Point-of-Care-Ultraschall von Nieren und Urogenitalen bei Erwachsenen: Bilderfassung

Zusammenfassung

Point-of-Care-Ultraschall (POCUS) des Nieren- und Urogenitalsystems (Nieren-GU) kann helfen, nach bestimmten Ursachen für Nierenfunktionsstörungen zu suchen. Trotz seines klinischen Nutzens wird renal-GU POCUS jedoch aufgrund mangelnder Ausbildung der Kliniker nach wie vor zu wenig genutzt. Um diese Lücke zu schließen, wird in diesem Artikel die Aufnahme und Interpretation von Nieren-GU-Bildern beschrieben.

Zusammenfassung

Eine Reihe von Erkrankungen, die die Nieren und die Harnblase betreffen, können organbedrohende Komplikationen verursachen, die vermeidbar sind, wenn sie sofort mit diagnostischer Bildgebung diagnostiziert werden. Zu den gängigen bildgebenden Verfahren gehören entweder Computertomographie oder diagnostischer Ultraschall. Traditionell erfordert der Ultraschall des Nieren-Urogenitalsystems Beratungsteams, die aus einem Sonographen für die Bildaufnahme und einem Radiologen für die Bildinterpretation bestehen. In letzter Zeit hat sich der diagnostische Point-of-Care-Ultraschall (POCUS) jedoch als nützliches Instrument zur Behandlung akuter Nierenschäden am Krankenbett herausgestellt. Studien haben gezeigt, dass Nicht-Radiologen darin geschult werden können, diagnostische POCUS der Nieren und der Blase mit hoher Genauigkeit für eine bestimmte Anzahl wichtiger Erkrankungen durchzuführen. Derzeit wird der diagnostische POCUS des Nieren-Urogenitalsystems in der klinischen Praxis noch zu wenig genutzt. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die Bildaufnahme für dieses Organsystem den meisten Klinikern in Fachgebieten, die mit akutem Nierenversagen konfrontiert sind, unbekannt ist, einschließlich Primärversorgung, Notfallmedizin, Intensivmedizin, Anästhesiologie, Nephrologie und Urologie. Um diese fachübergreifende Bildungslücke zu schließen, wurde diese narrative Übersichtsarbeit von einer multidisziplinären Gruppe entwickelt, um einen fachunabhängigen Rahmen für die Aufnahme von POCUS-Bildern im Urogenitalbereich der Niere bereitzustellen: Indikationen/Kontraindikationen, Patientenpositionierung, Auswahl des Schallkopfs, Aufnahmesequenz und Einschränkungen der Untersuchung. Schließlich beschreiben wir grundlegende Konzepte der Interpretation von Nieren-Urogenital-Ultraschallbildern, einschließlich wichtiger abnormaler Befunde, die jeder Arzt am Krankenbett, der diese Modalität durchführt, kennen sollte.

Einleitung

Akutes Nierenversagen (AKI), das aus einer Vielzahl von Ätiologien resultiert, ist eine häufige medizinische Diagnose, die bei hospitalisierten Patienten festgestellt wird. AKI führt zu einer abrupten Abnahme der Nierenfunktion, die zu einer Ansammlung von extrazellulärer Flüssigkeit, Harnstoff und anderen stickstoffhaltigen Abfallprodukten sowie zu einer Fehlregulation der Elektrolyte führt. Darüber hinaus deutet die Diagnose einer AKI auf schlechtere kurz- und langfristige Ergebnisse hin und ist mit dem Verbrauch größerer Gesundheitsressourcen verbunden¹. Laut dem United States Renal Data System (USRDS) lag die Rate der Krankenhauseinweisungen mit AKI bei den Begünstigten von Medicare Fee-for-Service im Jahr 2020 bei 62 Einweisungen pro 1000 Patientenjahre². Darüber hinaus ergab eine systematische Überprüfung von 154 Studien, die die diagnostischen Kriterien für Nierenerkrankungen zur Verbesserung der globalen Ergebnisse (KDIGO) anwandten, dass bei den 3.585.911 Personen in diesen Studien, hauptsächlich aus Nordamerika, Nordeuropa und Ostasien, die Inzidenz von AKI in verschiedenen stationären Einrichtungen zwischen 20 % und 32 % ^lag3. Im stationären Bereich wird AKI häufig auf der Intensivstation festgestellt und ist mit einer erhöhten Mortalität verbunden⁴. Point-of-Care-Ultraschallgeräte (POCUS) sind in Umgebungen wie der Intensivstation leicht verfügbar, aber diagnostischer Nieren-GU-Ultraschall wird oft zu wenig genutzt, obwohl er in der Lage ist, mehrere Ätiologien von AKI⁵ schnell zu bewerten.

Im Vergleich zum beratenden Ultraschall, bei dem der Hausarzt eines Patienten einen formalen Ultraschall anordnet, der von einem Radiologen durchgeführt und von einem Radiologen gelesen wird, wird der diagnostische POCUS vom Hausarzt eines Patienten am Point-of-Care durchgeführt und interpretiert⁶. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass Nicht-Radiologen diagnostischen POCUS effektiv und genau für eine Vielzahl von Erkrankungen einsetzen können⁷. Zum Beispiel verglich die prospektive Kohortenstudie 2019 Hospitalist-Operated Compression Ultrasoundography: a Point-of-Care Ultrasound Study (HOCUS-POCUS) den vom Krankenhausarzt durchgeführten kompressivenenförmigen POCUS für tiefe Venenthrombosen (TVT) mit dem von einem beratenden Techniker/Radiologen durchgeführten vaskulären DVT-Ultraschall. Die Studie zeigte eine ähnliche Genauigkeit des vom Krankenhausarzt durchgeführten POCUS wie der von Technikern/Radiologen durchgeführte beratende Gefäßultraschall mit einer Sensitivität von 100 % und einer Spezifität von 96 %⁸. In ähnlicher Weise ergab eine Studie aus dem Jahr 2020, dass Nieren-GU-POCUS, die von Anbietern unterschiedlicher Erfahrung in der Notaufnahme durchgeführt wurden, im Vergleich zu Computertomographie-Scans eine mäßige Genauigkeit (Spezifität von 72 % und Sensitivität von 77 %) bei der Erkennung von Hydronephrose^{aufwiesen 9}. Wichtig ist, dass die vom Primärversorger durchgeführte POCUS im Vergleich zur Bildgebung durch Techniker/Radiologen eine zeitnahere Diagnose und Intervention ermöglicht.

Die Ursachen der AKI können in prärenale (hämodynamisch vermittelte Verletzungen), intrarenale (glomeruläre oder interstitielle Pathologien) und postrenale (urologische Ätiologien, am häufigsten obstruktive Uropathie) unterteilt werden. Vor allem letztere können mit POCUS diagnostiziert werden. Die obstruktive Uropathie hat eine jährliche Inzidenz von 1,7 pro 1000 Menschen und ist schätzungsweise für etwa 10 % der akuten und chronischen Nierenerkrankungen verantwortlich¹⁰. Von der Prostatahyperplasie bis zur Nephrolithiasis gibt es viele Ursachen für Harnwegsobstruktion. Die wichtigste pathologische Manifestation dieser Zustände auf der Ebene der Niere ist die Hydronephrose. Dies lässt sich leicht auf POCUS visualisieren, und eine schnelle Diagnose kann bei der Behandlung akut kranker Patienten mit Nierenversagen entscheidend sein.

Über AKI hinaus bleibt POCUS eine kostengünstige und sichere Modalität zur Beurteilung chronischer Nierenerkrankungen. POCUS kann verwendet werden, um Läsionen zu identifizieren, die auf ein Nierenzellkarzinom hinweisen, da Zysten größer oder gleich 3 cm sichtbar gemacht werden können und Merkmale unterschieden werden können, die als besorgniserregend für Malignität angesehen werden¹¹. POCUS ermöglicht die schnelle Beurteilung der autosomal-dominanten polyzystischen Nierenerkrankung (ADPKD), wodurch unnötige Terminplanung von Nierenbiopsien und teure Laborarbeit vermieden werden. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die ultrasonographische Messung der Nierenlänge das Risiko einer Progression bei früher ADPKD im Vergleich zur Goldstandard-Magnetresonanz-basierten, höhenadjustierten Gesamtnierenvolumenmessung (htTKV) ^{prognostiziert12}.

Während Computertomographie-Scans einen Vorteil bei der Erkennung von Neoplasien, Steinen und Verkalkungen haben, gab es keinen nachgewiesenen Nutzen der Computertomographie gegenüber der Sonographie bei der Diagnose von AKI-Ätiologien¹³. Darüber hinaus können einige Patienten zu krank sein, um ihr Zimmer zu verlassen, was einen Transport zum CT-Scanner oder sogar in die Radiologie ausschließt, wo ein Techniker/Radiologe den beratenden Ultraschall durchführen kann. In diesen Fällen bietet POCUS eine sichere und zuverlässige diagnostische Alternative. Trotzdem ist der diagnostische Nieren-GU-POCUS nach wie vor ein zu wenig genutztes Instrument, was wahrscheinlich auf einen Mangel an Schulungen bei den Klinikern an vorderster Front zurückzuführen^{ist 14}. Um diese Wissenslücke zu schließen, bringt diese Übersichtsarbeit die Expertise mehrerer Fachrichtungen (Krankenhausmedizin, Intensivmedizin, Anästhesiologie und Nephrologie) zusammen, um ein evidenzbasiertes Nieren-GU POCUS-Bilderfassungsprotokoll vorzuschlagen, das Indikationen/Kontraindikationen, Patientenpositionierung, Auswahl des Schallkopfs, Aufnahmesequenz und Untersuchungseinschränkungen umfasst. Schließlich beschreiben wir grundlegende Konzepte bei der Interpretation von Nieren-GU-Ultraschallbildern, einschließlich wichtiger abnormaler Befunde, die jeder Arzt am Krankenbett, der diese Modalität durchführt, kennen sollte.

Protokoll

Alle Verfahren, die in dieser Studie mit menschlichen Teilnehmern durchgeführt wurden, entsprachen den ethischen Standards des institutionellen Forschungsausschusses des Duke University Health System sowie der Helsinki-Erklärung von 1964 und ihren späteren Änderungen oder vergleichbaren ethischen Standards. Die eingeschlossenen Bilder wurden an den Autoren selbst für normale Bilder und als Teil routinemäßiger pädagogischer Ultraschalluntersuchungen durchgeführt, die zu Lehrzwecken für positive Bilder durchgeführt wurden, mit vorheriger Zustimmung gemäß den institutionellen Standards. Die Patienten wurden auf der Grundlage der folgenden Kriterien eingeschlossen: jeder Patient mit akuter Nierenschädigung, verminderter Harnausscheidung oder einem anderen Grund für den Verdacht auf eine abnormale Nierenfunktion. Zu den Ausschlusskriterien gehörten Patienten mit offenem Abdomen. Schmerzen sind eine relative Kontraindikation für Ultraschalluntersuchungen, insbesondere wenn die Schmerzen so stark sind, dass sie eine Sondenplatzierung verbieten (z. B. intraabdominale Hypertonie). Die verwendeten Reagenzien und die verwendeten Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.

Terminologie: Die drei Ebenen des Körpers werden als koronal, sagittal und transversal bezeichnet
Dies kann verwirrend sein, da der letztere Begriff ("transversal") auch verwendet werden kann, um sich auf die kurze Achse eines einzelnen Organs zu beziehen, neben der Verwendung des Begriffs "longitudinal", um sich auf die lange Achse des Organs zu beziehen. Um Verwirrung zu vermeiden, werden in diesem Protokoll ausschließlich die Begriffe koronalig, sagittal und quer verwendet, um sich auf Ebenen im menschlichen Körper zu beziehen, und es wird die Langachse und die Kurzachse verwendet, um sich auf die Ebenen der Niere zu beziehen. Da die dynamische Form der Blase verhindert, dass sie eine dauerhafte Lang- oder Kurzachse hat, werden die beiden Ansichten der Blase nur danach benannt, welche von zwei Ansichten zur Körperebene die Ansicht ausrichten: sagittal oder transversal.

1. Auswahl des Wandlers

1. Wählen Sie einen Niederfrequenz-Wandler: Vorzugsweise sollte dies der krummlinige Wandler (2-5 MHz) sein. Wenn kein krummliniger Wandler verfügbar ist, kann ein Sektorarray (auch bekannt als "Phased Array"; 1-5 MHz) als Ersatz dienen.
   HINWEIS: Der krummlinige Schallkopf ist die beste Wahl für die Visualisierung der Niere aus einer einzigen Ansicht, da seine Grundfläche ein großes Sichtfeld erzeugt und seine niederfrequenten piezoelektrischen Kristalle ein tiefes Eindringen in den Körper ermöglichen. Die krummlinige Sonde kann jedoch schwierig zu bedienen sein, wenn man die Nieren durch die Rippen betrachtet.

2. Maschineneinstellungen

1. Stellen Sie die Tiefe so ein, dass die Niere im mittleren Drittel des Ultraschallbildschirms erscheint (die typische Einstellung liegt zwischen 16 cm und 20 cm).
2. Stellen Sie die Verstärkung so ein, dass die Nierenmarkpyramiden reflexionsarm (schwarz), der Nierensinuskomplex echofrei (hell) erscheint und die Nierenrinde zwischen diesen Extremen zu liegen scheint.

3. Modus und Presets

1. Wählen Sie den zweidimensionalen (2D) Modus, der auch als Helligkeitsmodus (B-Modus) bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um einen 2-dimensionalen Graustufen-Ultraschallmodus.
2. Nachdem Sie den 2D-Modus aktiviert haben, wählen Sie die Bauchvoreinstellung aus.

4. Positionierung des Patienten

1. Positionieren Sie den Patienten für den größten Teil der Untersuchung in Rückenlage.
   HINWEIS: Bei der Bildgebung der rechten Niere kann es notwendig werden, den Patienten in der linken seitlichen Liegeposition neu zu positionieren, um eine bessere Visualisierung der rechten Niere zu ermöglichen. Bei der Bildgebung der linken Niere kann es notwendig werden, den Patienten in die rechte seitliche Liegeposition zu bringen, um die linke Niere besser sichtbar zu machen.
2. Legen Sie vor dem Scannen die untere Brust und den Bauch des Patienten frei.
3. Positionieren Sie das Ultraschallgerät so, dass die dominante Hand des Sonographen die Ultraschallsonde halten kann. Dies ermöglicht eine feinere Manipulation der Ultraschallsonde und gibt die nicht dominante Hand für die Bedienung des Ultraschallgeräts frei.
   HINWEIS: Rechtshänder Sonographen sollten sich mit dem Patienten auf der rechten Seite positionieren und umgekehrt.

5. Bildgebung der richtigen Niere

1. Anwendung des Gels
   1. Tragen Sie das Gel direkt auf die Ultraschallsonde auf, um die Scaneffizienz zu maximieren, bevor Sie jedes Bild aufnehmen.
2. Blick auf die Korona
   1. Platzieren Sie die Sonde auf der rechten Flanke, entlang der Mittelachsellinie,^5.-7^{. Interkostalraum} , der Indikator zeigt nach kranial (Abbildung 1).
   2. Passen Sie die Sondenposition an (Schieben nach oben/unten, Anwinkeln nach vorne/hinten), bis die rechte Niere in ihrer maximalen Längsausdehnung zu sehen ist (siehe Abbildung 2).
   3. Fächern Sie sich von anterior nach posterior auf, um nach Hydronephrose und anderen groben Anomalien zu suchen (Video 1).
   4. Aufnahme von Cine-Clips: Bei Geräten, die für die retrospektive Bildaufnahme konfiguriert sind, klicken Sie auf "Vor Schritt 5.2.4 erfassen". Bei Computern, die für die prospektive Bildaufnahme konfiguriert sind, klicken Sie nach Schritt 5.2.4 auf Erfassen .
3. Messung des Durchmessers der Niere in Längsachse
   1. Zentrieren Sie die Niere im Bild, klicken Sie auf Einfrieren und messen Sie die Höhe der Niere (Abbildung 3).
   2. Klicken Sie auf Speichern (oder die entsprechende Schaltfläche).
4. Queransicht
   1. Drehen Sie die Sonde nach der Zentrierung auf die rechte Niere um 90 Grad im Uhrzeigersinn, bis der Sondenmarker nach vorne zeigt und die Niere in der Queransicht sichtbar wird (Abbildung 4).
   2. Passen Sie die Sondenposition an (Schieben nach oben/unten, Winkel nach vorne/hinten), bis die rechte Niere in ihrer maximalen Größe in dieser Querebene zu sehen ist (Abbildung 5).
   3. Fächern Sie kranial bis kaudal durch, um nach Hydronephrose und anderen groben Anomalien zu suchen (Video 2). Wiederholen Sie den Schritt.

6. Bildgebung der linken Niere

1. Wiederholen Sie die Schritte 5.1-5.3 für die linke Niere.

7. Darstellung der Blase

1. Anwendung des Gels: Schritt 5.1.1 wiederholen.
2. Queransicht
   1. Sondenposition: Positionieren Sie die Sonde direkt kranial zur Schambeinsymphyse, wobei der Sondenindikator auf die rechte Seite des Patienten zeigt (Abbildung 6).
   2. Winkeln Sie den Ultraschallstrahl kaudal in das Becken ein, bis die Blase in ihrer maximalen Größe sichtbar ist.
   3. Bildoptimierung
      1. Passen Sie die Tiefe an, bis die Blase im mittleren Drittel des Bildschirms sichtbar ist.
      2. Passen Sie die Verstärkung an, bis das Blasenlumen stark reflexionsarm (schwarz) ist und die Gewebeebene direkt hinter der Blase leicht echoarm (hell) ist.
   4. Aufnahme von Cine-Clips
      1. Fächern Sie die Blase von kranial nach kaudal auf, um die gesamte Struktur sichtbar zu machen. Wiederholen Sie Schritt 5.2.3.
   5. Messungen der Querabmessungen der Blase
      1. Zentrieren Sie die Ansicht auf die maximale Dimension der Blase, klicken Sie auf Einfrieren und messen Sie den anterior-posterioren und lateralen bis medialen Durchmesser der Blase (Abbildung 7, linkes Bild).
      2. Klicken Sie auf Speichern (oder die entsprechende Schaltfläche).
3. Sagittale Ansicht
   1. Unter Beibehaltung der Queransicht zentrieren Sie die Ansicht auf die Blase und drehen Sie die Sonde um 90 Grad im Uhrzeigersinn, bis der Sondenmarker kranial zeigt und die Niere in der Sagittalebene sichtbar wird (Abbildung 8).
   2. Aufnahme von Cine-Clips
      1. Fächern Sie die Blase von einer Seite zur anderen auf, um die gesamte Struktur zu visualisieren. Wiederholen Sie Schritt 5.2.3.
   3. Messungen der Querabmessungen der Blase
      1. Zentrieren Sie die Ansicht auf die maximale Dimension der Blase, klicken Sie auf Einfrieren und messen Sie den Durchmesser von Schädel zu Schwanz der Blase (Abbildung 7, rechtes Bild).
      2. Klicken Sie auf Speichern (oder die entsprechende Schaltfläche).

Ergebnisse

Sonographisch normale Untersuchung

Normaler Nierenultraschall
Die Echogenität der Nierenkapsel und die begrenzte anatomische Variabilität (mit Ausnahme der gelegentlichen Beckenniere oder der noch selteneren Hufeisenniere) ermöglichen eine einfache Identifizierung der Nieren mit POCUS am Krankenbett. Die Nieren haben ein typisches bohnenförmiges Aussehen und messen durchschnittlich 9-13 cm, obwohl die Größe je nach Größe und Gewicht des Patienten va...

Diskussion

AKI manifestiert sich häufig bei schwerkranken Krankenhauspatienten, die ins Krankenhaus eingeliefert werden, und erhöht das Mortalitätsrisiko. Um die oben beschriebenen Schritte kompetent auszuführen und normale von pathologischen Befunden zu unterscheiden, ist ein umfassendes Verständnis der normalen Anatomie und des sonographischen Erscheinungsbildes sowie die genaue Einhaltung der spezifischen Schritte des Protokolls unerlässlich.

Kritische Anatomie/Schritte im Protokoll

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Curvilinear Transducer	Philips	C5-2 USB	2-5 MHz, also called the abdominal probe
Curvilinear Transducer	SonoSite	C5-1	1-5 MHz, also called the abdominal probe
Edge 1 ultrasound machine	SonoSite		Used to obtain a subset of the Figures and Videos
Phased-Array Transducer	Philips		1-5 MHz, also called the cardiac probe
Phased-Array Transducer	SonoSite	P5-1	1-5 MHz, also called the cardiac probe
Ultrasound system	Philips	Affiniti30	Used to obtain a subset of the Figures and Videos