Bildatlas der Lungensonographie

Ultraschall der Lunge ist jetzt eine etablierte Bild gebende Methode für Thoraxerkrankungen. Die diagnostische Wertigkeit dafür wurde gründlich beschrieben und in zahlreichen wissenschaftlichen Untersuchungen und Studien bewiesen. Die Akzeptanz der Methode ist in zahlreichen gut bekannten internationalen Leitlinien dokumentiert. Weiters ist die Ultraschalluntersuchung der Lunge als eine grundlegende Vorgangsweise in Notfallsituationen und in der Intensivmedizin. Diagnostische Informationen zu verschiedenen Ursachen an Brustwand, Pleura und Lunge werden gewonnen: gutartige und bösartige Läsionen, Pleuraerkrankungen, Pneumothorax, Adhärenz und Invasion raumfordernder Prozesse. Die technischen Voraussetzungen sind einfach: Geräte zur Ultraschalluntersuchung des Abdomens und der Schilddrüse können auch zur Untersuchung des Brustkorbs eingesetzt werden. Ein hochauflösender Linearschallkopf mit 5–10 MHz eignet sich zur Bildgebung der Brustwand und der parietalen Pleura. Neuerdings sind auch Schallsonden mit 7,5–18 MHz zur Evaluation von Lymphknoten, Pleura und Lungenoberfläche eingesetzt. Eine Konvex- oder Sektorschallsonde bewährt sich zur Untersuchung von tiefer gelegenen Lungenkonolidierungen, wenn diese an die Pleura reichen.

Sowohl Rippen- als auch Sternumfrakturen sind sonographisch gut darstellbar. Die sonographische Frakturdiagnostik ist nicht nur deutlich sensitiver als das konventionelle Röntgenbild, darüber hinaus lassen sich auch begleitende Weichteilläsionen, Hämatome und Pleuraergüsse sicher und rasch bildgebend erfassen.

Die Darstellung von Lymphknoten und eine vorsichtige Dignitätsbeurteilung sind eine wichtige Indikation zur Brustwandsonographie. Bei therapeutischer Konsequenz sind alle unklaren Läsionen im Brustwandbereich einer sonographisch gezielten Punktion für eine histologische Diagnosesicherung gut zugänglich. Das Punktionsrisiko ist aufgrund der günstigen Lokalisation sehr gering. Bei nachgewiesener Malignität sind Brustwandläsionen dann unter einer Therapie für Verlaufskontrollen geeignet.

Am normalen Thorax reicht die transthorakale Sonographie höchstens bis zum Rippfell. Der knöcherne Brustkorb erschwert die Darstellung der Pleura durch den Schallschatten hinter den Rippen und dem Sternum. Eine geeignete Untersuchungstechnik ermöglicht einen Einblick in die Pleura durch die Interkostalräume, bei Abwinkelung des Schallkopfes auch in die parietale Pleura hinter den Rippen. Die klinischen Fragestellungen, die eine Ultraschalluntersuchung der Pleura indizieren, sind vielfältig: sonographisch sichtbare Veränderungen wie Pleuraerguss, Pleuritis, Pleuratumor, Pleurafibrose oder Pneumothorax, aber auch durch interstitielles Syndrom bei Herzinsuffizienz, ARDS, Pneumonie, Lungenatelektase aufgrund eines zentralen Lungentumors und Lungenembolie, eine Zwerchfellparese oder Zwercherhöhung aufgrund von Aszites. In aufrechter Position befindet sich der freischwebende Pleuraerguss in den untersten Teilen des costo-diaphragmatischen Pleurarezesses. Je nach Ätiologie des Ergusses kann sich der Inhalt unterschiedlich darstellen. Transudate bei Herzinsuffizienz, Hypoproteinämie oder Leberzirrhose sind normalerweise echofrei. Blut, Eiter oder Chylus reflektieren den Ultraschall anders, daher sind diese Ergüsse echogen. Jede Thorakozentese sollte unter sonographischer Kontrolle durchgeführt werden.

Der Einsatz des thorakalen Ultraschalls zur Diagnose des interstitiellen Syndroms ist eine der am leichtesten zu erlernenden Ultraschalltechniken. Die interstitielle Lungenbeteiligung bei Herzinsuffizienz, ARDS, Lungenfibrose und interstitiellen Lungeninfektionen weist ein ähnliches sonografisches Muster auf, das sich bei kritisch kranken und notfallmedizinischen Patienten sehr leicht mit dem Thoraxultraschall am Krankenbett erkennen lässt. Die Technik basiert auf der Erkennung von Lungengleitern und einigen vertikalen Artefakten, den B-Linien, die durch Mehrfachreflexionen des Ultraschallstrahls entstehen, der zwischen dem Alveolarinhalt und wasserreichen Strukturen gefangen ist. Die Diagnose des diffusen interstitiellen Syndroms stützt sich auf 3 grundlegende Schritte: Erkennung von B-Linien, die auf dem Bildschirm als laserartige vertikale echogene Artefakte erscheinen, die von der Pleuralinie ausgehen, sich in die Tiefe ausbreiten, ohne zum Rand des Bildschirms zu verblassen, und sich synchron mit dem Lungengleiten bewegen. Die Diagnose einer positiven Einzeluntersuchung steht, wenn die B-Linien mehrfach und dicht beieinander liegen. Die Diagnose einer positiven Untersuchung ist definiert als mindestens zwei positive Scans pro Seite. Einzelne positive Scans weisen auf das fokale interstitielle Syndrom hin, das eine andere Bedeutung hat und in der Umgebung von alveolären Konsolidierungen oder sogar in normalen Lungen sichtbar gemacht werden kann.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation ist die Lungenentzündung die häufigste Todesursache unter den Infektionskrankheiten weltweit und macht 15 % der Todesfälle bei Kindern unter fünf Jahren aus.

Pneumonische Lungeninfiltrationen sind durch typische sonomorphologische Veränderungen gekennzeichnet (subpleurale Konsolidierungen, Bronchoaerogramme, parapneumonische Ergüsse). Lungenentzündungen können bereits am Krankenbett entdeckt werden. Das Ausmaß der Infiltration kann aufgrund von Artefakten in der Sonographie unterschätzt werden. Die Reventilation korreliert gut mit dem klinischen Verlauf. Bei der lobulären und segmentalen Pneumonie werden infolge einer ausgedehnten fibrinösen Exsudation große Mengen an Luft aus der Lunge verdrängt. Betroffene Lappen oder Segmente sind luftleer und versinken im Wasser. Der Wert der Thoraxsonographie bei Lungenentzündungen liegt in der Beurteilung der begleitenden Pleuraflüssigkeit, der rechtzeitigen Erkennung von Abszessbildung, der sonographisch gesteuerten Entnahme von Erregern und der Kontrolle insbesondere bei Schwangeren und Kindern. Bei Tuberkulose und Erkrankungen des Lungengerüsts ist die Sonographie die optimale Methode, um kleine Pleuraergüsse und subpleurale Verdichtungen sichtbar zu machen; sie ist daher zur Kontrolle des Krankheitsverlaufs sehr zu empfehlen.

Die Sonographie erlaubt es dem Untersucher nicht, zwischen Metastasen und peripheren Karzinomen zu unterscheiden. Bei der Interpretation müssen die Krankengeschichte des Patienten und die Übersichtsröntgenbilder berücksichtigt werden. Differentialdiagnostisch muss die Entstehung von Läsionen in der parietalen Pleura durch eine dynamische Untersuchung ausgeschlossen werden. Selbst gutartige pulmonale Läsionen, z. B. Hamartome oder Hämangiofibrome, können sich als hypoechoische Formationen bis in die Peripherie der Lunge erstrecken. Die Zystenwände können von unterschiedlicher Dicke sein. Sie haben in der Regel einen schalltoten Inhalt. Gelegentlich enthalten sie Flüssigkeit mit internen Echos. Um eine Zyste von einem Lungenabszess oder einem gekapselten Empyem zu unterscheiden, müssen bei der Diagnose klinische Parameter und computertomographische Untersuchungen berücksichtigt werden. Ein bösartiges Eindringen in die Brustwand verursacht häufig lokale Schmerzen. Das Eindringen in benachbarte Strukturen der Brustwand ist ein sehr zuverlässiges Zeichen für bösartiges Wachstum. Eine gezielte Untersuchung der Region mit dem Schallkopf hilft, die Erkrankung frühzeitig zu diagnostizieren. Lungenmetastasen werden sonographisch dokumentiert, wenn sie den Rand der Lunge erreichen, um die Erkrankung frühzeitig zu diagnostizieren. Letztlich sind bakteriologische, zytologische und histologische Untersuchungen von entscheidender Bedeutung.

In jüngster Zeit hat sich gezeigt, dass ein gezielter Einsatz von verschiedenen Organ-Ultraschalluntersuchungen mit dem D-Dimer-Test je nach Anamnese und klinischem Bild die Treffsicherheit deutlich verbessert. Dies hat sich auch bei der Kombination von Lungenultraschall mit der Kompressionssonographie der Beinvenen gezeigt. Die in den letzten Jahren veröffentlichten Studien haben die Sonomorphologie der Lungenembolie wesentlich genauer beschrieben: Zwei Drittel der Lungeninfarkte sind dorsal in den Unterlappen lokalisiert, durchschnittlich 2,4 der Verdichtungen haben eine mittlere Größe von 12 x 16 mm und sind meist dreieckig geformt. Typische Zeichen in der Echokardiographie sind: Dilatation und Hypokinese des rechten Ventrikels sind leicht zu erkennen. Weitere Anzeichen sind abnorme Septalbewegungen, Trikuspidalinsuffizienz, McConnels-Zeichen, Thromben im rechten Herzen und die systolische Exkursion der Trikuspidalebene (TASPE). Die meisten dieser Zeichen lassen sich bei der fokussierten Echokardiographie schnell erkennen und leicht erlernen. Derzeit wird bei einem Drittel der kritisch kranken Intensivpatienten mit Covid-19 eine hohe Inzidenz thrombotischer Komplikationen beobachtet. Die Kombination von Point-of-Care-Lungenultraschall und fokussierter Echokardiographie in Notfallsituationen wird die Mortalität von Lungenembolien verringern.

Schlüsselwörter: Lungenembolie, Lungenultraschall, Echokardiographie, tiefe Venen, Intensivmedizin

Je nach Ausmaß der intrapleuralen Flüssigkeit findet man bei der Kompressionsatelektase eine spitzkappenartige, keilförmige, homogene, hypoechoische Transformation mit unscharfen Rändern zum belüfteten angrenzenden Lungengewebe. Das sonographische Bild der obstruktiven Atelektase ist durch ein weitgehend homogenes, hypoechoisches Lungengewebe gekennzeichnet, ähnlich einer Hepatisierung. Ein Erguss kann fehlen oder sehr schwach ausgeprägt sein. Je nach Ausmaß der intrapleuralen Flüssigkeit findet man bei der Kompressionsatelektase eine spitzkappenartige, keilförmige, homogene, hypoechoische Transformation mit unscharfen Rändern zum belüfteten angrenzenden Lungengewebe. Das sonographische Bild der obstruktiven Atelektase ist durch ein weitgehend homogenes, hypoechoisches Lungengewebe gekennzeichnet, ähnlich einer Hepatisierung. Ein Erguss kann fehlen oder sehr schwach ausgeprägt sein. Bei einer lobären Atelektase ist der Rand zum belüfteten Lungengewebe eher unscharf. Intraparenchymatöse Strukturen zeigen sich als hypoechoische Gefäßlinien, echogene Bronchialreflexbänder oder fokale Läsionen. Bei Thoraxtraumata, insbesondere bei seriellen Rippenfrakturen, lassen sich Lungenkontusionen sonographisch besser darstellen als auf Röntgenbildern. Die Bedeutung der Möglichkeit, einen zentralen Tumor darzustellen, liegt darin, dass der Tumor unter sonographischer Führung durch atelektatisches Lungengewebe hindurch biopsiert werden kann, und zwar praktisch ohne Risiko von Komplikationen.

Schlüsselwörter: Obstruktive Atelektase, Kompressionsatelektase, Tumor, Biopsie

Die mediastinalen Strukturen können sowohl mit der Computertomographie als auch mit der Magnetresonanztomographie umfassend dargestellt werden. Mit der Sonographie hingegen lassen sich nur Teile des Mediastinums darstellen. Das obere und mittlere Mediastinum lässt sich mit der Sonographie gut darstellen. Der suprasternale Zugang ermöglicht in 90–95 % der Fälle eine ausreichende Beurteilung. Das hintere Mediastinum, die paravertebrale Region, das Hilum der Lunge und der unmittelbare retrosternale Raum können jedoch nur teilweise über einen transthorakalen Zugang beurteilt werden. Die transthorakale Sonographie kann durch Adipositas, Lungenemphysem, mediastinale Distorsion sowie Wirbelsäulendeformitäten stark behindert werden. Aufgrund des kleinen Schallfensters und der Eindringtiefe sind nur 3,5- und 5-MHz-Sektoren-, konvexe und vektorielle Schallköpfe mit kleinen Aperturen für die sonographische Diagnostik geeignet. Etwa 75 % der klinisch relevanten raumfordernden Massen im Mediastinum des Erwachsenen befinden sich im vorderen und mittleren Mediastinum und sind daher für die sonographische Beurteilung gut zugänglich. Die Vaskularität des Tumors kann durch die kontrastmittelverstärkte Sonographie mit wesentlich höherer Empfindlichkeit und ohne Bewegungsartefakte dargestellt werden. Bei der Beurteilung der supraaortalen, perikardialen, prävaskulären und paratrachealen Regionen hat die Sonographie eine Sensitivität von 90-100% und ist fast so zuverlässig wie die Computertomographie. Im aortopulmonalen Fenster und im subcarinalen Bereich erreicht die Sonographie jedoch nur eine Sensitivität von 82–70 %.

Die endobronchiale Anwendung des Ultraschalls wurde erstmals 1992 beschrieben. In den folgenden Jahren mussten technische Schwierigkeiten gelöst und eine klare Vorstellung von der Indikation und den diagnostischen Eigenschaften der endobronchialen Sonographie entwickelt werden. Viele Anomalien der Atemwege betreffen die Bronchialwand und die parabronchialen Strukturen. Die radiologische Bildgebung hat sich bei der Diagnose dieser Strukturen als unzuverlässig erwiesen. Die Sicht des Endoskopikers ist jedoch auf das Lumen und die innere Oberfläche der Atemwege beschränkt. Vorgänge innerhalb der Atemwegswand und außerhalb der Atemwege können nur durch indirekte Zeichen beurteilt werden. Insbesondere bei bösartigen Erkrankungen kann dies von entscheidender Bedeutung für das Schicksal des Patienten sein. Die externe mediastinale Thoraxsonographie ist für die Darstellung der paratrachealen und hilären Strukturen nicht ausreichend. Bei der endösophagealen Sonographie sind die prätracheale Region und die rechtshilaren Strukturen wegen der eingeschränkten Kontaktmöglichkeiten und der Interposition der Atemwege nicht zugänglich. Daher ist eine Erweiterung der Sicht des Endoskopikers über die Atemwege hinaus unerlässlich.

Die qualitative Color-Doppler -Sonographie (CDS) zeigt unterschiedliche und teilweise charakteristische Befunde bei verschiedenen Arten von Lungenkonsolidierungen und ist daher eine wertvolle Ergänzung zum B-Mode-Ultraschall im Hinblick auf die ätiologische Einordnung peripherer Lungenläsionen. Entsprechend der physiologischen Doppelvaskularisation der Lunge durch die Lungenarterien und die Bronchialarterien kann man im CDS zwischen arteriellen Hochimpedanz-Spektralkurven und arteriellen Niederimpedanz-Spektralkurven im konsolidierten Lungengewebe unterscheiden. Erstere werden den Pulmonalarterien und letztere den Bronchialarterien zugeordnet. Innerhalb der peripheren Lungenkonsolidierungen zeigen verschiedene Entitäten charakteristische Verteilungsmuster der pulmonalarteriellen und bronchialarteriellen Flusssignale in Bezug auf Frequenz und Ort. Die Analyse der arteriellen Spektralkurven ist zeitaufwändig. Eine zuverlässige Abgrenzung von Gefäßen der Tumor-Neoangiogenese ist mit CDS derzeit nicht möglich. Das orientierende CDS wird nur in der täglichen klinischen Routine eingesetzt, aber die Spektralkurvenanalyse ist oft zu zeitaufwendig und störanfällig.

Die Erfahrungen mit CEUS bei peripheren Lungenläsionen sind begrenzt. Lungenläsionen können durch die Zeit bis zum Beginn der Kontrastmittelanreicherung sowie durch das Ausmaß und die Homogenität der Kontrastmittelanreicherung beschrieben werden. Kontrastmittelverstärkter Ultraschall am Brustkorb kann einfach und schnell durchgeführt werden und ist daher grundsätzlich für den klinischen Routineeinsatz geeignet. Die möglichen Indikationen sind 1) im Bereich der Thoraxwand die Differenzierung von vitalem und avitalem Gewebe sowie die Tumorcharakterisierung; 2) beim Leitsymptom Thoraxschmerz ist der CEUS hilfreich bei der Differentialdiagnose von Pleuritis und peripherer Lungenembolie; 3) beim Leitsymptom der Röntgenverschattung ist die CEUS hilfreich bei der Diagnose des malignen Pleuraergusses (PE) und des infarktbedingten PE sowie bei der Unterscheidung von Tumor und zentraler Atelektase, beim Nachweis atypischer Lungenprozesse und bei der Beurteilung der Bösartigkeit von Lungenknoten oder peripheren Bronchialkarzinomen. Im Bereich der interventionellen Sonographie ermöglicht die CEUS eine sichere Unterscheidung zwischen Tumor, Nekrose und Atelektase.

Artefakte sind störende künstliche Produkte, die vor allem am Thorax aufgrund der besonderen anatomischen Verhältnisse die Bildgebung und Beurteilung erheblich erschweren. Andererseits ermöglicht das Fehlen sonst typischer Artefakte an der Lungenoberfläche oder am Knochenthorax die Diagnose bestimmter Erkrankungen (subpleurale Lungenläsion, Rippenfraktur), da dann die Beurteilung des Parenchyms oder der Knochen möglich wird. Schließlich dienen auch Artefakte als diagnostisches Kriterium, wie z. B. Luft mit Nachhall-Echos im Pleuraraum bei Pneumothorax. Eine besondere klinische Bedeutung haben die so genannten B-Linien (siehe auch Kapitel 4) bei der Diagnose des interstitiellen Syndroms, insbesondere bei Patienten mit akuter Dyspnoe (Notfallsonographie, Notaufnahme, Intensivstation). Werden diese Artefakte direkt aus der ansonsten intakten Pleurareflexlinie in mindestens 2 Interkostalbereichen pro Seite nachgewiesen, erlaubt dies die Differentialdiagnose des interstitiellen Syndroms (häufig interstitielles Ödem=Hyperhydratation, viel seltener entzündliche interstitielle Veränderungen, Kontusion oder chronisch fibrotische Veränderungen) und die Abgrenzung zu anderen Ursachen der Dyspnoe (z.B. exazerbiertes Asthma bronchiale). CEUS kann die B-Bild-Artefakte auch in der Thoraxsonographie nicht re.

Neben der häufigen Punktion des Pleuraergusses sind raumfordernde, sonographisch untersuchbare Massen in der Brustwand, im Rippenfell, in der Lunge oder im vorderen Mediastinum eine wichtige Indikation. Die Ursache vieler Erkrankungen der Brustorgane lässt sich durch eine kombinierte Auswertung der Krankengeschichte, der klinischen Befunde und der bildgebenden Diagnoseverfahren ermitteln. Eine aufwändige diagnostische „Kaskade“, die alle verfügbaren Methoden aneinanderreiht, ist weder wirtschaftlich vertretbar noch aus medizinischer Sicht sinnvoll. Für eine definitive Beurteilung ist oft eine zusätzliche biochemische, mikrobiologische, zytologische oder histologische Begutachtung erforderlich. Das für solche Untersuchungen benötigte Material kann durch gezielte Punktion gewonnen werden. Bei entsprechender Indikation können sich an die Punktion auch interventionelle therapeutische Maßnahmen anschließen. Es sollte immer diejenige interventionelle Methode angewendet werden, die am schnellsten und für den Patienten am wenigsten belastend eine sichere Diagnose liefert. Interventionelle Maßnahmen im Bereich des Thorax - verschiedene Verfahren: 1. Perkutaner Zugang 2. Endoluminaler Zugang 3. Chirurgisch.

Der technische Fortschritt bei den Sonographiegeräten, der zur Herstellung mobiler und sogar tragbarer Geräte geführt hat, hat den raschen Einsatz der Sonographie am Krankenbett für eine große Zahl von Indikationen ermöglicht. Der Schallkopf dient quasi als technische Erweiterung der tastenden Hand oder des Stethoskops. Bei Erkrankungen des Brustkorbs sind die Kardinalsymptome Brustschmerzen, Fieber und Dyspnoe. Diese Symptome können sowohl einzeln als auch in Kombination auftreten und ermöglichen dem Diagnostiker eine erste Orientierung. Das Ausmaß und die Intensität der einzelnen Symptome werden vor allem durch den Schweregrad der jeweiligen Erkrankung bestimmt.

In den letzten fünfzehn Jahren beschränkte sich das Hauptaugenmerk in der Literatur weitgehend auf die Interpretation spezifischer vertikaler Reverberationsartefakte (früher B-Linien genannt) und auf die Zunahme oder Abnahme horizontaler Reverberationen. Sie betrifft typischerweise Personen mit Dyspnoe und/oder inspiratorischen Pleuraschmerzen, aber auch solche ohne Schmerzen. Beide Gruppen werden häufig von Fieber und Husten begleitet. Die häufigsten pleuralen Anomalien (Pleuritis) und/oder subpleuralen Lungenkonsolidierungen lassen sich in ihrer Sonomorphologie gut unterscheiden. Es ist wichtig zu wissen, dass LUS Pleuraergüsse, Pneumothorax, Pleuritis, pulmonale Atelektase, Lungenentzündung, Lungenembolie, DD-Karzinome/Metastasen genau darstellen kann, hilfreich bei der Diagnose von Aspiration und diffusen parenchymatösen Lungenerkrankungen ist und TUS als Kombination von LUS und PoCUS ein Lungenödem von ARDS unterscheiden kann. Sie werden in einfache Ja-Nein-Sonografie-Fragen übersetzt.