Die Anästhesiologie
Autoren
Thomas Grau

Ultraschalldiagnostik in der Anästhesiologie

Ultraschall wird heute in vielen technischen und medizinischen Fachbereichen zur Bildgebung in der Diagnostik und Dokumentation sowie Qualitätssicherung eingesetzt. Mit der Technik werden schnell und effektiv klinische Daten akquiriert und Entscheidungsabläufe werden häufig effizienter; dadurch setzt Ultraschall auch in der Anästhesiologie und Intensivmedizin neue Maßstäbe. Dabei kann man grundsätzlich die diagnostischen Anwendungen von den interventionellen Maßnahmen unterscheiden. Für beide Verfahren gilt, dass in der Regel mit zweidimensionalen Darstellungen von Schnittebenen der Patienten Bildinformationen in Echtzeit produziert werden. Für die Anwendung der genannten Verfahren und die Einstellungen von Ultraschallsystemen sind elementare Grundkenntnisse im Bereich der Ultraschalltechnik notwendig, die in diesem Kapitel einführend beschrieben werden.
Einleitung
Ultraschall wird heute in vielen technischen und medizinischen Fachbereichen zur Bildgebung in der Diagnostik und Dokumentation sowie Qualitätssicherung eingesetzt. Mit der Technik werden schnell und effektiv klinische Daten akquiriert und Entscheidungsabläufe werden häufig effizienter; dadurch setzt Ultraschall auch in der Anästhesiologie und Intensivmedizin neue Maßstäbe. Dabei kann man grundsätzlich die diagnostischen Anwendungen von den interventionellen Maßnahmen unterscheiden (Tab. 1). Für beide Verfahren gilt, dass in der Regel mit zweidimensionalen Darstellungen von Schnittebenen der Patienten Bildinformationen in Echtzeit produziert werden. Für die Anwendung der genannten Verfahren und die Einstellungen von Ultraschallsystemen sind elementare Grundkenntnisse im Bereich der Ultraschalltechnik notwendig, die im Folgenden einführend beschrieben werden.
Tab. 1
Einsatz von Ultraschall für die Diagnostik oder interventionelle Maßnahmen
Diagnostik
Interventionen
Herzfunktion und Volumenstatus:
Gefäßzugänge
• Füllung der Herzhöhlen und der V. cava
Nervenblockaden
• Kardiale Kontraktilität
Perikardpunktion
• Wandbewegungsstörungen
Lungenschall:
Dilatationtracheotomie
• Pleuaerguss und Hämatothorax
Atelektasen, Embolien, Neoplasien, Abszesse
Füllung (Harnverhalt)
Harnblasenpunktion
Freie abdominelle Flüssigkeit

Ultraschallwellen

Ultraschallwellen bewegen sich im molekularen Größenbereich und bewirken im Grunde eine Informationsweitergabe von Molekül zu Molekül. Die hochfrequenten, oberhalb des hörbaren Bereichs des menschlichen Gehörs von 20.000 Hz liegenden Schallwellen werden im Ultraschallsystem durch elektrische Kristalle erzeugt, die durch wechselnde Stromspannungen Schwingungen generieren. Dieser piezoelektrische Effekt beschreibt das Wechselspiel bestimmter Kristalle: Sie besitzen die Eigenschaft in Abhängigkeit der Spannung ihre Struktur zu verändern und dadurch Schallwellen an die Umgebung abzugeben. Im Gegenzug wird der Empfang von Schallwellen aus der Umgebung als Energie detektiert und dann in ein bildgebendes Signal umgerechnet. Die piezoelektrischen Kristalle in den Schallköpfen sind somit die Schallwandler, die für das Senden und das Empfangen der Ultraschallwellen verantwortlich sind [1].
Da immer auch noch schwache Wellen detektiert werden können, ist es mit den heutigen Verstärkungstechniken möglich, dass ein Verhältnis zwischen ausgesandten und empfangenen Schallwellen von bis zu 10.000:1 erreicht wird. Im Ultraschallsystem werden über gekoppelte Kristalle Wellenserien abgegeben und die Laufzeiten der abgesandten Schallwellen werden in Form räumlicher Koordinatenpunkte in ein zweidimensionales Ultraschallbild übertragen. Jeder Abstand vom Schallkopf zur Reflektionsstelle ist eine Koordinate. Mit dem Ultraschallsystem wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls vom Schallkopf zum Reflektor und zurück gemessen. Damit wird ein Bildpunkt generiert. Somit werden ständig an vielen einzelnen Punkten viele verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeiten gemessen. Zeitgleich wird durch die Stärke des Echosignals die Helligkeit des Bildpunkts bestimmt.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen ist sehr stark vom untersuchten Medium abhängig. Bei den meisten Ultraschallsystemen liegt die Schallgeschwindigkeit bei ca. 1500 m/s. Die Grenzen des messbaren Bereichs bilden in den meisten medizinischen Ultraschallgeräten die Schallgeschwindigkeiten in Luft und die Schallgeschwindigkeiten in Festsubstanzen wie Knochen oder Metall. An diesen Flächen kommt es entweder zum Abbruch des Schallsignals oder zur Totalreflektion der Wellenfronten [2, 3].
Den Abstand zwischen zwei Ultraschallwellen bezeichnet man als Wellenlänge λ (Lambda). Die Frequenz (f) ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. In unterschiedlichen Medien werden unterschiedliche Schallwellen unterschiedlich weitergeleitet (Tab. 2). Da sich die Fortleitungsgeschwindigkeit im Gewebe, insbesondere von Leber, Niere, Muskulatur und Blut, nur sehr geringfügig unterscheidet, werden diese Signale in ein interpretierbares Graustufenbild übersetzt.
Tab. 2
Die Geschwindigkeit von Ultraschallwellen in verschiedenen Medien
Medium, Substanz
Geschwindigkeit der Schallwellen (m/s)
Luft
330
Lunge
500
Fett
1450
Wasser
1480
Bindegewebe
1525
Leber
1550
Niere
1560
Blut
1560
Muskel
1585
Knochen
4050
Stahl
5790
Die Hauptaufgabe von Ultraschallsystemen ist es, diese technische Interpretation der reflektierten Signale so durchzuführen, dass geringe Veränderungen und die wenig ausgeprägten Reflektionen zwischen unterschiedlichen Gewebeschichten ein Bild ergeben. Die Gewebeeigenschaften der durchschallten Strukturen bestimmen den Verlauf von Schallwellen; sie unterliegen den Gesetzen der Schallphysik [1].

Streuung, Reflexion und Artefakte

Sowohl Streuung als auch Reflektion und Absorption sind Gegebenheiten, mit denen der Schallstrahl auf seinem Weg durch das Gewebe Richtungsänderungen unterworfen wird (Abb. 1). Nicht alle Schallwellen werden an den Grenzflächen reflektiert. Es kommt zu Streuungen und Brechungen von Schallsignalen, die dann in einem zweiten Schritt für das Entstehen von Ultraschallartefakten verantwortlich sind. So entstehen z. B. am Rand von Gefäßen dorsale Randauslöschungen oder laterale Schallschatten, da Schallsignale hier stärker reflektiert werden und weniger penetrieren können. Bei der Ultraschalluntersuchung von Gefäßen wird der dorsale Anteil der Gefäße (ebenso bei Zysten und bei anderen hypoechogenen Strukturen) deutlicher sichtbar: Schallwellen können diesen Bereich besser durchdringen, es tritt eine dorsale Schallverstärkung ein.
Ähnliche Effekte finden sich natürlich auch bei axillären Plexusblockaden: Nach der Injektion von Lokalanästhestika oder bei unterschiedlichem Andruck auf die Gefäße in der Axilla ergeben sich durch die hypoechogene Flüssigkeit andere Schallmuster. Diese sind durchaus geeignet, Nervenbahnen und umliegenden Strukturen besser zu Beurteilen. Diesen Effekt kann man insbesondere bei schwierigeren Schallbedingungen nutzen, um die Details und den Verlauf von Strukturen besser zu beurteilen.
Nerven und Sehnen verhalten sich bei der Ultraschalluntersuchung anisotrop: Es ist unbedingt notwendig, dass die Schallwellen für eine detaillierte Darstelllung der Strukturen in einem orthograden Schallwinkel zu den Strukturen einstrahlen. Das bedeutet, dass mit dem Schallkopf durch geeignete Bewegungen ideale Schallwinkel gefunden werden müssen um eine optimale Anlotung zu erreichen (Abb. 2). Bei nicht exaktem 90-Grad-Schallwinkel kommt es nicht mehr zu einer ausreichenden Reflektion der emittierten Wellen. Die dann auftretende Streuung der Schallwellen führt zu einer unscharfen und diffusen Bildgebung [3].
Ähnliche Effekte der Streuung von Schallwellen finden sich aber auch bei der Darstellung von Nadeln in der Ultraschallebene. An der Oberfläche der Nadeln kommt es regelhaft zu einer deutlichen Reflektion der Wellen, auf der schallkopffernen Seite der Nadel entstehen jedoch neben Schallschatten sog. Reverberationen (Wiederholungsartefakte) mit starken Signalmustern, die die schallkopfferne Darstellung erheblich beeinträchtigen.
Da die Fortleitungsgeschwindigkeit von Schallwellen biologischen Gesetzmäßigkeiten unterliegt und die Schallbedingungen von Patient zu Patient individuell verschieden sind, ist es notwendig, dass der untersuchende Arzt manuelle Anpassungen in Bezug auf die Schallverstärkung und Schallqualität vornehmen kann und neben einem „Standard Preset“, d. h. der vom Hersteller empfohlenen Bildeinstellung, auch individuelle Bildmerkmale bei den Untersuchungen verändert und nutzt. An manuellen Korrekturen sind an allen Ultraschallgeräten neben einer Veränderung der Schallstärke auch die Anpassung der Schallleitungsverstärkung in der Tiefe („time gain control“) und die Veränderung des Bildaufbaus und der Grauwerteskalen möglich. Von einigen Ultraschallsystemen werden einige dieser Anpassungen heute im Sinne einer automatisierten Bildverarbeitung bereits mit im Ultraschallsystem eingebauten Autoanpassungsfunktionen durchgeführt.
Ein weiterer wichtiger Schritt in der Bildgebung, insbesondere im hochauflösenden Bereich, ist die Entwicklung von Konzepten des „Compound Imagings“ (Abb. 3). Dabei werden Ultraschallwellen nicht nur in einer orthograden Wellenfront abgegeben, sondern es werden auch diagonale Wellenfronten, d. h. nach anterolateral und posterolateral ins Gewebe abgegeben. Die entsprechenden Schallmuster werden nach dem Rücklauf der Signale gegeneinander ausgewertet und verrechnet. Mit den heute vorhandenen Ultraschallsystemen ist es möglich, die entstehenden drei verschiedenen Informationsebenen miteinander zu koppeln und daraus optimierte Bildinformationen zu berechnen. Die Optimierung der Signalprozessortechnik und der Bildverarbeitung ist ein entscheidender Schritt für die Entwicklung der Qualität in der Bildgebung geworden. Die wesentlichste Eigenschaft des „Compound Imaging“ ist, dass viele Artefakte unterdrückt und Organgrenzen und Substrukturen detaillierter sichtbar werden. Die Interpretation wird so vielfach eindeutiger und einfacher.
Alle Ultraschallanwendungen benötigen eine geeignete Ankopplung des Schallkopfs zum Patientengewebe. Da Luft ein schlechter Leiter mechanischer Wellen ist, muss bei der Sonographie darauf geachtet werden, dass zwischen der Schallkopfsonde und dem Gewebe eine gute akustische Ankopplung besteht. Diese akustische Ankopplung wird im klinischen Alltag durch Ultraschallgel, Kochsalzlösung oder die Anwendung von Lokalanästhetika als Kontakt- oder Kopplungsmedium erreicht [3].
Die Abschwächung von Ultraschallwellen ist sowohl vom Gewebetyp als auch von den Eigenschaften der Schallwellen abhängig.
Ultraschallwellen mit hoher Frequenz und kleiner Wellenlänge werden im Gewebe leichter abgelenkt, absorbiert oder auch reflektiert. Wellen mit niedriger Frequenz und einer großen Wellenlänge erreichen eine höhere Eindringtiefe.
Ultraschallfrequenz und Eindringtiefe verhalten sich umgekehrt proportional zueinander (Tab. 3).
Tab. 3
Die Abhängigkeit der Eindringtiefe von Ultraschallwellen zur Frequenz des Ultraschalls
Frequenz (MHz)
Eindringtiefe (cm)
3,5
15
5,0
10
7,0
7
10
5
15
3
18
2

Auflösung und Fokuszone

Für die Ultraschalluntersuchung in der Anästhesie ist es notwendig, detailreiche Ultraschallbilder zu generieren. Dies wird insbesondere in der „Small-parts-Sonographie“ durch hohe Auflösungen erreicht. Das Auflösungsvermögen in Bezug auf Ultraschallwellen beschreibt den kleinsten Abstand zweier benachbarter Strukturen, die gerade noch getrennt wahrgenommen werden können. Hierbei wird zwischen einer axialen Auflösung (dem Längsverlauf der Ultraschallwelle) und einer lateralen Auflösung (der Auflösung quer zum Verlauf der Schallwellen) unterschieden (Abb. 4). Das axiale Auflösungsvermögen ist von der Schallfrequenz abhängig und beträgt bei 7,5 MHz ca. 0,2–0,3 mm. Das laterale Auflösungsvermögen ist abhängig vom Durchmesser des Schallstrahls, vom Abstand der Ultraschallwellen zueinander und der Einteilung von Fokuszonen. Bei einem Schallkopf mit 7,5 MHz beträgt das laterale Auflösungsvermögen 0,5–0,7 mm.
Da das laterale Auflösungsvermögen immer schlechter ist als das axiale Auflösungsvermögen, sind verschiedene Elemente entlang der Schallachse als einzelne Struktur deutlich besser zu differenzieren [1, 2].
Die Anwendung der Fokuszonen im Gerät optimiert die Auflösung im Fokuszonenbereich. Mit der extern eingestellten Fokuszone laufen die Wellen eng zueinander und die laterale Auflösung wird in diesem Bereich deutlich verbessert. Die Fokuszonen lassen sich je nach Fragestellung individuell anpassen und verbessern die Bildqualität in den relevanten Bildbereichen deutlich.
Bedeutung für die Praxis
  • Niedrige Schallfrequenzen dringen tief in das Gewebe ein, die Auflösung wird jedoch deutlich verringert.
  • Ein gutes Auflösungsvermögen wird nur durch hohe Schallfrequenzen erreicht. Dabei ist die Eindringtiefe von Ultraschallwellen gering.

Schallköpfe

Die Auswahl des richtigen Schallkopfs für die Untersuchung oder Intervention ist von entscheidender Bedeutung. Jeder Schallkopf hat ein spezifisches Frequenzspektrum und Anordnung der Piezokristalle (Tab. 4, 5; Abb. 5).
Tab. 4
In der Anästhesiologie verwendete Schallkopftypen, mit den Frequenzen und typischen Einsatzbereichen
Schallkopf
Frequenz (MHz)
Typische Einsatzmöglichkeiten
Linear
8–15
Blockaden des Plexus brachialis, periphere Nerven an der oberen und unteren Extremität, ZVK-Anlagen, arterielle Katheter
Konvex
2–8
Abdominelle Untersuchungen, Wirbelsäulenschall, Plexus lumbalis, anteriore N.-ischiadicus-Blockade, Psoas-Kompartment-Block
Sektor (phased)
1–5
Ultraschall des Herzens
Tab. 5
In der Anästhesiologie verwendete Untersuchungstechniken Schallköpfe, Schallfrequenzen und deren Einsatzmöglichkeiten
Untersuchung
Schallkopf
Frequenz
Kommentar
Plexus brachialis
• Interskalenär
• Supraklavikulär
• Infraklavikulär
• Axilläre Blockade
Meist linear
5–7,5 MHZ konvex
>9 MHZ linear
Höchste Frequenzen von 14–18 Mhz nur für kleine Nerven
Rescue-Block
• An der Hand, am Fuß, am Oberschenkel
Linear
>10 MHZ
Überwiegende oberflächennahe Nerven
N. ischiadicus
• Transgluteal
Konvex
5–10 MHz
Sehr variable Anisotropie
Lineare Sonden nur bei schlanken Patienten und distalen
• Anterior-proximal
• Subgluteal
Linear
• Distal
Weitere Untersuchungen oder Interventionen
Neuroaxiale Blockade
Konvex
5–7,5 Mhz
Lineare Sonden für Thorakale und zervikale Zugänge
Gefäßpunktionen
Linear
>10 MHZ
Überwiegend oberflächennahe Gefäßstrukturen
Abdominelle Diagnostik
Konvex
5–7,5 Mhz
Darstellung der abdominellen Organe und Nachweis von freier Flüssigkeit
Thorakale Diagnostik
Konvex
5–7,5 Mhz
Darstellung der thorakalen Organe und Nachweis freier Flüssigkeit
Linear
>10 MHZ
Überwiegend oberflächennahe Gewebestrukturen
TTE
Sektor
1–5 MHz
Phased-array-Sonden
TEE
Multiplanar
>1,5 MHZ
Phased-array-Sonden
Konvexschallkopf („curved array“)
Bei einem konvex geformten Schallkopf sind die Kristalle halbmondförmig angeordnet. Aufgrund dieser fächerförmigen Anordnung ist die Darstellung eines Bildes von mehreren Zentimetern Breite möglich. Dieser Schallkopftyp ist häufig mit einer Frequenz von 2–8 MHz erhältlich.
Linearschallkopf („parallel array“)
Die parallele Anordnung in einer Reihe der Kristalle führt zu einer viereckigen Abbildung. Die Kristalle können in Gruppen oder einzeln angesteuert werden. Häufig werden Frequenzen von 8–16 MHz verwendet, so erreicht man eine hohe Auflösung oberflächlich gelegener Strukturen (0,5–6 cm Tiefe).
Sektorschallkopf („phased array“)
Wie bei einem Linearschallkopf sind die Piezoelemente bei einem Sektorschallkopf in einer Reihe angeordnet. Im Gegensatz zu einem mechanischen Sektorschallkopf, wo die Kristalle einzeln durch Drehung angeregt werden, findet bei einem elektronischen Sektorschallkopf eine zeitlich gesteuerte phasenweise Anregung statt. Ein Sektorschallkopf hat ein enges Blickfenster schallkopfnah und ein weites gefächertes Blickfenster schallkopffern. Typische Schallfrequenzen eines Sektorkopfs liegen zwischen 1–5 MHz. Daher eignet sich dieser Typ besonders gut für die Kardioechographie.

B- und M-Mode und Doppler-Verfahren

Mit dem B-Mode-Verfahren („brightness-modulation“) wird in der Graustufendarstellung ein zweidimensionales Schnittbild erzeugt. Den unterschiedlichen Signalwerten werden definierte Helligkeitswerte zugeordnet und das Schnittbild wird aus mehreren hundert Bildzellen pro Sekunde generiert. Die sog. Echtzeit-Schnittbild-Darstellung entsteht dann, wenn aus einzelnen Bildern sieben Sequenzen generiert werden und etwa 25–30 Bilder/s dargestellt werden. Erst dadurch können im Ablauf einer diagnostischen Untersuchung die Nadelführung, die Punktion und die Struktur lückenlos dargestellt werden.
Die Bezeichnung M-Mode steht für „motion“ (Bewegung). Die Untersuchung mit dem M-Mode ist ein altes eindimensionales Untersuchungsverfahren, bei dem die Bewegung eines genau festgelegten Ultraschallstrahls auf einer Zeitachse dargestellt wird. Die Stärke der Reflektionen des Strahls wird in der exakt definierten vertikalen Y-Achse dargestellt und zeitlich in der horizontalen X-Achse aneinandergefügt. Der Vorteil dieser Darstellung liegt darin, dass eine hohe zeitliche Auflösung existiert, weil mit diesem Schallstrahl eine hohe Wiederholungsfrequenz vorliegt. Dieses Verfahren findet insbesondere Anwendung in der Kardiographie für die Bestimmung der Septum- und Ventrikeldicke.
Der Dopplereffekt beschreibt die Frequenzänderung von Objekten in der Bewegung. Es ist ein bekannter Effekt, dass eine Frequenzerhöhung der Schallwellen bei einem Herannahen einer Schallquelle zum Empfänger stattfindet. Umgekehrt erniedrigt sich die Frequenz der Schallwellen beim Entfernen des Empfängers von der Schallquelle. Die Geschwindigkeit des Sensors verhält sich damit proportional zur Frequenzänderung. Die heute verfügbaren Schallsonden sind so konstruiert, dass sie diese Frequenzveränderungen erkennen und innerhalb des Bilds darstellen können. Wird ein kontinuierlicher Schallstrahl abgegeben, werden alle Frequenzänderungen innerhalb des Schallstrahls gemessen (kontinuierlicher Doppler, „continuous wave“, CW). Deswegen ist bei dieser Methode eine räumliche Zuordnung einer Geschwindigkeit nicht möglich. Wird dagegen der Schallstrahl in Wellenpaketen (gepulster Doppler, „puls wave“, PW) ausgesendet, kann eine Frequenzänderung innerhalb eines bestimmten Bereichs gemessen werden. Ein Farbdoppler („Colour-flow-Doppler“) sendet Pulsverdoppler mit einem 2-D-Bild und stellt somit unterschiedliche Geschwindigkeiten innerhalb eines Schallfensters unterschiedlich farbig dar.
Ein Power-Doppler gibt anstelle der Größe oder der Geschwindigkeit einer Frequenzänderung die Stärke (Intensität) der Änderung an. Mit dem Power-Doppler kann nicht auf die Richtung einer Bewegung geschlossen werden. Er hat allerdings den Vorteil, dass er außerordentlich sensibel reagiert. Der Power-Doppler eignet sich daher für die Unterscheidung zwischen Gewebe und Blutgefäßen und die Erkennung dieser verschiedenen Strukturen.

Optimale Einstellung des Ultraschallsystems

Neben der Wahl einer sinnvollen Schallebene hat die Optimierung der Geräteeinstellung eine wichtige Bedeutung. Hierbei ist es wesentlich, dass das Gerät in eine geeignete Untersuchungsposition gefahren wird und dass der Patient in geeigneter Form gelagert wird. Vom Untersucher zum Patienten und zu Ultraschallgerät sollte ein direkter Sichtkontakt bestehen. Insbesondere wenn Interventionen durchgeführt werden, sollten die Punktionsebene, die Schalleben und der Bildschirm in einem geeigneten Arbeitsbereich liegen.
Optimale Einstellung des Ultraschallgeräts in 6 Schritten
1.
Patientennahe Geräteposition und optimale Bedienung
 
2.
Geeignete Sonden- und Frequenzwahl
 
3.
Anpassung der Eindringtiefe
 
4.
Anpassung der Fokuszone
 
5.
Einstellung der Tiefenfeldverstärkung (TGC)
 
6.
Anwendung des Compound Imaging
 

Nadel- und Schallkopfführung

Es gibt mehrere Konzepte, wie die Nadel im Verhältnis zur Schallebene geführt werden kann. Zielführend sind zwei grundlegende Techniken, mit denen die Nadelführung im Ultraschallbild koordiniert wird:
1.
Kurzachsentechnik („short axis approach“, SAX, Out-of-plain-Technik): Die Nadel liegt rechtwinklig zur Schallebene (Abb. 6).
 
2.
Langachsentechnik („long axis approach“, LAX, Inline-Technik): Die Nadel wird längs von der Schallebene geführt (Abb. 7).
 
Bei der Kurzachsentechnik wird die Punktionsnadel von der Schallkopfmitte in einem Abstand von 1,0–1,5 cm in einem Winkel von etwa 40–50° eingestochen und erreicht in der Regel die Schallebene in einer Tiefe von 1,0–1,5 cm. Da es bei der Kurzachsentechnik ein Ziel ist, die Nadelspitze darzustellen, muss hier ständig versucht werden, mit der Schallebene die Nadelspitze zu detektieren, um ein Vorschieben der Nadel über die Schallebene bis zum Nadelschaft zu vermeiden. Durch ein Kippen des Schallkopfs sollen Ultraschallebene und Nadelspitze so zusammengeführt werden, dass im Idealfall die Spitze während des Vorschubs konsequent dargestellt werden kann. Ein Vorteil ist, dass nur ein sehr kurzer Punktionsweg bei der Nadelführung existiert und dass nur wenige Artefakte bei der Nadelvorschubtechnik den Punktionsablauf beeinträchtigen. Wesentlicher Nachteil des Verfahrens ist die Schwierigkeit, in jedem Fall die Nadelspitze zu detektieren. Hier sind intensive Punktionsübungen erforderlich, um eine qualitativ hochwertige und sichere Punktion zu gewährleisten. Großes Problem bei diesem Vorgehen ist, dass – falls die Nadel zu weit vorgeschoben wird – statt der Nadelspitze der Nadelschaft abgebildet wird, was aus Sicherheitsgründen streng zu vermeiden ist.
Im Unterschied dazu wird in der Langachsentechnik die Nadel in der Längsachse geführt und gleichzeitig das Zielobjekt im Ultraschallbild eingestellt. Problem hierbei ist es sowohl das Zielobjekt als auch die Nadel in einer Ebene adäquat so zu führen, dass insbesondere bei schwierig darzustellenden Strukturen der Nerv im Querschnitt dargestellt und gleichzeitig die Nadel in der Längsachse geführt wird. Ein weiteres Problem bei der Punktion mit der Langachsentechnik ist, dass sichtbare Wiederholungsartefakte unterhalb der Nadel entstehen, die zu deutlichen Einschränkungen des Sichtfelds führen. Der große Vorzug dieser Technik liegt darin, dass im Idealfall der Punktionsvorgang vom Einführen der Nadel ins sichtbare Schallfeld bis zum Erreichen des Zielpunkts verfolgt werden kann und somit der komplette Punktionsweg von Nadelspitze und Schaft dargestellt werden kann. Dieser Ablauf ist aber technisch aufwändig.
Für beide Punktionstechniken gibt es Befürworter und die einzig richtige Punktionstechnik gibt es nicht.
Die Entscheidung, welche Punktionstechnik verwendet wird, muss immer objektiv unter Berücksichtigung der Ausgangssituation, der Blockadeart, des Punktionswegs und der individuellen Situation des Patienten getroffen werden. Um hier das ganze Potenzial ultraschallgestützter Interventionen auszuschöpfen, müssen beide Techniken beherrscht werden. Falls der Anwender ausschließlich Routine mit einer einzelnen Technik hat, ist es ratsam diese Technik konsequent durch praktische Übungen weiterzuentwickeln.
Für die Punktion ist es wichtig, sich vorher für eine der beiden Punktionstechniken anhand folgender Fragen zu entscheiden [3]:
  • Was ist der kürzeste Weg zum Punktionsziel?
  • Welche Strukturen liegen im Punktionsweg und könnten im Punktionsvorgang verletzt werden?
  • Bewege ich mich mit der Nadel auf andere Strukturen zu, die verletzt werden könnten?
  • Muss ich den Kontakt mit einzelnen Strukturen vermeiden?
  • Mit welcher Technik kann ich die Anzahl der Nadelmanipulationen und Nadelvorschiebeversuche reduzieren?
Die hier genannten Techniken beschreiben bisher den freihändigen Umgang mit einer Nadel. Es ist auch möglich, einen zusätzlichen Nadelhalter für die Führung der Nadel im Verhältnis zum Ultraschallkopf zu verwenden, der seitlich am Ultraschallgerät montiert werden kann. Mit diesen Nadelführungen kann die Nadel innerhalb der Ultraschallebene vorgeschoben werden. Bei der Langachsentechnik ist es dann möglich, dass die Nadel in der erwarteten Ebene liegt. Größter Nachteil bei diesem Vorgehen ist allerdings, dass nach dem Einstich der Nadel kleinere Positionsveränderungen des Schallkopfs nicht mehr möglich sind. Die Nadel fixiert den Halter und den Schallkopf am Patienten und begrenzt damit die Bildgebung. Dies ist besonders in bewegungssensitiven Regionen im Bereich von Extremitäten bei der Punktion von Nervenstrukturen problematisch.
Die freihändige Punktion hat unter Berücksichtigung der beiden Techniken den Vorzug, eine maximale Bewegungsfreiheit von Nadel und Schallkopf zu ermöglichen.

Ultraschallgestützte Interventionen

Die Anwendung der Ultraschalltechnik für ultraschallgestützte Interventionen ist ein komplexer Vorgang, der verschiedene technische Kenntnisse und praktische Fähigkeiten miteinander kombiniert, sodass hier Bildinterpretation und Führung von Schallkopf und Nadel zeitgleich durchgeführt und koordiniert werden. Das Ultraschallbild ist im Gegensatz zu anderen Bildgebungsverfahren ein Interpretationsbild, das aus Schallwellen generiert wird und keine reale Abbildung der Anatomie darstellt. Das bedeutet im klinischen Alltag, dass neben den klassischen anatomischen Kenntnissen die Sonoanatomie, d. h. die Zuordnung von anatomischen Strukturen zu Schallbildern, erlernt und umgesetzt werden muss.
Der Ultraschalluntersucher braucht neben guten Anatomiekenntnissen eine schnelle Auffassungsgabe und ein umfassendes Wissen zur Strukturerkennung. Dazu kommt, dass das Erkennen von sonographischen Artefakten beherrscht werden muss. In der Kombination der Interpretation der Ultraschallbilder muss der Anwender vorteilhafte Ultraschallbilder der wichtigsten Strukturen erzeugen. Hier wird noch einmal auf die Möglichkeiten für die Maßnahmen zur Bildoptimierung und Geräteeinstellung für Ultraschallsysteme hingewiesen. Ein weiterer Schritt ist die Planung eines geeigneten Zugangs zu den Zielstrukturen und schließlich muss die Führung der Nadel unter Sicht beherrscht werden.
Hierbei sind ein Zusammenspiel der manuellen Nadelführung und das Anpassen der Schallebene durch die Schallkopfbewegung (Abb. 2; Abschn. 1.1) und die optimale Modifikation der Schallebene notwendig. Nadel und Schallkopf müssen bei einer bestmöglichen Geräteeinstellung kontinuierlich so aufeinander abgestimmt werden, dass der Punktionsvorgang und die ultraschallgestützte Intervention sicher ablaufen. Im Rahmen eines dynamischen Geschehens erfolgen die Darstellung der individuellen Anatomie, die Durchführung der Punktion und die Applikation von Medikamenten unter Sicht. Dabei ist es wichtig, den Punktionsablauf einschließlich der Ausgangs- und Endsituation zu dokumentieren. Dies dient langfristig der Qualitätssicherung zukünftiger Interventionen.

Herz und Kreislauf

Mehrere valide Verfahren für die Messung der Hämodynamik kommen zum Einsatz (Kap. „Kardiozirkulatorisches und respiratorisches Monitoring“). Im Gegensatz zur Beurteilung der Herzfunktion mittels PiCCO und PAK bietet die Echokardiographie Informationen über die Morphologie des Herzens. So können z. B. Shunts oder Klappenvitien dargestellt werden, die die Messung von Werten mittels PiCCO und PAK beeinflussen würden. Die Echokardiographie ist somit mehr als die Messung des „Ist-Zustands“, sie kann die Ursache einer Dysfunktion darstellen und ist daher als Ergänzung des konventionellen Monitorings zu sehen [4, 5]. Beispielhaft sei die interventionsbedürftige schwere Hypotension angeführt: Bei einer Linksherzinsuffizienz würde man die Inotropie stärken, bei einer Vasodilatation Vasokonstriktoren verabreichen oder bei einer Hypovolämie das intravasale Volumen erhöhen. Die Ultraschallbefunde helfen das aktuelle Monitoring zu bewerten und ggf. die Therapie zu modifizieren.
Die kardiale Ultraschalluntersuchung erfolgt von transthorakal oder transösophageal. Beide Zugänge haben ihre Vor- und Nachteile sowie ihre besonderen Eigenschaften (Tab. 6). Die transösophageale Echokardiographie (TEE) liegt durch die Platzierung der Sonde in der Speiseröhre nahe am Herzen und bietet daher in der Regel bessere Schallbedingungen als die transthorakale Echokardiographie (TTE) (Kap. „Kardiozirkulatorisches und respiratorisches Monitoring“). Die TTE bietet kein kontinuierliches Monitoring. Bei beiden Verfahren sind wiederholte Messungen notwendig, um die Therapie zu beurteilen. Die ösophageale Schallsonde bei einer TEE kann für einige Zeit in der Speiseröhre belassen werden, ist aber kein Ersatz für das kontinuierliche hämodynamische Monitoring. Die TEE ist für das Monitoring während einer Herz- oder einer neurochirurgischen Operation zur Detektion von venösen Luftembolien ein ideales Instrument. Bei der TTE sind erschwerte Schallbedingungen durch Verbände, Thoraxdrainagen, Adipositas, Lungenerkrankungen oder schwer zu mobilisierende oder zu lagernde Patienten (Beatmung und Sedierung) verursacht.
Tab. 6
Allgemeine Indikationen für die Echokardiografie und Differenzialdiagnosen bei hämodynamischer Instabilität
Hämodynamische Instabilität
Linksherzinsuffizienz
Akute Myokardischämie, Myokarditis, dekompensiertes Klappenvitium (Aorten- oder Mitralklappe)
Rechtsherzinsuffizienz
Akute Lungenembolie, Myokardischämie
Linksventrikuläres Pumpversagen
Sepsis, globale Myokardischämie, dilatative Kardiomyopathie, Thoraxtrauma
Erniedrigte Vorlast
Relative oder absolute Hypovolämie
Erniedrigte Nachlast
Obstruktion der linksventrikulären Ausflussbahn, Perikardtamponade
Pathologie der großen Gefäße (z. B. Aortendissektion)
Hypoxämie unklarer Genese
Suche nach einer Thrombusquelle
Der Einzug der Echokardiographie in die Anästhesie und Intensivmedizin entwickelte sich primär über die transösophageale Untersuchung [6]. So hat in Deutschland die perioperative Echokardiographie, vornehmlich in Form der TEE, einen hohen Stellenwert erreicht (Kap. „Kardiozirkulatorisches und respiratorisches Monitoring“).

Transösophageale Echokardiographie (TEE)

Die TEE ist im Vergleich zur transthorakalen Technik aufwändiger, invasiver und komplikationsträchtiger. Die Untersuchung mit einer TEE ist nur bei wenigen Patienten sinnvoll. Indikationen ergeben sich, wenn die transthorakale Diagnostik (Tab. 7) technisch nicht möglich ist oder keine ausreichende Sicherheit bietet, so z. B. bei erheblicher Adipositas, Lungenemphysem, dem Verdacht auf eine Endokarditis oder Vorhofthromben. Absolute Kontraindikationen für die TEE sind der unzureichende Ausbildungsstand des Untersuchers, operative Eingriffe am Magen oder Ösophagus vor weniger als 6 Wochen, Ösophagusfisteln, Engstellen oder Tumore.
Tab. 7
Mögliche Indikationen für die präoperative Durchführung einer transthorakalen Echokardiografie. (Nach: [7])
Indikation
Fragestellung
Verfahren
Herzvitium
Stenosen
 
• Transvalvulärer Druckgradient
Farbdoppler
• Klappenöffnungsfläche
Farbdoppler
• Kardiovaskuläre Folgeerscheinungen
M-Mode, 2-D-Echo
Insuffizienzen
 
• Ausmaß der Regurgitation
Farbdoppler
• Anatomie und Funktion der betroffenen Herzkammern
M-Mode, 2-D-Echo
Sonstige Vitien
 
• Shuntvolumina
Farbdoppler
• Hämodynamische Folgeerscheinungen
M-Mode, 2-D-Echo, Kontrastecho
Funktion
 
• Systolische und diastolische Funktion
2-D-Echo-Doppler
Morphologie
 
• Dilatation
M-Mode, 2-D-Echo
• Hypertrophie
M-Mode, 2-D-Echo
• Obstruktion
Farbdoppler
Z. n. Herz- bzw. Herz-Lungen-Transplantation
Transplantatfunktion
2-D-Echo, Stressecho
Abstoßungsreaktion
M-Mode, Doppler
Koronare Herzkrankheit
Regionale Wandbewegungsstörungen
2-D-Echo, Stressecho
Aneurysma
2-D-Echo
Ischämische Mitralinsuffizienz
Farbdoppler
Nach den Richtlinien verschiedener Fachgesellschaften werden 20 Schnittebenen definiert und in einem kompletten Untersuchungsgang zusammengefasst. Hier werden die Schnitte durch die Position des Transducers (transgastrisch, mittösophageal, tieftransgastrisch und hochösophageal), durch die Beschreibung der Schnittebene (Kurz- und Langachse) und durch die anatomische Hauptstruktur, die im Schnittbild dargestellt wird, unterschieden (Kap. „Kardiozirkulatorisches und respiratorisches Monitoring“).

Transthorakale Echokardiographie

Bei beatmeten Patienten kann die TTE-Untersuchung schwierig sein. In Folge der verbesserten technischen Geräteausstattung ist inzwischen die Versagerquote deutlich gesunken und beträgt 10–15 % [810].
Beim schwerkranken Patienten werden von der Grundeinstellung her Schallfenster genutzt, die auch in der Kardiologie verwendet werden. Die Untersuchung wird – falls möglich – in Linksseitenlage durchgeführt, und man versucht im Zwischenrippenbereich oder subxyphoidal ein geeignetes Schallfenster zur Darstellung des Herzens zu erreichen. Hiermit ist bei 97 % der Patienten eine nützliche Bildeinstellung möglich (Abb. 8; [11]).
Insgesamt werden bei der transthorakalen Untersuchung 3 wichtige Schnittebenen verwendet (Abb. 9 und 10):
  • Parasternal, longitudinale und kurze Achsen,
  • apikal,
  • subxyphoidal bzw. subkostal.
Während mit der parasternalen Untersuchung Längs- und Querschnitte des Herzens beobachtet werden, kann in der apikalen und in der subkostalen bzw. subxyphoidalen Anlotung das Herz im Vierkammerblick untersucht werden. Die subkostale Anlotung spielt primär beim Beatmungspatienten eine wichtige Rolle. Sie erlaubt das Auffinden der V. cava inferior am Lebervenenstern und im weiteren Schwenken den Blick auf das gesamte Herz [13].

Abschätzung der systolischen linksventrikulären Pumpfunktion

Das Herz kontrahiert, bedingt durch den bandförmigen Muskelaufbau, in sehr komplexer Weise: Es zieht sich radiär zusammen, verkürzt sich und rotiert in der Kontraktion (transversale, longitudinale und torsionale Pumpfunktion). Der rechte und linke Ventrikel haben einen unterschiedlichen muskulären Aufbau, sodass sie auch im kontraktilen Verhalten differieren. Diese Komplexität kann durch die etablierten Messmethoden nur unvollkommen widergespiegelt werden [14]. Die systolische Pumpfunktion wird durch viele Faktoren wie z. B. Vor- und Nachlast oder den Sympathikotonus beeinflusst und variiert entsprechend. Nicht zuletzt besteht selbst bei erfahrenen Sonographikern eine hohe Untersucherabhängigkeit bei der genauen Bestimmung der Ejektionsfraktion. Gebräuchliche echokardiographische Messmethoden der linksventrikulären Auswurffraktion beziehen sich auf die Bestimmung des enddiastolischen und endsystolischen Volumens (Scheibchensummationsmethode nach Simpson als Referenzmethode) oder des Durchmessers („fractional shortening“; [15]). Mittels M-Mode und Gewebedoppler kann anhand der Bewegung des Mitralklappenringes insbesondere die longitudinale Pumpfunktion des linken Ventrikels abgeschätzt werden.
Das Herzzeitvolumen lässt sich bei bekanntem Durchmesser des linksventrikulären Ausflusstraktes über eine Bestimmung des Geschwindigkeits-Zeit-Integrals des Blutflusses erheben [8]. Die echokardiographischen Messungen korrelieren gut mit den Werten aus der Thermodilution [16].
In der Routine wird man primär v. a. auf das „eye balling“ – einer visuellen Kontraktilitätsabschätzung – zurückgreifen. Dies beinhaltet die Einteilung der kardialen Pumpfunktion in leicht-, mittel- oder höhergradig reduziert. Geübte Untersucher können visuell relativ sichere Aussagen treffen. Der Erfahrene kann die Kontraktilität auch bei eingeschränkter Bildqualität, bei regionalen Wandbewegungsstörungen, schräger oder subkostaler Anlotung genau und schnell abschätzen [17].

Messung der linksventrikulären Pumpfunktion

Für die echokardiographische Untersuchung wird ein Sektorschallkopf verwendet. Niedrige Frequenzen erlauben eine hohe Eindringtiefe. Das kegelförmige Schallfenster bietet darüber hinaus eine gute Übersicht. Die Untersuchung und Beurteilung des linken Ventrikels durch den parasternalen Längsschnitt (Abb. 11 und 12) und den apikalen Vierkammerblick hat eine zentrale Stellung in der kardiologischen Echographie. Es werden die Morphologie und die Funktion des Ventrikels untersucht (regionale Wanddicke, Muskelmasse, endsystolische und diastolische Durchmesser und Volumina).
Im parasternalen Längsschnitt kann die globale Kontraktilität beurteilt werden (hyperkontraktil, normal, mäßig, eingeschränkt). Der M-Mode dient für die Berechnung der Verkürzungsfraktion des linken Ventrikels (Abb. 13).
Die Verkürzungsfraktion („fractional shortening“, FS) wird alternativ für die Messung der Kontraktilität anstelle der Berechnung der Ejektionsfraktion verwendet und ergibt sich aus:
$$ \mathrm{FS}=\left(\mathrm{in}\%\right). $$
Der Normbereich beträgt 25–45 %.

Diastolische Pumpfunktionsstörung

Die diastolische Pumpfunktion insbesondere des linken Herzens ist eine wichtige Ursache der Herzinsuffizienz. Bei kritisch Kranken ist dieses Problem eher häufig anzutreffen. Patienten mit einer deutlichen diastolischen Funktionsstörung sind hinsichtlich ihrer Vorlasttoleranz eingeschränkt. Die Kompensationsfähigkeit des Herzens ist insbesondere bei Tachykardien reduziert. Infolge der Diastolenverkürzung verstärkt sich die Füllungsbehinderung des linken Ventrikels, verbunden mit der Gefahr einer Lungenödementwicklung. Inzwischen gibt es Hinweise, dass sich diastolische Funktionsstörungen auch auf das Outcome septischer Schockpatienten auswirken [19].
Hinweise zur Abschätzung der diastolischen Funktion ergeben sich aus den Dopplerflussprofilen über der Mitralklappe, deren zweigipflige Öffnung durch die früh- und spätdiastolischen Eigenschaften des linken Ventrikels beeinflusst wird [13].

Rechter Ventrikel

Rechtsventrikuläre Funktionsstörungen sind in der Intensivmedizin häufig. Sie treten in Folge einer Lungenthrombembolie auf und sind auch bei Sepsis, ARDS, beatmungsassoziiert oder im Rahmen von Hinterwandinfarkten zu finden. Visuell nimmt das rechte Herz im Vierkammerblick ein Drittel des Durchmessers im Vergleich zum linken Ventrikel ein. Bei einer Dilatation gleicht es sich in der Größe dem linken Ventrikel an oder überschreitet diese [20]. In der schweren Rechtsherzinsuffizienz entwickelt der rechte Ventrikel eine Kugelform und drängt den linken Ventrikel in D-Form zur Seite. Kontraktilitätsabschätzungen sind infolge der schalenförmigen Konfiguration limitiert.
Zuverlässige Formeln für die Volumenbestimmung existieren nicht. Praktikable Möglichkeiten einer Kontraktilitätsdarstellung bestehen in der Vermessung der systolischen Bewegung des Trikuspidalklappenrings analog der Mitralklappe in Bezug auf den linken Ventrikel. In der Akutmedizin hat die Abschätzung des systolischen pulmonalarteriellen Drucks über die insuffiziente Trikuspidalklappe Bedeutung. Die systolische Rückflussgeschwindigkeit durch die Klappe stellt ein Maß für den systolischen pulmonalarteriellen Druck dar, gegen den der rechte Ventrikel sein Blut auswirft [21].
Vereinfachte Bernoulli-Gleichung
$$ PA{P}_{syst}=4\times {V}_{ma{x}^2}+ ZV{D}_{ma x} $$
PAPsyst
systolischer pulmonalarterieller Druck
Vmax
maximale Flussgeschwindigkeit über der Trikuspidalklappe
ZVD
zentraler Venendruck

Volumenstatus

Ziel einer Flüssigkeitstherapie ist die Normovolämie mit einer ausreichenden Gewebeoxygenierung, denn sowohl eine Hypo- und als auch eine Hypervolämie können das Outcome eines Patienten verschlechtern.
Auf der Intensivstation reagieren nur 50 % von kreislaufinstabilen Patienten positiv auf eine Volumengabe. Die zentrale Frage lautet, welcher Patient von einer Volumengabe profitiert („responder“ oder „non-responder“?).
Ultraschalltechniken bieten ebenfalls Möglichkeiten zur Untersuchung der Volumenreagibilität. Zur Anwendung kommen der Ösophagusdoppler [22], die TEE [23] und die TTE [24, 25].
Bei der TEE wird die atemabhängige Änderung des V.-cava-superior-Durchmessers bestimmt (V. cava collapsibility index). Der Reiz an der subkostalen transthorakalen Messung (Abb. 14) mittels TTE liegt in der schnellen und einfachen Durchführbarkeit. Die V. cava inferior wird 1–2 cm unterhalb vom rechten Vorhof im subkostalen Anschnitt in Längsrichtung dargestellt. Bei einem Durchmesser der V. cava inferior <20 mm und einer inspiratorischen Verringerung des Durchmessers von >50 % ist eine Hypovolämie wahrscheinlich. Beträgt der Durchmesser der V. cava inferior >20 mm ohne eine inspiratorische Abnahme des Durchmessers von <50 % deutet dies auf erhöhte rechtsatriale Drücke hin (Tab. 8). Einschränkend ist für die subkostale transthorakale Untersuchungsmethode zu sagen, dass die Dehnung der V. cava inferior vom abdominellen Druck abhängt. Die Messung des Dehnungsindex ist daher genauer, erfordert aber die aufwändigere Messung durch eine TEE [23].
Tab. 8
Abschätzung des ZVD beim spontan atmenden Patienten anhand des Durchmessers der V. cava inferior und der inspiratorischen Verminderung des Durchmessers. (Nach: [8, 18])
V. cava inferior
ZVD-Abschätzung
Durchmesser <2 cm, <50 % inspiratorischer Kollaps
≤5 mmHg
Durchmesser <2 cm, >50 % inspiratorischer Kollaps
10 mmHg
Durchmesser >2 cm, <50 % inspiratorischer Kollaps
15 mmHg
Durchmesser >2 cm, kein atemsynchrone Beweglichkeit der Vene
20 mmHg

Perikardtamponade

Bei einer Kompression des Herzens durch Flüssigkeiten im Herzbeutel kann es schnell zu lebensbedrohlichen Zuständen kommen. Klinische Parameter wie ein erniedrigtes Herzzeitvolumen, ein erhöhter pulmonaler Verschlussdruck, eine verringerte Diurese oder ein Pulsus paradoxus sind unspezifische Zeichen für eine Perikardtamponade [26]. Mittels Ultraschall kann die Diagnose Herzbeuteltamponade gestellt und die hämodynamischen Auswirkungen können bestimmt werden. Dies ist für die Frage der Interventionsbedürftigkeit wichtig.
Das Perikard ist hyperechogen und stellt sich im Ultraschallbild als gut abgrenzbare helle Linie dar. Bei einem gesunden Menschen kann das Epikard (Lamina visceralis) gelegentlich von der Lamina parietalis in der Systole abgegrenzt werden. Ein persistierender Erguss in der Diastole ist dagegen pathologisch (Abb. 15).
  • Ergüsse des linken Ventrikels sind im parasternalen Längsschnitt zu beurteilen. Dabei ist wichtig, zwischen einem Perikard- oder einem Pleuraerguss zu differenzieren.
  • Für Ergüsse um den rechten Ventrikel ist der subkostale Anschnitt besser geeignet.
Fibrinöse Kammerungen kommen insbesondere bei chronisch entzündlichen Veränderungen vor. Die genaue Ergussmenge kann nicht exakt bestimmt werden, allerdings kann das Ausmaß eines Perikardergusses eingeschätzt werden (Tab. 9). Ein ausgeprägter Perikarderguss mit hämodynamischer Wirkung zeigt eine mechanische Einengung der Herzhöhlen (Kollaps der Herzhöhlen).
Tab. 9
Abschätzung der perikardialen Flüssigkeit anhand des Flüssigkeitssaums um das Herz. (Nach: [27])
Semiqualitative Abschätzung der perikardialen Flüssigkeit durch Ultraschall
Kleiner Perikarderguss
100–200 ml
Zwischenraum <0,5 cm, meist posterior sichtbar
Mäßiger Perikarderguss
200–500 ml
Zwischenraum von 0,5–2 cm, häufig anterior und posterior sichtbar
Großer Perikarderguss
>500 ml
Zwischenraum von >2 cm, deutlicher Erguss und deutlich eingeschränkte kardiale Beweglichkeit
Das Niederdrucksystem ist häufig als Erstes betroffen (rechter Vorhof, dann rechter Ventrikel). Die V. cava inferior kann bei einer venösen Stauung dilatiert sein. Zeichen eines inspiratorischen Kollapses würden dann fehlen. Isolierte Perikardergüsse können jedoch auch nur den linken Vorhof betreffen.

Lunge

Zunehmend wird in den letzten Jahren die Lungensonographie als diagnostische Option beschrieben. Der knöcherne Thorax und die akustische Impedanz der luftgefüllten Lunge schränken das Schallfenster ein. Bei einer normalen Lunge sind aufgrund von Artefakten und Schallabsorption intrapleurale Untersuchungen nur mit gewissen Einschränkungen möglich (Abb. 16). Bei Lungenerkrankungen verändert sich die Gewebedichte. So ist z. B. bei Infiltraten, Atelektasen und Pleuraergüssen eine bessere intrathorakale Darstellung möglich. Die Lungensonographie ist daher eine ergänzende Untersuchung und muss immer im Kontext mit Befunden konventioneller Techniken wie der a.p.-Thoraxröntgenaufnahme und der Computertomographie gesehen werden.
Für die Ultraschalluntersuchungen der Lunge werden idealerweise Konvexschallköpfe mit Schallfrequenzen zwischen 3,5 und 7 MHz gegenüber Linearschallköpfen mit höheren Frequenzen vorgezogen (Abb. 5), da die Eindringtiefe höher ist und das sektorähnliche Bild eine Untersuchung longitudinal zur Körperachse ermöglicht.
Die schlechtere Auflösung gegenüber einer hochfrequenten Linearsonde ist von geringer klinischer Relevanz, da bei der Untersuchung die Grenze von Pleura und Lunge sowie die gleichzeitige Darstellung tiefer gelegener Strukturen häufig im Vordergrund steht. Soll hingegen gezielt ein pathologischer Prozess nahe der Pleura untersucht werden, ist die Untersuchung in einem interkostalen Schallfenster mit einer hochauflösenden Linearsonde (10 MHz) die bessere Wahl.
Lungenkonsolidationen sind Verdichtungen des Lungengewebes und finden sich häufig bei Intensivpatienten. Sie sind aufgrund des geringeren Lufteinschlusses schallbar und grenzen sich gegenüber dem gesunden Lungengewebe ab. Die Ursachen für Konsolidationen sind vielfältig und umfassen
Im Ultraschall erscheinen konsolidierte Bezirke dunkler als angrenzendes und mit mehr Luft gefülltes Lungengewebe. Die unterschiedlichen Erscheinungsbilder (scharfer oder unscharfer Rand, Ausmaß der Vaskularisierung im Dopplermodus, zentrale oder periphere Lage) werden für die Differenzialdiagnose der Ursache herangezogen.
Bei mechanisch bedingten Konsolidierungen kann der Lungenschall zur Verlaufskontrolle herangezogen werden. Wiedereröffnete Lungenareale lassen sich so bettseitig diagnostizieren und korrelieren mit dem klinischen Verlauf [28, 29]. Die Untersuchungstechnik bei konsolidierten Lungenerkrankungen erfordert eine gute Kenntnis der möglichen pathologischen Prozesse und multiple Schallpositionen.

Pleuraerguss

Ein Pleuraerguss trennt die Pleura parietalis von der Pleura visceralis und erscheint als homogene hypoechogene Struktur im Ultraschallbild. Er ist sowohl in der Exspiration als auch in der Inspiration sichtbar [30]. Aufgrund der typischen Erscheinung im Ultraschallbild sind Pleuraergüsse insbesondere beim sitzenden Patienten leicht zu erkennen [31, 32]. Die Technik der Pleurapunktion mit der Hilfe von Ultraschall kann schnell erlernt werden [33, 34]. Während in einer konventionellen Röntgenaufnahme Ergussmengen >150–200 ml erkannt werden, sind im Ultraschallbild bereits Mengen von 20 ml zu diagnostizieren [35]. Konventionelle Thoraxröntgenaufnahmen (a.p.-Aufnahmen) haben eine geringe Sensitivität hinsichtlich der Diagnose von Pleuraergüssen. Die Diagnose ist im Röntgenbild erschwert, weil die Aufnahme ein Summationsbild von Erguss und Lungengewebe ist.
Ultraschall kann hervorragend für die Differenzierung der Verschattung im Röntgenbild herangezogen werden, da Erguss und Lungengewebe „getrennt“ dargestellt werden.
In Abhängigkeit von der Schwerkraft sind Ergüsse beim stehenden und sitzenden Patienten zwerchfellnah (kostophrenikaler Winkel) und beim liegenden Patienten in den dorsalen Abschnitten zu finden. Befindet sich der Patient in Rückenlage, verteilt sich der Erguss auf einen größeren Raum und ist daher in der Röntgenaufnahme nicht immer zu erkennen. Eine der Stärken von Ultraschall stellt die Detektion von „auslaufenden Pleuraergüssen“ bei liegenden Patienten dar. Diese Technik dient somit u. a. der Diagnose und der Verlaufsbeobachtung. Kernspin- und computertomographisch lassen sich zwar auch Ergüsse im Liegen gut erkennen, allerdings sind diese Techniken aufwändiger und stehen nicht bettseitig zur Verfügung.
Einige Studien beschreiben die Möglichkeit einer exakten Bestimmung des Ergussvolumens mittels Ultraschall [22, 3639]. Eine Einteilung in ausgeprägt, mäßig und gering erscheint jedoch für den klinischen Alltag ausreichend, zumal klinische Parameter für die Entscheidung zur Entlastung eines Ergusses bestimmend sind (z. B. eingeschränkter Gasaustausch). Es gibt keine genauen Definitionen zur Bestimmung des Ausmaßes eines Pleuraergusses.
Um einen Pleuraerguss darzustellen, werden die abhängigen Lungenabschnitte in der Längsachse geschallt, die durch das Zwerchfell und die Brustwand begrenzt werden (Abb. 17, liegender Patient). Ein Konvexschallkopf bietet aufgrund der halbmondförmigen Anordnung der Schallkristalle sowohl ein gutes Nahfeld als auch eine ausreichende Eindringtiefe bei Frequenzen um 5 MHz.
Praktisches Vorgehen
Für eine Pleurapunktion muss ein Patient entsprechend gelagert werden. Der Arzt muss die Punktion in einer bequemen Position und unter sterilen Kautelen durchführen können. Beim sitzenden Patienten ist dies bedeutend einfacher als die Entlastung eines Ergusses beim beatmeten, liegenden Patienten. Wichtig ist die sonographische Untersuchung vor der Punktion, um den geeigneten Punktionsort zu bestimmen. Dazu wird die Stelle des größten Durchmessers des Ergusses durch Gleiten des Schallkopfs über den Thorax ermittelt. Parallel dazu werden angrenzende Strukturen wie Lunge, Zwerchfell, Leber oder Milz identifiziert, um akzidentielle Verletzungen zu vermeiden. Durch eine ausgedehnte Untersuchung können auch gekammerte Ergüsse erkannt werden, die möglicherweise Entlastungen an verschiedenen Stellen benötigen.
Ist die Punktionsstelle definiert, wird diese markiert, die Punktionstiefe vermessen und der Punktionswinkel abgeschätzt. Die Zeit zwischen Identifikation der Festlegung des Punktionswegs und der eigentlichen Punktion sollte so kurz wie möglich sein, um die gedankliche Punktionsrichtung in Erinnerung zu behalten. Der Patient sollte seine Position nicht mehr verändern, weil der Erguss sich dadurch verlagern kann.
Eine Punktion im Sitzen wird in der Regel in der hinteren Axillarlinie oder der Skapularlinie über dem 6. bis 7. Interkostalraum durchgeführt. Kann der Patient nicht in eine sitzende Position gebracht werden, wird in der Seitenlagerung (die betroffene Seite wird nach oben gelagert und der ipsilaterale Arm abduziert, um den Zwischenrippenraum zu vergrößern). Alternativ wird in Rückenlage und somit unter erschwerten Bedingungen, weil der Erguss sich über die dorsalen Abschnitte gemäß der Schwerkraft verteilt und für den Schallkopf und die Nadelführung wenig Platz zur Verfügung steht, punktiert. Dies ist häufig bei beatmeten oder hämodynamisch instabilen Patienten der Fall. Hilfreich kann es sein, wenn eine Person den Arm auf der Seite des Ergusses anwinkelt und den Patienten leicht auf die Seite dreht. Alternativ kann der Patient nahe an der Bettkante gelagert werden, um Raum für eine Punktion in der hinteren Axillarlinie zu schaffen. In allen Fällen ist zusätzliches Personal für die Sicherung der Atemwege, die Lagerung des Patienten und/oder die Überwachung des Monitorings notwendig. Nach der Punktion wird die Lunge erneut sonographiert und insbesondere auf Zeichen eines Pneumothorax (Abschn. 3.2) untersucht.
Ferner gibt es für Beatmungspatienten eine Berechnungsformel für das Ausmaß des Pleuraergusses für die nahezu horizontale Körperposition, die ebenfalls nutzbar ist [36]:
$$ V\ (ml)=20\times Separatio{n}_{max}\ \left( an\ der\ Lungenbasis\right) $$
Ergüsse sollten in ihrer Ausdehnung in mehreren Schnittebenen abgeschätzt werden. Ihr Raumverhalten erschließt sich nur über eine mehrdimensionale Darstellung (Abb. 18). Der Thoraxdurchmesser hat einen Einfluss auf die Höhe der Ergusslinie. Ein Erguss wird in einem großen Thorax weniger „Steighöhe“ haben als in einem kleinen. Auch bei hochstehendem Zwerchfell werden die Volumina zu hoch bewertet.
Ultraschall kann darüber hinaus für die Differenzierung zwischen Transsudat und Exsudat herangezogen werden. Ein Transsudat erscheint immer gleichmäßig hypoechogen. Ein Exsudat kann sich unterschiedlich darstellen.
Sind septierte oder nichtseptierte gleichmäßige echogene Muster zu erkennen, liegt fast immer ein Exsudat vor. Pleuraverdickungen zusammen mit homogen erscheinenden Ergüssen korrelieren mit parenchymalen Lungenerkrankungen und sprechen für ein Exsudat [40]. Eine definitive Entscheidung basiert jedoch auf Laborbefunden.

Pneumothorax

Ein Pneumothorax ist sonographisch detektierbar und leichter auszuschließen als zu beweisen. Durch Ultraschall lassen sich 92–100 % der traumatisch bedingten Pneumothoraces ausmachen [28]. Dies hat eine große Bedeutung, weil das bettseitige Röntgenbild beim liegenden Patienten als Referenzmethode weitaus unsicherer ist [41, 42] und in dringlichen Situationen einen höheren Zeitaufwand benötigt.
Ein Pneumothorax ist im kontrollierten Areal sicher ausgeschlossen, wenn das Pleuragleiten wahrnehmbar ist. Es gibt allerdings gerade beim Beatmungspatienten Zustände (Pleuraadhäsionen, Überblähung der Lunge mit aufgehobener Pleurabewegung, Emphysemblasen), die zum Fehlen des Lungengleitens führen und nicht fehlinterpretiert werden dürfen (Abb. 19, [28, 43]).
Ein Pneumothorax besteht mit Sicherheit, wenn sich der „Lungenpunkt“ finden lässt, welcher die Grenze zwischen thorakal anliegender und abgehobener Pleura darstellt [44].
Untersuchungen der gesunden Pleura sind einfach durchzuführen. Sobald ein geeignetes Schallfenster zwischen den Rippen gefunden ist, erscheint die Pleura als helle Linie zwischen Pleura und Lungenwebe. Abhängig von der Schallsonde, Schallwinkel und Ultraschallgerät sind häufig Artefakte zu finden, v. a. Wiederholungsechos der Pleura (A-Linien; [45]) und Kometenschweif-Artefakte ([46, 47]). Liegt die Lunge der Pleura an, ist das Gleiten der Pleura visceralis als atemabhängige Bewegung während der Untersuchung sichtbar. Kontraktionen des Herzen werden auf das angrenzende Lungengewebe übertragen und sind im M-Mode deutlich darzustellen. Dieses Phänomen ist bei herznahen Lungenabschnitten stärker ausgeprägt als bei herzfernen Abschnitten und wird als Lungenpuls („lung pulse“) bezeichnet.
Das als „lung sliding“ bezeichnete Pleuragleiten, das Auftreten von Kometenschweif-Artefakten und der Nachweis des Lungenpulses sind wichtige Kriterien für den Ausschluss eines Pneumothorax.
Befindet sich Luft im Lungenspalt werden Ultraschallwellen nicht in das Lungengewebe weitergeleitet, das Pleuragleiten und der Lungenpuls sind nicht erkennbar. Für die Diagnostik des Pneumothorax ist es wichtig, dass mehrere Lungenabschnitte untersucht werden. Eine für den Untersucher standardisierte Vorgehensweise ist empfehlenswert (z. B. von apikal nach kaudal, und auf jeder Höhe von ventral nach dorsal). Auf diese Art und Weise kann eine fast vollständige Untersuchung der kostalen Pleura erfolgen. Ist in allen Abschnitten ein Pleuragleiten und ein Lungenpuls vorhanden, schließt dies einen Pneumothorax aus. Vorsicht ist bei Patienten mit Thoraxdrainagen oder Pleuraadhäsionen geboten, da hier ein Pleuragleiten vermindert sein oder fehlen kann, obwohl kein Pneumothorax vorliegt. Daher sollte zusätzlich immer auf den Lungenpuls und die Artefakte geachtet werden (Abb. 20, 21).
Diese nichtinvasive Diagnosetechnik kann bettseitig durch den Intensivmediziner durchgeführt werden. Sie ist gegenüber der Diagnostik des Pneumothorax durch eine Thoraxübersichtsaufnahme sensitiver [4850].

Punktionstracheotomie

Die Punktionstracheotomie wird aufgrund der einfachen Durchführbarkeit und der guten Ergebnisse heute häufiger als die chirurgische Tracheotomie durchgeführt. Die Bronchoskopie wird als wichtiges Hilfsmittel während der Punktionstracheotomie eingesetzt. Die intratracheale Kanülenposition während der Punktion kann somit erkannt werden und der Verlauf des Seldinger-Drahts in Richtung Bifurkation bestätigt werden.
Eine Ultraschalluntersuchung vor der Punktion wird hingegen selten angewendet. Mit dieser Technik können jedoch wertvolle Informationen gewonnen werden. Dazu zählt
  • die Bestimmung des Punktionsorts,
  • die Darstellung der Knorpelspangen,
  • die Identifikation von Blutgefäßen in der Nähe der Punktionsstelle und
  • die Messung des Tracheadurchmessers als Hilfe für die Auswahl der Trachealkanüle.
Der Punktionsort liegt zwischen der ersten und zweiten oder der zweiten und dritten Trachealspange (Abb. 22). Klassischerweise wird die Punktionsstelle durch Palpation festgestellt. Ist das nicht möglich, besteht eine absolute Kontraindikation für eine Punktionstracheotomie.
Bisher gibt es allerdings keine Daten darüber, ob eine Punktionstracheotomie bei sonographischer Identifikation der Punktionsstelle, aber nicht palpablen Trachealspangen, sicher durchgeführt werden kann. Eine vergrößerte Schilddrüse ist eine relative Kontraindikation für die Punktionstracheotomie. Sie schränkt die Qualität der Palpation ein und steigert das Risiko einer Schilddrüsenverletzung oder Schädigung anderer Strukturen. Sonographisch können Schilddrüsenlappen und Isthmus dargestellt werden. Überragt oder bedeckt der Isthmus die erste und zweite Trachealspange kann zur Schonung der Schilddrüse zwischen der zweiten und dritten Spange punktiert werden. Eine Messung der Punktionstiefe und Bestimmung des Punktionswegs kann bei einer ausgeprägten Struma hilfreich sein. Die sichtbare Führung der Punktion kann maximal bis zur Trachealmembran erfolgen, da die Nadelspitze in der luftgefüllten Trachea nicht darstellbar ist [5153].

Abdomen

Insbesondere im Bereich der Intensivmedizin kann die Ultraschalltechnik einen wertvollen diagnostischen und therapierelevanten Beitrag leisten, z. B. in folgenden Bereichen:
  • Orientierende Darstellung der Bauchorgane,
  • Beurteilung der Leber und Gallenblase (z. B. Hydrops),
  • Diagnostik einer Milzruptur (Verlaufskontrolle bei gedeckter Ruptur ohne chirurgische Intervention),
  • Differenzierung eines Nierenversagens,
  • Veränderungen der Nieren (Hämatom, Aufstau),
  • Nachweis von freier Flüssigkeit oder Luft im Abdomen (4-Quadranten-Untersuchung)
  • Unterstützung bei der Aszites- oder Harnblasenpunktion.
Zur frühzeitigen Erfassung von freier abdomineller Luft werden bei der Ultraschalluntersuchung die vier Quadranten des Abdominalraums und das kleine Becken untersucht:
  • rechter Oberbauch mit Leber, Galle und rechter Niere,
  • linker Oberbauch mit Leber, Milz und linker Niere,
  • rechter Unterbauch,
  • linker Unterbauch sowie
  • kleines Becken mit Harnblase.
Indikationen zur abdominellen Sonographie ergeben sich in zwei Szenarien:
1.
Untersuchungstechniken zur Differenzierung akuter abdomineller Erkrankungen mit einer moderaten Dringlichkeit vs.
 
2.
fokussierte Notfalluntersuchungstechniken zur zeitgerechten Lokalisation lebensbedrohlicher Pathologien.
 

Untersuchungstechniken bei moderater Dringlichkeit

Sonographisch lassen sich viele Organerkrankungen der Leber, Gallenblase, des biliären Systems, des Pankreas, der Nieren, der Milz und des Gastrointestinums erfassen [54]. Es gibt Daten, die der Sonographie bei akuten abdominellen Symptomen eine Sensitivität und Spezifität um 80 % bescheinigen [55].
Die Aussagequalität der Sonographie ist bei den verschiedenen Organsystemen different. So lässt sich eine Cholezystitis sonographisch hochsensitiv nachweisen [56]. Es finden sich die herkömmlichen Entzündungszeichen wie Wandverbreiterung der Gallenblase und sichtbare Wandschichtung aber auch bei Intensivpatienten mit inflammationsbedingtem Membranschaden oder Eiweißmangel. Hier lässt sich zur Bewertung die gezielte schmerzauslösende Palpation der Gallenblase mittels Ultraschallkopf nutzen. Ausgeprägte parenchymatöse Veränderungen der Leber, der Milz, des Pankreas oder auch der Nieren sind leicht erkennbar. Sie bieten wertvolle Hinweise für das weitere Vorgehen.
Gastrointestinale Passagestörungen lassen sich sonographisch oft besser beurteilen als angenommen. In Abhängigkeit von der Erfahrung des Untersuchers finden sich dilatierte Dünn- und Dickdarmschlingen mit veränderter Peristaltik, ein intestinales Wandödem und auch begleitender Aszites, der schon in kleinen Mengen nachweisbar ist. Die sonographischen Zeichen eines Ileus liegen zeitlich deutlich vor den Hinweisen im konservativen Röntgenbild. Der rechtzeitige Nachweis eines vollen Magens mit entsprechender Ableitung durch eine Magensonde kann Aspirationen verhüten.
Sonographisch lässt sich ein postrenales Nierenversagen mit Harnstau leicht nachweisen. Daneben ist eine Beurteilung der parenchymatösen Durchblutung der Niere farbdopplersonographisch möglich. Die Harnblase ist in gefülltem Zustand der Sonographie gut zugänglich. Die Füllmenge lässt sich berechnen und auch die Lage des Dauerkatheters überprüfen – beides sind häufige akutmedizinische Fragestellungen.

Untersuchungstechniken bei hoher Dringlichkeit

FAST – „focused abdominal sonography for trauma“

Freie Flüssigkeit wie Aszites sammelt sich insbesondere perihepatisch und perisplenisch sowie im Douglas-Raum an. Eine leichte Linksseitenlage kann bei der sonographischen Untersuchung hilfreich sein, weil sich die Flüssigkeit so im Raum zwischen Leber und Niere sammelt (sog. Morrison-Pouch). Bei vorbestehenden Verwachsungen kann Flüssigkeit lokalisiert zu finden sein. Insbesondere nichterkannte Abdominalverletzungen gehören zu den vermeidbaren Todesursachen polytraumatisierter Patienten [10, 5759].
In der Notaufnahme ist seit Jahren die schnell durchzuführende standardisierte Ultraschalluntersuchung FAST etabliert (Abb. 23). Das Untersuchungsziel ist der Nachweis freier Flüssigkeit im Rahmen von fünf Schnitteinstellungen, die die relevanten gravitationsabhängigen Flüssigkeitssammelpunkte im Körper kontrollieren. Konsequenterweise muss sich an die Durchführung der Ultraschalluntersuchung bei einem Nachweis freier Flüssigkeit auch eine operative Maßnahme anschließen. Der Nachweis einer massiven abdominellen Blutung gelingt bei 82–90 % der Patienten durch eine Visualisierung des Morrison-Pouch.
Ein negatives FAST-Ergebnis schließt eine Blutung nicht aus, bei positivem Fast liegt aber fast sicher eine Blutung vor.
Fokussierte Echokardiografie
Durch den subkostalen Blick auf das Herz wird im akuten Notfall eine orientierende Untersuchung der Pumpfunktion durchgeführt. Somit wird noch eine zusätzliche subxyphoidale Schallebene zur FAST-Untersuchung zugefügt. Damit ist neben dem Ausschluss eines Hämoperikards auch eine grobe Abschätzung der Volumensituation und der kardialen Pumpleistung möglich. Es existieren hier verschiedene Protokolle zur Echokardiographie, auch unter Reanimation, um die letzten Möglichkeiten zur Stabilisierung der Patienten zu evaluieren [11, 6062].
Einsatz von Ultraschall für die Diagnostik
Die Einteilung in Anfänger und Fortgeschrittene richtet sich nach dem Curriculum Intensive Care Ultrasound der Europäischen Vereinigung der Gesellschaften für Ultraschall in der Medizin (EFSUMB; [63, 64]).
  • Herzfunktion und Volumenstatus
    • Anfänger (Level 1)
      • Volumenstatus der Herzhöhlen („leer/voll“)
      • Orientierende Einschätzung der Pumpfunktion
      • Durchmesser der V. cava inferior
      • Perikarderguss („ja/nein“)
    • Fortgeschrittene (Level 2)
      • Transthorakale fokussierte Untersuchung
      • Erkennen von Wandbewegungsstörungen
      • Erkennen von Herzklappenvitien
      • Erkennen von Zeichen einer Lungenembolie
      • Genaue Lokalisierung und Bestimmung des Ausmaßes eines Perikardergusses
      • Differenzierte Katecholamintherapie anhand von regelmäßigen kardialen Untersuchungen
      • Allgemein:
      • Erkennen von pathologischen Zuständigen, Verständnis über die Aussagekraft von Ultraschalluntersuchungen gegenüber bisherigen Untersuchungsmethoden
      • Erkennen der Dringlichkeit einer Expertenmeinung, weitere Untersuchungen sowie Einstufung der Dringlichkeit (z. B. akutes Pumpversagen des Herzens)
  • Lungenschall
    • Anfänger (Level 1)
      • Darstellung von Pleuraergüssen
      • Darstellen von Pleurabewegungen
      • Erkennen eines Pneumothorax
    • Fortgeschrittene (Level 2)
      • Bestimmen des Ausmaßes eines Pleuraergusses
      • Erkennen von Ultraschallzeichen eines ARDS, SIRS oder Lungenödems
      • Darstellen und Erkennen von pathologischen Zwerchfellbewegungen
      • Erkennen von subpleuralen Lungenverdichtungen
  • Harnblase
    • Erkennen des Füllungszustands
  • Ultraschall des Abdomens
    • Anfänger (Level 1)
      • Erkennen der Sonoanatomie der Leber, Darstellung der Portalvene
      • Darstellen des Magens („voll/leer“)
      • Darstellen der Gallenblase („Steine/Verlegung“)
      • Darstellen der Niere
      • Erkennen von freier abdomineller Flüssigkeit
    • Fortgeschrittene (Level 2)
      • Eine ausführlichere und genauere Untersuchung als Level 1
      • Untersuchungen des kleinen Beckens

Intra- und extrakranielle Doppleruntersuchungen

Extrakranielle Gefäßuntersuchungen und Doppleruntersuchungen können mit den meisten gängigen Ultraschallgeräten mit hochfrequenten linearen Sonden durchgeführt werden. Vorteile dieser Gefäßuntersuchungen sind, dass neben einer detailgenauen Darstellung der Gefäße auch die Wiedergabe der Flusskurven in den Gefäßen gezielt möglich ist.
Transkranielle Doppleruntersuchungen werden mit 2- bis 3-Mhz-Sonden durchgeführt und dienen der orientierenden Kontrolle der intrazerebralen Blutversorgung. Als Schallfenster kommt hier eine Anschallung durch die beiden Os temporale oder durch das Os occipitale in Frage. Hier können die Pulsationskuren der A. basilaris, der A. cerebri media, der A. cerebri anterior, der A. cerebri posterior und der A. basilaris untersucht werden [65].
Die Untersuchung hat eine Bedeutung bei der Bewertung von Stenosen und Verschlüssen großer Arterien.

Die Ultraschalluntersuchung des Auges

Die Ultraschalluntersuchung des Auges ermöglicht beim traumatisierten Patienten und beim Patienten mit intrakraniellen Prozessen zeitnah zusätzliche Informationen. Untersuchungsvorgang (Abb. 24): Bei geschlossenem Augenlid lässt sich das Auge in einer transversalen Ebene sehr gut mit einer linearen Sonde untersuchen. Es muss ein geeignetes Preset für die Augenuntersuchung eingestellt sein und unmittelbar hohe Energiemengen, die appliziert werden, müssen vermieden werden.
Die Untersuchung ergibt folgende Ergebnisse:
1.
Morphologische Abweichungen oder Verletzungen des Ziliarkörpers und ggf. der Linse lassen sich darstellen. Die Integrität der Vorderkammer und des Glaskörpers lässt sich sehr einfach untersuchen.
 
2.
Die konsensuelle Lichtreaktion – der Lichtreflex – lässt sich hochpräzise darstellen. Der Nachweis oder das Ausbleiben einer konsensuellen Lichtreaktion ist auch bei Patienten möglich, die ggf. hohe Dosen an Katecholaminen oder Opiaten erhalten haben.
 
3.
Der Durchmesser des N. opticus lässt sich einfach bestimmen. Der N. opticus ist mit Ultraschall als gut sichtbarer Nerv am Auge zu identifizieren und hat beim erwachsenen Patienten einen Durchmesser zwischen 3 und 5 mm. Bei der Größenbeurteilung ist weniger die absolute Zahl des Durchmessers als vielmehr der Verlauf des Durchmessers ausschlaggebend. Der Durchmesser korreliert mit dem Hirndruck. Aufgrund seiner anatomischen Gegebenheiten besitzt der N. opticus einen direkten Umschlagpunkt der Dura mater. Bei intrakraniell erhöhtem Druck erhöht sich der Durchmesser [6769].
 

Interventionen unter Ultraschallsicht

Gefäßzugänge

Venöse Punktionen

Venen haben im Ultraschall eine ovaloide bis länglich ausgezogene Form und sind beim Erwachsenen und bei Kindern in aller Regel leicht komprimierbar. Die Venenwand besteht aus einer zierlichen Gefäßwand mit hypoechogenem Binnenmuster. Die oberflächlichen Venen werden durch die Ankopplung des Schallkopfs durch leichten Andruck komprimiert. Viele Venen zeigen im Verlauf Varietäten, neben einer deutlichen Lagerungsabhängigkeit als Strukturen lassen sich die Venen im Gefäßverlauf aber sehr gut identifizieren.
Durchführung peripherer Punktionen
Mit steril abgedecktem Schallkopf wird die Vene aufgesucht, die Durchgängigkeit wird durch Andruck überprüft und die Vene in die Mitte des Schallbilds genommen und orthograd angeschallt. Dabei ist eine Reduktion des Anpressdrucks notwendig, um bei noch ausreichender Ankoppelung die Vene darzustellen und unter Sicht über die kurze Achse die Venenkanüle vorzuschieben. Die Nadelspitze wird in das Ziel geführt und dann der Mandrin entfernt.
Durchführung zentraler Punktionen
Nach der Auswahl eines geeigneten Zugangs, d. h. V. jugularis interna, V. subclavia, V. anonyma oder V. femoralis, wird die Punktionsstelle steril vorbereitet abgedeckt und die Schallkopfsonde (mit Kabel) mit einer sterilen Hülle bedeckt (Kap. „Zugänge zum Gefäßsystem“). Es wird ein hochfrequenter linearer Schallkopf eingesetzt, die Gefäße werden orthograd dargestellt und auf ihre Durchlässigkeit bzw. ihre Punktionsfähigkeit überprüft. Die Führung des Ultraschallkopfs findet im Normalfall mit der linken und die Punktion und Nadelführung mit der rechten Hand statt. Die Nadel wird unter Ultraschallsicht über die Punktionsebene in das Gefäß vorgeschoben. Häufig zeigt es sich, dass nach der Punktion der oberflächlichen Gefäßwand die Nadel an der distalen Gefäßwand anliegt und vorsichtig zurückgezogen werden muss. Nach der Aspiration von Blut wird der sehr gut sichtbare Führungsdraht vorgeschoben und die Lage und der Verlauf des Drahts erneut kontrolliert. Dann wird der Katheter über den Draht platziert, die Lage wird erneut kontrolliert und danach der Draht entfernt. Der Katheter ist aufgrund seiner Materialeigenschaften im Ultraschall nur eingeschränkt sichtbar.
Das Anlegen eines zentralen Venenkatheters (ZVK) ist eine häufig durchgeführte Maßnahme, die mit hohen Komplikationsraten verbunden sein kann. Bereits vor mehr als 20 Jahren wurde über den Nutzen von Ultraschall für die ZVK-Anlage berichtet [70, 71]. Eine typische Komplikation ist die akzidentielle Punktion der A. carotis communis (ACC) bei der ZVK-Anlage der V. jugularis interna. Das ist dadurch zu erklären, dass die Position der V. jugularis interna zur ACC variabel ist, also die Vene nicht immer lateral der Arterie liegt und die Lage der Vene zudem relativ zur Arterie von der Kopfposition abhängt. Zudem kann die V. jugularis interna entweder thrombosiert oder nicht vorhanden sein [7275].
Ultraschall ist als einziges bildgebendes Verfahren in der Lage vor der Punktion eine diagnostische Untersuchung des Gefäßverlaufs zu ermöglichen und den Punktionsverlauf zu kontrollieren. Eine „atypische“ Position der V. jugularis interna kann mit dieser Technik einfach identifiziert werden.
Im Vergleich zur konventionellen Landmarken-Technik reduzieren sich bei der Verwendung von Ultraschall folgende Parameter:
  • Anzahl der Punktionsversuche,
  • Risiko einer Fehlpunktion beim ersten Punktionsversuch,
  • Punktionsdauer,
  • Komplikationsrate (u. a. arterielle Punktionen, Pneumothorax).
Diese Vorteile sind für den zweidimensionalen Ultraschall, und die Punktion der V. jugularis interna in Echtzeit beschrieben. Es gibt wenige Daten über die Punktion anderer zentraler Venen wie z. B. die der V. subclavia [15] aber auch hier ist die Darstellung des Gefäßes und die Applikation der Nadel und des Seldinger-Drahts unter Sicht einfach und sicher möglich.
In seltenen Fällen kann die Punktion einer zentralen Vene durch eine Hypovolämie oder einen geringen Gefäßdurchmesser wie bei Kindern deutlich erschwert oder im Falle einer Thrombose sogar unmöglich sein [61, 76]. Eine Thrombose der V. jugularis interna ist bei Intensivpatienten nach mehrfachen ZVK-Anlagen häufig zu beobachten [77, 78], ebenso bei Dialysepatienten (bis zu 18 %; [73, 79, 80]). Punktionen bei Thrombosen sind aufgrund der dann notwendigen mehrfachen Punktionsversuche mit einer erhöhten Komplikationsrate verbunden.
Eine Ultraschalluntersuchung vor der Punktion, oder besser eine Punktion der Gefäße unter Sicht, ist bei diesen Patienten zu empfehlen. Eine akzidentielle Punktion der A. carotis communis mit Stent oder bei Patienten mit Plaques in der A. carotis ist eine erhebliche Komplikation. Ultraschall bietet hier die Möglichkeit bei solchen Patienten einen zentralen Venenkatheter in die ipsilaterale V. jugularis interna zu legen, sofern alternative Punktionsstellen nicht gewählt werden können (Abb. 25).
Bei sehr schwierigen Venenverhältnissen kann es sinnvoll sein im Bereich der Extremitäten für periphere Zugänge eine geeignete Vene zu suchen und in diese Vene eine Braunüle einzulegen. Insbesondere bei adipösen Patienten und bei Patienten mit nicht tastbaren oder nicht sichtbaren Venen kann sich die Zeit bis zum Erreichen eines peripheren Zugangs durch die sichere Detektion einer Vene erheblich verkürzen. In jedem Fall verbessert sich der Patientenkomfort und evtl. Probepunktionen werden vermieden.

Arterielle Punktionen

Arterien haben im Ultraschall eine runde Form und sind beim Erwachsenen kaum und bei Kindern durchaus komprimierbar. Neben einer gut sichtbaren Pulsatilität der Gefäße besteht die Arterienwand aus Intima und Media als elastische meist hyperechogene Gefäßwand. Die peripheren Gefäße werden durch den Andruck des Ultraschallgeräts mitbewegt. Die Anzahl der Varietäten im Verlauf der großen und mittleren Gefäße ist eher gering, die Arterien können als konsistente Leitstrukturen für die Beurteilung der Gefäßnervenbahnen mit herangezogen werden, durch die Pulsatilität sind die Arterien meist sehr gut zu identifizieren (Kap. „Zugänge zum Gefäßsystem“).
Durchführung
Die Arterie wird mit einem steril abgedeckten Schallkopf und unter sterilen Bedingungen im Ultraschallbild idealerweise in einer queren Schnittebene dargestellt und die Nadel unter Sicht über die kurze Achse zum Gefäß vorgeführt. Nach dem Erreichen des Gefäßlumens und sicherem arteriellen Rückstrom wird ein Seldinger-Draht in die Arterie vorgeschoben. Da Seldinger-Drähte im Gefäßlumen sicher dargestellt werden können, wird der Verlauf des Drahts im Gefäß überprüft. Über den Draht wird der Katheter vorgeschoben.
In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass ultraschallgezielte Punktionen im Vergleich zu Punktionen mit der Palpationsmethode die Anzahl von Punktionsversuchen der A. radialis sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern verringert. Die Erfolgsrate der ersten Punktion ist mit Ultraschall höher. Der Zeitbedarf zwischen Palpations- und Ultraschalltechnik ist nicht signifikant unterschiedlich, wenn die Arterie bei der ersten Punktion kanüliert wird. Bei mehrfachen Punktionsversuchen ermöglicht Ultraschall einen Zeitgewinn [3, 81, 82].
Insbesondere bei Patienten im Schock, bei schwer tastbaren Arterien oder nach mehrfacher Kanülierung bietet sich der Gebrauch von Ultraschall an.
Eine alternative Punktion der A. radialis ist auf Höhe des mittleren Unterarms möglich. Bei einer Verletzung bleibt die Blutversorgung des Unterarms über die A. ulnaris erhalten, was bei einem Verschluss der A. brachialis nicht gegeben wäre. Da an dieser Stelle die A. radialis tiefer als distal liegt und somit schwerer zu tasten ist, ermöglicht Ultraschall hier einen sicheren Zugang.
Femorale Punktionen sind mit einer hohen Rate an mechanischen Komplikationen assoziiert. Eine mögliche Erklärung dafür ist die vaskuläre Anatomie in dieser Region (Abb. 26). Variationen im Gefäßverlauf können die Punktion zusätzlich erschweren und verdeutlichen den Nutzen von Ultraschall für die Darstellung der individuellen Anatomie [73].

Umsetzung in die Praxis

Da ultraschallunterstützten Punktionen den komplizierten Gefäßzugang u. U. deutlich schneller und effizienter als konventionelle Techniken ermöglichen, sollte festgelegt werden inwieweit die konventionellen Techniken bei komplizierten Zugängen aus Übungs- und Ausbildungsgründen weitergeführt werden.
Für Patienten mit hohem Risiko von Komplikationen bietet sich grundsätzlich eine bildgebende Unterstützung an, da insgesamt weniger Manipulationen notwendig sind:
  • Mehrfachpunktionen in der Anamnese,
  • Gefäßpatienten,
  • Dialysepatienten,
  • Patienten mit schwierigen anatomischen Bedingungen,
  • wache Patienten,
  • Kinder,
  • Patienten mit deutlich eingeschränktem Gerinnungsstatus oder Koagulopathien [3].

Nervennahe Blockaden

Ultraschallgestützte Nervenblockaden in der Regionalanästhesie stehen seit einigen Jahren im Mittelpunkt des Interesses. Sie sind derzeitig die häufigsten von Anästhesisten durchgeführten ultraschallgestützten Interventionen (Kap. „Periphere Regionalanästhesie: Grundlagen, Sonographie und ultraschallgesteuerte Nervenblockade“).
Die Gründe, warum sich Ultraschall in der Regionalanästhesie so stark verbreitet, sind:
  • Wunsch nach höheren Erfolgsraten,
  • schnellere Anschlagszeiten,
  • geringerer Bedarf an Lokalanästhetika durch die genauere Platzierung des Lokalanästhetikums (Verringerung der Lokalanästhetikatoxizität),
  • geringere Komplikationsraten (Nervenschäden, intravasale Injektionen etc.),
  • Vermeidung von Parästhesien durch direkten Kontakt der Nadel mit dem Nerv,
  • Verzicht auf die motorische Reizantwort mittels eines Nervenstimulators und auf schmerzhafte Bewegungen.

Identifikation von Nerven

Die Ultraschalldarstellung von Nerven zeigt eine vergleichbare Struktur. Die Faszikelbündel erscheinen dunkel und sind von heller erscheinendem Bindegewebe, dem Perineurium, umgeben. Da die Nervenbahnen dicht mit Schwann-Zellen umhüllt sind, bilden diese in Bündeln das Endoneurium. Die verschiedenen Anteile des Endoneuriums werden durch extrafaszikuläres Bindegewebe zusammengehalten, das mit Arteriolen durchsetzt ist. Die äußere Oberfläche der Nerven bildet das Epineurium [3].
Damit kann die Nervenstruktur im Ultraschallbild als bienenwabenartig beschrieben werden. Hypoechogene Faszienbündel und hyperechogene Bindegewebsanteile sind für die Reflexmuster bei der Bildgebung des Nervs zuständig. Diese Gegebenheiten bilden sich erst ab, wenn ideale Schallbedingungen bestehen und wenn die Schallwellen orthograd zum Verlauf der Nervenbahn auftreffen und von dort regelkonform reflektiert werden. Weil die Schallwellen an einem Nerv aufgrund seiner komplexen Struktur in viele Richtungen Lage abgelenkt werden, werden Reflexionen nur teilweise regelrecht empfangen [2].
Bei der Darstellung der Nerven ergeben sich Unterschiede abhängig von ihrer Lokalisation: Die Gesamthelligkeit (Echogenität) oder die Form der Echomuster ist variabel. Ein Nerv kann dunkel (hypoechogen) oder hell (hyperechogen) erscheinen. Nerven sind im proximalen Verlauf häufiger hypoechogen und nehmen nach distal hyperechogene Bindegewebsanteile auf (Abb. 27). Die Anteile des zervikalen Plexus weisen ein deutlicheres, kontrastreiches Echomuster auf und sind damit leichter detektierbar als lumbale Nervenbahnen. Da in der lumbalen Region auch bei größeren Nerven wie dem N. ischiadicus die typischen Echomuster durch sehr viele hyperechogene Binnensignale überdeckt werden, ist in dieser Region eine Darstellung schwieriger. Der Effekt der Anisotropie ist deutlicher, und es ist in der Peripherie notwendig, eine sichere Schallkopfführung zu beherrschen, um brauchbare Bilder zu generieren.
Weitere bisher kaum untersuchte Vorteile der Anwendung von Ultraschall sind
  • das anatomische Wissen zu steigern und die Variabilität des Körpers durch eine Bildgebung sichtbar zu machen,
  • ein besseres Verständnis von Blockadeversagern durch die sichtbare Medikamentenverteilung zu entwickeln,
  • die Interaktionen zwischen Nerv und Nervenstimulator bildlich zu erkennen,
  • intraneurale Injektionen frühzeitig zu erkennen und diese zu vermeiden,
  • das regionalanästhesiologische Spektrum auf selten durchgeführte Blockaden zu erweitern.
Variabilität in der Anatomie und Lagerung
Anatomisches Wissen in der Regionalanästhesie beruhte in der Vergangenheit überwiegend auf Studien an Leichen. Der Arzt ist bei nichtbildgebenden Verfahren auf die Orientierung nach anatomischen Landmarken für die Nervenblockade angewiesen. Nerven können mittels Ultraschall in ihrem Verlauf dargestellt werden. Dadurch können alternative Punktionsorte identifiziert werden. Das setzt dann die Fähigkeit voraus, Nerven in ihrem Verlauf darstellen zu können, die relevante Anatomie zu erkennen und bei untypischen Befunden die Variabilität in der Anatomie zu bewerten.
Die Untersuchung der individuellen Anatomie und Auswahl eines idealen Punktionsorts und Punktionswegs sind das stärkste Argument für die Bildgebung.
Die Lagerung des Patienten hat einen großen Einfluss auf die Position von Nerven. Wird z. B. der Arm für eine infraklavikuläre Blockade um 90° abduziert, liegt der Plexus brachialis weiter ventral. Darüber hinaus wird die Klavikula durch die Abduktion des Arms nach kranial bewegt, was mehr Raum für die Ankopplung des Schallkopfs ergibt. Der Faszikulus medialis ist seltener dorsal der A. subclavia gelegen, sondern alle 3 Faszikel liegen nahe beeinander, was für eine erfolgreiche Blockade wichtig ist und die Übersicht verbessert.
Erfolgsraten, Anschlagszeiten und Blockadequalität
In prospektiv randomisierten Studien zeigt sich, dass in vergleichbaren Blockadesituationen die Blockaden mit Ultraschall ähnliche Erfolgsraten wie mit Nervenstimulatorkontrolle erreichen können. Wenn rein an Landmarken orientierte Techniken mit den Methoden der Ultraschalldiagnostik verglichen werden, sind die Erfolgsraten mit Ultraschall signifikant höher [8390]. Blockaden, die mit Ultraschall durchgeführt wurden, zeigen eine kürzere Anschlagszeit bzw. eine kürzere Zeit bis zur Ausbildung der vollständigen Blockade [86, 88, 91]. Eine ausgeprägtere sensorische und motorische Blockade bei axillären und interskalenären Blockaden wurde beschrieben [86, 88, 92, 93].
Bedarf an Lokalanästhetika
Bisherige Untersuchungen zeigen, dass der Bedarf an Lokalanästhetika um mindestens 50 % reduziert werden kann, wenn man auf die kürzere Anschlagszeit verzichtet. In einzelnen Studien konnte nachgewiesen werden, dass eine ED95 bei 0,1 ml Mepivacain pro mm2 Nervendurchmesser des N. ulnaris liegt und der Bedarf an Lokalanästhetika deutlich unter der bisherigen Dosierung ist [94].
Parästhesien
Bei Plexus-brachialis-Blockaden treten signifikant weniger Parästhesien mit Ultraschall gegenüber der Nervenstimulationstechnik auf [93]. Bei axillären Plexusblockaden wurden bei 10 % der Patienten Parästhesien bei der Nervenstimulation und keine Parästhesien bei den Patienten mit der Ultraschalltechnik hervorgerufen [88]. Dagegen zeigte sich in einer anderen Studie [83], dass in 20 % der Punktionen auch in der Ultraschallgruppe Schmerzen auftraten – verglichen mit 48 % bei Patienten mit nervenstimulationsgesteuerter Punktion. Parästhesien für einige Tage nach der Blockade traten in einer randomisierten Studie sowohl mit der Ultraschall- als auch mit der Nervenstimulatortechnik auf [84].
Auch bei ultraschallgestützten Verfahren treten Parästhesien auf, wenn auch in deutlich geringerem Umfang.
Mehrere Studien berichteten von der Schwierigkeit, immer alle Nerven zuverlässig darzustellen [95, 96]. Blockadeversager unter Ultraschallsicht wurden u. a. dadurch erklärt, dass eine nichtnervale Struktur fälschlicherweise für einen Nerv gehalten wurde [84]. Bei Berührung von Nadel und Nerv gaben nur 38 % der Patienten Parästhesien an. Eine motorische Antwort bei 0,5 mA war nur bei 75 % der Fälle zu beobachten [44]. Eine mögliche Erklärung dafür ist die unterschiedliche Lokalisation von sensiblen und motorischen Nervenfasern eines peripheren Nervs. In anderen Fällen kann Ultraschall, die einzige Option sein, wenn eine Nervenstimulation aufgrund anatomischer und physiologischer Gegebenheiten nicht möglich ist [3, 9799].

Komplikationen und Fehler

Komplikationen
Neurologische Komplikationen durch ultraschallgestützte Blockaden treten selten auf. In einer Studie an 1000 Patienten zeigten sich bei 8,2 % der Patienten neurologische Symptome am zehnten postoperativen Tag und bei 0,6 % nach sechs Monaten. Die meisten Symptome waren nicht auf die Nervenblockade zurückzuführen [100104].
Akzidentielle Gefäßpunktionen sind sowohl bei der Nervenstimulationstechnik als auch unter Verwendung von Ultraschall berichtet worden. Es gibt mehrere Fallberichte zu intravasalen Injektionen auch unter Ultraschallkontrolle. Eine genauere Analyse der Fälle ergibt jedoch, dass auch ein neues Verfahren wie Ultraschall nur dann sicher ist, wenn dieses korrekt angewendet wird: Die korrekte Darstellung von Blutgefäßen mittels des Farb- oder Power-Dopplers und die sichere Durchführung der Punktion sind notwendig [38, 105107].
Ursachen von unzureichenden Blockaden und typische Fehler
Die häufigsten Gründe warum bei ultraschallgestützten Blockaden Erfolge ausbleiben oder sogar Komplikationen auftreten, liegen beim Anwender und sind selten auf den Patienten zurückzuführen:
  • Es kommt zu einer inkorrekten Identifizierung der Strukturen (anatomische Varianten werden nicht erkannt oder fehlgedeutet).
  • Die Nadel wird während der Punktion nicht exakt geführt und nicht in der Ultraschallebene gehalten.
  • Geräte werden suboptimal eingestellt, technische Grenzen nicht erkannt.
  • Für die Gefäßidentifikation wird der Farb- oder Power-Doppler nicht eingesetzt.
  • Die Injektionen erfolgen ohne die Darstellung der Nadel und der applizierten Medikation im Ultraschallbild.
Merkmale von schwierigen ultraschallunterstützten Blockaden (ASRA/ESRA-Empfehlungen, [64])
  • Tiefe Blockaden, an denen sowohl die ultraschallunterstützte als auch die stimulationsgezielten Blockadetechniken an die Grenze ihrer Möglichkeiten geraten
  • Blockaden, bei denen das Risiko von schweren Komplikationen erhöht ist, wie z. B. Pneumothorax oder epidurale/spinale Injektion
  • Blockaden kleinster Nerven, die u. U. nur sehr schwer im Ultraschall darstellbar sein können
  • Blockaden von Nerven, die in Bezug auf das umliegende Gewebe nur sehr schwer oder überhaupt nicht differenziert werden können
  • Patientenbezogene Faktoren wie anatomische pathognomonische Varietäten und/oder Adipositas
  • Durchführung von komplexeren Prozeduren wie die Umsetzung von kontinuierlichen Katheterblockaden

Perikardpunktion

Muss ein Perikarderguss bei hämodynamischer Instabilität entlastet werden, ist die Punktion mit Hilfe von Ultraschallsicht die Methode der Wahl. Die Punktionsstelle wird mittels Ultraschall bestimmt und richtet sich einerseits nach der Lokalisation der größten Ergussstelle und andererseits nach der geringsten Strecke zur Hautoberfläche.
Die Punktion findet unter sterilen Bedingungen mit einem abgedeckten Schallkopf mit einer Nadel unter Ultraschallsicht statt.
Der am häufigsten beschriebene Zugangsweg ist der von der linken Thoraxwand. Der subxiphoidale Zugang ist eine gängige Alternative. Der Punktionsweg ist jedoch gegenüber dem von der Thoraxwand länger. Sollte ein Katheter zur kontinuierlichen Drainage eingelegt werden, kann die korrekte Katheterlage im Ultraschallbild durch Injektion von Flüssigkeiten bestätigt werden [108110].
Entscheidend für die Kontrolle der Intervention sind der sichtbare Nachweis der verbesserten Kontraktion der Herzhöhlen und die Reduktion des Perikardergusses. Diese kann bei einer Nachuntersuchung überprüft werden.

Pleurapunktion

Pleurapunktionen sind insgesamt mit einer niedrigen Komplikationsrate assoziiert. Risiken sind u. a. die Verletzungen von Lunge, Leber, Nieren oder Herz. Die Pneumothoraxrate liegt bei etwa bei 2,5 % [111113]. Das Auftreten eines Spannungspneumothorax nach Pleurapunktion bei beatmeten Patienten mit PEEP ist nur theoretisch höher [46, 114].
Die Punktion kann unter Ultraschallsicht durchgeführt werden (Abb. 28). In den meisten Fällen wird die Punktion freihändig nach der Ultraschalluntersuchung vorgenommen, die interventionelle Punktion unter Sicht ist über die kurze Achse möglich.

Harnblasenpunktion

Die Punktion einer gefüllten Harnblase unter Ultraschallsicht hat den Vorteil, dass der Nadelvorschub auf die Blase unter kontrollierten Bedingungen stattfindet. Das hypoechogene Schallsignal der Blase ist durch niederfrequente Schallköpfe gut zu erkennen. Da die Blase eine gewisse Tendenz hat, bei Andruck auszuweichen, kann bei der Punktion unter Sicht eine mehrfache Korrektur des Punktionswegs vermieden werden.

Empfehlungen für die Praxis

Einsatz von Ultraschall für Interventionen
Die Einteilung in Anfänger und Fortgeschrittene richtet sich nach dem Curriculum Intensive Care Ultrasound der Europäischen Vereinigung der Gesellschaften für Ultraschall in der Medizin (EFSUMB; [63]) sowie für die Nervenblockaden nach den Empfehlungen der Europäischen Gesellschaft für Regionalanästhesie und Schmerztherapie (ESRA; [64])
  • Ultraschall von Gefäßen und für Zugänge
    • Anfänger (Level 1)
      • Ultraschallgestützte Punktion und Katheteranlagen der V. jugularis interna, V. subclavia, A. und V. femoralis und A. radialis
    • Fortgeschrittene (Level 2)
      • Weitere Katheteranlagen (V. brachiocephalica, A. radialis auf Höhe des mittleren Unterarms, A. brachialis, A. axillaris)
      • Einsatz und Deutung des farbkodierten Dopplers (Flussmessungen, Richtung, Stärke, Thrombosen, Fisteln, Steal-Phänomen)
      • Allgemein:
      • Erkennen von anatomischen Varianten durch Darstellung des Gefäßverlaufs, Verständnis für Notwendigkeit chirurgischer Interventionen.
  • Ultraschall für Nervenblockaden
    • Anfänger (Level 1)
      • Blockaden von oberflächlichen Nerven, mit geringem Komplikationsrisiko („Rescue“-Blocks, Plexus brachialis auf axillärer und interskalenärer Ebene, N. femoralis, N. ischiadicus)
    • Fortgeschrittene (Level 2)
      • Blockaden des Plexus brachialis auf supra- und infraklavikulärer Ebene
      • Kontinuierliche periphere Nervenblockaden
  • Ultraschall für zentrale Blockaden (epidural und spinal)
    • Zervikale Nervenblockaden
    • Spezielle Blockaden (Schmerztherapie)
  • Ultraschall für Interventionen am Thorax
    • Anfänger (Level 1)
      • Bestimmen des Punktionsorts mittels Ultraschall
    • Fortgeschrittene (Level 2)
      • Punktion des Pleuraraums unter Ultraschallsicht
      • Anlage, Lokalisierung und ggf. Korrektur von Drainagen
      • Sonstige Interventionen
      • Anlage eines suprapubischen Harnblasenkatheters mit Punktion unter Sicht
Wichtige praxisrelvante Kompetenzen in der Ausbildung und eine Bewertung der Ultraschalltechnik: Tab. 10 und 11.
Tab. 10
Darstellung von relevanten Kernkompetenzen für die Ausbildung im Bereich Ultraschall in der Regionalanästhesie. (ASRA/ESRA-Empfehlungen, nach: [64])
Kernkompetenzen für die Ausbildung im Bereich Ultraschall in der Regionalanästhesie
Patientenversorgung
Durchführung von gezielten Untersuchungen unter ausreichender Sedierung
Sorgfältige Indikationsstellung
Adäquates Monitoring
Exakte Darstellung der Nervenstrukturen
Durchführung effektiver und sicherer Nervenblockaden
Ultraschallkenntnisse
Basiswissen der Ultraschallphysik
Kenntnisse über die Vorteile und Grenzen der Ultraschallbildgebung
Kenntnisse der Zugangswege und der Kurz- und Langachsentechnik
Kenntnisse über die wichtigsten Artefakte und mögliche Fehler bei der Anwendung von Ultraschall
Entwicklung eines sorgfältigen Wissens zur Sonoanatomie im Bereich der peripheren Nervenbahnen
Erkennung von Nebenbefunden, die mit Ultraschall erfasst werden können
Übersicht über die aktuelle wissenschaftliche Literatur zum Thema
Kenntnisse zu den Techniken und Methoden der ultraschallunterstützten Punktionen
Kenntnisse zur Anwendung von Farbdoppleruntersuchungen
Gerätekunde
Infektionsschutz und Aufbereitung der Geräte
Kommunikationskenntnisse
Entwicklung einer sensitiven und effektiven Kommunikation der Ultraschallbefunde
Erklärung der Ultraschallbefunde für Patienten und Ärzte
Entwicklung einer konstruktiven Kritikfähigkeit bei der Anwendung der Methoden
Prozessabläufe
Kenntnisse zur Prozessabläufen und den damit verbundenen Kosten
Entwicklung der Zusammenarbeit mit dem gesamten Behandlungsteam, um die Qualität zu steigern
Anwendung evidenzbasierter kostenbewusster Strategien beim Einsatz der Ultraschalltechniken
Identifizierung und Wahrnehmung persönlicher Lücken bei der Anwendung von Ultraschalltechniken
Verbesserung von Kenntnissen und Wissen durch Lesen von Büchern, Artikeln, Online-Medien und Datenbanken
Erwerb von Kenntnissen zur Bewertung von Outcome-Studien
Teilnahme an klinischen Ultraschallkonferenzen
Entwicklung eines Zeitmanagements bei der Anwendung dieser Techniken
Tab. 11
Zusammenfassende Übersicht der Vorteile und Möglichkeiten des Einsatzes von Ultraschall bei Interventionen
Bereich
Klinische Maßnahme
Erwartete Vorteile
Regionalanästhesie
Periphere Nervenblockaden
Hohe Rate an erfolgreichen Blockaden
Reduzierung des Volumens von LA
Verkürzung der Anschlagzeit
Visualisierung nichtkorrekter LA-Injektion
Zentrale Nervenblockaden
Bestimmung der Punktionstiefe und des Punktionswegs
Sichtbare Ausbreitung des LA
Gefäßzugänge
Höhere Raten erfolgreicher erster Punktionen
Weniger Punktionsversuche
Niedrigere Komplikationsraten
Intensivmedizin
Punktionstracheotomie
Identifikation der trachealen Knorpelspangen vor der Punktionstracheotomie und Identifikation von Blutgefäßen
Bestimmung der Punktionstiefe für die Punktionstracheotomie
Bestimmung der Volumens eines Pleuraergusses
Sichtbare Pleurapunktion
Ausschluss Septierung/Verwachsung vor Punktion
Sichtbarer Punktionserfolg, Drainagenplatzierung
Harnblasenpunktion
Vermeidung akzidentieller Fehl- und Mehrfachpunktionen
Perikardpunktion
Direkte sichtbare Kontrolle der Intervention
LA Lokalanästhetikum
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