Wertigkeit der Echokardiographie im Rahmen der kardiopulmonalen

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Diplomarbeit
Wertigkeit der Echokardiographie im Rahmen der
kardiopulmonalen Reanimation und Perireanimation
eingereicht von
Florian Sacherer
Geb.Dat.: 15. März 1986
zur Erlangung des akademischen Grades
Doktor der gesamten Heilkunde
(Dr. med. univ.)
an der
Medizinischen Universität Graz
ausgeführt an der
Universitätsklinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
unter der Anleitung von Betreuer
Univ. Prof. Dr. Gerhard Prause
Dr. med. univ. Peter Zechner
Ort, Datum ………………………….. (Unterschrift)
Eidesstattliche Erklärung
Ich erkläre ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne fremde
Hilfe verfasst habe, andere als die angegebenen Quellen nicht verwende habe und die den
benutzten Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich
gemacht habe.
Graz, am 10. Mai 2013
Florian Sacherer
ii
Danksagung
Am Ende des Studiums gilt mein besonderer Dank natürlich meiner Familie, die mich
während meiner Ausbildungszeit nicht nur finanziell, sondern in jeglicher Form
unterstützt hat und mir eine unvergessliche Studienzeit ermöglichte.
Ein weiteres Dankeschön gilt meinen Betreuern Univ. Prof. Dr. Gerhard Prause und Dr.
Peter M. Zechner für die hervorragende Betreuung, konstruktive Kritik und Geduld die
sie aufgebracht haben.
Danke Philipp und Didi, dass ihr die gesamte Arbeit noch einmal auf Rechtschreib- und
Grammatikfehler überprüft habt.
Thank you very much Deborah for correcting my abstract.
iii
iv
Glossar und Abkürzungen
AED
Automatischer externer Defibrillator
ALS
Advanced life support
BLS
Basic life support
CPR
Cardiopulmonale Reanimation
EMT
Emergency medical technician
etCO2
Endtidales Kohlendioxid
FAST
Focused Assessment with Sonography for Trauma
KHK
Koronare Herzkrankheit
ERC
European Resuscitation Council
MUG
Medizinische Universität Graz
ÖÄK
Österreichische Ärztekammer
PAE
Pulmonalarterienembolie
PEA
Pulslose elektrische Aktivität
ILCOR
International Liaison Committee on Resuscitation
ROSC
Return of spontaneous circulation
TOE
Transösophageale Echokardiographie
TTE
Transthorakale Echokardiographie
TVT
Tiefe (Bein-)venenthrombose
u.v.a.
und viele andere
VCI
Vena cava inferior
VT
Ventrikuläre Tachykardie
VF
Ventrikuläre Fibrillation
v
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Ergebnisse der Grazer Studie ............................................................................................. 44
Tabelle 2: Wertigkeit des FATE-Protokolls ........................................................................................ 52
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: ACLS-Algorithmus des ERC .............................................................................................. 5
Abbildung 2: portables Ultraschallgerät mit Linearschallkopf .................................................. 17
Abbildung 3: Konvexschallkopf .............................................................................................................. 18
Abbildung 4: subxiphoidaler Schnitt .................................................................................................... 20
Abbildung 5: parasternal lange Achse .................................................................................................. 21
Abbildung 6: parasternal kurze Achse ................................................................................................. 22
Abbildung 7: apikaler Vierkammerblick ............................................................................................. 23
Abbildung 8: Perikarderguss ................................................................................................................... 26
Abbildung 9: D-Sign bei akuter Lungenembolie ............................................................................... 31
Abbildung 10: Dilatation des rechten Ventrikels bei akuter Lungenembolie....................... 32
Abbildung 11: präklinische Sonographie im Grazer Notfallsystem .......................................... 41
Abbildung 12: Seashore-Sign und Barcode-Sign. ............................................................................. 47
Abbildung 13: Lungenpunkt..................................................................................................................... 47
Abbildung 14: Lungenpuls ........................................................................................................................ 48
Abbildung 15: Pleuraerguss ..................................................................................................................... 51
Abbildung 16: FEER-Algorithmus 70 ..................................................................................................... 55
Abbildung 17: C.A.U.S.E. – Protokoll 48 ................................................................................................. 56
Abbildung 18: Das Rush Exam 128 .......................................................................................................... 58
vi
Inhaltsverzeichnis
DANKSAGUNG
GLOSSAR UND ABKÜRZUNGEN
III
V
TABELLENVERZEICHNIS
VI
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
VI
INHALTSVERZEICHNIS
VII
EINLEITUNG
1
ABSTRACT
1
KAPITEL 1: KARDIOPULMONALE REANIMATION
2
1.1 Geschichte und Entwicklung
2
1.2 Grundlagen der CPR
1.2.1 Epidemiologie und Outcome
1.2.2 Rettungskette
1.2.3 Advanced Life Support
1.2.4 Beatmung BLS und ALS
1.2.5 Defibrillation
1.2.6 Prognosefaktoren und Abbruch der Reanimation
1.2.7 Therapieansätze
1.2.8 Die vier „H“
1.2.9 Die vier „T“
3
3
3
4
6
6
8
12
13
14
KAPITEL 2: DER STELLENWERT DER ECHOKARDIOGRAPHIE IN DER CPR
16
2.1 Physikalische Grundlagen
16
2.2 Schallköpfe
2.2.1 Linearscanner
2.2.2 Konvexer Schallkopf
17
17
18
2.3 Darstellungsmöglichkeiten
2.3.1 A-Mode („Amplitudenmodulation“)
2.3.2 M-Mode („motion-mode“)
2.3.3 B-Mode („brightness mode“)
2.3.4 Dopplerverfahren
18
18
18
19
19
2.4 Schnittebenen und Schallkopfpositionen in der Notfallsechokardiographie
2.4.1 Der subxiphoidale/subkostale Schnitt:
2.4.2 Die parasternal lange Achse:
2.4.3 Die parasternal kurze Achse:
2.4.4 Der apikale Vierkammerblick:
19
19
21
22
23
vii
KAPITEL 3: RELEVANTE PATHOLOGIEN IM RAHMEN DES
(PERI)ARRESTULTRASCHALLS
24
3.1 Perikarderguss, Perikardtamponade
3.1.1 Pathophysiologie
3.1.2 Sonographische Identifikation
3.1.3 Studienlage
24
24
25
26
3.2 Volumenstatus
3.2.1 Pathophysiologie
3.2.2 Sonographische Identifikation
3.2.3 Studienlage
29
29
29
30
3.3 Pulmonalarterienembolie
3.3.1 Pathophysiologie
3.3.2 Sonographische Identifikation
3.3.3 Sonographie der TVT
3.3.4 Studienlage
30
30
31
33
34
3.4 Wandbewegungsanalyse/systolische Linksventrikelfunktion
3.4.1 Sonographische Identifikation
3.4.2 Studienlage
35
36
36
3.5 (Pseudo-) Elektromechanische Dissoziation
3.5.1 Pathophysiologie
3.5.2 Studienlage
3.5.3 Präklinik
36
36
37
39
3.6 Ergebnisse der Grazer Studie
3.6.1 Einführung
3.6.2 Methoden
3.6.3 Resultate
40
40
42
43
3.7 Sonographie der Pleura
3.7.2 Sonographische Identifikation
45
45
KAPITEL 4: ALGORITHMEN ZUR EINBINDUNG DER ECHOKARDIOGRAPHIE UND
SONOGRAPHIE IN DIE CPR
49
4.1 Das FATE-Protokoll
50
4.2 Der FEEL-Algorithmus
53
4.3 Das C.A.U.S.E. – Protokoll
55
4.4 Das RUSH Exam
57
KAPITEL 5: VERIFIKATION DER RICHTIGEN TUBUSLAGE
59
DISKUSSION
60
ZITATE
63
viii
ix
Einleitung
Die kardiopulmonale Reanimation stellt eine besondere Herausforderung in der
innerklinischen als auch in der präklinischen Notfallmedizin dar. Die ILCOR -Leitlinien,
die alle 5 Jahre auf den neuesten Stand der wissenschaftlichen Erkenntnissen
aktualisiert werden, sind die international anerkannten Richtlinien zur Durchführung
der CPR.
Durch die Einführung portabler Ultraschallgeräte in den letzten Jahren steht nun eine
bettseitige bzw. präklinische erweiterte Diagnostik zur Verfügung. Einerseits bietet die
Echokardiographie während der Reanimation Hinweise auf reversible Ursachen und
erlaubt auch eine Abschätzung der Prognose von Notfallpatienten. In dieser
Diplomarbeit werden einerseits die Möglichkeiten und Einsatzgebiete der
Echokardiographie im Rahmen der Reanimation und deren Einbindung in etablierte
Behandlungsalgorithmen anhand der derzeitigen Studienlage als auch die Ergebnisse
einer im Grazer Notarztwesen durchgeführten prospektiven Studie zu diesem Thema
dargestellt und kritisch diskutiert.
Abstract
Cardiopulmonary resuscitation represents a special challenge in in-hospital as well as in
prehospital emergency medicine. The ILCOR-guidelines are the internationally accepted
guidelines for the approach of CPR and are updated every 5 years to the latest scientific
findings. Due to the implementation of portable ultrasound devices in the last few
years, another bedside and prehospital diagnostic tool is now available.
Echocardiographic findings often offer hints to reversible causes of cardiac issues and it
also provides prognostic value for the critically ill patient. In this thesis, the possible
applications for ultrasound during CPR are described as well as its integration into
established treatment algorithms on the basis of available studies. Also the results of a
prospective trial on this topic, carried out in Graz, are presented and critically discussed.
Kapitel 1: Kardiopulmonale Reanimation
1.1 Geschichte und Entwicklung
Berichte über Reanimationen reichen bis in Zeiten des Alten Testaments zurück. Dem
Buch der Könige zufolge soll der Prophet Elisha einem Jungen das Leben mittels einer
Art der Mund- zu Mundbeatmung das Leben gerettet haben. 1
Im Laufe der Zeit gab es immer wieder Erzählungen über Techniken der
Wiederbelebung. So hat William Tossach, ein britischer Chirurg, 1732 einem
Minenarbeiter mit Hilfe der Mund- zu Mundbeatmung das Leben gerettet, Andreas
Vesalius, ein belgischer Anatom, mit Techniken der Atemwegssicherung experimentiert.
2, 3
1892 wurde die erste erfolgreiche geschlossene Herzdruckmassage von Friedrich Maass
durchgeführt. 4
Die „eiserne Lunge“, eine der ersten Beatmungsmaschinen, gehört ebenfalls zu
Errungenschaften der Intensiv- und Notfallmedizin. Es handelt sich hierbei um ein
Gerät, das mittels Unterdruck Patienten beatmen konnte. Als jedoch 1952 Kopenhagen
von einer Poliomyelitisepidemie getroffen wurde, wurde aufgrund der Knappheit an
Unterdruckbeatmungsgeräten, die Überdruckbeatmung mittels Tracheostomie und
Beutel von Dr. Bjørn Ibsen beworben. Diese Methodik der Überdruckbeatmung gehört
noch heute zum Standard. 5
Ein 14-jähriger Junge war der erste Mensch der durch eine Defibrillation am offenen
Herzen erfolgreich wiederbelebt wurde. Diese wurde durch Claude Beck 1947 im
Rahmen einer Operation durchgeführt, die erste erfolgreiche geschlossene Defibrillation
fand 1955 statt. 6, 7 Fast 25 Jahre später wurde der erste automatische tragbare externe
Defibrillator entwickelt. 8
1966 wurden die ersten Leitlinien zur kardiopulmonalen Reanimation für Ärzte
entwickelt und schon wenige Jahre später auch das Augenmerk auf die frühe CPR und
Erste Hilfe durch Laien gelegt. 9, 10
2
1.2 Grundlagen der CPR
Die derzeit gültigen ILCOR-Guidelines wurden im Februar 2010 publiziert. Alle 5 Jahre
werden diese Leitlinien von Experten evaluiert und auf den neuesten Stand der
wissenschaftlichen Erkenntnisse gebracht. In diesem Komitee sind Experten aus den
U.S.A, Kanada, Südafrika, Asien, Australien, Neuseeland, Lateinamerika und Europa
vertreten. Aufgrund unterschiedlicher struktureller, personeller und geographischer
Gegebenheiten wurden diese Guidelines für in Europa vom ERC (European
Resuscitation Council) adaptiert.
1.2.1 Epidemiologie und Outcome
Die Koronare Herzkrankheit, die Manifestation der Arteriosklerose an den
Herzkranzgefäßen, ist die häufigste Todesursache in der westlichen Welt. 11 In 55% der
Fälle ist der plötzliche Herztod die Erstmanifestation einer bisher nicht erkannten
Herzerkrankung. 11
Auf eine Population von 100 000 kommen 38 Herzkreislaufstillstände im Jahr, von
denen 17,6 % bis zur Krankenhausentlassung überleben. 12 Die Inzidenz von
Kreislaufstillständen in Krankenhäusern liegt bei 1-5/1000. 13
1.2.2 Rettungskette
Die Rettungskette besteht aus vier Bestandteilen:

frühe Erkennung und Alarmierung

frühe Reanimation

frühe Defibrillation

Reanimationsnachsorge
Der erste Teil, die frühe Erkennung, zielt auf Prävention des Kreislaufstillstandes ab,
bzw. auf die frühe Behandlung der Ursachen, die zu einem Herzkreislaufstillstand führen
können. 12
Frühe Reanimation und frühe Defibrillation sind fundamental und erhöhen die
Erfolgswahrscheinlichkeit um ein Vielfaches. 14-19 Sollte aus bestimmten Gründen (nicht
3
möglich, hygienische Bedenken) eine Mund- zu Mundbeatmung nicht möglich sein, wird
die alleinige Herzdruckmassage empfohlen. 12
Das letzte Glied der Rettungskette ist die Reanimationsnachsorge, vor allem des Postcardiac-arrest Syndroms. Die durch den Kreislaufstillstand induzierte Ischämie und
darauffolgende Reperfusionsantwort wird oftmals eine multiple Organunterstützung
und Intensivtherapie nötig. Das neurologische Outcome wird durch dieses letzte Glied
der Rettungskette entscheidend beeinflusst. 12
1.2.3 Advanced Life Support
Die derzeit gültigen Leitlinien zum Advanced Life Support geben Anleitung zur
Durchführung und Therapie eines Herzkreislaufstillstandes.
Sollte die Überprüfung des Bewusstseins und der Atmung („keine normale Atmung“)
negativ ausfallen, wird von einem Herzkreislaufstillstand ausgegangen und die sofortige
Wiederbelebung wird begonnen.
Herzdruckmassage, Defibrillation und Beatmung stellen die Basismaßnahmen dar (Basic
Life Support).
Die Herzdruckmassage wird in der Mitte des Brustkorbes 100-120/min mit einer Tiefe
von 5-6 cm durchgeführt. 12
In den Leitlinien wird deutlich darauf hingewiesen die Unterbrechungen der
Herzdruckmassage so gering wie möglich zu halten, da sie das Outcome verschlechtern.
Aus diesem Grund sollte alle 2 Minuten, am besten während des Rhythmuschecks, ein
Wechsel der Person, die die Thoraxkompressionen ausführt, durchgeführt werden um
eine hochwertige Qualität der Herzdruckmassage zu gewährleisten. Weiters sollen die
Thoraxkompressionen während des Ladens des Defibrillators weitergeführt werden
und nur für die kurze Abgabe des Schocks unterbrochen werden. Auf diese Weise ist es
möglich die Zeit der Unterbrechung auf weniger als 5 Sekunden zu verkürzen.
Dennoch wird auch bei der bestmöglichen Herzdruckmassage nur eine koronare und
zerebrale Perfusion 30% des Normalwerts erreicht. 20 Jede Unterbrechung der
Herzdruckmassage führt zu einer geringeren Überlebenswahrscheinlichkeit. 21
Kontinuierliche Kapnographie kann verwendet werden um die Qualität der
Herzdruckmassage zu überprüfen. Zwar gibt es keinen Referenzwert, allerdings wird ein
4
Wert von weniger als 10 mmHg ein ROSC unwahrscheinlich und weist eventuell auf eine
mangelhafte Herzdruckmassage hin. 12
Abbildung 1: ACLS-Algorithmus des ERC
(Quelle: www.erc.edu)
5
1.2.4 Beatmung BLS und ALS
Im Basic Life Support werden laut den Leitlinien nach 30 Thoraxkompressionen zwei
Beatmungen durchgeführt. Ein Atemhub, entweder durch Mund- zu Mund oder MaskenBeutelbeatmung, sollte nicht länger als eine Sekunde dauern und die Brust des Patienten
zum Heben bringen. Insgesamt sollten die zwei Beatmungshübe die Dauer von 5
Sekunden nicht überschreiten. Ein durch Hyperventilation verursachter erhöhter
intrathorakaler Druck vermindert den venösen Rückstrom zum Herzen und hat somit
ein reduziertes Herzzeitvolumen zur Folge.
Im Advanced Life Support gibt es mehrere Möglichkeiten des Atemwegsmanagements.
Die endotracheale Intubation gilt als Goldstandard für die Sicherung des Atemweges in
der Anästhesie und Intensivmedizin, sollte aber nur durch geübte Helfer durchgeführt
werden. Es gibt jedoch keine genügende Datenlage um einzelne Techniken des
Atemwegsmanagements zu bevorzugen. Auch hier wird wieder darauf hingewiesen,
dass Unterbrechungen der Herzdruckmassage während der Intubation vermieden
werden sollten. Nach erfolgter Intubation ist es unabdingbar, eine Lagekontrolle
durchzuführen. Die endtidale Kapnographie ist die zuverlässigste Form die korrekte
Lage des Tubus zu bestätigen. Bei erfolgreich intubierten Patienten kann die
Herzdruckmassage kontinuierlich durchgeführt werden, die Beatmungsfrequenz sollte
bei 10 Beatmungen pro Minute liegen.
Supraglottische Atemwegshilfen sind eine akzeptable Alternative, allerdings gibt es
Hinweise, dass sie den Blutfluss der Karotiden negativ beeinträchtigen. 22
1.2.5 Defibrillation
So wie in den früheren Leitlinien wird auch in den ILCOR–Leitlinien 2010 zwischen
schockbaren und nicht-schockbaren Rhythmus unterschieden.
Nach Bestätigung des Herzkreislaufstillstandes und Initiierung der Herzdruckmassage
und Beatmung sollte so früh wie möglich ein Defibrillator zur Anwendung kommen um
eine Rhythmusanalyse durchzuführen. In 25% der Fälle ist eine pulslose ventrikuläre
Tachykardie oder Kammerflimmern der erste monitorisierte Rhythmus und in weiteren
25% kommt es während den Reanimationsmaßnahmen zu einer Änderung eines nicht
schockbaren (Asystolie, PEA) in einen schockbaren Rhythmus (pulslose VT, VF). 23
6
Bei Vorhandensein eines schockbaren Rhythmus werden während laufenden
Thoraxkompressionen Paddles bzw. Klebepads am Patienten angebracht und der
Defibrillator wird geladen. Ist der Defibrillator geladen, sollte ein kurzer
Sicherheitscheck gemacht und danach der Schock abgegeben werden. Die Post-Schock
Phase wird minimiert indem unmittelbar nach der Schockabgabe die
Thoraxkompressionen weitergeführt werden, ohne vorangegangene Rhythmus- oder
Pulskontrolle. Die Zeit zwischen Pausierung der Herzdruckmassage und Schockabgabe
muss so gering wie möglich gehalten werden. Sogar bei einer Verzögerung von 5-10
Sekunden wird die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Schockabgabe reduziert. 21, 24,
25
Alle 2 Minuten wird erneut der Rhythmus analysiert und bei Bedarf defibrilliert.
Die optimale Energiestufe ist nach wie vor nicht bekannt. Die Empfehlungen des ERC
lauten wie folgt:
Bei einem biphasischen Defibrillator:

1.Schock biphasisch: 150 -200 Joule

2. Schock: 150-360 Joule

und alle weiteren 360 Joule.
Bei einem monophasischen Defibrillator:

1. Schock monophasisch

und alle weiteren: 360 Joule.
Obwohl es Vorteile biphasischer Impulsformen gegenüber monophasischen gibt, haben
randomisierte Studien keine Überlegenheit bezüglich neurologisch intaktem Outcome
bis zur Krankenhausentlassung gezeigt. 12
Zur Verabreichung von Medikamenten kann ein periphervenöser Zugang etabliert
werden, bzw. falls nicht möglich, ist der intraossäre Zugang die schnellstmögliche
Alternative.
Bei schockbaren Rhythmus werden 1 mg Adrenalin und 300 mg Amiodaron unmittelbar
nach dem 3. Schock verabreicht, Adrenalin danach alle 3-5 Minuten und 150 mg
Amiodaron nochmals bei refraktärem Kammerflimmern. Falls nach 3 Schockabgaben
noch kein ROSC erreicht wurde, bewirkt Adrenalin eine Verbesserung des myokardialen
7
Blutflusses und dadurch eine Erhöhung der Defibrillationswahrscheinlichkeit. 12
Bei nicht-schockbarem Rhythmus wird Adrenalin so früh wie möglich und danach alle 35 Minuten verabreicht. Adrenalin führt zum Anstieg der Wahrscheinlichkeit ein ROSC zu
erreichen, die Überlebenswahrscheinlichkeit bis zur Krankenhausentlassung wird
jedoch durch kein Medikament verbessert. 26-29
Amiodaron, ein Antiarrhythmikum der Klasse III, bewirkt gegenüber Lidocain, das noch
in den Leitlinien 2005 zum Einsatz kam, und Placebo, eine Verbesserung des
Kurzzeitüberlebens bis zur Krankenhausaufnahme. Das Langzeitüberleben wird aber
ebenfalls nicht verbessert. 15, 16
Aus diesem Grund werden diese erweiterten Maßnahmen nur als sekundär angesehen.
1.2.6 Prognosefaktoren und Abbruch der Reanimation
Eine Reanimation abzubrechen stellt den Notarzt oder behandelnden Arzt vor eine
schwierige Entscheidung.
Faktoren die in diese Entscheidung miteinbezogen werden sollten sind unter anderem
Anamnese, Grunderkrankung, Alter, Zeit zwischen Herzkreislaufstillstand und Beginn
der Reanimationsmaßnahmen, initialer EKG-Rhythmus, Anzahl der abgegeben Schocks,
Dauer der Reanimationsmaßnahmen, reversible Ursachen und endtidales CO2. 12, 30-35.
In den ERC Leitlinien wird eine Studie zitiert, die einen Abbruch der
Reanimationsmaßnahmen bei unbeobachtetem Kreislaufstillstand, fehlenden
Schockabgaben und keinem Erreichen eines ROSC empfiehlt. 36 Allerdings wurde diese
Studie im angloamerikanischen Raum für Emergency Medical Technicians (EMT)
durchgeführt. Notärzte sind in diesem System nicht tätig und EMTs wenden Basic Life
Support mit AEDs an. In dieser Studie gab es 4 Überlebende bei 776 Patienten auf
welche diese Abbruchskriterien zutrafen.
Mehrere Studien untersuchten Prognosefaktoren für ROSC und Überleben bis zur
Krankenhausentlassung. 35, 37, 38
Unter den entscheidenden Faktoren sind unter anderem endtidales CO2, initialer
Rhythmus, die Durchführung einer Laienreanimation und die Frage ob ein beobachteter
Herzkreislaufstillstand vorliegt.
8
Kapnometrie/-graphie
Die Kapnometrie ist die Messung und numerische Anzeige des endexspiratorischen
Kohlendioxids (etCO2) und gehört zum Standardmonitoring von intubierten Patienten.
Kapnographie ist die graphische Darstellung des endexspiratorischen Kohlendioxids.
Mit Hilfe dieses Monitorings wird sowohl die Hämodynamik als auch die Ventilation
erfasst. Kontinuierliche Kapnometrie/ -graphie während der Reanimation gibt Auskunft
über die Qualität der Herzdruckmassage. 12
Der endexspiratorische Kohlendioxidwert korreliert mit dem Herzauswurfvolumen
während der Reanimation und hat prognostischen Wert. 39 Ein niedriger etC02-Wert
weist auf eine verminderte Lungenperfusion bzw. auf einen verminderten Auswurf des
Herzens hin.
Als Schwellenwert des etCO2 für die Vorhersage eines negativen Outcome werden 10
mmHg bzw. 1,33 Kap beschrieben. 40 So verstarben in einer Studie von Eckstein et al
97% der eingeschlossenen Patienten deren initiales etCO2 kleiner als 10 mmHg war
oder einen Abfall des etCO2 größer als 25% des Ausgangswertes erlitten. 41
Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen Levine et al. In ihrer Studie untersuchten sie den
prädiktiven Wert der Kapnographie bei Herzkreislaufstillstand. Wurde nach 20 Minuten
ein endtidales CO2 von kleiner als 10 mmHg gemessen, verstarben 100% der Patienten.
40
Hingegen weist ein plötzlicher Anstieg des etCO2 während der Reanimation auf einen
ROSC hin. 42
Initialer Rhythmus, frühe Defibrillation und CPR
Der initiale EKG-Rhythmus wird von vielen als wichtiger Einflusswert auf das Überleben
von Reanimationspatienten angesehen. 23, 31, 35, 43, 44 In rund 25% der Fälle wird bei
inner- als auch –außerklinischen Kreislaufstillstand ein schockbarer Rhythmus
(VF/pulslose VT) vorgefunden und auch bei initial nicht-schockbarem Rhythmus kommt
es im Laufe der Reanimationsmaßnahmen in 25% zum Auftreten einer VF oder
pulslosen VT. 23, 37, 43, 45
Zweiteres lässt sich dadurch erklären, dass durch Basic life support, vor allem durch
Thoraxkompressionen, die Amplitude des Kammerflimmerns erhöht wird und somit
eine Brücke zur Defibrillation bildet. Die Wahrscheinlichkeit Kammerflimmern
9
aufzuzeichnen sinkt von Minute zu Minute ab Kollaps wohingegen die
Wahrscheinlichkeit eine Asystolie zu erfassen proportional zur Zeit steigt. Die
Überlebenswahrscheinlichkeit sinkt signifikant mit kleinerer Amplitude und mit
weniger „baseline crossings“. Beobachtungen zeigten, dass die Amplitude des
Kammerflimmers im Laufe der Zeit immer weiter abnimmt und schließlich in der
Asystolie endet. Weiters wurde beobachtet dass eine qualitativ hochwertige
Herzdruckmassage diesem Phänomen entgegenwirkt. 24, 31
In Schweden wurden im Zeitraum von 1992 bis 2005 über 38.000 Patienten in das
nationale „Cardiac arrest“ Register aufgenommen und Faktoren analysiert, die die
Überlebenswahrscheinlichkeit beeinflussen. Man kam zu dem Ergebnis, dass in diesem
Zeitraum sowohl die Zahl der Überlebenden bis zur Krankenhauseinlieferung (von 15,3
% auf 21,7%) als auch die Zahl der Überlebenden nach einem Monat (4,8% auf 7,3%)
gestiegen ist. Dies wird auf die steigenden Anzahl der Laienreanimationen,
beobachteten Kreislaufstillständen und schockbaren Rhythmen (12,7% auf 22,3%)
innerhalb dieses 14-jährigen Beobachtungszeitraumes zurückgeführt. 37
Von 1992 bis 2005 stieg sowohl die Zahl der beobachteten Kreislaufstillstände durch
Ambulanzteams als auch die Zahl der Laienreanimationen (von 9% auf 15% bzw. von
31% auf 50%). Erklärungen dafür sind, dass unter anderem durch angebotene
Reanimationskurse zwei Millionen Personen geschult worden sind, was immerhin ca.
ein Viertel der schwedischen Bevölkerung entspricht. Zusätzlich wurde seit 1997 auch
noch die telefonische Anweisung von Erste Hilfe-Maßnahmen über einen
Leitstellendisponenten eingeführt. Die erhöhte Zahl an beobachteten
Kreislaufstillständen durch Ambulanzteams wird darauf zurückgeführt, dass einerseits
durch öffentliche Kurse ein größeres Bewusstsein geschaffen wurde Symptome von
drohenden Kreislaufstillständen zu erkennen und professionelle Hilfe zu alarmieren,
und andererseits durch die vermehrte Verwendung von Behandlungs- und
Diagnosemöglichkeiten (Fibrinolyse, Tele-EKG) in den präklinischen Bereich verlagert
wurden.
Mader et al. analysierten das Outcome bezüglich Rhythmusstratifizierung des CARES
(Cardiac Arrest Register to Enhance Survival)-Registers. 44 Hier wurden über 5 Jahre
mehr als 30 000 Patienten mit prähospitalem Kreislaufstillstand aufgenommen und in
drei Gruppen geteilt: initial schockbare Patienten (pulslose VT, Kammerflimmern),
10
konvertiert in schockbar (Patienten, die als initial aufgenommenen Erstrhythmus
entweder einen idioventrikulären Rhythmus, PEA, Asystolie oder unklare
nichtschockbare Rhythmen hatten, die mindestens eine Defibrillation erhielten) und
nicht-schockbare Patienten (alle Patienten, die nie defibrilliert wurden).
Die Autoren kamen zu dem Ergebnis, dass Patienten mit initial schockbarem Rhythmus
eine signifikant höhere Überlebenswahrscheinlichkeit haben. Die Überlebensrate lag bei
26,9 %. Wobei hingegen in den anderen beiden Gruppen die Überlebensrate bis zur
Krankenhausentlassung nur gering differierte (4,7% bei den konvertiert-schockbaren
Rhythmen und 4,1% bei den schockbaren Rhythmen). Diese Ergebnisse zeigen
einerseits welch hohe prognostische Aussagekraft der initiale Rhythmus bei
Kreislaufstillständen besitzt. Interessant ist weiters, dass sich die beiden letzteren
Gruppen hinsichtlich der Prognose kaum unterschieden. Dies könnte darauf hindeuten,
dass es sich bei primär schockbaren Rhythmen und „konvertiert schockbaren“
Rhythmen nicht unbedingt um das Gleiche handelt.
Ähnliches wurde inhospital von Meaney et al. beobachtet. 23 In dieser prospektiven
Beobachtungsstudie Studie wurden über 50 000 Patienten aus 441 Krankenhäusern
eingeschlossen. Patienten mit initial schockbaren Rhythmen hatten ein signifikant
besseres neurologisches Outcome und eine erhöhte Überlebenswahrscheinlichkeit bis
zur Krankenhausentlassung als Patienten ohne schockbaren Rhythmus. Von 7% der
Patienten, deren initial aufgenommener Rhythmus eine pulslose ventrikuläre
Tachykardie war, überlebten 36, 9% bis zur Krankenhausentlassung. Ähnliches zeigte
sich bei Patienten mit Kammerflimmern. Von den 17% der Patienten mit
Kammerflimmern als initialem EKG-Rhythmus überlebten 37, 1%. Im Gegensatz dazu
überlebten nur 10, 8% bzw. 11, 9% der Patienten mit Asystolie oder PEA als initialem
Rhythmus.
Der Zeitpunkt der Rhythmuskonversion von Kammerflimmern in Asystolie wird durch
Thoraxkompressionen verzögert.
Sowohl die Größe der Amplitude als auch die Änderung des Rhythmus von
Kammerflimmern in Asystolie geht mit einem geringeren Überleben einher. 31
Umso wichtiger ist es den Basic life support mit Defibrillation so früh wie möglich zu
initiieren, und die Zeit ohne Herzdruckmassage zu minimieren. Dadurch konnten
Überlebensraten verdoppelt bzw. sogar verdreifacht werden. 14, 16, 46
11
Neue Maßnahmen wie öffentlich zugängliche Defibrillatoren, telefonische Anweisung
zur Ersten Hilfe durch Rettungsleitstellen, First Responder und die Wiederbelebung
ohne Beatmung unterstützen diese Erkenntnisse.
1.2.7 Therapieansätze
Der einzige wissenschaftlich bewiesene Faktor der das Outcome verbessert ist der Basic
life support. Qualitativ hochwertige, ununterbrochene Thoraxkompressionen erhöhen
die Wahrscheinlichkeit eines ROSC um das doppelte bzw. dreifache. 14-16 Weiters erhöht
eine gut durchgeführte Herzdruckmassage die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen
Defibrillation. Durch AED-Programme an öffentlichen Plätzen mit kurzen Zeiten bis zur
Defibrillation sind ebenfalls Überlebenswahrscheinlichkeiten von bis zu 74%
beschrieben worden. 47 Je kürzer die Zeit bis zu eingeleiteten Reanimationsmaßnahmen
ist, desto besser ist die Prognose.
Nach Etablierung der oben beschriebenen initialen Maßnahmen sollte entsprechend der
aktuellen Empfehlung nach reversiblen Ursachen für den Herzkreislaufstillstand gesucht
werden. In den ERC-Guidelines wird zur Vereinfachung von einer Gedankenbrücke mit
4 H und 4T (bzw. HITS im Deutschen) gesprochen. Die vier „H“ stehen für:

Hypoxie,

Hypovolämie

Hypothermie und

Hyperkaliämie bzw. metabolische Ursachen
HITS für

Herzbeuteltamponade,

Intoxikation (Toxic/therapeutic disturbances),

Thrombembolie (Myokardinfarkt oder Pulmonalarterienembolie) und

Spannungspneumathorax (tension pneumothorax).
Zur Erkennung von reversiblen Ursachen kann der Einsatz von Ultraschall hilfreich sein.
Unter anderem können Krankheitsbilder wie Herzbeuteltamponade, Aortendissektion,
Pulmonalarterienembolie, Hypovolämie und Pneumothorax festgestellt werden. 48
12
1.2.8 Die vier „H“
Hypoxie
Um das Risiko einer Hypoxie zu minimieren sollte der Patient mit 100% Sauerstoff
beatmet, die korrekte Tubuslage bestätigt werden und auf eine seitengleiche
Thoraxhebung geachtet werden. 12
Hypothermie
Schwer unterkühlte Patienten, die einen Herzkreislaufstillstand erleiden, sollten laut
Leitlinien bis zum Erreichen der Normothermie reanimiert werden, es sei denn es liegen
offensichtliche Todeszeichen (Rigor Mortis, Dekapitation etc. ) vor. 49 Ein hypothermer
Patient sollte allein aufgrund der Abwesenheit von Lebenszeichen nicht für tot erklärt
werden. 12 Immer wieder gibt es Fallberichte, die von Überlebenden ohne neurologische
Defizite nach längeren Reanimationsmaßnahmen berichten. Dies wird dem
hirnprotektiven Effekt der Hypothermie zugeschrieben. Der zelluläre Sauerstoffkonsum
sinkt um 6% pro Grad Celsius. Dies bedeutet, dass bei 28 Grad Celsius der
Sauerstoffverbrauch um 50% reduziert ist. 50 Extrakorporale Erwärmung ist die
Methode der Wahl zur Wiedererwärmung bei hypothermen Patienten mit Apnoe und
Herzstillstand. 51
Hypovolämie
Verursacht durch Trauma, Aortendissektion, gastrointestinale Blutungen,
herzchirurgischen Eingriffen u.v.a. stellt die Hypovolämie eine potentiell reversible
Ursache da, vorausgesetzt die Blutung kann entdeckt und gestillt werden. In der
Anfangsphase sollte das verlorengegangene Volumen durch warme 0,9%ige
Kochsalzlösung oder Hartmann-Lösung ersetzt werden. Klare Vorteile die für Kolloide
sprechen gibt es nicht. Blut und Blutprodukte sollten so früh wie möglich in Betracht
gezogen werden.
Hyperkaliämie und lebensbedrohliche Elektrolytstörungen
Die Hyperkaliämie ist eine der wenigen potentiell lebensbedrohlichen
Elektrolytstörungen, Störungen des Kalzium- und Magensiumhaushaltes kommen
bedeutend seltener vor. 49 Von einer schweren Hyperkaliämie, meist bedingt durch
Niereninsuffizienz oder Medikamenten, wird in den Leitlinien ab einem Wert größer als
13
6,5 mmol/l gesprochen. Diagnostisch hilfreich kann ein 12-Kanal EKG sein in dem man
zeltförmige T-Wellen und mit steigendem Kaliumspiegel eine Abflachung der P-Welle,
eine Verlängerung des PR-Intervalls, Verbreiterung QRS-Komplexes und schließlich
eine Asystolie oder Kammerflimmern findet. Die Therapieempfehlungen konzentrieren
sich auf die Prävention des Herzkreislaufstillstandes, für Behandlung während der
Reanimation gibt es keine Evidenz. Die drei Säulen der Hyperkaliämietherapie stützen
sich auf Kardioprotektion, Kaliumshift in die Zelle und Elimination aus dem Körper. 12, 49
1.2.9 Die vier „T“
Perikardtamponade
Verursacht durch stumpfes oder penetrierendes Trauma, herzchirurgische Eingriffe,
infektiöse Geschehen oder andere seltenere Ursachen, kommt es im Rahmen einer
Herzbeuteltamponade zu einem Flüssigkeits- und Druckanstieg im Perikardraum, der
wiederum die Füllung der Vorhöfe und Ventrikel beeinträchtigt. Dies führt zur
Abnahme des Schlagvolumens und schlussendlich zur Hypotension und zum
Herzkreislaufstillstand. Generell hängt die klinische Beeinträchtigung vielmehr von der
Geschwindigkeit der Flüssigkeitsansammlung als vom absoluten Volumen ab, da sich die
perikardialen Fasern bei langsamer Flüssigkeitsansammlung dehnen. Es kommt zum
Kollaps sobald der perikardiale Druck den der Herzhöhlen übersteigt. Dies geschieht in
der Regel zuerst im rechten Vorhof. Schnelle Diagnose und Entlastung sind
unumgänglich um einen drohenden Herzstillstand zu vermeiden.
Intoxikation
Herzstillstände aufgrund von Vergiftungen sind selten, aber die häufigste Todesursache
bei unter 40-jährigen. 52 Zu therapeutischen Maßnahmen gibt es ebenfalls wenig
Evidenz, die meisten Empfehlungen stützen sich auf Tierversuche, Fallserien oder
einzelne Fallberichte. Outcomeverbessernd sind spezifische Antidota, Aktivkohle,
Dekontamination und forcierte Elimination. 12 Ansonsten wird empfohlen nach den
Standardreanimationsprotokollen vorzugehen und in Periarrest-Situationen
Expertenrat einzuholen. 49
14
Thrombembolie
Die KHK ist die häufigste Ursache für Herzkreislaufstillstände. Viele Patienten erleiden
einen akuten Koronarverschluss der sich im EKG als ST-Elevationsinfarkt zeigen kann,
während des Herzkreislaufstillstandes aber nicht immer vorhanden sein muss. 12 Sollte
es bei der Anamneseerhebung Hinweise auf einen Herzinfarkt geben kann eine
fibrinolytische Therapie angedacht werden.
Eine fulminante Lungenembolie tritt mit einer Inzidenz von 1/100 000/ Jahr auf, mit
0,2- 0,5% stellt sie die Hauptursache für Letalität und Morbidität während eines
Krankenhausaufenthalts dar und bei 10% aller Verstorbenen wird post mortem eine
Lungenembolie festgestellt. 11
Mittel der Wahl bei fulminanter PAE ist die Fibrinolyse, die den formierten Thrombus
auflösen kann. Eine fibrinolytische Therapie während der Reanimation wird dennoch
routinemäßig nicht empfohlen, allerdings kann bei klinischem Verdacht auf PAE die
Überlebenschance durch Einsatz einer thrombolytischen Therapie erhöht werden. 49 In
Tierstudien wurde gezeigt, dass der zerebrale Blutfluss während der Reanimation durch
fibrinolytische Medikamente ebenfalls verbessert wird. 53, 54 Sollte ein Fibrinolytikum
verabreicht werden, so wird empfohlen, die Reanimationsmaßnahmen 60 – 90 Minuten
lang fortzusetzen.
Mit Hilfe der Notfalls-Echokardiographie kann die Diagnose der PAE erhärtet werden
und somit die Entscheidungsfindung erleichtern.
Spannungspneumothorax
Ein Spannungspneumothorax kann während eines Herzkreislaufstillstandes schwierig
zu diagnostizieren sein. Zeichen für das Vorliegen eines Spannungspneumothorax sind
Hautemphysem, Trachealshift oder einseitige Thoraxexkursion. 12 Durch Luft zwischen
den beiden Pleurablättern und zusätzlichem Ventilmechanismus kommt es neben der
Behinderung der Atemmechanik auch zu einem verminderten venösen Rückstrom der
zum Herzkreislaufstillstand führen kann. Ein Spannungspneumothorax sollte so schnell
wie möglich, entweder durch Nadeldekompression, Thorakostomie oder
Thoraxdrainage beseitigt werden.
15
Kapitel 2: Der Stellenwert der Echokardiographie in der CPR
Die Sonographie hat in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Vor
allem in der Diagnostik akuter Krankheitsbilder bietet der Ultraschall eine gute
Alternative zum Röntgen oder anderen strahlenbelastenden Verfahren.
Durch die Weiterentwicklung der Ultraschalltechnologie sind mittlerweile vollportable
Ultraschallgeräte verfügbar, die wie ein Stethoskop in der Manteltasche oder dem
Notfallrucksack mitgeführt werden können. Somit ist es mittlerweile auch möglich die
Ultraschalldiagnostik im prähospitalen Bereich erfolgreich einzusetzen. Das
Anwendungsspektrum geht, wie einige Berichte zeigen, weit über die
Reanimationssituation hinaus. 55-58
In den letzten Jahrzehnten untersuchte eine Vielzahl von Studien die klinische
Wertigkeit der fokussierten Sonographie und Echokardiographie im Rahmen von
Reanimationssituationen. 48, 59-63
Im Verlauf der Arbeit werden Möglichkeiten zur Einbindung der
Ultraschalluntersuchung in den Reanimationsablauf dargestellt , in weiterer Folge
potentielle Einsatzmöglichkeiten der Ultraschalldiagnostik in (Peri-)
Reanimationssituationen anhand der aktuellen Studienlage besprochen und diskutiert
und eigene Ergebnisse einer Grazer Studie zu diesem Thema besprochen.
2.1 Physikalische Grundlagen
Das Prinzip des Ultraschalls liegt in der Aussendung und Empfangen von Wellen in
einem Bereich von mehr als 20 kHz. Im diagnostischen Bereich werden meist
Frequenzen von 1-15 MHz verwendet. 64 Grundlage dieser Bildgebung ist die
Schwächung der ausgesendeten Schallwellen durch Absorption, Reflexion, Streuung und
Divergenz.
Durch die am Schallkopf vorhandenen Piezokristalle werden elektrische Schwingungen
in mechanische umgewandelt (piezoelektrischer Effekt). Zunächst fungiert der
Schallkopf als Sender, danach als Empfänger. Erst wenn alle ausgesendeten
Schallimpulse wieder am Schallkopf angekommen sind, wird der nächste Impuls
abgegeben (Puls-Echo-Prinzip). 64, 65
16
2.2 Schallköpfe
Je nach Anordnung der Piezokristalle am Schallkopf kann man verschiedene Arten
unterscheiden.
2.2.1 Linearscanner
Die Piezokristalle sind bei diesem Schallkopf nebeneinander gereiht und dadurch
bekommt man sowohl in der Nähe als auch in der Tiefe ein qualitativ beinahe
gleichbleibendes Bild. Durch diese spezifische Anordnung auf dem flachen Kopf des
Schallkopfes wandert der Ultraschall gerade aus und erzeugt somit ein rechteckiges
Bild.
Diese Schallköpfe weisen üblicherweise eine höhere Frequenz auf. Dies bedeutet, dass
sie eine höhere Auflösung bei niedrigerer Eindringtiefe besitzen. Dieser Schallkopf wird
für oberflächennahe Strukturen wie Gefäße, Lunge oder Schilddrüse verwendet.
Abbildung 2: portables Ultraschallgerät mit Linearschallkopf
(Quelle: www.sonosite.at)
17
2.2.2 Konvexer Schallkopf
Die Piezokristalle sind zwar hier ebenso nebeneinander angereiht, aufgrund der
Tatsache, dass hier die Schallkopfoberfläche bogenförmig ist, wird das Bild jedoch
gestreut. Der Bildausschnitt ist in der Nähe schmal und wird mit zunehmender Tiefe
breiter. Konvexschallköpfe besitzen meist eine niedrigere Frequenz, was zur Folge hat,
dass man zwar eine größere Eindringtiefe erhält aber die Auflösung mit der Tiefe
aufgrund der Strahlendivergenz abnimmt. Ein typisches Anwendungsgebiet für den
Einsatz von Konvexschallköpfen ist die Ultraschalluntersuchung des Abdomens.
Abbildung 3: Konvexschallkopf
(Quelle: www.sonosite.at)
2.3 Darstellungsmöglichkeiten
2.3.1 A-Mode („Amplitudenmodulation“)
Dieses Verfahren stellt die simpelste und älteste Form des Ultraschalls dar und wird
heutzutage nicht mehr verwendet. Im Gegensatz zu zweidimensionale Verfahren wird
hier nur ein einziger Strahl ausgesandt. Die reflektierten Signale werden dann in einem
Diagramm aufgezeichnet, auf der x-Achse die Eindringtiefe und auf der y-Achse die
Echostärke.
2.3.2 M-Mode („motion-mode“)
Diese Darstellungsweise ist ähnlich dem A-Mode, allerdings wird hier der Amplitude
Helligkeit, je nach Ausschlag von Weiß bis Schwarz, zugeordnet. Der Schallkopf wird an
einem konstanten Ort gehalten und ein Bild wird gegen die Zeit aufgetragen. Somit
werden bewegte Bilder, wie z.B. Herzklappenbewegungen, als Wellenlinien dargestellt,
unbewegte Bilder als Linien.
18
2.3.3 B-Mode („brightness mode“)
Dieser Modus stellt eine Weiterentwicklung des M-Modes dar. Durch die
Aneinanderreihung mehrerer Strahlen entsteht ein zweidimensionales Bild. Es ist
sozusagen eine gleichzeitige Darstellung vieler einzelner M-Modes. Dieses Verfahren
wird in der Diagnostik am häufigsten verwendet.
2.3.4 Dopplerverfahren
Typischerweise wird dieses Verfahren in der Gefäßdiagnostik angewendet. Es werden
Frequenzverschiebungen an Erythrozyten wahrgenommen und farblich entsprechend
der Flussrichtung dargestellt. Mittels Dopplersonographie können
Strömungsgeschwindigkeiten gemessen werden. Kombiniert man diese Methode mit
dem B-Mode wird sie farbkodierte Duplexsonographie genannt.
2.4 Schnittebenen und Schallkopfpositionen in der
Notfallsechokardiographie
2.4.1 Der subxiphoidale/subkostale Schnitt:
Um den subxiphoidalen Vierkammerblick zu erlangen wird der Schallkopf beim am
Rücken liegenden Patienten flach am Abdomen (ca. im Winkel von 15 Grad), unterhalb
der Xiphoids aufgesetzt. Die Schallkopfnase zeigt Richtung linke Schulter des Patienten,
die Leber sollte als Schallfenster genutzt werden.
Es sollte stets auf eine ausreichende Eindringtiefe geachtet werden, um zu
gewährleisten dass das gesamte Herz dargestellt werden kann.
Ein mit Luft gefüllter Magen kann die Darstellung des Herzens von der subxiphoidalen
Position deutlich erschweren bzw. gelegentlich sogar unmöglich machen. 66
19
Im subxiphoidalen Fenster kommen folgende Strukturen zur Darstellung:

Leber

Trikuspidalklappe

Rechter Ventrikel

Mitralklappe

Rechter Vorhof

Septum

Linker Ventrikel

Vena cava inferior (bei leichter
Kippung in Richtung Leber)

Linker Vorhof
Der subxiphoidale Vierkammerblick wird in Notfallsituationen häufig bevorzugt
verwendet, da über dieses Schallfenster auch am liegenden Patienten meist
aussagekräftige Bilder dargestellt werden können und eine Manipulation am Thorax
(z.B. Herzdruckmassage) parallel zur Ultraschalluntersuchung möglich ist. Im
subxiphoidalen Vierkammerblick lassen sich meist valide Aussagen über die
Dimensionen der Herzhöhlen, die linksventrikuläre Pumpfunktion und das Vorliegen
eines Perikardergusses treffen.
Abbildung 4: subxiphoidaler Schnitt
RA: rechtes Atrium, LA: linkes Atrium, LV: linker Ventrikel
20
2.4.2 Die parasternal lange Achse:
Der Schallkopf wird zwischen drittem und fünftem Interkostalraum parasternal links
aufgelegt und zeigt Richtung linke Hüfte des Patienten.
Sichtbar werden:

Rechter Ventrikel

Aortenwurzel mit Aortenklappe

Linker Ventrikel

Mitralklappe

Septum

Linker Vorhof
In dieser Schnittebene können Informationen über die Größenverhältnisse des linken
und rechten Ventrikels erlangt werden und Aussagen über die linksventrikuläre
Pumpfunktion getroffen werden.
Abbildung 5: parasternal lange Achse
RV: rechter Ventrikel, LA: linkes Atrium, LV: linker Ventrikel
21
2.4.3 Die parasternal kurze Achse:
Wenn man von der parasternalen langen Achse ausgeht, erlangt man mit einer Rotation
um 90 Grad im Uhrzeigersinn die parasternale kurze Achse. Die Nase des Schallkopfes
zeigt nun in Richtung rechte Hüfte des Patienten.
Durch Schwenken des Schallkopfes kann man den gesamten linken Ventrikel in 3
Ebenen untersuchen:

Aortenklappenebene („Mercedesstern“)

Mitralklappenebene („Fischmaul“)

Ventrikelebene
In dieser Schnittebene kann man unter anderem regionale Wandbewegungsstörungen
des linken Ventrikels erkennen, weiters können Aussagen über die links- und
rechtsventrikulären Größenverhältnisse sowie die Pumpfunktion des linken Ventrikels
getroffen werden.
Abbildung 6: parasternal kurze Achse
RV: rechter Ventrikel, LV: linker Ventrikel
22
2.4.4 Der apikale Vierkammerblick:
Dieses Fenster wird durch Auflage des Schallkopfes am Apex des Herzens gewonnen.
Der Schallkopf wird auf Höhe des Herzspitzenstoßes, also etwa im Bereich des 5.
Interkostalraums in der Medioklavikular- bzw. der vorderen Axillarlinie positioniert um
alle Herzhöhlen untersuchen zu können. Hilfreich kann hierbei sein, den Patienten in
Linksseitenlage zu bringen, da dadurch das Herz näher an die Thoraxwand gebracht
wird. Die Nase sollte auf die rechte Seite des Patienten zeigen.
Erkennbar werden:

Apex

Trikuspidalklappe

Rechter Ventrikel

Mitralklappe

Linker Ventrikel

Rechter Vorhof

Septum

Linker Vorhof
Hier kann man unter anderem Informationen über die Dimensionen des rechten und
linken Ventrikels und der beiden Vorhöfe erlangen. Es können weiters Aussagen über
die linksventrikuläre Pumpfunktion getroffen werden.
Abbildung 7: apikaler Vierkammerblick
RA: rechtes Atrium, LA: linkes Atrium, RV: rechter Ventrikel, LV: linker Ventrikel
23
Kapitel 3: Relevante Pathologien im Rahmen des
(Peri)arrestultraschalls
Mithilfe der Notfallsechokardiographie können drei der acht reversiblen Ursachen
festgestellt werden: die Perikardtamponade, die Hypovolämie und die
Pulmonalarterienembolie. Weiters kann mittels Sonographie der Pleura ein
Pneumothorax – eine ebenso reversible Ursache - ausgeschlossen oder diagnostiziert
werden.
3.1 Perikarderguss, Perikardtamponade
3.1.1 Pathophysiologie
Die häufigsten Ursachen für Perikardtamponaden bzw. –ergüsse bei
intensivmedizinischen Patienten sind Perforationen von Koronararterien bzw. dem
Myokard nach Katheterinterventionen, Hämatome nach herzchirurgischen Eingriffen,
Aortendissektionen und Traumata. 67
Perikardtamponaden gehen, wie viele andere reversiblen Ursachen, oft mit einer
pulslosen elektrischen Aktivität einher und können durch die Behandlung der zu Grunde
liegenden Ursache behoben werden. 48 Wichtig ist die richtige und vor allem zügige
Diagnosefindung.
Das Auftreten einer Perikardtamponade ist eher von der Geschwindigkeit der Zunahme
einer Flüssigkeitsansammlung im Perikard, als von der absoluten Menge des
Perikardergusses abhängig. So können kleine Perikardergüsse bei sehr raschem
Auftreten schon hämodynamisch wirksam sein, während sich langsam entwickelnde
Perikardergüsse auch bei erheblichen Ergussmengen gelegentlich noch toleriert
werden. 68Die klassische klinische Triade einer Perikardtamponade besteht aus
Hypotension, gestauten Halsvenen und abgeschwächten Herztönen. 66 Ein EKG kann
zwar hinweisend auf einen Perikarderguss sein, ist aber keinesfalls diagnostisch. 69
24
3.1.2 Sonographische Identifikation
Standardmäßig werden für die echokardiographische Darstellung eines
Perikardergusses subxiphoidale bzw. die parasternalen Schnitte verwendet. 67
Bei Traumapatienten erfolgt im Rahmen der FAST-Untersuchung die Untersuchung
hinsichtlich des Vorliegens einer Perikardtamponade primär von subxiphoidal. Der
subxiphoidale Vierkammerblick bietet sich auch in Reanimationssituationen an, die
dieser ohne Unterbrechung der Herdruckmassage eingestellt werden kann.
Ein Perikarderguss ist charakterisiert durch eine anechogene, also schwarze
Flüssigkeitsansammlung zwischen viszeralem und parietalem Perikard. Da das viszerale
Perikard im Ultraschallbild nicht gesehen werden kann, erscheint ein Perikarderguss als
Separation zwischen dem grauen Myokard und dem gut reflektierten parietalem
Perikard. Im Falle von Eiter, Malignität oder mit Fibrin gemischtem Blut kann der Erguss
gräulich erscheinen. Bis zu 50 ml Perikardflüssigkeit kann physiologisch vorhanden
sein, kleine Ergüsse sind normalerweise um den rechten Vorhof bzw. Ventrikel
lokalisiert. 66
Folgende Befunde können auf eine Perikardtamponade hinweisen: 48, 66, 70

zirkulärer Perikarderguss mit einem hyperdynamischen Herzen

Kollaps des rechten Ventrikels oder Atriums während der Diastole.
Normalerweise kollabiert aufgrund der Druckverhältnisse der rechte Vorhof
zuerst. Dieses Zeichen ist zwar, sensitiv, aber nicht spezifisch für eine
Tamponade. 67

„Swinging heart“
Bei großen Mengen freier Flüssigkeit im perikardialen Sack kommt es zu einer
gegen den Uhrzeigersinn rotierende Bewegung des Herzens, die einem
„tanzenden“ Herzen ähnelt. Dieses Zeichen muss nicht immer vorhanden sein, da
teilweise auch geringe Flüssigkeitsmengen schon ausreichen um eine
Tamponade zu verursachen.

Dilatation der Vena cava inferior ohne inspiratorischen Kollaps
25
Abbildung 8: Perikarderguss
RA: rechtes Atrium, LA: linkes Atrium, RV: rechter Ventrikel, LV: linker Ventrikel.
Die mit * beschrifteten Areale repräsentieren den Perikarderguss.
a: Apikaler Vierkammerblick, großer, zirkulärer Perikarderguss; b: zirkulärer Perikarderguss;
c: Subxiphoidaler Blick: posteriorer Perikarderguss.
3.1.3 Studienlage
In einer Studie von Mandavia et al. konnten Notfallmediziner Perikardergüsse mit einer
Spezifität von 98% und einer Sensitivität von 96% mittels Sonographie diagnostizieren.
In dieser Studie wurden Patienten mit einem erhöhten Risiko für einen Perikarderguss
echokardiographiert. Als erhöhtes Risiko wurden unter anderem stumpfe oder
penetrierende Thoraxverletzungen, ungeklärte Hypotonie oder Dyspnoe, Perikarditis
oder Krebspatienten mit Brustschmerzen und Dyspnoe genannt. Insgesamt wurden 515
Patienten in diese Studie eingeschlossen. Alle Untersuchungen wurden auf Video
aufgenommen und von der kardiologischen Abteilung überprüft. Bei 103 Patienten
wurde ein Perikarderguss festgestellt. 99 wurden als richtig-positiv eingeschätzt, 4 als
falsch-positiv. Bei den 375 negativen Untersuchungen waren 367 richtig-negativ, 8
falsch-negativ. 71
Diese Ergebnisse konnten in weiteren Studien bestätigt werden:
Rozyzki et al. echokardiographierten Patienten mit penetrierendem Trauma am
Körperstamm. 72 Der Hintergrund war, dass wenn ein Befund positiv ausfallen sollte, der
Patient sofort in den OP gebracht wird um somit die Zeit bis zu einer Operation zu
verkürzen. Insgesamt wurden 261 Patienten untersucht. Es gab 225 (86,2%) richtignegative Untersuchungen, 29 (11,1%) richtig-positive, keine falsch-negativen und 7
(2,7%) falsch-positive Befunde. Somit wurde eine Sensitivität von 100% und eine
Spezifität von 96,9% festgestellt. Die durchschnittliche Zeit von der
26
Ultraschalluntersuchung bis zur Operation lag bei 12.1 Minuten.
Ma et al. stellten ähnliche Ergebnisse fest. 73Insgesamt wurden 245 Patienten auf freie
Flüssigkeit nach stumpfem oder penetrierendem Trauma am Körperstamm
eingeschlossen. Von diesen 245 Patienten wiesen 6 einen positiven
Echokardiographiebefund auf, 238 waren richtig-negativ. Es gab einen falsch-positiven
Befund. Somit lag die Spezifität bei 99%, die Sensitivität dieser Untersuchung bei 100%.
Auch einzelne Fallberichte beschreiben immer wieder eindrucksvoll den Einfluss der
Ultraschalldiagnostik bei diesem Krankheitsbild auf Therapie und Outcome in Notfällen.
So wurde ein 14-jähriges Mädchen in Deutschland 4 Wochen nach einer Herz-OP
(Ventrikelseptumdefekt) mit einer pulslosen elektrischen Aktivität aufgefunden.
Präklinisch wurde eine Perikardtamponade mittels Ultraschall detektiert und noch vor
Ort entlastet. Die Patientin überlebte ohne neurologischen Schaden. 74
Im Jahr 2007 wurde eine 17-jährige schwangere Frau Opfer einer Messerstichattacke. 75
Sie erlitt multiple Stichwunden am linken Hemithorax und in der Abdominalgegend. Die
schockierte Patientin wurde intubiert, thoraxdrainiert und mit Flüssigkeit therapiert.
Trotzdem erlitt sie ebenfalls eine pulslose elektrische Aktivität. Zur weiteren Diagnostik
wurde ein portables Ultraschallgerät verwendet und eine Perikardtamponade
diagnostiziert. Noch vor Ort wurde mittels eines großlumigen intravenösen Zugangs ca.
100ml Blut entleert woraufhin die Patientin wieder einen Kreislauf zu Stande brachte.
Im Krankenhaus angekommen wurde simultan eine Notsectio sowie eine Sternotomie
durchgeführt. Die Patientin überlebte ohne neurologisches Defizit, das Baby verstarb
später aufgrund von der extremen Frühreife.
Auch Fallbeispiele von nicht traumatisch bedingten Perikardtamponaden sind in der
Literatur zu finden: Ein 50-jähriger Mann wurde vom Rettungsdienst aufgrund von
Dyspnoe, Hypotension und Tachykardie in die Notaufnahme gebracht.76 Der Blutdruck
wurde am rechten Arm gemessen, am linken war es unmöglich einen Wert zu erhalten.
Die daraufhin durchgeführte Echokardiographie offenbarte einen massiven
Perikarderguss mit rechtsventrikulärem Kollaps. Die anschließend angefertigte
Computertomographie zeigte eine Typ A Aortendissektion. Die Operation verlief
27
erfolgreich und der Patient konnte eine Woche später das Krankenhaus wieder
verlassen.
Tayal et al. fand in einer kleineren Studie von 20 Patienten in PEA oder nahezu PEAZustand, dass 8 einen Perikarderguss hatten, wovon 7 bis zur Krankenhausentlassung
überlebten. 77 Von diesen 8 litten 3 Patienten unter einer Perikardtamponade die auch
entlastet wurde.
2007 beschrieben Breitkreutz et al. einen Algorithmus zur Einbindung der
Echokardiographie in die Reanimation. 70 Die Ergebnisse dieser Studie wurden 2010
publiziert. 78 Im Rahmen der Reanimation wurden 8 hämodynamisch relevante
Perikardergüsse gefunden. 5 in der Untergruppe mit pseduo-PEA, 3 in der
Asystoliegruppe. In den Perireanimationsfällen wurden weitere 4 Perikardergüsse
detektiert, wovon 2 als hämodynamisch relevant eingeschätzt wurden.
Insgesamt wurden 7 Perikardiozentesen durchgeführt, 4 davon erfolgreich.
Generell ist die echokardiografie-gesteuerte Perikardiozentese eine sichere Möglichkeit
das Perikard zu entlasten .79 Im Lehrbuch „Praxis der Echokardiographie“,
herausgegeben von Flachskampf, wird die Anlag einer subxiphoidalen Drainage als
effektivste Therapie beschrieben. 80 Die Mortalität dieser Prozedur liegt bei 0.8%. 81
Bei traumabedingter Herzbeuteltamponade, Periarrestsituationen oder bei
Herzkreislaufstillstand ist allerdings der Thorakotomie der Vorzug zu geben. 82-84
28
3.2 Volumenstatus
3.2.1 Pathophysiologie
Eine Hypovolämie kann verschiedene Ursachen haben. Neben hämorrhagischen
Ursachen wie im Rahmen von Traumata kann eine Hypovolämie auch durch
vermindertes zirkulierendes Plasmavolumen (z.B. bei Exsikkose) bedingt sein.
Gemeinsamer Endpunkt ist der hypovolämische Schock, bei dem es durch vermindertes
intravasales Volumen zu einer Minderperfusion der Organe und konsekutiver Hypoxie
des Gewebes kommt.
3.2.2 Sonographische Identifikation
Wie auch bei der Perikardtamponade werden der subxiphoidale oder der lange
parasternale Blick empfohlen. 48, 66, 70
Hinweisend auf eine Hypovolämie sind folgende Zeichen: 70, 85

eingefallener rechter und linker Ventrikel

hyperkinetische linksventrikuläre Wandbewegungen und sogenannte „kissing
trabecular muscles“, also sich (fast) berührende Ventrikelwände.

kollabierte Vena cava inferior (< 5mm)
Eine kollabierte Vena cava inferior kann am besten im subxiphoidalen Schnitt in der
langen Achse diagnostiziert werden. Der Durchmesser korreliert mit dem Druck im
rechten Ventrikel und nimmt bei normaler Inspiration ab. 66, 86 Deswegen geht man
davon aus, dass sich bei niedrigem intravaskulärem Volumen der InspirationsExspirationsdurchmesser stärker verändert als bei normovolämen Patienten.
Jedoch wurden die meisten Studien zu dieser Fragestellung bei spontanatmenden
Patienten durchgeführt sodass die Anwendbarkeit dieser Daten auf mechanisch
beatmete Patienten nicht unbedingt gegeben ist.
29
3.2.3 Studienlage
Es gibt auch gibt Hinweise, dass das linksventrikuläre enddiastolische Volumen gut mit
dem Ausmaß eines Blutverlustes korreliert. 85
Hendrickson et al. beschreiben einen Fall eines Patienten mit PEA. 87 Im Zuge der
Notfallsechokardiographie wurden leere Ventrikel gefunden und die daraus folgende
weitere Abklärung brachte ein disseziertes Aortenaneurysma hervor. Nach
Verabreichung von Volumen und Blutprodukten setzte ein Spontankreislauf ein und
innerhalb von 30 Minuten nach Ankunft in der Notaufnahme wurde der Patient bereits
operiert.
3.3 Pulmonalarterienembolie
3.3.1 Pathophysiologie
Pathophysiologisch steht eine akute rechtsventrikuläre Dysfunktion im Mittelpunkt
einer fulminanten Lungenembolie. Im Rahmen eines thrombembolischen Geschehens
kann es zu einer Obstruktion der Pulmonalarterien kommen. Als Folge tritt eine akute
Rechtsherzbelastung und eine Gasaustauschstörung auf die wiederum ein
Rechtsherzversagen mit einem sekundären Linksherzversagen und einer systemischen
Minderperfusion verursacht.
In 5% aller Kreislaufstillstände ist eine massive Pulmonalarterienembolie die zu Grunde
liegende Ursache. Man weiß auch, dass die thrombolytische Therapie bei PAE zu einer
signifikant höheren Wiederkehr eines Spontankreislaufs führt (81% versus 41%). 88
Umso bedeutender ist es, mit der Notfallssonographie die Möglichkeit zu haben, den
Verdacht einer fulminanten Pulmonalarterienembolie zu erhärten.
30
3.3.2 Sonographische Identifikation
Die bettseitige Echokardiografie ist zwar nicht genau genug um die Diagnose einer
akuten PAE direkt zu stellen, sie gibt jedoch sonographische Hinweise die in der
Diagnosefindung hilfreich sein können: 48, 66, 70, 89-91

Rechtsventrikuläre Dilatation mit Hypokinesie/Dysfunktion und leerem linken
Ventrikel

Abnorme Septumbewegungen („D-Sign“)

Freie Thromben

Gestaute Vena cava inferior

McConnell – Zeichen
Abbildung 9: D-Sign bei akuter Lungenembolie
RV: rechter Ventrikel, LV: linker Ventrikel.
Parasternal kurze Achse. Abgeplattetes intraventrikuläres Septum.
Schön zu sehen ist die D-förmige Erscheinung des linken Ventrikels bei Dilatation des rechten Ventrikels.
31
Aufgrund der Druckverhältnisse in den Herzhöhlen ist die Wand des rechten Ventrikels
dünner und reagiert sensibler auf schnelle Druckänderungen. Der normale rechte
Ventrikel erscheint dreieckig und kleiner als der linke Ventrikel. Wenn der Druck im
rechten Ventrikel steigt, biegt sich die Wand nach außen und der rechte Ventrikel
erscheint gleich groß oder größer als der Linke. Ist der rechte Ventrikel größer als der
linke spricht man von einer rechtsventrikulären Dilatation.
Beim McConnell-Zeichen handelt es sich um eine regionale Wandbewegungsstörung, bei
der die Kontraktilität des rechten Ventrikels im Vergleich zum Apex vermindert ist.92
Direkte Visualisierung von freien Thromben findet man nur in weniger als 10% der
Fälle. 89, 93
Abbildung 10: Dilatation des rechten Ventrikels bei akuter Lungenembolie
Subxiphoidaler Vierkammerblick. Die Größenverhältnisse sind zu Gunsten des rechten Ventrikels verschoben.
Vor allem bei kritisch kranken dient die Echokardiographie dazu eine akute PAE einoder auszuschließen. In der Notaufnahme oder in der prähospitalen Notfallmedizin wird
32
man sich wahrscheinlich auch eher auf die Grundlagen der Notfallsechokardiographie
konzentrieren und Vermessungen von Durchmessern oder Geschwindigkeiten
vernachlässigen. Hier wird auf Zeichen wie ein dilatierter rechter Ventrikel, ein leerer
linker Ventrikel und eine dilatierte Vena cava inferior geachtet. Ist ein Patient im Schock
oder hypotensiv, hat aber keinen Zeichen eines dilatierten rechten Ventrikels oder einer
Dysfunktion, kann man eine massive Lungenembolie praktisch ausschließen. 91
Bei entsprechender Klinik mit hämodynamischer Instabilität und Zeichen einer akuten
Rechtsherzbelastung (dilatierter rechter Ventrikel, D-Sign, McConnell Zeichen) kann
eine Lysetherapie in Betracht gezogen werden.
Eine weitere untermauernde sonographische Untersuchung in diesem Zusammenhang
ist die Sonographie der tiefen Beinvenen.
3.3.3 Sonographie der TVT
Tiefe Beinvenenthrombosen stellen im höheren Alter Hauptursachen für Letalität und
Morbidität insbesondere während eines Krankenhausaufenthaltes dar. 11 90% dieser
Thrombosen sind im Becken- und Beinbereich lokalisiert. 50% aller Patienten mit einer
TVT haben eine szintigraphisch nachgewiesene Lungenembolien, wenn auch
vorwiegend asymptomatisch.
Für die Sonographie der tiefen Beinvenen verwendet man am besten einen
hochfrequenten Linearschallkof, man kann allerdings auch erwägen bei besonders
adipösen bzw. ödematösen Patienten einen Schallkopf mit niedrigerer Frequenz zu
verwenden, da dieser eine bessere Durchdringungskraft im Gewebe besitzt. Die
Untersuchung sollte zumindest an 2 Stellendurchgeführt werden:66, 94
·
Vena femoralis communis
·
Vena poplitea
Unauffällige Venen sind vollständig komprimierbar und weisen ein echofreies Lumen
auf. Falls die Venen nicht komprimierbar sind wird angenommen dass es sich um einen
Thrombus handelt. Oftmals lassen sich Thromben als echoreiches Material im
Gefäßlumen darstellen. Nicht verwechseln sollte man Thromben mit Lymphknoten,
Baker Zysten oder Pseudoaneurysmen.
33
3.3.4 Studienlage
Als primäre Bildgebung zur Diagnostizierung einer Lungenembolie gilt die
Computertomographie. 91 Sensitivitäten und Spezifitäten der transthorakalen
Echokardiographie in der Diagnostik einer Lungenembolie schwanken zwischen 4193% bzw. 77%-94%, abhängig vom angegebenen „Goldstandard“. 95
Wie bereits beschrieben, können mittels Echokardiographie in erster Linie indirekte
Zeichen einer akuten Pulmonalarterienembolie nachgewiesen werden. Im Rahmen von
Lungenembolien die keine akute Rechtsherzbelastung verursachen, zeigt die
Echokardiographie oftmals einen völlig unauffälligen Befund. So ist beispielsweise eine
rechtsventrikuläre Dilatation nur in weniger als 50% der Fälle nachweisbar. 90, 92, 96-98
Lichtenstein et al. entwickelten einen Algorithmus („BLUE-Protocol“) um die Ursachen
akuter Atemnot bei kritisch Kranken rasch zu diagnostizieren. 99
Ein Zeichen, welches die Diagnose PEA sehr wahrscheinlich werden ließ, war das
sogenannte A-Profil: diese Befundkonstellation inkludiert das Vorliegen von „A-Linien“
und regelrechtem Lungengleiten über beiden Lungenflügeln. A-Linien und
Lungengleiten sind Normalbefunde, die im Kontext der akuten Atemnot das Vorliegen
eines akuten Lungenödem und einen Pneumothorax ausschließen. 100 Somit bleiben als
häufige Differenzialdiagnose nur noch eine exazerbierte COPD oder ein Asthmaanfall.
Sollten diese Vorerkrankungen allerdings nicht bekannt sein, ist die Wahrscheinlichkeit
einer PAE sehr hoch.
Wird dieses Profil zusätzlich mit der Sonographie der tiefen Beinvenen kombiniert,
wurden von Lichtenstein et al. eine Spezifität von 99% und eine Sensitivität von 81% für
die Diagnostik einer Lungenembolie beschrieben.
In der Studie von Breitkreutz et al. wurden Patienten im Schock echokardiographiert um
kardiale oder spezifische behandelbare Ursachen zu erkennen. Bei insgesamt 104 Fällen
konnte bei einem Verdacht auf eine vorliegende PAE diese 8 Mal ausgeschlossen
werden, 5 Mal wurde sie bestätigt. 78
Einzelne Fallberichte beschreiben ebenso die bettseitige Verwendung der
Notfallssonographie bei Lungenembolien: 60, 101
34
MacCarthy publizierte einen Fall einer 25-jährigen Patientin die aufgrund von Atemnot
und Brustschmerz die Notaufnahme aufsuchte. 60 Am Weg zur Toilette erlitt sie einen
Herzkreislaufstillstand. Unverzüglich wurden die Reanimationsmaßnahmen eingeleitet
und in der Echokardiographie ein massiv dilatierter rechter Ventrikel und ein leerer,
aber kräftig kontrahierender linker Ventrikel beobachtet. Da diese Befunde dringend
verdächtig für das Vorliegen einer Pulmonalarterienembolie erschienen wurde eine
thrombolytische Therapie verabreicht. Nach 45-minütiger Reanimation stellte sich
wieder ein Spontankreislauf ein. 12 Stunden später zeigte sich im Kontrollecho ein
gefüllter linker Ventrikel und eine nur mehr mäßige Dilatation des rechten Ventrikels
mit paradoxer Septumbewegung. Eine venöse Dopplersonographie bestätigte eine
Okklusion der Vena femoralis. Die Patientin wurde am 9. Tag ohne neurologisches
Defizit entlassen.
In den Leitlinien der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie für
Pulmonalarterienembolien wird bei kritischen oder schockierten Patienten eine
sofortige bettseitige Echokardiographie gefordert.91 Einerseits lässt eine
Rechtsherzbelastung die Diagnose einer PAE sehr wahrscheinlich werden, andererseits
können andere Differentialdiagnosen gefunden werden. In der Abwesenheit von
Rechtsherzbelastungszeichen wird eine PAE praktisch ausgeschlossen. Somit wird
empfohlen, einem instabilen Patienten mit Zeichen einer Rechtsherzbelastung zu
lysieren, ohne eine weitere Bildgebung anzufordern.
3.4 Wandbewegungsanalyse/systolische Linksventrikelfunktion
Eine der Kernaufgaben der Echokardiographie ist die Beurteilung der systolischen
linksventrikulären Funktion. Auch in Notfall- und Periarrestsituationen ist diese
Fragestellung relevant und oftmals richtet sich die differenzierte Schocktherapie nach
dem Ergebnis einer echokardiographischen Untersuchung. So kann beispielweise in
wenigen Sekunden beurteilt werden ob ein Pumpversagen vorliegt und der Patient
potenziell von einer positiv inotropen Therapie profitieren könnte.
35
3.4.1 Sonographische Identifikation
Die linksventrikuläre systolische Funktion wird wie folgt eingeteilt:

Normal (55-70% der Ejektionsfraktion)

geringgradig eingeschränkt (45-55% EF)

mittelgradig eingeschränkt (35-45% EF)

hochgradig eingeschränkt (< 35% EF)
In Notfallsituationen ist es meist nicht praktikabel und zielführend die Ejektionsfraktion
genau zu messen. Vielmehr erfolgt eine visuelle Beurteilung der linksventrikulären
Auswurffraktion mittels sogenanntem Eye-Balling.
3.4.2 Studienlage
In mehreren Studien wurde gezeigt, dass die visuell geschätzte Ejektionsfraktion (EF)
gut mit den formalen Berechnungen korrelieren und weiters auch einigermaßen gut von
Nicht-Kardiologen abgeschätzt werden kann. 102-104 Diese Methode ist bedeutend
weniger zeitintensiv und durchaus akzeptiert. Es gibt sogar Hinweise, dass die visuelle
Abschätzung der EF mancher Computertechnik überlegen ist. 104
3.5 (Pseudo-) Elektromechanische Dissoziation
3.5.1 Pathophysiologie
Wie im ersten Abschnitt der Arbeit beschrieben, teilt sich der Behandlungsalgorithmus
der kardiopulmonalen Reanimation nach Ableitung des Herzrhythmus in schockbare
und nicht-schockbare Rhythmen auf. Bei der PEA (pulslose elektrischen Aktivität)
handelt es sich um ein Zustandsbild bei dem zwar eine Herzaktion im EKG vorhanden
ist, jedoch kein Puls getastet werden kann. Es wurde gezeigt, dass innerhalb dieser
pulslosen elektrischen Aktivität mit Hilfe der Echokardiografie noch weiters zwischen
absolutem Herzstillstand und noch vorhandener Kontraktion des Myokards
36
unterschieden werden kann. 105 Dies wurde auch durch die Messung des Aortendrucks
an Patienten in Herzkreislaufstillstand beobachtet. 106 Somit bedeutet die Abwesenheit
eines Pulses nicht unbedingt einen absoluten Herzstillstand.
Somit werden 2 Entitäten unterschieden:

Echte-EMD (elektromechanische Dissoziation): ein pulsloser Patient mit
regulärem Rhythmus aber ohne Wandbewegungen im Echo.

Pseudo-EMD: ein pulsloser Patient mit regulärem Rhythmus aber mit
Wandbewegungen im Echo.
Es wurde ebenfalls beobachtet, dass PEA-Zustände oft in Verbindung mit gewissen
reversiblen Ursachen, wie Spannungspneumothorax, Perikardtamponade oder im
Rahmen von Schockgeschehen auftreten und somit behandelbar sind, falls diese
Ursachen identifiziert werden. 12, 107
Die Differenzierung zwischen echter-EMD und Pseudo-EMD dient auch als
prognostischer Faktor. Mit Hilfe der Echokardiographie kann eine Risikostratifizierung
stattfinden und Patienten mit besserer Prognose von Patienten mit infauster Prognose
unterschieden werden.
3.5.2 Studienlage
Es wurden mehrere Studien durchgeführt, die den prognostischen Wert der
Echokardiographie im Rahmen der Reanimation evaluierten. Es stellte sich heraus, dass
Patienten mit einem cardiac standstill, also einer echten-EMD einen sehr hohen positiv
prädiktiven Wert für Tod aufweisen.
Blaivas und Fox führten 2001 eine prospektive Beobachtungsstudie über 20 Monate
durch, in die insgesamt 169 Patienten mit nicht-traumatischem Herzkreislaufstillstand
eingeschlossen wurden. 63 Wie im angloamerikanischen Raum großteils üblich werden
Patienten präklinisch zwar mit ACLS therapiert, aber unter laufender Reanimation ins
Krankenhaus gebracht. Bei Ankunft der Patienten wurde unmittelbar eine
Echokardiographie durchgeführt, danach wiederholt stets während der Pulschecks.
Untersucht wurde ob echokardiographisch myokardiale Kontraktionen sichtbar waren
oder nicht.
37
136 von diesen Patienten hatten einen absoluten sonographischen Herzstillstand,
obwohl 71 Patienten einen identifizierbaren Rhythmus hatten (20 mit PEA und 51 mit
Kammerflimmern). Keiner dieser Patienten erlangte einen Spontankreislauf. Somit
wurde in dieser Studie bei Vorliegen eines sonographisch verifizierten Herzstillstandes
ein positiv prädiktiver Wert von 100% für Tod beschrieben. Interessant ist weiters, dass
dieser Wert ungeachtet von initialem Rhythmus und Kollapszeit galt.
Bei allen 20 Patienten, die bis zur Entlassung aus dem Emergency Departement
überlebten, wurden sonographisch myokardiale Kontraktionen beobachtet.
Salen et al. untersuchte diese Fragestellung in Kombination mit der Kapnographie. 62 Es
stellte sich heraus, dass sowohl die Kapnographie als auch die Sonographie ein positiver
Prädiktor für das Überleben nach Herzkreislaufstillstand darstellt. Bezüglich des
negativen Outcomes waren die Ergebnisse auch durchaus mit denen von Blaivas und
Fox vergleichbar. Zwar waren die Zahlen nicht so beeindruckend, aber dennoch
überlebten nur 3% (2 von 61) der Patienten mit identifiziertem sonographischen
Herzstillstand. Der positiv prädiktive Wert wurde 75% mit angegeben, der negative
prädiktive Wert mit 94%.
Ähnliches wurde 2 Jahre später von Tayal et al. gefunden. 77 In einer deutlich kleineren
Studie wurden 20 Patienten mit PEA oder im nahezu PEA-Zustand untersucht. Alle 8
Patienten mit echter EMD starben, von den restlichen 12 Patienten überlebten 7 bis zur
Krankenhausentlassung.
2005 wurde eine Multicenterstudie von Salen et. al durchgeführt, die die
vorangegangenen Ergebnisse ebenfalls bestätigte. 108 Die Studie wurde so gestaltet, dass
bei Patienten mit Asystolie oder PEA bei Ankunft im Krankenhaus eine
Echokardiographie durchgeführt wurde, aber die Ergebnisse den Ablauf der
Reanimation nicht beeinflussen sollten. Danach wurden die Patienten alle 3-5 Minuten,
jeweils während des Pulschecks, erneut echokardiographiert und evaluiert ob eine
kardiale Aktivität im Sinne von Bewegungen im Atrium, Ventrikel oder den Klappen zu
sehen waren. Insgesamt wurden 70 Patienten, im Alter zwischen 16 und 94 Jahren in die
Studie eingeschlossen.
38
Mit Hilfe der Echokardiographie konnten diese Patienten in 3 Gruppen eingeteilt
werden: Patienten mit Asystolie, echter EMD oder pseudo-EMD. In der Asystolie und
Gruppe der echten EMD befanden sich 59 Patienten, die alle verstarben. In der PseudoEMD Gruppe befanden sich 11 Patienten, wovon 8 einen Spontankreislauf erlangten und
ein Patient sogar mit einem Glasgow-Pittsburgh-Score von 1, also gutem zerebralen
Outcome, das Krankenhaus verließ.
3.5.3 Präklinik
Mittlerweile gibt es auch schon erste Studien die diese Fragestellung im präklinischen
Setting untersuchten. Breitkreutz et al. evaluierte den FEEL-Algorithmus und im Grazer
Notfallsystem wurde neben Outcome auch die Durchführbarkeit der
Notfallsechokardiographie in Reanimationssituationen untersucht.
Im Kapitel „Algorithmen zur Einbindung der Echokardiographie und Sonographie in die
CPR“ wird noch genauer auf den vorgeschlagenen Algorithmus von Breitkreutz et al.
eingegangen. 109
Die innerklinischen Ergebnisse bestätigten sich auch im außerklinischen
Rettungswesen. In der Studie von Breitkreutz et al war das Fehlen von myokardialer
Aktivität in der Echokardiographie mit einem schlechten Outcome assoziiert. 78 In der
PEA-Gruppe (n= 51) überlebte nur einer von 13 Patienten mit echter EMD.
Das Vorliegen einer Pseudo-EMD hingegen wird auch in dieser Studie mit einem
verbesserten Outcome in Verbindung gebracht, speziell dann wenn eine potentielle
behandelbare Ursache zu Grunde lag. Als Grund für eine Pseudo-EMD wurden eine
verminderte linksventrikuläre Funktion, Perikardtamponade, Hypovolämie und eine
massive Dilatation des rechten Ventrikels diagnostiziert.
Ähnliches zeigte bei Patienten mit Asystolie als initialem EKG-Rhythmus:
Wandbewegungen in der Echokardiographie waren mit erhöhtem Überleben bis zur
Krankenhausaufnahme assoziiert, wohingegen keine Wandbewegungen niedrige
Überlebensraten zur Folge hatten (24% bzw. 11%).
39
3.6 Ergebnisse der Grazer Studie
3.6.1 Einführung
Im Jahr 2009 wurde an der Medizinischen Universität Graz in Zusammenarbeit mit dem
Medizinercorps Graz und dem Departement of Emergency Medicine in Irvine,
Kalifornien eine prospektive Beobachtungsstudie durchgeführt. 59Ziel war es einerseits
die Vorhersage des Outcomes mittels Echokardiographie im präklinischen Raum zu
evaluieren und andererseits auch die Durchführbarkeit der Notfallsechokardiographie
von unerfahrenen Notärzten zu untersuchen.
Graz, die Landeshauptstadt der Steiermark, umfasst eine Bevölkerung von ca. 260 000
Einwohnern, im gesamten Einzugsgebiet wohnen ca. 500 000 Menschen. Die
notfallmedizinische Versorgung wird durch ein sogenanntes „duales System“, bestehend
aus zwei Notarzteinsatzfahrzeugen (NEF) und zwei Notfallwagen („Jumbo“) gedeckt. Die
Notärzte werden üblicherweise vom LKH Universitätsklinikum, bzw. vom LKH GrazWest oder dem Unfallkrankenhaus gestellt und zum großen Teil aus Ärzten der
Fachbereiche Anästhesie und Intensivmedizin, Innere Medizin oder Chirurgie besetzt.
110
Die Jumbos stellen eine Einzigartigkeit in der Notfallversorgung dar. Besetzt durch einen
NKI-Rettungsmediziner, einen Fahrer und 2 weiteren Helfern, werden diese zusammen
mit den Notarzteinsatzfahrzeugen zu Notfällen disponiert. Der NKI-Rettungsmediziner
wird durch das Medizinercorps Graz („MC“) der Bezirksstelle Graz-Stadt gestellt und
besitzt theoretische und praktischen Kenntnisse in notfallmedizinisch relevanter
Pharmakologie, Intubation, Beatmung, EKG, BGA, der Anlage von venösen und
arteriellen Zugänge etc. und durchläuft eine Ausbildung von ca. 2600 Stunden.
Somit steht dem Notarzt bei Einsätzen ein äußerst kompetenter Assistent zur Seite.
Das Medizinercorps ist eine Vereinigung von freiwillig tätigen Medizinstudenten,
promovierten Ärzten, Allgemeinmedizinern und Fachärzten an der Bezirksstelle GrazStadt des Österreichischen Roten Kreuzes. Seine Hauptaufgabe ist die Besetzung und
Betreuung der Grazer Notfallwagen sowie die Unterstützung der Bezirksstelle GrazStadt im Bereich der Schulung. 110
Wie bereits beschrieben, wurden bis zu diesem Zeitpunkt vorwiegend Patienten im
angloamerikanischen Raum untersucht. Dort werden Patienten präklinisch von
40
Emergency medicine technicians bzw. Paramedics therapiert, aber nicht von Notärzten,
Üblicherweise werden sie unter laufender Reanimation ins Krankenhaus gefahren. In
Europa ist es hingegen üblich, dass Patienten mit Herzkreislaufstillstand präklinisch von
Ärzten versorgt werden und auch vor Ort therapiert werden. Unter laufender
Reanimation ins Krankenhaus zu fahren ist untypisch und kommt nur in äußerst
seltenen Fällen vor.
Die Aufgabe des Autors der vorliegenden Arbeit bei dieser Studie war die Mithilfe bei
der Patientenrekrutierung, die Dateneingabe, das Verwalten der Protokolle und die
Betreuung von Ärzten und Rettungsmedizinern bei allfälligen technischen oder
praktischen Fragen.
Abbildung 11: präklinische Sonographie im Grazer Notfallsystem
41
3.6.2 Methoden
Vor Beginn der Studie wurden Notärzte in einem 2-Stunden Kurs in fokussierter
Echokardiographie geschult. Bei dieser Einschulung gab es Videoanalysen sowie eine
theoretische Einführung mit nachfolgendem praktischem Training. Der Algorithmus zur
Einbindung der Echokardiographie in die Reanimation wurde an jenen von Breitkreutz
et al. angelehnt. 70
Alle Patienten an denen eine CPR durchgeführt wurde und die von einem geschulten
Notarzt mindestens einmal echokardiographiert wurden, wurden in die Studie
eingeschlossen. Ausschlusskriterien waren ein traumatisch bedingter
Herzkreislaufstillstand und ein Alter jünger als 18 Jahre.
Nachdem die Initialmaßnahmen im Rahmen des ALS-Algorithmus etabliert waren,
wurde ein subxhiphoidaler Vierkammerblick während des Rhythmuschecks eingestellt.
Um Artefakte der Klappen zu verhindern, wurde auch die Beatmung ausgesetzt.
Kinetische Aktivität wurde definiert als jegliche Bewegung des Myokards, von
sichtbarem Kammerflimmern bis zu koordinierten ventrikulären Kontraktionen. Es kam
ein mikrokonvexer Schallkopf (4-2 MHz) in Verbindung mit einem portablen
Ultraschallgerät der Firma SonoSite zur Anwendung.
Aus den beobachteten Bildern wurde keine klinischen Konsequenzen gezogen und die
CPR nach der ersten Echokardiographie für mindestens 15 Minuten weitergeführt.
Erhobene Daten wurden entsprechend dokumentiert. Neben den
Echokardiographiebefunden wurden weiters Delay, Laienreanimation, Zeit von Beginn
der Reanimationsmaßnahmen bis zur ersten Echokardiographie, Medikamenten- und
Schockabgaben, initialer EKG-Rhythmus und etCO2 Wert erhoben.
Primärer Studienendpunkt war das Erreichen eines ROSC, sekundärer Endpunkt war
das Überleben bis zur Krankenhausentlassung.
42
3.6.3 Resultate
Nach 13 Monaten wurden insgesamt 42 Patienten in die Studie inkludiert. An allen
Patienten war es dem Notarzt möglich entsprechend dem Algorithmus einen
Vierkammerblick zu erhalten. In 20 Patienten wurde nur eine einzelne
Echokardiographie durchgeführt, wohingegen bei den 22 verbleibenden mehrmals
echokardiographiert wurde.
5 von 42 Patienten (11.9%) überlebten bis zur Krankenhausaufnahme. 10 Patienten
hatten kardiale Bewegungen in der ersten Echokardiographie, 7 an allen weiteren
durchgeführten Echokardiographien. Von diesen 10 Patienten überlebten 4 bis zur
Krankenhauseinlieferung (40%), alle 4 zeigten auch in den weiteren
Echokardiographien myokardiale Aktivitäten.
Bei den 32 restlichen Patienten ohne echokardiographischen Nachweis myokardialer
Aktivität, überlebte nur eine Person (3.1%) bis zur Aufnahme ins Krankenhaus.
Ein Patient überlebte ohne neurologisches Defizit. Bei diesem wurde in der initialen
Echokardiographie und in allen weiteren myokardiale Aktivität beobachtet. Die
restlichen 4 Personen verstarben innerhalb der nächsten 2 Tage.
Einzig allein das Vorliegen myokardialer Kontraktionen in der Echokardiographie war
ein Prädiktor für ein positives Outcome. Weder initialer EKG-Rhythmus, noch Alter,
Laienreanimation, Delay oder initialer Kapnographiewert stellten einen signifikanten
Prädiktor für Überleben dar.
Somit lässt sich zusammenfassen, dass ein sonographisch nachgewiesener völliger
Herzstillstand in der initialen Echokardiographie mit einem positiv prädiktiven Wert für
Tod von 96.9% einhergeht. Die Resultate bestätigen die Ergebnisse von Fox und Blaivas,
obwohl ein einziger Patient mit cardiac standstill dennoch bis zur Krankenhausaufnahe
überlebte. Dies wurde auch von Salen et al. beschrieben. 62
43
Überlebensraten in den Movement und No-Movement Gruppen
(nur die erste Echokardiographie inkludiert)
No Movement
überlebt
Movement
Asystolie
PEA
VT/VF
Asystolie
PEA
VT/VF
1
0
0
1
1
2
3
3
1
gestorben
18
4
7
31
6
0
6
Tabelle 1: Ergebnisse der Grazer Studie
Im Jahr 2012 wurde eine Metaanalyse zu diesem Thema durchgeführt. 111 Insgesamt
wurden 12 Studien in die Analyse aufgenommen, unter anderem auch die
beschriebenen Studien von Breitkreutz, Salen, Blaivas, Tayal und Aichinger. Die Autoren
beschreiben einen negativen Likelihood-Quotienten von 0,18 und einen positive
Likelihood-Quotienten von 4,26.
Somit kamen sie zu dem Schluss, dass ein cardiac standstill ein sehr effektives Zeichen
(aber kein definitives) ist um ein negatives Outcome vorauszusagen. Es sollte nicht als
einziges Kriterium herangezogen werden um eine Reanimation abzubrechen, sondern
diese Entscheidung in Zusammenhang mit anderen bereits etablierten Faktoren zu
treffen.
Zur Zeit als diese Diplomarbeit verfasst wurde, war auch gerade eine große, prospektive
Multicenter Studie in den Vereinigten Staaten dabei, mehr Klarheit in dieser
Fragestellung zu finden. 112 Man darf gespannt auf die Publikation dieser Studie warten
(REASON 1 Trial: Sonography in Cardiac Arrest).
44
3.7 Sonographie der Pleura
Im Rahmen der CPR kann die Sonographie der Pleura zu Detektion eines Pneumothorax
verwendet werden.
In vielen Studien hat sich herausgestellt, dass der Lungenultraschall in der Detektion
eines Pneumothorax sensitiver als das anterior-posterior Thoraxröntgen beim
liegenden Patienten ist. 113
Die Pneumothoraxdetektion beruht großteils auf der Interpretation von Artefakten, die
weiter unten genauer beschrieben werden. 114
3.7.1 Schallkopf und Schallkopfpositionen
Für die Detektion eines Pneumothorax kann sowohl ein linearer Hochfrequenz
Schallkopf (5.0-10-0 MHz) also auch ein Schallkopf mit niedrigerer Frequenz (3-5 MHz)
verwendet werden. Zweiterer wird ebenfalls im Rahmen eines FAST-Scans bei
Traumapatienten verwendet und erspart somit den Tausch des Schallkopfes während
der Untersuchung. Auch wenn das Bild dadurch weniger detailreich wird, Lungengleiten
oder dessen Abwesenheit kann man meist noch ausreichend gut beobachten.
3.7.2 Sonographische Identifikation
Es wird der Ultraschallkopf am liegenden Patienten longitudinal auf die vorderen
Thoraxwand, zwischen dem 3. oder 4. ICR der Medioklavikularlinie und zwischen 3. bis
5. ICR der anterioren Axillarlinie platziert. Die Identifizierung der Rippenschatten
erlaubt es den Interkostalraum zu finden („Bat-sign“). Als nächstes wird die Pleuralinie
gesucht. Diese ist durch das Pleuragleiten, eine atemsynchrone Bewegung der
Pleurablätter, charakterisiert. Normales Pleuragleiten und B-Linien schließen einen
Pneumothorax mit einem negativen prädiktiven Wert von 100% aus. 115, 116
45
Zeichen eines Pneumothorax: 117

Fehlendes Lungengleiten

Fehlende B-Linien

Fehlender Lungenpuls

Lungenpunkt
Beim Lungengleiten handelt es sich um eine atemsynchrone Bewegung der Lunge gegen
die Thoraxwand. Lungengleiten kann auf drei verschiedenen Arten nachgewiesen
werden: 116
Erstens kann es in Echtzeit am Ultraschallgerät beobachtet werden. Im B-Mode wird die
Tiefe möglichst gering gestellt um eine gute Auflösung zu erhalten. Danach wird der
Interkostalraum eingestellt und die Pleuralinie und somit das Lungengleiten visualisiert.
Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Anwesenheit des Pleuragleitens mit Hilfe des
Power Dopplers zu identifizieren, wie es von Cunningham in einem Fallbericht
angewandt wurde. 118
Die dritte Methode das Pleuragleiten zu detektieren ist die Verwendung des M-Modes.
Hier wird ein Strahl durch das subkutane Gewebe, die Interkostalmuskulatur, Pleura
und Lunge gelegt. Bei normalen Verhältnissen entsteht unterhalb der Pleuralinie ein
granuliertes Muster, während im Bereich der Cutis, Subcutis und Interkostalmuskulatur
ein lineares Muster entsteht („Seashore-Sign“). Bei Vorliegen eines Pneumothorax ist
aufgrund der fehlenden Bewegung im Bereich der Pleuralinie ein durchgehend lineares
Muster zu beobachten („Barcode-Sign“).119
46
Abbildung 12: Seashore-Sign und Barcode-Sign.
a. Normalbefund. Dieses M-Mode Bild zeigt ein granuliertes („sandiges“) Muster, verursacht durch die
Pleurabewegung. Das lineare Muster repräsentiert oberflächliches Gewebe.
b. Durchgehend lineares Muster im M-Mode bei Vorliegen eines Pneumothorax
Ein weiteres sonographisches Zeichen für die Diagnostik eines Pneumothorax ist der
sogenannte Lungenpunkt. Der Lungenpunkt stellt die Grenze zwischen der Thoraxwand
anliegender Lunge und Beginn des Pneumothorax dar. Mit Anwesenheit dieses Zeichens
ist ein Pneumothorax mit nahezu hundertprozentiger Sicherheit bewiesen. 120
Abbildung 13: Lungenpunkt
Abwechselndes Auftreten des Seashore- und Barcodesigns bei Vorliegen eines Pneumothorax.
Schön zu sehen ist dieses Zeichen als Übergang zwischen granuliertem zu linearem Muster.
47
B-Linien sind Artefakte die aufgrund subpleuraler Flüssigkeitseinlagerungen entstehen
und typischerweise bei alveolarinterstitiellen Syndromen oder bei pulmonalen
Flüssigkeitseinlagerungen auftreten. 121 Sie können vereinzelt aber auch bei Gesunden
zu finden sein. Das Vorliegen von B-Linien schließt einen Pneumothorax an der
untersuchten Stelle aus. 115, 117
Der Lungenpuls bezieht sich auf die subtile rhythmische Bewegung der Pleura visceralis
gegen die Pleura parietalis aufgrund der kardialen Kontraktion und schließt einen
Pneumothorax an der untersuchten Stelle ebenso aus. 117
Abbildung 14: Lungenpuls
Die mit * markierten Areale zeigen den Lungenpuls.
Neben dieser Anwendung gibt es auch noch die Möglichkeit Pleuraergüsse, interstitielle
Syndrome oder alveoläre Konsolidierungen zu erkennen. 114
48
Kapitel 4: Algorithmen zur Einbindung der
Echokardiographie und Sonographie in die CPR
In der Literatur wurden mehrere Arbeiten über die Einbringung und Anwendbarkeit der
transthorakalen Echokardiographie in Peri- und Reanimationssituationen veröffentlicht.
48, 70, 122
Algorithmen finden in der Medizin immer mehr Anwendung und Akzeptanz. Gut
durchdachte und geübte Algorithmen ermöglichen in zeitkritischen Situationen und in
Situationen maximaler Anspannung richtiges Handeln und führen dazu, dass geeignete
Maßnahmen gesetzt werden und die Patientenversorgung optimiert wird. „Human
factors“ spielen immer wieder eine entscheidende Rolle wenn Fehler in der Medizin
passieren.
Mithilfe von portablen Ultraschallgeräten ist es möglich sowohl bei inner- als auch
außerklinischen Kreislaufstillständen einige reversible Ursachen zu detektieren und
prognostische Schlüsse zu ziehen. Dies geschieht bettseitig, schnell und nichtinvasiv.
Studien haben demonstriert, dass eine schnelle Integration von Ultraschall bei Patienten
in Schock zu einer Verbesserung der initialen Diagnose und Therapie führt. 123 Mithilfe
der Sonographie ist es auch möglich eine zu Grunde liegende Pathologie direkt zu
visualisieren.
Wie oben bereits beschrieben wird in den ERC-Leitlinien öfters darauf hingewiesen, wie
kritisch Unterbrechungen der Herzdruckmassage sind und es wird besonderes
Augenmerk darauf gelegt diese Zeiten zu verringern. 12 Die im Folgenden beschriebenen
Algorithmen zur Einbindung der Echokardiographie und Sonographie in die
kardiopulmonale Reanimation sind sich dieser Problematik bewusst. Speziell der an die
ERC-Leitlinien 2005 angepasste Algorithmus von Breitkreutz et al. versucht durch einen
strukturierten und geplanten Prozess diesen Anspruch zu erfüllen. Die deutsche
Arbeitsgruppe untersuchte in Megacodetrainings mit zwei unterschiedlichen Gruppen
(jeweils eine mit und eine ohne zusätzlichen Ultraschaller) die Auswirkung der
Einbindung eines portablen Ultrasschallgeräts auf die No-Flow-Intervalle. Es stellte sich
heraus, dass es keine Unterschiede der No-Flow-Intervalle (NFI) gab und es sogar zu
einer genaueren Einhaltung der CPR-Zyklen kam. Auch gab es keine Verzögerungen
49
anderer ALS-Maßnahmen. 70 Niendorff et. al kommt zu einem ähnlichen Schluss und
erwähnt weiters noch die unproblematische Einbindung der Sonographie in eine
Reanimationssituation. 124
4.1 Das FATE-Protokoll
Jensen et. al entwickelten ein Protokoll zu einer schnellen Bewertung der
hämodynamischen Parameter kritisch kranker Patienten und zum schnellen Ausschluss
verschiedene Diagnosen und nannten dieses FATE-Protokoll 122. Ziel dieser Studie war
es, die Möglichkeit der Echtzeitbeurteilung mittels transthorakaler (TTE) oder
transösophagealer (TOE) Echokardiographie der wichtigsten, hämodynamisch
relevanten Pathologien intensivmedizinischer Patienten in Bezug auf Durchführbarkeit
und Relevanz zu untersuchen. In dieser prospektiven Studie wurden Patienten
eingeschlossen, die sich nach herkömmlicher kardiopulmonaler Evaluation klinisch
nicht besserten. Neben Patientendiagnose, klinischem Problem, Position des
Schallfensters und Erkenntnissen aus der Echokardiographie wurde die Relevanz der
echokardiographischen Befunde an einer vierstelligen Skala bewertet.
Die Untersuchung des Thorax erfolgt im Rahmen des FATE-Protokolls an vier
Positionen:

Subkostaler Vierkammerblick

Apikaler Vierkammerblick

Parasternal lange Achse

Parasternal kurze Achse
Neben der Darstellung des Herzens erfolgte ebenfalls die Darstellung der Pleura an der
lateralen Thoraxwand beider Hemithoraces.
Das übergeordnete Ziel des FATE-Protokolls ist es, offensichtliche Pathologien, wie
Pulmonalarterienembolien, Pleura- oder Perikardergüsse zu erkennen und den
Volumenstatus sowie die Kontraktilität des Herzens zu beurteilen.
50
Anhand dieser Ultraschallfenster werden im FATE Protokoll folgende Fragestellungen
beantwortet:
1) Ausschluss einer offensichtlichen Pathologie
2) Beurteilung der Wanddurchmesser und Größe der Herzhöhlen
3) Beurteilung der Kontraktilität
4) Beidseitige Visualisierung der Pleura
5) Einbringung der Ergebnisse in den klinischen Kontext
Abbildung 15: Pleuraerguss
Insgesamt wurden 210 Patienten eingeschlossen und 233 transthorakale Echos
durchgeführt. In 227 Fällen (97,4%) konnte eine suffiziente Qualität der
Ultraschallbilder erhalten werden, in weiteren sechs Fällen (2,6%) war eine TTE nicht
möglich oder lieferte eine zu schlechte Bildqualität weswegen eine transösophageale
Echokardiographie durchgeführt wurde. In zwei Fällen konnte eine TOE aufgrund von
technischer Fehler und Kontraindikationen nicht durchgeführt werden.
51
136 (58,4%) verwertbare Bilder konnten von subkostal, 186 (79,8%) von apikal, und
161 (69,1%) von linksparasternal erhalten werden. Bei mehr als einem Drittel aller
Patienten konnte über alle drei Echokardiographiefenster eine Darstellung des Herzens
erfolgen. In der Subgruppe beatmeter Patienten (n=137) kam es zu keiner
nennenswerten Beeinträchtigung der Untersuchungsqualität.
In 37,3% der Fälle konnten durch die Anwendung des FATE-Protokolls neue
Informationen erlangt werden, in 24,5% konnten Informationen gewonnen werden, die
zur Entscheidungsfindung führten, in 35,6% der Fälle konnten bereits anderwärtig
erhobene Informationen bestätigt werden und in 2,6% der Fälle konnte keine oder nur
eine unzureichende Bildqualität erreicht werden.
Das FATE Protokoll stellt somit eine ein Protokoll für eine systematische, fokussierte
und dadurch schnellere sonographische Beurteilung von intensivmedizinischen
Patienten dar.
I
Kein Bild/zu schlechte
Information
6 (2,6%)
II
Unterstützung von
vorhandener Information
83 (35,6%)
III
hat neue Information
hinzugefügt
87 (37,3%)
IV
Hat entscheidende
Information hinzugefügt
57 (24,5%)
Gesamt
233 (100%)
beurteilt durch den Untersucher.
In Anlehnung an: Jensen MB et al., Transthoracic echocardiography for cardiopulmonary monitoring in intensive care. European
Journal of Anaesthesiology. 2004;21(9):700-7. Table 1.
Tabelle 2: Wertigkeit des FATE-Protokolls
52
4.2 Der FEEL-Algorithmus
Breitkreutz et al. entwickelten einen Algorithmus zur Leitlinien-konformen Einbindung
der fokussierten Echokardiographie in den Reanimationsalgorithmus nach den ERCLeitlinien 2005. 70
Bei dem FEER-Algorithmus (Focused echocardiographic evaluation in resuscitation
management) handelt es sich um einen Ansatz zur Erkennung reversibler Ursachen,
sowie zur Differenzierung von PEA-Zuständen.
Er gliedert sich in vier Phasen, die wiederum in 10 einzelne Schritte unterteilt werden:
1. Vorbereitung parallel zur CPR:
In dieser initialen Phase wird sichergestellt, dass eine qualitativ hochwertige
kardiopulmonale Reanimation gemäß den aktuellen Leitlinien durchgeführt
wird. Das Team wird über die geplante Echokardiografie informiert und alle
Vorbereitungsmaßnahmen werden getroffen. Dies inkludiert Testung der
Echokardiographiemaschine und des richtigen Schallkopfes, Entfernung aller
Kleidungsstücke des Patienten, richtige Lagerung des Patienten und natürlich
auch die richtige Position des Untersuchers zum Patienten. Alle diese
Maßnahmen dienen dazu, die No-Flow Intervalle so gering wie möglich zu halten.
2. Durchführung der Echokardiographie während einer fünfsekündigen CPR-Pause.
An dieser Stelle wird empfohlen, eine Person auszuwählen die während der Pause einen
10 sekündigen Countdown durchführt und die Arteria Karotis palpiert. Es sollte danach
ein Befehl an das Team gegeben werden, die Thoraxkompressionen nach Vollenden des
nächsten Zyklus für 10 Sekunden zu pausieren.
Parallel zu den Thoraxkompressionen sollte der Ultraschallkopf subxiphoidal
positioniert werden, um so schnell wie möglich ein Vierkammerblick zu erhalten. Sollte
dies innerhalb von 3 Sekunden nicht gelangen, wird empfohlen die Herzdruckmassage
wieder sofort weiterzuführen. Die Beobachtungen werden dann dem Team mitgeteilt.
Wenn der Countdown bei 5 Sekunden (aber spätestens bei 9 Sekunden) angelangt ist,
wird gemäß dem Algorithmus, das Team über die Weiterführung der
Herzdruckmassagen unterrichtet.
53
3. Auswertung des Echos während die Reanimation wieder weitergeführt wird
Erst nachdem die Reanimationsmaßnahmen wieder weitergeführt werden, sollte die
Auswertung, bzw. die Videowiederholung des Echos am Gerät stattfinden. Idealerweise
wird das nächste Echo erst nach 5 weiteren Reanimationszyklen, inklusive
Rhythmuscheck durchgeführt.
4. Mitteilung der Resultate und Informationen an das Reanimationsteam.
Im letzten Schritt sollten die Ergebnisse der durchgeführten Echokardiographie und
etwaige sich daraus ergebende therapeutische Konsequenzen umgehend an das Team
kommuniziert werden.
Breitkreutz et al. untersuchten in einer Studie auch die prähospitale Durchführbarkeit,
Einfluss auf das Patientenmanagement und die Inzidenz der potentiell reversiblen
Ursachen des FEEL-Protokolls. 78
Die Studie wurde an vier Notarztsystemen in Deutschland über einen Zeitraum von
mehr als 5 Jahren durchgeführt. 125
Wie bereits oben schon erwähnt führt die Einbindung nicht zur einer Verlängerung der
No Flow Intervalle und es stellte sich heraus, dass die „hands-off times“ zur
Durchführung der Echokardiographie bei simulierten PEA-Megacodes sogar kürze
waren als die Zeiten zur Durchführung von Defibrillation bei VF-Megacodes. 126
Weiters ist es für Echokardiographieneulinge auch möglich, entsprechende theoretische
und praktische Fähigkeiten des FEEL-Algorithmus in einem 1-Tageskurs zu erlernen.
Nach diesem Tag konnten die Zeit bis zur Erhaltung eines geeigneten Bildes, der
Wissenszuwachs und Interpretationsfähigkeiten allesamt gesteigert werden. Einige
Probanden waren nach diesem Kurs sogar gleich schnell wie ihre Instruktoren. 126
54
Abbildung 16: FEER-Algorithmus 70
4.3 Das C.A.U.S.E. – Protokoll
Hernandez et al. beschreiben im C. A. U. S. E. (Cardiac Arrest Ultra-Sound Exam) –
Protokoll eine Herangehensweise um die vier der fünf häufigsten reversiblen Ursachen
von Kreislaufstillständen mit Hilfe von Ultraschall schnell und einfach zu identifizieren
48.
Neben der Hypoxie sind dies Hypovolämie, Herzbeuteltamponade, massive
Pulmonalarterienembolie, und Spannungspneumothorax. 127 Dies erfolgt im Rahmen des
CAUSE-Protokolls anhand von nur zwei sonographischen Fenstern. Einerseits erfolgt die
Darstellung eines Vierkammerblicks des Herzens, anderseits erfolgt die Visualisierung
der Pleura auf Höhe des zweiten Interkostalraums medioklavikulär.
Die Identifizierung von zu Grunde liegenden reversiblen Ursachen ist eine große
Herausforderung bei der Behandlung von Patienten in Asystolie oder PEA. Eine
frühzeitige Diagnose aber hat das Potential die Behandlung zu optimieren und
entsprechende therapeutische Konsequenzen daraus zu ziehen. Dieses Protokoll hat laut
Autoren das Potential die Ätiologie eines Kreislaufstillstandes zu identifizieren und die
Zeit zwischen Stillstand und adäquater Therapie zu minimieren.
Pulslose Patienten werden entsprechend der aktuellen Reanimationsleitlinien
behandelt. Nach dem Rhythmuscheck werden die Patienten wie bekannt in schockbare
und nicht-schockbare Gruppen unterteilt. Das Protokoll zielt auf die Erkennung von
reversiblen Ursachen der nicht-schockbaren Patientengruppe ab. Nach Beginn der
Reanimationsmaßnahmen, Intubation und Monitoring, wird nach dem Rhythmuscheck
55
bei Patienten in Asystolie oder PEA das C.A.U.S.E. – Protokoll angewandt. Begonnen
wird mit dem Vierkammerblick, empfohlen wird der subkostale Schnitt, da hierbei die
Herzdruckmassage weitergeführt werden kann. Falls kein brauchbares Bild einstellbar
ist, kann auch der parasternale oder apikale Vierkammerblick während des Pulschecks
durchgeführt werden. Bereits hier können drei potentiell reversible Ursachen detektiert
werden. Namentlich die Hypovolämie, die massive PAE und die Herzbeuteltamponade.
Gibt die erste echokardiographische Untersuchung keinen Hinweis wird mit der
Pleurasonographie fortgefahren. Hier wird, für ca. 30 Sekunden pro Seite, auf das
Vorhandensein eines Pneumothorax geachtet. Dies wird laut Protokoll durch die
Abwesenheit von Pleuragleiten und Comet-tail Artefakten diagnostiziert. Ist diese
Untersuchung auch negativ sollten die anderen vier reversiblen Ursachen eines
Kreislaufstillstandes bedacht werden.
Es wird empfohlen, den gleichen Ultraschallkopf für alle Schnitte zu verwenden. Mit
einem 2,5- 5,0 phased array Transducer kann sowohl Herz, Lunge und falls notwendig
auch das Abdomen untersucht werden.
Abbildung 17: C.A.U.S.E. – Protokoll 48
56
4.4 Das RUSH Exam
Das RUSH Exam (Rapid Ultrasound in SHock in the Evaluation of the Critically Ill) von
Perera et al. lehnt sich in der Herangehensweise an die verschiedenen Klassifikationen
des Schocks an.128 Dementsprechend wird die Untersuchung in drei Schritte zerlegt:

Evaluierung der „Pumpe“ ( „the pump“)

Evaluierung des „Behälters“ („the tank“)

Evaluierung der „Rohre“ („the pipes“)
Die Autoren empfehlen einen phased-array Schallkopf (3.5-5 MHz) für die abdominelle
und echokardiographische Untersuchung und einen Linearschallkopf (7.5-10 MHz) für
die Untersuchung der Venen und eines Pneumothorax.
Der erste Schritt, „the pump“, fokussiert auf 3 Hauptbefunde: Perikarderguss, globale
Kontraktilität und Größenverhältnisse des linken zum rechten Ventrikel als Zeichen
einer akuten Rechtsherzbelastung.
Im zweiten Schritt, „the tank“, wird auf den intravaskulären Volumenstatus geachtet. Es
wird in der subxiphoidalen Position die Vena cava inferior im Quer- und Längsschnitt
untersucht. Anhand der respiratorischen Dynamik der VCI kann man Schlüsse über den
Volumenstatus ziehen. Zusätzlich kann der Füllungszustand der Vena jugularis interna
untersucht werden. Ein weiterer Teil dieses Untersuchungsschrittes beinhaltet die
Sonographie der Lunge hinsichtlich des Vorliegens von B-Lines oder eines
Pneumothorax, der Pleurahöhle und der abdominellen Höhlen.
Der dritte und letzte Teil, „the pipes“, untersucht die großen Arterien und Venen des
Körpers. Die Untersucher soll die Frage beantworten ob eine Ruptur oder Obstruktion
der Großen Gefäße vorliegt. Dies beinhaltet die Untersuchung der thorakalen und
abdominellen Aorta nach einer Dissektion oder eines Aneurysmas sowie der Vena
poplitea und femoralis auf ihre Komprimierbarkeit.
57
Die einzelnen Schritte des RUSH-Exams wurden bereits vorher publiziert und
untersucht. Somit stellt dieses Protokoll eine Synthese dieser einzelnen Untersuchungen
dar die zu einem 3 Schritt-Algorithmus verbunden wurden.
Abbildung 18: Das Rush Exam 128
a. Evaluierung der Pumpe. b. Evaluierung des Behälters. c. Evaluierung der Rohre.
58
Kapitel 5: Verifikation der richtigen Tubuslage
Mit Hilfe eines Ultraschallgerätes ist es auch möglich die richtige Lage eines
Endotrachealtubus zu verifizieren. Als Goldstandart wird üblicherweise die
Kapnometrie angegeben. 129 Man sollte aber auch bedenken, dass unter gewissen
Umständen wie bei Patienten mit Herzkreislaufstillstand, fulminanter PAE oder stark
verminderten Herzminutenvolumen etc., die Kapnometrie Limitationen aufweist.
Technische Probleme sind natürlich auch immer möglich. 130
Vorteile dieser Methode sind folgende: 131, 132

die korrekte Tubuslage kann in Echtzeit mitverfolgt werden

die Verifizierung kann schneller erfolgen

es müssen keine Beatmungshübe durchgeführt werden
Vorgehensweise: 131
Laut dem TRUE-Protokoll von Chou et al. wird ein konvexer Schallkopf auf die
Vorderseite des Halses aufgesetzt. Die Trachea wird anschließend im transversalen
Schnitt visualisiert. Diese wird als hyperechogene Interferenz zwischen Luft und
Mukosa identifiziert. Das dadurch entstehende sonographische Phänomen wird „LuftMukosa Artefakt“ genannt. Der Tubus per se, wird nicht gesehen. Allerdings kommt es
im Falle einer ösophagealen Intubation zum Auftreten eines weiteren „Luft-Mukosa
Artefakts“.
Dieses Protokoll kann durch die ergänzende Untersuchung beider Hemithoraces
erweitert werden. Bei korrekter Tubuslage können an beiden Hemithoraces
Zwerchfellbewegungen und Lungengleiten beobachtet werden. 133 Bei Fehlintubation
oder Intubation in einen Hauptbronchus fehlt das Lungengleiten entweder ein- oder
beidseitig. 134, 135
Die Durchführbarkeit wurde sowohl in einer kontrollierten Situation als auch bei
Notfällen bestätigt. 131, 136
59
Diskussion
Durch die technische Weiterentwicklung batteriebetriebener, robuster und tragbarer
Ultraschallgeräte ist die Sonographie mittlerweile auch in Notfallsituationen potentiell
verfügbar und durchführbar.58, 137 So sind mittels portablen Ultraschallgeräten
Standarduntersuchungen wie die Identifizierung von freier Flüssigkeit oder die
fokussierte Notfallsechokardiographie durch den technischen Fortschritt der Geräte mit
guter Bildqualität durchführbar. 58, 78
Die Auswirkungen sprechen für sich: Die diagnostische Genauigkeit wird durch die
Anwendung der Notfallsechokardiographie erhöht. 58, 78 Darüber hinaus kann die
Notfallsonographie auch Einfluss auf das Patientenmanagement haben: In einer Studie
von Breitkreutz und Walcher kam es in 89% der Fälle zu einer Änderung der
therapeutischen Vorgehens wie beispielsweise Flüssigkeits- oder Katecholamintherapie,
Durchführung einer Perikardiozentese oder Änderung des Zielkrankenhauses. 78
Schlotterbeck berichtet von hilfreichen diagnostischen Informationen in über 50% der
Fälle. 58 Bei Traumapatienten führt die sofortige Ultraschalluntersuchung zu einer
Verkürzung der Diagnostikzeit und kann somit auch zu einer Steigerung der
Überlebenswahrscheinlichkeit führen. 72, 138
Immer wieder beschreiben Fallbeispiele den lebensrettenden Einfluss der
Notfallsonographie in Notfallsituationen. 75, 76, 139, 140
Fokussierte Anwendungen der Notfallsonographie können in einer überschaubaren Zeit
von zuvor ungeübten Notfallmedizinern erlernt werden.
Jones et al. konnte zeigen, dass nach Absolvierung eines 6-Stunden Kurses die Qualität
von echokardiographischen Untersuchungen signifikant verbessert werden kann. 141
Shackford demonstrierte, dass die die FAST Untersuchung eine steile Lernkurve hat. Lag
am Beginn der Untersuchungen die Fehlerquote noch bei 17%, wurde sie nach 10
durchgeführten Scans auf 5% reduziert. 142 In England konnte an Paramedics gezeigt
werden, dass die fokussierte Lungensonographie in akzeptabler Qualität nach einem 2Tageskurs erlernt werden kann. 143 Im Rahmen der Grazer Studie zur fokussierten
Echokardiographie konnte von Notärzten mit einer zweistündigen Einschulung in 100%
der Patienten ein ausreichendes Schallfenster eingestellt werden um das Vorliegen
60
myokardialer Kontraktionen zu beurteilen. 59
Weiters wird in den Reanimationsleitlinien empfohlen, besonderes Augenmerk auf die
Erkennung und Therapie reversibler Ursachen zu legen. Dabei wird auch auf das
diagnostische Potential der Sonographie hingewiesen. 12
Mit Hilfe der Notfallssonographie können vier der acht reversiblen Ursachen detektiert
werden.
Der prognostische Faktor des „sonographischen Herzstillstandes“ stellt eine weitere
interessante Anwendung dar. Obwohl die definitive Aussagekraft wohl noch nicht
endgültig geklärt ist, scheint es bis dato so zu sein, dass ein sonographischer verifizierter
Herzstillstand mit einer nahezu infausten Prognose assoziiert ist. Die Entscheidung über
den Abbruch oder das Weiterführen von Reanimationsmaßnahmen stellt für Ärzte
häufig eine schwierige und belastende Situation dar. Die Echokardiographie kann in
solchen Situationen Zusatzinformationen liefern die dem behandelnden Arzt eine
weitere Entscheidungsgrundlage für den Abbruch oder das Fortführen von
Reanimationsmaßnahmen liefern. Dadurch könnten auf der einen Seite Ressourcen
gespart werden andererseits jene Patienten identifiziert werden, die womöglich von
einer aggressiven und prolongierten Therapie profitieren würden.
Teilweise sind tragbare Ultraschallgeräte im angloamerikanischen Raum bereits
Standard. Sollte ihre Anwendung in Reanimationsprotokolle Einzug finden, könnten
infauste Reanimationen eventuell bereits präklinisch beendet werden, anstatt durchaus
gefährliche Einsatzfahrten in ein Emergency Departement zu unternehmen. Weiters
könnte es auch zu einer Ressourcenschonung in Notaufnahmen führen.
In der deutschsprachigen Notarztausbildung ist bis dato die Notfallsonographie nicht
verankert. Seit 2008 wurde jedoch an einem Ausbildungskonzept der deutschen,
schweizerischen und österreichischen Gesellschaften für Ultraschall in der Medizin
gearbeitet. 144 Gefordert wird eine strukturierte Ausbildung in der Notfallsonographie,
welche die Themen Abdomen, Echokardiographie, Gefäße, Thorax, Gynäkologie, FAST,
Reanimation und noch viele andere abdeckt. In den Vereinigten Staaten gibt es dies seit
bereits mehr als 10 Jahren. 145
Für die derzeitige Ausbildung zum Notarzt braucht man lediglich einen 60-Stunden
61
Notarztkurs und eine abgeschlossene Ausbildung zum Allgemeinmediziner bzw.
Facharzt. 146
An der Medizinischen Universität Graz gibt es durch das gesamte Studium die
Möglichkeit sich intensiv mit der Notfallmedizin auseinander zu setzen. Im
Pflichtcurriculum muss man mehr als 80 Stunden Notfallmedizin absolvieren, darüber
hinaus gibt es auch die Möglichkeit ein spezielles Studienmodul Notfallmedizin zu
besuchen. 147Im dritten Studienabschnitt wird sogar ein 3-teiliger Ultraschallkurs mit
dem Titel „ „Sonographische Diagnostik in der Akutaufnahme“ angeboten.
Bei erfolgreicher Absolvierung aller 3 Teile wird ein Zeugnis mit dem Siegel der ÖGUM
ausgestellt. 148
Ob die präklinische Notfallssonographie nun definitiv das Outcome der Patienten
verbessert, ist nach wie vor nicht bewiesen. Dieser Beweis wäre jedoch ein wichtiger
Schritt um die Notfallsonographie endgültig in der Präklinik zu etablieren.
62
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