen

Lokalisation von Punktionsstellen, Führung der Punktionsmittel, Lokalisation von FK und Hilfestellung bei Entfernung

zentrale Gefäßzugänge, Nervenblock

technische Grenzen (Luft, Knochenbarriere für US-Wellen)

Notfallmediziner

Generalist

Spezialist

FK: Fremdkörper, US: Ultraschall

Merke

Unter Notfallsonografie (NFS) versteht man die fokussierte Anwendung der Ultraschalluntersuchung im Rahmen einer organ- und fächerübergreifenden Bedside-Evaluation sowie Behandlung von Notfallpatienten. Dabei unterstützt die Sonografie das Behandlungsteam bei schwierigen Entscheidungen, risikoreichen invasiven Verfahren, beim Monitoring von bestimmten Vitalparametern und bei der Kontrolle von Erstmaßnahmen.

Die NFS ist keine neue Disziplin per se und will keine neuen Techniken einführen. Sie vereint vielmehr alle notfallrelevanten Elemente der etablierten Ultraschallbereiche, wie z.B. Abdominal-, Thorax-, Bewegungsapparat-, Gefäßsonografie und Echokardiografie, unter einem Dach. Der Unterschied zur klassischen Sonografie liegt in der Zielsetzung, d.h. einem streng fokussierten und auf das Individuum zugeschnittenen, problemorientierten Ansatz, der die engen Fachbereichsgrenzen überschreitet, sowie in der Integration des Ultraschalls in die körperliche Untersuchung. Die damit gewonnenen Zusatzinformationen erleichtern dem Behandlungsteam erste dringliche Entscheidungen.

2.2 Einbindung in Stufenplan

Wie bereits erwähnt, ist die NFS Teil der klinischen Untersuchung sowie des Monitorings und Führungsinstrument bei schwierigen und gefährlichen Punktionen. Sie folgt dem etablierten diagnostisch-therapeutischen Stufenplan der Notfallmedizin.

2.2.1 Stufe 1

In der ersten Stufe geht es um die nach Prioritäten geordnete schnelle Beurteilung und Behandlung lebensbedrohlicher Zustände (primäres ABCDE). Primäres ABCDE bedeutet Kontrolle über Airway, Breathing, Circulation, Disability und Exposure. Dabei liefert die NFS grundlegende morphologische und funktionelle Zusatzinformationen, die in der Regel der klinischen Untersuchung verborgen bleiben. Der Anwender ist in der Lage, anatomische Veränderungen und pathophysiologische Zusammenhänge in Echtzeit bildlich darzustellen und zu verstehen. Diese Darstellungen schaffen ideale Voraussetzungen für wichtige diagnostisch-therapeutische Entscheidungen in Akutsituationen. Ziel ist die Stabilisierung von Patienten in kritischen Zuständen. Die NFS hilft dem erstbehandelnden Arzt aber auch bei der Entscheidung, jemanden mit größerer Erfahrung oder einen weiteren Fachbereich unverzüglich hinzuzuziehen und erste Maßnahmen einzuleiten, bis die Unterstützung eintrifft. Diese Vorgehensweise impliziert, dass die Sonografie in Notfallsituationen keineswegs eine formale Untersuchung durch den Spezialisten zu einem späteren Zeitpunkt ersetzt.

2.2.2 Stufe 2

Auf das primäre ABCDE folgt die 2. Stufe in Form einer vertiefenden, sekundären Diagnostik und Therapie. Auch hier trägt die Sonografie wesentlich zur Effizienz des klinischen Managements bei. Sie hilft bei der Diagnostik, der morphologischen und pathophysiologischen Differenzierung von Symptomen und Befunden, beim Monitoring/Kontrolle von wichtigen physiologischen Funktionen und Therapien sowie bei der Durchführung invasiver Verfahren.

2.2.3 Klinischer Kontext

Im Zentrum der NFS steht die Integration der sonografischen Befunde in das praktische Management von Notfallpatienten. Voraussetzung ist die Übersetzung von klinischen Problemstellungen in sonografische Fragestellungen, die Interpretation der Befunde unter Berücksichtigung des gesamten klinischen Kontextes sowie der sich daraus ergebenden Maßnahmen ( ▶ Abb. 2.1).

Notfallsonografie im klinischen Kontext.

Abb. 2.1

Merke

Die NFS ist somit keine isolierte Bildgebung, die im Ultraschalllabor getrennt vom behandelnden Arzt durchgeführt werden soll, sondern ein integrativer Bestandteil der klinischen Untersuchung, Beurteilung und Behandlung von Patienten. Mit anderen Worten sprechen wir von ultraschallunterstützter körperlicher Untersuchung (nach Rettenmaier), ultraschallgestütztem Monitoring und ultraschallgeführten Interventionen.

Teil II Wie funktioniert der Ultraschall?

3 Einführung

4 Basisknopfologie (B-Bild/M-Modus)

5 Erweiterte Knopfologie (Farb-, PW-, CW-Doppler)

3 Einführung

B. Hoffmann

Die Sonografie ist ein wichtiger Bestandteil der Notfallmedizin. Es ist ein nahezu ideales Bildgebungsverfahren: Es kann durch seine zunehmende Mobilität zum labilen Patienten gebracht werden, und wird parallel zu anderen stabilisierenden klinischen Maßnahmen angewendet. Medizinischer Ultraschall ist ein strahlenexpositionsfreies und nicht invasives Bildgebungsverfahren, das bei Änderung der klinischen Situation fast beliebig und sehr risikoarm wiederholt werden kann.

Da der Notfallmediziner sozusagen der „Tausendsassa“ der Medizin ist, wird erwartet, dass auch sehr verschiedene Ultraschallanwendungen durchgeführt werden können. Diese Vielfalt von Untersuchungsmöglichkeiten bedeutet, dass Grundlagen des Ultraschalls gut beherrscht werden müssen: In der meist zeitlich begrenzten Behandlungsphase des Notfalls müssen klare und wiederholbare Schallergebnisse erzielt werden, da diese sofort in die Notfallbehandlung mit eingebracht werden.

In den folgenden Kapiteln werden allgemeine Grundlagen und relevante technische Aspekte des Ultraschalls erläutert, die den Verlauf der Ultraschalluntersuchung widerspiegeln:

Auswahl des Gerätes

Auswahl der Sonde

Geräteinstellung

Bildmanipulation

Messungen

Dokumentation

3.1 Geräte

Die Sonografie in der Notfallmedizin wird „zum Patienten“, d.h., moderne Ultraschallgeräte müssen portabel, batterie- und rechnereffizient sein, um in der Notfallambulanz ständig von Patient zu Patient gebracht werden zu können. Das ideale Gerät hat daher eine sehr kurze Start-up-Zeit, langen Batterie- oder Akkubetrieb und ist robust und pflegeleicht. Mehrere Anbieter haben Geräte entwickelt, die leicht manövrierbar sind und vereinfachte Bedienung und Dateneingabe ermöglichen ( ▶ Abb. 3.1). Neueste Trends gehen dahin, dass tragbare Ultraschallsonden mit Software an Handys oder Tablets angeschlossen werden und entstehende Daten über gesichertes WLAN und Dokumentationssysteme (Picture Archiving and Communication System, PACS oder Vendor neutral Archiving, VNA) in die Krankenakte weitergeleitet werden. Dieser, gerade in der anglo-amerikanischen Notfallmedizin praktizierte „Workflow“ hat sich in den letzten Jahren dort sehr verbreitet und wird als zeitsparend und effizient empfunden.

Merke

Notfallsonografiegerät – ideale Eigenschaften

portabel

schnelle Start-up-Zeit

small Footprint (um auch in kleinere Räume zu passen)

hohe Bildqualität, sinnvolle Schallkopfauswahl

lange Batterielaufzeit

einfache Bedienung mit intuitivem Interface

Datenübertragung in PACS/VNA über WLAN

Notfallsonografiegeräte.

Abb. 3.1

Abb. 3.1a Tablet-Ultraschallgerät, hier auf schmalem Stand eingesetzt, mit integriertem WLAN-Anschluss und Touchscreen. Batteriebetriebszeiten liegen im Bereich von mehreren Stunden.

Abb. 3.1b Ultraschallgerät mit integriertem WLAN-Anschluss und Touchscreen, Batterie.

4 Basisknopfologie (B-Bild/M-Modus)

B. Hoffmann

4.1 Definition Ultraschall

Diagnostischer Ultraschall basiert auf den komplexen Prinzipien mechanischer Wellen und piezoelektrischen Eigenschaften von Kristallen. Mechanische Wellen entstehen, wenn eine elektrische Wechselspannung auf ein Kristall angelegt wird. Das Kristall beginnt im Rhythmus der Wechselspannung zu schwingen und erzeugt mechanische Wellen. Je nach angelegter Wechselspannung entstehen verschiedene Wellenlängen und Frequenzen.

Vereinfacht gesagt: Schall ist der Übergang von mechanischer Energie, erzeugt von einer vibrierenden Quelle (Schallkopf), der sich durch ein Medium verbreitet. Ultraschall ist Schall mit einer Frequenz über dem menschlichen Hörbereich von 20kHz.

Frequenzen in der medizinischen Sonografie liegen im Bereich von 1–40MHz. Sie befinden sich also weit oberhalb des menschlichen Hörfrequenzbereiches. In der Notfallmedizin werden Frequenzen von 1–17MHz angewendet.

Piezoelektrische Kristalle haben die Eigenschaft sich auszudehnen und zusammenzuziehen (vibrieren), wenn sie einer Wechselspannung ausgesetzt sind. Ein sehr kurzer Schallpuls (1µs) wird dabei vom Gerät an das Kristall weitergegeben, dieses vibriert, erzeugt einen Schallpuls, der nun in das Gewebe eingeschallt wird.

Die synthetischen Kristalle der heutigen Ultraschallmaschinen werden so hergestellt, dass sie in den Frequenzen des diagnostischen Ultraschalls vibrieren und Schallpulse in medizinischen Ultraschallfrequenzen erzeugen.

4.2 Bildentstehung

4.2.1 Schallwellenausbreitung und -rückempfang

Nachdem der Schallkopf wenige Ultraschallwellen innerhalb einer Mikrosekunde ausgesendet hat (5/µs für Schallköpfe mit 5MHz), wird keine weitere Elektrizität auf das Kristall übertragen. Für ca. 100–300µs wird der Schallkopf jetzt auf „Empfang“ umgestellt, um die vom Gewebe zurückkehrenden Schallwellen aufzunehmen. Diese Echos treffen auf das piezoelektrische Element, bringen es zum Vibrieren und erzeugen eine Wechselspannung. Die erzeugte Energie wird zum Ultraschallcomputer gesendet.

4.2.2 Grundlagen der B-Bild-Entstehung

Die eigentliche Bildentstehung hängt von der Ausbreitung der Schallwellen im menschlichen Gewebe ab und folgt den Wellengesetzmäßigkeiten. Wellen bewirken Druckänderungen im durchlaufenden Gewebe und ihre Geschwindigkeit (c) ist proportional zu ihrer Frequenz (ƒ) und Wellenlänge (λ).

c=f×λ

Frequenz und Wellenlänge werden vom Untersucher festgelegt, wenn der entsprechende Schallkopf ausgewählt wird ( ▶ Abb. 4.1).

Darstellung der Wellenlänge.

Abb. 4.1

Auch die Dichte des zu schallenden Gewebes beeinflusst die Ausbreitungsgeschwindigkeit; als mittlere Werte werden ca. 1470–1570m/s angenommen. Die Zusammensetzung und Dichte des geschallten Gewebes und gewählte Wellenlänge und Stärke des zurückkehrenden Schalls beeinflussen dabei die Bildgebung.

Wie zuvor schon bemerkt, sind Schallwellen, die sich durch das Gewebe verbreiten und dabei zurück zum Schallkopf reflektiert oder gestreut werden, für die Bildentstehung verantwortlich. Sie werden Echos genannt. Das Ultraschallgerät ist dabei mithilfe komplexer Algorhithmen in der Lage, diese zurückgekehrten und durch das Gewebe veränderten Echos in entsprechende Bildinformationen umzusetzen. Es erstellt hochauflösende zweidimensionale Bilder in verschiedenen Grautönen (Brightness), die als B-Bilder oder B-Mode (Brightness Mode) bezeichnet werden.

In der Abdomensonografie werden für die Bildgebung ca. 256 Grauabstufungen verwendet, im Echo weniger, da kontrastreichere Darstellungen bevorzugt werden. Die Abstufungen der Grauwerte werden als „Dynamic Range“ bezeichnet.

Signale, die „schnell“ zurückempfangen werden, werden oberflächennahen Strukturen zugeteilt, Signale, die „später“ zurückgesendet werden, tieferen Strukturen ( ▶ Abb. 4.2).

Schallausbreitung und B-Bild.

Abb. 4.2 Links zeigt sich die Echoausbreitung im Gewebe, rechts die entsprechende B-Bild-Einstellung. Oberflächennahe Strukturen werden zuerst vom Schall durchlaufen und im Bild in Schallkopfnähe dargestellt (rechts).

Je nach Dichte des Gewebes und Änderung der Dichte zwischen verschiedenen Gewebeschichten werden Schallwellen reflektiert, gestreut, absorbiert oder hindurchgelassen (Transmission). Andere Formen der Wellenänderung, die auch beim Ultraschall stattfinden, sind die Brechung, Beugung und Interferenz von Schallwellen ( ▶ Abb. 4.3). Diese Metamorphose der eingestrahlten Ultraschallwellen ergibt typische Schallmuster, die wiederum Hinweise auf normale oder pathologische Befunde für z.B. Haut und Bindegewebe, Muskeln, Organparenchym von Leber, Nieren oder Milz geben können.

Schallwellen werden auch proportional zu ihrer Frequenz im Gewebe abgeschwächt und in Wärmeenergie umgewandt. Als Grundregel kann man bei einer Signaldynamik für 100dB ca. 3dB/cm Schalldämpfung für eine 3MHz-Frequenz und 10dB/cm bei einer 10MHz-Frequenz annehmen. Je stärker das zu schallende Gewebe reflektiert, desto mehr schwächt es die Schallwellen ab.

Die Eindringtiefe des Ultraschalls und dessen Bildauflösung hängt also von der Länge der eingestrahlten Schallwellen und der Zusammensetzung des Gewebes ab. Die für die Diagnostik nutzbare Eindringtiefe beträgt ca. 200 Wellenlängen.

Als Grundregel kann man demnach eine inverse Beziehung von Eindringtiefe und Frequenz annehmen ( ▶ Abb. 4.4). Je höher die Frequenz, desto geringer die Eindringtiefe des Schalls, aber desto besser die Bildauflösung.

Ultraschallartefakte.

Abb. 4.3 Absorption, Reflexion, Streuung und Refraktion.

Inverse Beziehung von Eindringtiefe und Auflösung von Ultraschallwellen.

Abb. 4.4

Wie wirkt sich diese Erkenntnis auf die Schallkopfauswahl aus?

4.3 Schallsonden

Schallsonden oder -köpfe werden nach ihrer Frequenz und der Anordnung der piezoelektrischen Kristalle eingeteilt ( ▶ Abb. 4.5, ▶ Abb. 4.6). In der Notfallmedizin werden Schallköpfe mit niedrigerer Frequenz als Konvex- oder Sektorsonde, und solche mit höherer Frequenz als Linearsonde eingesetzt. In der Frühschwangerschaft werden intrakavitäre Sonden verwendet, die mikrokonvex sind.

Ultraschallsonden.

Abb. 4.5

Abb. 4.5a Konvexsonde.

(Quelle: Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009)

Abb. 4.5b Linearsonde.

(Quelle: Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009)

Abb. 4.5c Sektorsonde.

(Quelle: Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009)

Häufig eingesetzte Sonden in der Notfallsonografie.

Abb. 4.6

4.3.1 Konvexsonde

Die Konvexsonde (Curved Array) ist ein Schallkopf, der vor allem für tiefere Strukturen geeignet ist und Echos radiär ausstrahlt. Die piezoelektrischen Elemente sind bogenförmig angeordnet und wirken in Frequenzen von 3,5–7MHz. Dabei beträgt die axiale Grundauflösung ca. 0,5–1mm. Für verbesserte Bildauflösung werden für Konvexsonden oft zusätzliche Schalltechnologien, z.B. Tissue harmonic Imaging (THI) oder Compound Imaging, eingesetzt. Bei THI wird der Schallempfang auf das Doppelte der ausgesendeten Grundfrequenz umgestellt, was zur Reduzierung von Artefakten aus tieferen Gewebeschichten führt. Beim Compound Imaging werden zusätzliche Strahlenbündel, die nicht radiär verlaufen, zur Bildentstehung eingesetzt, was die Bildqualität verbessert und Artefakte reduziert.

4.3.2 Mikrokonvexsonde

Kleinere Konvexsonden oder Sonden mit kleinerer Schallkopfoberfläche werden in der Pädiatrie eingesetzt. Sie haben höhere Schallfrequenzen mit besserer Auflösung (4,5–9MHz), da weniger Tiefeneindringung benötigt wird. Noch kleinere Schallköpfe werden für intrakavitäre Sonden in der Frühschwangerschaft eingesetzt ( ▶ Abb. 4.5).

4.3.3 Linearsonde

In Linearsonden sind die Schallelemente parallel zur geraden Schallkopfoberfläche angelegt und mit Frequenzen von 7–11MHz oder 9–18MHz ausgestattet. Die besten Schallergebnisse werden für Gewebe bis zu 5cm Tiefe erreicht. Bei einer Frequenz von 10MHz ergeben sich Auflösungen von bis zu 0,15–0,4mm. Häufige sonografische Anwendungen in der Notfallmedizin sind Gefäßpunktion, Pleura, Augennotfälle, Abszess und Bindegewebe-Ultraschall, ultraschallgesteuerte Punktionen von Gelenken, Lumbarpunktion oder fokussierte Untersuchungen zur Frage der Venenthrombose ( ▶ Abb. 4.5, ▶ Abb. 4.6).

4.3.4 Sektorsonde

Die Sektorsonden haben eine punkt- oder kreisförmige Anordnung der piezoelektrischen Elemente. Die Aktivierung der Elemente erfolgt pulsiert und Echoausbreitung entsteht sektorförmig in einem Winkel von ca. 90° ( ▶ Abb. 4.5). Da niedrige Frequenzen von 1,5–4,5MHz eingesetzt werden und nur eine relativ schmale Aufsatzfläche für den Schallkopf benötigt wird, ist diese Sonde besonders für die Echokardiografie geeignet.

4.4 Bildeinstellungen

4.4.1 B-Mode

Die Amplituden der zurücklaufenden Echos werden als Lichtpunkte auf einem zweidimensionalen Bild proportional der Intensität ihrer elektrischen Signale angegeben. Wie schon in Kap. ▶ 4.2 erläutert, werden zurückreflektierte Schallwellen dabei nach ihrer Rückkehrzeit verschiedenen Gewebetiefen zugeteilt und entsprechend ihrer Energie verschiedenen Grautönen. Echos von 1cm Tiefe benötigen 10µs, Echos aus 20cm Tiefe 300µs Rücklauf. Unterschiede in den Grautönen (Brightness Scale) werden vor allem von Impedanzsprüngen und Reflexionen erzeugt. Impedanzsprünge erfolgen, wenn Gewebe mit heterogener Dichte und Schalleigenschaften Echos reflektiert. Je weniger Impedanzunterschiede ein Gewebe hat, desto homogener ist es, reflektiert deshalb weniger Echos und erscheint in dunkleren Grautönen im B-Bild und umgekehrt ( ▶ Abb. 4.7).

Impedanzunterschiede im Gewebe.

Abb. 4.7

Abb. 4.7a Wenige Impedanzsprünge mit dunklerem B-Bild (Ellbogen mit Ödem und Abszess; Pfeil).

Abb. 4.7b Bindegewebe mit Impedanzsprüngen (=dichteres Gewebe mit helleren Grautönen) und darunter liegendem Periost (Pfeile).

Abb. 4.7c Beschreibungsvorschlag für Ultraschallbilder.

(Quelle: Dr. Jörg Bönhof, Wiesbaden)

4.4.1.1 Schnittebenen

Damit die Untersuchungstechnik und Darstellung des Befundes gut nachvollziehbar ist, wird die angewandte Position der Schallsonde mit einer standardisierten Nomenklatur für Schnittebenen angegeben. So wird etwa die Aorta im Sagittal- und Querschnitt geschallt, die Nieren dagegen in der koronaren Ebene (Flankenschnitt längs). Als universale Regel gilt wie bei allen bildgebenden Untersuchungen, dass das Zielgewebe in mehreren Ebenen untersucht werden muss. Die konventionellen Untersuchungstechniken und Schnittebenen für die einzelnen Indikationen des Notfallschalls werden in den jeweiligen Kapiteln erläutert. Der Untersucher sollte bei der Annotation der Bilder darauf achten, eine klare Beschreibung der angewendeten Schnittebenen zu dokumentieren.

4.4.1.2 Bildoptimierung: Tiefe, Zoom, Gain, Time Gain Compensation

Häufige Manöver zur Bildoptimierung sind Manipulationen der Schalltiefe, des Fokus, des Zoom und der Bildverstärkung (Gain). Das im Mittelpunkt der Untersuchung stehende Gewebe wird in die Bildmitte eingestellt; dies kann man durch Anpassung der Tiefenregulation und Manipulation der Sonde erreichen. Weitere Vergrößerungen können danach mit der Zoom-Funktion erreicht werden. Die Bildverstärkung (Gain) wird manipuliert, um die Zahl der erscheinenden Grautöne zu optimieren. Gain entspricht der Helligkeit (Intensität) des empfangenen Schalls und kann auf- oder abreguliert werden. Es ist im einfachsten Sinne mit der Lautstärke von Sprache oder Musik zu vergleichen: Es sollte nicht zu leise, aber auch nicht zu laut sein. Je mehr Grautöne (und je weniger extrem Weiß oder Schwarz) im Bild dargestellt wird, desto differenzierter kann das Zielgewebe begutachtet werden. Für manche Gewebe mit heterogenen Dämpfungen des Schalls in Ober- oder Unterschicht werden unterschiedliche Verstärkungen für oberflächennahe oder -ferne Gewebeschichten benötigt. Eine homogene Helligkeit des B-Bildes kann hier mit der stufenförmigen Regulation des Gain in verschiedenen Bildzonen erreicht werden. Diese Funktion nennt man Time Gain Compensation (TGC, ▶ Abb. 4.8).

Time Gain Compensation (TGC).

Abb. 4.8

Abb. 4.8a TGC zu gering, der schallkopfferne Bereich (unten im Bild) ist zu dunkel.

(Quelle: Delorme S, Debus J. Duale Reihe, Sonographie. 2. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2005)

Abb. 4.8b TGC optimal, der schallkopfferne Bereich ist genauso hell wie der schallkopfnahe Bereich. Das echoarme Zwerchfell (Pfeile) lässt sich jetzt deutlicher darstellen. Die dorsal angrenzende stark echogene Linie entspricht dem Eintrittsreflex in die Lunge.

(Quelle: Delorme S, Debus J. Duale Reihe, Sonographie. 2. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2005)

Abb. 4.8c TGC zu hoch, der schallkopfferne Bereich ist zu hell.

(Quelle: Delorme S, Debus J. Duale Reihe, Sonographie. 2. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2005)

4.4.1.3 Artefakte des B-Bildes

Artefakte sind ein ganz normaler Bestandteil der Ultraschalldiagnostik, da sie auch auf den Gesetzen der Wellenoptik basieren. Echos werden an starken Reflektoren zurückreflektiert, abgebogen oder reverberiert; an kleineren Strukturen werden sie gestreut. Artefakte sind sehr vom Einfallswinkel des Echos abhängig. Sie sind eine sehr dynamische Erscheinung, die sich mit Schallkopfmanipulation verändern oder auslöschen lässt. Je mehr Erfahrung der Untersucher hat, desto hilfreicher wird die Einbeziehung und Beurteilung sonografischer Artefakte ( ▶ Abb. 4.9).

Wichtige Ultraschallartefakte.

Abb. 4.9

Abb. 4.9a Schallschatten. Echofreier Streifen dorsal eines Gallensteins (Pfeil).

(Quelle: Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009)

Abb. 4.9b Distale Schallverstärkung. Echodichter Streifen im Lebergewebe dorsal einer Zyste (Pfeil).

(Quelle: Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009)

Abb. 4.9c Randschatten (Pfeil) an der Gallenblase.

(Quelle: Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009)

Schallschatten

Schall wird hinter stark reflektierenden oder dämpfenden Geweben nicht weitergeleitet. In der B-Bild-Entstehung werden diesen „energiearmen“ oder „-leeren“ Bereichen wenige oder keine Energiemengen (Brightness) zugeordnet – sie erscheinen schwarz. Klassische Beispiele sind Gallenstein, Knochen oder Konkremente ( ▶ Abb. 4.10a).

Schallverstärkung

Gewebe, das hinter schwach dämpfenden oder reflektierenden Strukturen liegt, wird übermäßig hell dargestellt, da weniger Schallwellenenergie als erwartet proximal abgeschwächt wurde. Beispiele sind Strukturen unterhalb von Zysten oder andere flüssigkeitsgefüllte Strukturen, wie Gallen- oder Harnblase ( ▶ Abb. 4.10a).

Randschatten

Randschatten entstehen, wenn Echos tangential auf gebogene oder runde reflektierende Gewebe treffen. Beispiele sind Randschatten von Gallen- oder Harnblasenwand oder der Nierenkapsel ( ▶ Abb. 4.10b).

Artefakte des B-Bildes.

Abb. 4.10

Abb. 4.10a Schallverstärkung (weißer Pfeil) und durch Gallensteine entstehende Schallschatten (schwarzer Pfeil).

Abb. 4.10b Randschatten (weiße Pfeile).

Reverberationen

Dieses Artefakt entsteht, wenn Echos zwischen parallel liegenden Gewebeschichten hin- und zurückreflektiert werden. Die „reverberierenden“ Artefakte benötigen mehr Zeit, um zum Schallkopf zurück zu gelangen und werden mit jedem „Reverberationszyklus“ in tiefere Gewebe eingeblendet. Ein klassisches Beispiel für Reverberationsartefakte ist die Pleura ( ▶ Abb. 4.11).

Reverberationsartefakt.

Abb. 4.11 Von der Pleura (dicker weißer Pfeil) gehen Reverberationsartefakte aus (dünne Pfeile).

4.4.2 M-Mode

M-Mode (M=Motion) zeichnet die über die Zeit hinweg auf . Es wird dabei eine sehr gute zeitliche Auflösung erreicht. Der Untersucher platziert den Strahl innerhalb des B-Mode-Sektors auf der gewünschten Stelle und aktiviert ihn. Der M-Mode wird in der Notfallsonografie vor allem bei der Echokardiografie zum Messen von Ventrikeldurchmessern oder Bewegungen der Herzklappen, oder zur Messung des Vena-cava-inferior-Kollapses angewendet.

M-Mode-Messung des linken Ventrikels.

Abb. 4.12

Abb. 4.12a Schema mit Einzeichnung des enddiastolischen (LVEDD) und endsystolischen (LVESD) linksventrikulären Durchmessers sowie der enddiastolischen Dicke des Septums (SE) und der posterioren Wand (PO). RV: enddiastolischer Durchmesser des rechten Ventrikels.

(Quelle: Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 6. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2017)

Abb. 4.12b Beispiel eines Herzgesunden. Der enddiastolische Durchmesser (größerer Doppelpfeil) wird zu Beginn des QRS-Komplexes im EKG gemessen, der endsystolische Durchmesser entweder zum Zeitpunkt der maximalen Einwärtsbewegung des Septums oder der posterioren Wand.

(Quelle: Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 6. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2017)

4.5 Übersicht einiger Geräteeinstellungen

▶ Tab. 4.1 zeigt eine Übersicht einiger Einstellungen von Ultraschallgeräten.

Tab. 4.1

 Ultraschallgerät – Einstellungen (Übersicht).

Funktion

Bedeutung

Power; Ein/Aus

Kaltstart

Aus- und wieder Einschalten kann wie bei einem Computer zur Wiederherstellung der „Start-up“-Grundeinstellung des Gerätes führen.

Schlafmodus/Sleepmode

Warmstart

erlaubt schnellen Start des Gerätes innerhalb weniger Sekunden

benötigt nur wenig Energie/Batterie

Viele Geräte stellen sich automatisch in den Schlafmodus um, wenn sie für einige Zeit nicht benutzt wurden.

Gain

Echointensität bestimmt die Helligkeit des Bildes.

verändert gesamte Helligkeit des Bildes

TGC

Stufengain=tiefenselektive Verstärkung/Helligkeitsausgleich

Measure/Caliper

Messungen

Starten und Beenden der Anwendungsmessfunktionen

Tiefe

Einstellen der Bildtiefe

Oft durch eine Doppelfunktion an einem Schalter belegt:

Steht die Anzeige auf „Tiefe“, dient der Knopf zum Einstellen der Bildtiefe.

Ist der Knopf gedrückt und die Anzeige „Zoom“ aktiviert, dient er zum Einstellen des Vergrößerungsfaktors.

Zoom

Vergrößerung des Originalobjektes in einem vorbestimmten Bereich

Fokus

Bereich der besten Ortsauflösung= Bildschärfe

Ändern der Fokusposition

verbessert die laterale Auflösung des Bildes in einem bestimmten Bereich, wenn fokussiert

im Allgemeinen im unteren Bilddrittel einstellen

Freeze

Fixieren eines Bildes (Bildeinfrierung) bzw. Aufheben der Fixierung

Nach Fixierung kann eine Messung durchgeführt werden.

Speichern

Speichern von Bilddateien oder Videos im voreingestellten Bildformat im Standardverzeichnis auf der internen Festplatte

Dynamikbereich

Einstellen der Kontrastauflösung eines Bildes, durch Komprimieren oder Vergrößern des Grauanzeigebereichs in dB

Grauwertabstufung verstellbar; ca. 50–100dB

Hohe Werte ergeben ein weicheres Bild, tiefere ein kontrastreiches Bild (schwarz-weiß).

4.6 Literatur

[1] Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009

[2] Delorme S, Debus J. Duale Reihe, Sonographie. 2. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2005

[3] Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012

5 Erweiterte Knopfologie (Farb-, PW-, CW-Doppler)

B. Hoffmann

5.1 Grundlagen des Doppler-Ultraschalls

Doppler-Ultraschall basiert auf komplexen physikalischen Gesetzen, mit denen man Teilchen- (z.B. Erythrozyten im Blut) oder Gewebegeschwindigkeiten messen und berechnen kann.

Der Bezeichnung „Doppler“ geht auf Andreas Christian Doppler zurück, einen österreichischen Mathematiker und Physiker, der im Jahre 1842 den „Doppler-Effekt“ beschrieb. Er beobachtete, dass die Frequenz oder Wellenlänge eines Echos von der relativen Geschwindigkeit der Echoquelle zum Beobachter abhängig ist.

Es wurde erkannt, dass die Schallwellen von einer Quelle, die sich auf den Empfänger zubewegt, ihn passiert oder sich vom Empfänger wegbewegt, mit anderen Frequenzen beim Empfänger ankommen als sie ursprünglich ausgesendet wurden. Im Vergleich zur ausgesendeten Frequenz wird die empfangene Frequenz als höher wahrgenommen, wenn sich die Quelle dem Empfänger nähert. Beim Passieren wird sie als gleichwertig und beim Wegbewegen vom Beobachter als tiefere Frequenz empfangen. Dies trifft nicht nur für den Schall zu, sondern auch für Lichtfrequenzen von Sternen, die sich auf die Erde zu- oder von ihr wegbewegen. Dabei gilt, dass der „Doppler-Shift“ umso größer ist, je schneller die Geschwindigkeit des Objektes ist.

Merke

Vereinfacht gesprochen werden mit Doppler-Ultraschall Frequenzänderungen von sich bewegenden Teilchen (z.B. Erythrozyten) oder sich bewegenden Geweben (Tissue-Doppler) gemessen. Diese Frequenzänderungen sind von der Geschwindigkeit der Teilchen und dem Einfallswinkel (also der Position des „Hörenden“ relativ zur Richtung der Teilchen oder des Gewebes) abhängig.

v=

Die „Dopplergleichung“ beschreibt die Beziehung von Frequenz (f) der ausgesendeten Schallwellen, Winkel (α) zwischen Schallwellenrichtung und Bewegungsrichtung der Teilchen und entsprechenden Frequenzänderungen (Δf) in Bezug zur Teilchengeschwindigkeit (v). Diese Gleichung hat eine Cosinusfunktion; für die Praxis bedeutet das, dass der Einfallswinkel der Dopplerschallwelle relativ klein sein sollte, da der Kosinus von 0°=1 und von 90°=0 ist. In der Regel sollte man Einfallswinkel über 45° vermeiden, da die Fehlerquelle der Messungen zu hoch ist.

5.2 Continuous-Wave Doppler und Pulsed-Wave Doppler

Messungen können durch Dopplersignale durchgeführt werden, der als pulsierender oder kontinuierlicher Schallstrahl ins Gewebe geleitet wird (Pulsed-Wave Doppler oder Continuous-Wave Doppler). Beim Pulsed-Wave Doppler (PW-Doppler) werden Daten von einem vorbestimmten Ort aufgenommen, beim Continuous-Wave Doppler (CW-Doppler) werden Daten vom gesamten longitudinalen Verlauf dieses einzelnen Schallstrahls weitergeleitet. In beiden Fällen wird die Information des Einzelschallstrahls als fortlaufende Spektralwelle dargestellt ( ▶ Abb. 5.1). Werden mehrere Messungen gleichzeitig durchgeführt, werden mehrere Schallstrahlen gleichzeitig in ein vorbestimmtes Schallfenster gesendet, und die gewonnenen Daten dabei simultan über einer vorbestimmten Fläche aufgezeigt. Entsprechende Messwerte werden in Farbtöne kodiert (farbkodierter Doppler) und können Richtung, Intensität und Geschwindigkeit des gemessenen Flusses anzeigen.

PW- und CW-Doppler

Abb. 5.1

Abb. 5.1a Farbdoppler (links) und PW-Doppler (rechts) der Mitralklappe im apikalen Vierkammerblick. Das systolische Bild zeigt links einen großen, turbulenten Mitralinsuffizienzjet (Pfeile) im linken Vorhof (LA). Der PW-Doppler zeigt den diastolischen Einstrom durch die Mitralklappe mit früher (E) und später (A) Einstromwelle. Die hohen Geschwindigkeiten im Mitralinsuffizienzjet (um 5m/s) können mit dem PW-Doppler nicht adäquat registriert werden.

(Quelle: Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012)

Abb. 5.1b CW-Doppler der Aortenklappe von apikal bei leichter Aortenstenose. Im Spektrum nach unten, d.h. vom Schallkopf weg, sind systolische transaortale Flussgeschwindigkeiten bis 2,6m/s (AO) aufgezeichnet. In Gegenrichtung sind andeutungsweise diastolische transmitrale Einstromgeschwindigkeiten (MI) registriert, die ebenfalls im Schallstrahl erfasst werden.

(Quelle: Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012)

Wie bereits erwähnt, hat der Pulsed-Wave Doppler nur eine Messstelle, die als unterbrochene Linie mit eingesetztem Cursor im Ultraschallmonitor dargestellt wird und Messungen über einer vorbestimmten Stelle abnimmt. Der Cursor kann vom Untersucher auf eine beliebige Stelle unterhalb des Ultraschall-Bildes gesetzt werden, und nach dessen Aktivierung werden Messwerte als Spektralwellen im Zeitverlauf meist unterhalb des B-Bildes dargestellt ( ▶ Abb. 5.1b).

Fluss- oder Doppler-Messungen hängen von der Pulswiederholungsfrequenz ab (Pulse Repetition Frequency, PRF, Kap. ▶ 4, Pulsrepetitionsfrequenz =Anzahl der Pulse die pro Sekunde ausgesendet werden). Die PRF limitiert die maximal messbare Flussgeschwindigkeit. Man kann aber höhere Flussgeschwindigkeiten messen und die Geräteeinstellung optimieren, indem man die PRF hochsetzt. Dies wird erreicht, indem man nur über einer kleinen Fläche misst (d.h. den Cursor-Abstand für die PW-Doppler-Messung klein setzt, und entsprechend beim Farbdoppler die Farb-Sample-Fläche so klein wie möglich setzt) ( ▶ Abb. 5.1a). Die PRF ist eine technische Größe. Meist wird die Skala (Bereich der Geschwindigkeiten der abgebildet wird) in cm/s oder m/s angegeben. Werden Gefäße mit hoher Geschwindigkeit gesucht, dann muss die Skala groß gewählt werden, werden Gefäße (z.B. Venen) mit geringe Geschwindigkeit gesucht, dann muss die Skala klein gewählt werden.

5.3 Farbkodierter Doppler

Beim Farbdoppler werden zahlreiche einzelne Messungen über einer vorbestimmten Fläche, dem Farbdoppler-Schallfenster, aufgenommen und die gewonnenen Daten in Farbtöne kodiert. Diese Information wird dem B-Bild als sogenanntes „Farbfenster“ überlagert. Dabei gilt, dass mit „Rot“ Bewegungen zum Schallkopf hin, und mit „Blau“ Bewegungen vom Schallkopf weg angezeigt werden ( ▶ Abb. 5.2). Es werden mittlere Geschwindigkeiten und nicht wie beim PW- und CW-Doppler absolute Geschwindigkeiten angezeigt. Je hellere Farbgebung umso schneller die Geschwindigkeit der Reflektoren. Auch hier muss die Skala auf die zu erwarteten Geschwindigkeiten eingestellt werden. Wählt man zu kleine Geschwindigkeiten, dann kommt es zum Aliasing (Farbumschlag von hell zu hell). Kommt es zu einem Farbumschlag von Dunkelrot zu Dunkel blau über schwarz, dann liegt ein Rückfluss im Gefäß vor. Ein Mix der Farben ist ein Zeichen von turbulentem Fluss, z.B. bei einer Klappeninsuffizienz oder -stenose ( ▶ Abb. 5.3).

Geschwindigkeitskodierung im Farbdoppler.

Abb. 5.2

Abb. 5.2a Diastolischer transmitraler Einstrom in den linken Ventrikel. Die Flussgeschwindigkeiten sind rot und gelb (d.h. auf den Schallkopf zu, vgl. Farbbalken) gekennzeichnet. Die Kennzeichnung des Farbbalkens besagt, dass bis 64cm/s die Flussgeschwindigkeit auf den Schallkopf zu rot und gelb wiedergegeben wird.

(Quelle: Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012)

Abb. 5.2b Systolischer transaortaler Ausstrom aus dem linken Ventrikel mit weitgehend blau (vom Schallkopf weg) gekennzeichneten Flussgeschwindigkeiten. Im Bereich des Septums kommt es zu einem Farbumschlag, d.h., dort übersteigen die Geschwindigkeiten 64cm/s vom Schallkopf weg, da im Ausflusstrakt kein „flaches“ Strömungsprofil vorliegt.

(Quelle: Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012)

Turbulenter Fluss im Farbdoppler.

Abb. 5.3

Abb. 5.3a Turbulenter Fluss bei Aorteninsuffizienz (Pfeil). LV: linker Ventrikel, LA: linker Vorhof, RV: rechter Ventrikel.

Abb. 5.3b Turbulenter Fluss bei hochgradiger Trikuspidalinsuffizienz, erfassbar im gesamten rechten Vorhof (Pfeil). RV: rechter Ventrikel, LV: linker Ventrikel, LA: linker Vorhof.

5.4 Power-Doppler

Beim Power Doppler findet die Datenkodierung ähnlich wie beim Farbdoppler statt. Es gibt allerdings meist nur eine Intensitätskodierung und keine Geschwindigkeits- oder Richtungskodierung, da dieser Modus unabhängig vom Doppler-Einfallswinkel ist. Dieser Doppler-Mode ist für die Erkennung von Perfusionseigenschaften im Gewebe geeignet und kann bei der Identifizierung von erhöhter oder geschwächter peripherer Gewebedurchblutung eingesetzt werden ( ▶ Abb. 5.4).

Power-Doppler-Modus.

Abb. 5.4

Abb. 5.4a Power-Doppler-Darstellung eines duplizierten Ureteraljets beim Abdominalschall.

Abb. 5.4b Niedriger testikulärer Fluss im Power-Doppler.

5.5 Duplex und Triplex

5.5.1 Pulsdoppler

Beim Duplex- bzw. Triplex-Modus werden 2 (Duplex) bzw. 3 (Triplex) Ultraschall-Modi verknüpft. Dabei wird die Kombination von B-Mode und PW- oder B-Mode und CW-Doppler als Duplex bezeichnet. Diese Technik wird auch „Pulsdoppler“ genannt. Das B-Bild zeigt dem Untersucher die vorliegende Anatomie, und der Doppler-Messstrahl kann entsprechend der vorhandenen Gefäße eingestellt und aktiviert werden ( ▶ Abb. 5.1, ▶ Abb. 5.2).

5.5.2 Farbkodierter Doppler

B-Bild und Farbdoppler können auch zur farbkodierten Duplexsonografie kombiniert werden. Das Farbfenster wird über dem zu untersuchenden Gebiet platziert und aktiviert. Geschwindigkeit, Intensität und Richtung des Flusses werden in Farbtöne kodiert. Beim Triplex-Mode werden farbkodierter Doppler und Pulsdoppler kombiniert ( ▶ Abb. 5.1).

Aliasing entsteht, wenn vorhandene Dopplerfrequenzen und Geschwindigkeiten die durch die Skala festgesetzten, maximal messbaren Geschwindigkeiten überschreiten – aus Rot wird Blau und umgekehrt. (Der Punkt der Überschreitung wird durch die Nyquist-Grenze festgelegt; sie ist als Dopplerfrequenz > Skalen festgelegt.) Der Untersucher kann Aliasing durch Nulllinienverschiebung, Veränderung des einfallenden Dopplerwinkels oder Höherstellen der Skala vermeiden als auch durch die Wahl einer niedrigeren Doppler Sendefrequenz.

5.6 Ausgewählte Schalleinstellungen und Funktionen

In ▶ Tab. 5.1 sind ausgewählte Schalleinstellungen und Funktionen zusammengestellt.

Tab. 5.1

 Ausgewählte Schalleinstellungen und Funktionen.

Funktion

Bedeutung

Farbdoppler/Power-Doppler

PRF (Pulsrepetitionsfrequenz), Skala

Welche Geschwindigkeiten sollen erfasst werden?

Für Venen möglichst tiefe, für Arterien entsprechend höhere Frequenzen (in Skala Geschwindigkeit) einstellen

Farbdoppler-Frequenz

Die Frequenz des Farbdopplers sollte tiefer als die Frequenz des B-Bildes eingestellt sein.

Power-Doppler

intensitätskodierter, leistungsabhängiger, amplitudenkodierter Doppler

Es lassen sich keine Aussagen über die Bewegungsrichtung oder -geschwindigkeit des Flusses treffen.

Dopplerwinkel

Winkel zwischen der Schallausbreitungsrichtung und der Bewegungsrichtung

möglichst klein wählen (sollte unter 60° und nach Empfehlungen möglichst knapp bei 60° liegen), da sonst Messungenauigkeiten auftreten

Winkelbestimmung

Kann durch Einstellen der Sonde und durch Bestimmung des Winkels im Gerät erfolgen

Spektraldoppler (PW-/CW-Doppler)

Gate (Sample Volume, Messvolumen)

Durch das „Zeittor“/Messtor wird die Positionierung der Messstelle bestimmt.

Das Samplegate wird in die Mitte des Gefäßes gesetzt (oberes Drittel/mittleres Drittel/unteres Drittel).

Nulllinie

die Nulllinie ist die richtungstrennende Markierung

der Flussgeschwindigkeit angleichen und nach oben oder unten anpassen

Geschwindigkeitsskala

dem untersuchenden Gefäßfluss anpassen

Gain

Stärke des Dopplersignals

Helligkeit des Grauwertes/B-Bildes

Gesamtverstärkung

5.7 Weiterführende Literatur

[4] Block B. Der Sono-Trainer. Schritt-für-Schritt-Anleitungen für die Oberbauchsonographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2009

[5] Böhmeke T, Schmidt A. Checkliste Echokardiographie. 4. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2008

[6] Delorme S, Debus J. Duale Reihe, Sonographie. 2. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2005

[7] Dietrich CF. Hrsg. Ultraschall-Kurs. Organbezogene Darstellung von Grund-, Aufbau- und Abschlusskurs. 5. Aufl. Köln: Deutscher Ärzte-Verlag; 2006

[8] Flachskampf F. Kursbuch Echokardiografie. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012

[9] Hofer M. Sono Grundkurs. Ein Arbeitsbuch für den Einstieg. 7. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012

[10] Otto CM, Schwaegler RC. Echocardiography review guide: Companion to the textbook of clinical echocardiography. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2008

[11] Schmidt C, Görg C, Hrsg. Kursbuch Ultraschall. Nach den Richtlinien der DEGUM und der KBV. 5. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2008

[12] Zeydabadinejad M. Echokardiographie des rechten Herzens. Eine praxisorientierte Einführung. Stuttgart: Thieme; 2006

Teil III Basis-Notfallsonografie

6 Einführung

7 Fokussierte Abdominal-, Venen- und Thoraxsonografie

8 Das E-FAST-Protokoll

9 Fokussierter Herzultraschall

10 Interventionelle Sonografie

6 Einführung

G. Mathis

6.1 Definition

Merke

Die Basisnotfallsonografie ist eine Point-of-Care-sonografische Untersuchung, bei der nach der klinischen Untersuchung fokussiert dorthin geschaut wird, wo es weh tut (z.B. Gallenblase), eine Schwellung besteht (z.B. Beinschwellung) oder aufgrund der Anamnese und des klinisch-physikalischen Befundes ein Verdacht auf eine bestimmte Pathologie erhoben wird.

6.1.1 Entscheidungshilfe

Die Basisnotfallsonografie ist eine Bestandsaufnahme im Augenblick, um zur richtigen Zeit eine bessere Entscheidung zu treffen als dies durch die alleinige klinische Untersuchung möglich ist. Diese Entscheidung umfasst einerseits sofortige therapeutische Maßnahmen, wie z.B. eine Pneumothorax-Drainage. Andererseits erlaubt die Basisnotfallsonografie auch strategische Entscheidungen: Welche weiteren bildgebenden Untersuchungen sind unmittelbar erforderlich, überhaupt noch oder erst später nötig? Wo soll der Patient landen? Muss überhaupt stationär behandelt werden? Wenn ja, auf welcher Fachabteilung am besten?

6.1.2 Limitationen

Der Untersucher muss sich der Grenzen dieser Vorgehensweise bewusst sein: Was hat er gesehen? Was hat er nicht angeschaut? Was konnte ausgeschlossen werden? Was könnte die aktuellen Beschwerden verursachen und mit der Basisnotfallsonografie nicht erfasst werden? Diese Grenzen der Methode zu kennen und im Einzelfall daran zu denken, ist ebenso wichtig für jene, die den Befund lesen bzw. den Patienten weiter betreuen. Es reicht dann nicht die Frage, ob eine Ultraschalluntersuchung durchgeführt wurde oder nicht, sondern es muss jedem Beteiligten klar sein, was untersucht wurde und was nicht.

6.2 Anwendung

6.2.1 Geräte

Die Notfallsonografie kann heute ubiquitär eingesetzt werden, auch prähospital und auf der Visite. Verwendet man kleine portable Geräte, ist wahrscheinlich eine 5-MHz-Mikrokonvexsonde mit einem gewissen Frequenzspektrum für die meisten Fragen ein brauchbares Instrument. Inzwischen gibt es auch für diese kleinen Geräte gute Presettings für verschiedene Fragestellungen.

Eine Notaufnahme muss gut ausgestattet sein mit einer üblichen Abdominalsonde und einer hochfrequenten Linearsonde sowie Hard- und Software für den echokardiografischen Zugang.

6.2.2 Einstellungen

Der Untersucher muss auch mit den Voreinstellungen des Gerätes vertraut sein, um eine optimale Bildgebung zu erzielen. So ist z.B. für die Gefäßuntersuchung das Presetting hart, während es für die muskuloskelettale Untersuchung weicher ist.

Auch wenn die Maschine auf Knopfdruck eine der zu untersuchenden Region entsprechende Einstellung liefert, sollte der Untersucher diese Presettings einmal studieren und reflektieren, um bei einem Wechsel der Fragestellung auch eine Umstellung des Gerätes vornehmen zu können. Mit anderen Worten: Der Untersucher soll von Anfang an mit einer guten Bildgebung vertraut sein.

6.3 Inhalte

Die E-FAST-Untersuchung (Hämatoperitoneum, Hämoperikard, Hämatothorax und Pneumothorax) ist von der Traumatologie geprägt und daher für viele andere internistische wie auch chirurgische Fragestellungen unzureichend, wie beispielsweise beim akuten Abdomen. Im Arbeitskreis Notfallsonografie wurden jene Inhalte, die über die E-FAST-Untersuchung hinausgehen, in ausführlichen Diskussionen nach folgenden Gesichtspunkten festgelegt:

Was ist häufig und bedrohlich?

Welche Frage bzw. fokussierte Untersuchung hat eine steile Lernkurve?

Daraus sind folgende Fragestellungen hervorgegangen:

abdominelles und iliakales Aortenaneurysma

Cholezystolithiasis und Cholezystitis

Nierenaufstau und Füllungsstatus der Blase

tiefe Beinvenenthrombose in der 2-Punkt-Kompresssionssonografie

Pneumothorax

Auf die Darstellung der Appendizitis und der Divertikulitis wurde bewusst verzichtet, da diese doch einige Erfahrung voraussetzt. Allerdings soll der Untersucher auch frühzeitig die Vorteile der ultraschallgeführten Gefäßpunktion lernen. Für eine notfallsonografische Basisausbildung sind also die im Folgenden angegebenen Inhalte zu lehren und zu lernen und zwar nur diese – auch wenn dieses Buch in manchen Bereichen quasi als Appetitanreger darüber hinausgeht:

6.3.1 Basiskurs Notfallsonografie

korrekte Untersuchungstechnik, Bild- und Befundinterpretation

Integration der Sonographie in den Untersuchungs- und Behandlungsablauf

freie Flüssigkeit/Luft in Abdomen und Thorax (E-FAST)

abdominales Aortenaneurysma

Gallensteine?

Nierenaufstau und Blasenstatus?

tiefe Beinvenenthrombose (2-Punkt-Kompressionssonografie)

Pneumothorax

US-geführte Punktionen

7 Fokussierte Abdominal-, Venen- und Thoraxsonografie

7.1 Abdominelles Aorten- und Iliacaaneurysma

J. Simanowski

7.1.1 Anatomie

Die abdominelle Aorta und die Aa. iliacae sind langgestreckte tubuläre Strukturen im Retroperitoneum. Etwa auf Höhe des 12. Brustwirbelkörpers tritt die Aorta von thorakal durch den Hiatus aorticus des Zwerchfells in das Retroperitoneum ein, um sich etwa auf Höhe des 4. Lendenwirbelkörpers in die beiden Aa. iliacae communes zu teilen, die sich ihrerseits etwa 1 Wirbelkörper tiefer in die Aa. iliacae internae et externae teilen. Die Aorta verläuft parallel, ventral und gering links der Medianlinie der Wirbelsäule und misst bei Frauen bis zu 2,16cm und bei Männern bis zu 2,39cm im Durchmesser ▶ [14]. Dieses sind gemittelte Werte, wobei der Durchmesser von kranial nach distal abnimmt. Knapp oberhalb des Pankreas gehen der Truncus coeliacus und einige Millimeter distal die A. mesenterica superior nach ventral ab, gefolgt von den seitlich austretenden Nierenarterien. Im weiteren Verlauf zweigen bis zur Aufteilung der Aorta in die Aa. iliacae communes noch die paarigen Hoden- bzw. Eierstockarterien, die Lumbalarterien nach dorsal sowie die A. mesenterica inferior nach ventral ab. Die Aorta teilt sich gewöhnlich knapp unterhalb des Bauchnabels in die beiden Aa. iliacae. Diese finden sich je nach Körperkonstitution in etwa auf der Linie Bauchnabel – Mitte des jeweiligen Leistenbandes ( ▶ Abb. 7.1).

7.1.1.1 Sonoanatomie

Arterielle Gefäße sind langgestreckte tubuläre, im Querschnitt runde, echoarme bis -freie, kräftig pulsierende und kaum komprimierbare Strukturen und zeigen aufgrund ihrer Wandbeschaffenheit häufig eine feine Binnenstruktur und bei Verwendung hochauflösender Schallsonden eine Dreischichtung der Wand ▶ [17], ▶ [18]. Sie sind damit eindeutig von Venen zu unterscheiden, die im Querschnitt oval sind und sich leicht komprimieren lassen. Gelegentlich finden sich bei der sonografischen Darstellung mit sehr hochwertigen Geräten im Gefäßlumen Verwirbelungen multipler kleinster echoreicher Partikel. Dieses Phänomen wird Erythrozytenrauschen genannt und entspricht der Flussdarstellung der Blutpartikel. Für die Standardisierung wurde eine infrarenale Erwachsenen-Aorta bis zu 2,0cm als normal festgelegt ▶ [20], wobei der Durchmesser von infrarenal bis zur Bifurkation leicht abnimmt.

Abdomineller Gefäßsitus.

Abb. 7.1

Abb. 7.1a Offenes Abdomen.

(Quelle: Dr. Dr. h.c. Jörg Simanowski, Hannover)

Abb. 7.1b Schemazeichnung. 1: Truncus coeliacus, 2: A. mesenterica superior, 3: A. renalis sinstra, 4: A. mesenterica inferior, 5: Aa. iliacae communes.

(Quelle: Schünke M, Schulte E, Schumacher U. Prometheus. LernAtlas der Anatomie. Innere Organe. Illustrationen von M. Voll und K. Wesker. 3. Aufl. Stuttgart: Thieme; 2012)

7.1.2