Sonographie in der Anästhesie. Ultraschallgesteuerte Prozesse in der Anästhesiologie

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Sonografie in der Anästhesie Ultraschallgesteuerte Prozesse in der Anästhesiologie

Fotios Kefalianakis

217 Abbildungen 2 Tabellen

Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

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Bibliographische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliographie; detaillierte bibliographische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar

Dr. med Fotios Kefalianakis Klinikum Ludwigsburg Abteilung für Anästhesiologie und Intensivmedizin Posilipostr. 4 71640 Ludwigsburg

© 2004 Georg Thieme Verlag Rüdigerstraße 14 D- 70469 Stuttgart Telefon: + 49/ 0711/ 8931−0 Unsere Homepage: http://www.thieme.de Printed in Germany © Fotos und Grafik: F. Kefalianakis, Klinikum Ludwigsburg Umschlaggestaltung: Thieme Verlagsgruppe Umschlaggrafik: Martina Berge, Erbach Satz: primustype Robert Hurler GmbH, Notzingen Druck: Druckerei Grammlich, Pliezhausen ISBN 3−13-139711-X

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In Erinnerung an

Peter Wizemann 1961−2003

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VII

Geleitwort

Unter den bildgebenden Verfahren hat sich gerade die Sonografie in den letzten 10 Jahren rasant entwickelt und wird heute in vielen Fachbereichen in der täglichen Routine eingesetzt. Grund für die stürmische Verbreitung dieses diagnostischen Verfahrens ist ihre Non-Invasivität, das Fehlen jeglicher Strahlenbelastung für Patient und Arzt, die schnelle Einsetzbarkeit und die fast universelle Verfügbarkeit, die relativ schnelle Erlernbarkeit der Methode und nicht zuletzt der technische Fortschritt, der immer kleinere, mobilere und netzunabhängige Geräte auf den Markt gebracht hat. Neben den immensen Vorteilen einer nicht-invasiven, für (fast) jedermann zugänglichen Methode liegen gerade in dieser sehr schnellen Entwicklung auch die Gefahren: unreflektierter Einsatz und mangelhafte Qualifikation der Untersucher. Die Anästhesiologie hat − im Gegensatz zu den Fächern der Inneren Medizin und vieler chirurgischer Disziplinen − die Ultraschalldiagnostik für sich relativ spät entdeckt, dafür aber von Anfang an großen Wert auf die erforderliche Qualifikation der Untersucher gelegt. Das vorliegende Buch ist ein gutes Beispiel für diese Bemühung, eine Methode kritisch und mit hohem Anspruch an Qualität zu prüfen, bevor sie verbreitet wird. Der Verfasser Fotios Kefalianakis beschränkt sich bewusst auf die Anwendung der Sonografie in der Anästhesie, also im unmittelbar operativen Bereich unseres Faches und grenzt die anderen anästhesiologischen Anwendungsmöglichkeiten in der Intensivmedizin, der Notfallmedizin, der Schmerztherapie mit Rücksicht auf Übersichtlichkeit aus. Der Fokus liegt eindeutig auf der Sonografie als anästhesiologisches Werkzeug zur Erleichterung der Punktion von Gefäßen und der Durchführung der Regionalanästhesie. Gefäßpunktionen gehören zur Kernaufgabe eines jeden Anästhesisten. Sind periphere venöse und arterielle Gefäßpunktionen und die Platzierung von peripheren Venenverweilkanülen noch relativ harmlose Aktionen, so erfordert die Anlage zentralvenöser Katheter weitergehende Kenntnisse und Erfahrungen des Durchführenden; die Punktion kann aufgrund anaotomischer Varianten oder krankheitsbedingter Veränderungen technisch schwierig sein und zu schwerwiegenden, ja tödlich verlaufenden Komplikationen führen. Besonders aber ist das klassische Erlernen der Punktion zentraler

Venen nach dem Prinzip „ by trial and error“ kritisch zu sehen. Die Sonografie bringt hier einen entscheidenden Vorteil und bedeutenden Fortschritt im Sinne eines patientenorientierten Qualitäts- und Riskmanagment. Die zu punktierenden Gefäße können visualisiert werden, der Ablauf der Punktion kann dargestellt und die Erfolgskontrolle nach Punktion kann unmittelbar festgehalten werden. Somit profitieren von der Sonografie nicht nur der Anfänger, der sich besser als im anatomischen Lehrbuch einen Eindruck über die realen anatomischen Verhältnisse verschaffen kann, sondern ebenfalls der Erfahrene, der seine Erfolgsquote weiter steigern und Komplikationen in ihrer Häufigkeit vermindern kann, und nicht zuletzt der Patient durch mehr Sicherheit ohne zusätzliche Belastung. Ohne Zweifel bedeutet die Anwendung der Sonografie zunächst einmal zusätzliche investive Kosten und auch Zeit − beides dürfte sich aber sehr schnell in ein Vorteil verkehren, denn schwierige Punktionen werden durch den Einsatz der Sonografie einfacher und weniger zeitaufwendig und die Vermeidung von punktionsbedingten Komplikationen, wie Pneumothorax, Einblutungen oder Nervenläsionen ist sowohl ethisch als auch aus ökonomischen Gründen zu fordern. Die Sonografie als Methode zur Optimierung der Gefäßpunktion sollte aus diesen Gründen so schnell wie möglich in die klinische Praxis eingeführt und obligater Bestandteil der Aus- und Weiterbildung in unserem Fachgebiet werden. Ähnliches gilt für die Regionalanästhesie: auch hier erfolgt das Erlernen der Methode zunächst durch das theoretisch und/oder praktische Aneignen anatomischer Kenntnisse und dann nach dem Prinzip der „geführten Hand“, aber letzendlich doch nach der Methode des „by trial and error“. Die Visualisierung der nervalen Strukturen und der Nadelspitze sowie in begrenztem Maße des Regionalanästhetikum-Depots bringen hier eine neue Dimension des Lernens und der Optimierung der Methode. Die Erhöhung der Erfolgsquote der Regionalanästhesie ist die logische Konsequenz der Anwendung der Sonografie − neben der vermehrten Zufriedenheit von Patient (und Operateur) wird sich auch hier der anfängliche Nachteil an Zeitaufwendung als Vorteil erweisen − sind die Methode einmal eingeführt und die notwendigen Schulungen erfolgt, kann die Regionalanästhesie schneller, sicherer und mit höherem Erfolg

VIII durchgeführt werden. Auf dieses Werkzeug sollte in Zukunft nicht verzichtet werden. Nur gestreift werden die weiteren Einsatzmöglichkeiten der Ultraschalldiagnostik in den vier Säulen unseres Fachgebietes. In der Notfallmedizin wird die Sonografie mittelfristig zum unerlässlichen Diagnostikum „auf der Straße“ werden − man denke nur an die Möglichkeiten der schnellen und orientierenden Diagnose inneren Blutungen, eines Hämatothorax oder einer vollen Harnblase oder der präklinischen Unterstützung von invasiven Verfahren zum Beispiel der Pleurapunktion in der Notfallsituation. Bereits heute ist die Sonografie in der Intensivmedizin nicht mehr wegzudenken und gehört zum Alltag. Jeder Intensivmediziner ist heute verpflichtet diese Methode bei kritisch kranken Patienten in voller Breite anzuwenden, sei es in der kardiologischen Diagnostik (zum Beispiel transösophageale Echokardiographie), sei es bei der Durchführung invasiver Prozeduren oder zur Diagnostik vielfältiger akuter oder subakuter Krankheitsbilder und Organbefunde beim kritisch kranken Patienten. Das Buch von Kefalianakis verzichtet

aus gutem Grund auf dieses weite Feld der Sonografie in der Notfall- und Intensivmedizin. „Sonografie in der Anästhesie“ führt in sehr anschaulicher und praxisorientierter Art und Weise in die Methode der Sonografie für Gefäßpunktionen und Regionalanästhesie ein. Indikationen, Bandbreite und Fallstricke werden verständlich − mit vielen 4-farbigen Bildern untermauert − dargestellt, die theoretischen Grundlagen werden zu Beginn ohne überflüssigen Ballast erörtert. Dieses Buch wurde von jemandem geschrieben, der sich in der täglichen klinischen Routine mit dieser Methode bestens auskennt und wird denjenigen überzeugen, der die Methode noch nicht planmäßig einsetzt, dies in Zukunft zu tun. Bereits beim ersten Durchblättern des Buches verspürt man die Lust, zum Schallkopf zu greifen und am Ende des Durchlesens reift die Erkenntnis, dass diese Methode unbedingt und so schnell wie möglich in die Aus- und Weiterbildung des Anästhesisten integriert werden sollte. Stuttgart, im Juli 2004

Claude Krier

IX

Vorwort

Der Ultraschall hat sich schon seit vielen Jahren in nahezu allen Disziplinen der Medizin fest etabliert. Kaum ein Bereich ist bislang von den Vorzügen der Ultraschalltechnik ausgeschlossen. Eine Ausnahme bildet das Fach der Anästhesiologie, in welchem bisher diese Entwicklung scheinbar ausblieb. In letzter Zeit scheint sich jedoch auch aus diesem Bereich eine zunehmende Aufmerksamkeit bezüglich des Ultraschalls zu bilden. So lässt sich schon allein anhand der wachsenden Anzahl an Publikationen in der anästhesiologischen Fachliteratur hinsichtlich der Anwendung des Ultraschalls erahnen, dass auch die Vertreter der Anästhesiologie dem Ultraschall sich nicht mehr gänzlich verschließen wollen. Es liegen eine Reihe ausgezeichneter Lehrbücher und Atlanten vor, die dem Interessierten eine gute Übersicht über den gesamten Bereich des Ultraschalls bieten können. Für den anästhesiologisch Interessierten zeigt sich jedoch gerade in seinem Fachbereich eine schmerzhafte Lücke. Vornehmlich in der Abhandlung von nervalen Strukturen bzw. Gefäßen werden diese entweder − für den Anästhesisten − zu kurz dargestellt oder gar überhaupt nicht als solches erwähnt. Es ist die Absicht, an Hand der vorliegenden Arbeit, einen Versuch zu unternehmen, diese Lücke ansatzweise zu schließen. Es soll dadurch die Arbeit derjenigen erleichtert werden, welche im Rahmen der Anästhesiologie noch nie mit dem Ultraschall konfrontiert worden sind und diese Technik für anästhesiologische Zwecke nutzen möchten. Aber auch der mit dem Ultraschall vertraute Anästhesist mag vielleicht den einen oder anderen wertvollen Hinweis oder Tipp aus der vorliegenden Übersicht erhalten. Da auch in der Anästhesiologie selbst die Technik des Ultraschalls und dessen Anwendungsmöglichkeiten einer ständigen Weiterentwicklung unterliegen, kann in dem vorliegenden Werk nur ein grober Überblick erstellt werden. In der vorliegenden Übersicht sind bestimmte Bereiche und Einsatzgebiete, wie die Sonographie des Abdo-

mens oder die Echokardiographie, bewusst nicht abgehandelt worden. Auch diese Bereiche sind − vor allem in der Intensivmedizin − wichtige Bausteine in der Diagnostik und Therapie. Es würde den Rahmen sprengen und die Intention dieses Werkes verfehlen, wollte man auch diese Anwendungsmöglichkeiten des Ultraschalls beschreiben. Es sei diesbezüglich auf die jeweilige Fachliteratur der Kardiologie und Inneren Medizin verwiesen. Die Anwendung des Ultraschalls ist − wie überall auch − stark abhängig von der Übungsfrequenz des Untersuchers. Oft werden Strukturen erst im Verlauf der Erfahrungssammlung erkannt. Diese Phase des Lernens am Patienten kann niemandem abgenommen werden. Sie aber so effektiv wie möglich zu gestalten, die Freude an der Tätigkeit nicht zu verlieren und schlussendlich eventuell die Autoren mit neuen und konstruktiven Hinweisen zu beehren, würde das Vorhaben der vorliegenden Zusammenstellung sicherlich als gelungen erscheinen lassen. Mein Dank gilt allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus dem pflegerischen und ärztlichen Bereich der Anästhesiologischen Abteilung des Klinikums Ludwigsburg, welche an der Etablierung des Ultraschalls in dem klinischen Alltag maßgeblich beigetragen haben. Besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. med. D. Spilker, welcher von Anfang an die Anwendung und Weiterentwicklung des Ultraschalls in der Anästhesiologie unterstützt und propagiert hat. Ebenso gilt mein Dank Herrn Oberarzt Dr. med. S. Doering, Herrn Dr. med. W. Schreiber, Herrn R. van der Auwera, Herrn R. Vyzina, Herrn T. Tesfai, Frau C. Fuchs und Frau Ch. Rothermel aufgrund ihrer tatkräftigen Unterstützung bei der praktischen Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesiologischen Abteilung des Klinikums Ludwigsburg und somit auch bei dem Zustandekommen dieses Werkes.

Ludwigsburg, im März 2004

Fotios Kefalianakis

X

XI

Inhalt

1

Grundlagen der Sonografie

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12

... 1

Historische Entwicklung ... 1 Physikalische Grundlagen ... 1 Technische Grundlagen ... 6 Spezielle technische Anforderungen in der Anästhesiologie ... 8 Allgemeine Hinweise zur Durchführung der Ultraschalluntersuchung Sterilität . . . 13 Artefakte . . . 13 Dokumentation . . . 14 Weiterbildung . . . 14 Kostenanalyse . . . 16 Sonografische Darstellung anatomischer Strukturen . . . 17 Literatur . . . 18

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen 2.1 2.2 2.3

2.4

2.5

Allgemeines . . . 19 Ultraschallgesteuerte Annäherung an Gefäße . . . 21 Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße . . . 21 2.3.1 Vena jugularis interna (VJI) . . . 21 2.3.2 Vena subclavia . . . 23 2.3.3 Vena axillaris . . . 30 2.3.4 Vena femoralis . . . 30 Ultraschallgesteuerte Punktion arterieller Gefäße . . . 31 2.4.1 Arteria axillaris . . . 31 2.4.2 Arteria carotis communis . . . 31 2.4.3 Arteria femoralis . . . 32 2.4.4 Weitere Gefäße . . . 33 Literatur . . . 35

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie 3.1 3.2 3.3 3.4

. . . 19

. . . 37

Voraussetzungen für die Darstellung von Nervengewebe . . . 37 Ultraschallgesteuerte Annäherung an Nerven . . . 41 Ultraschallgesteuerte Applikation von Lokalanästhetika . . . 41 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität . . . 43 3.4.1 Axillärer Plexus brachialis . . . 43 3.4.2 Interskalenärer Plexus brachialis . . . 47

. . . 10

Inhalt

XII

3.5

3.6 3.7 3.8

3.4.3 Infraklavikulärer Plexus brachialis . . . 51 3.4.4 Nervus medianus . . . 52 3.4.5 Nervus ulnaris . . . 53 3.4.6 Nervus radialis . . . 54 3.4.7 Nervus musculocutaneus . . . 54 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der unteren Extremität . . . 55 3.5.1 Nervus femoralis (3-in-1-Block) . . . 55 3.5.2 Nervus ischiadicus . . . 57 3.5.3 Nervus peronaeus . . . 60 3.5.4 Nervus tibialis . . . 61 Ultraschallgesteuerte Katheter-Anlagen zur Blockade peripherer Nerven Ultraschallgesteuerte Blockaden in der neuroaxialen Regionalanästhesie Literatur . . . 65

4 Ultraschall in der Kinderanästhesie Literatur

6

. . . 75

. . . 76

Ultraschall in der Notfallmedizin

Literatur

. . . 67

. . . 72

5 Ultraschall in der Intensivmedizin Literatur

. . . 62 . . . 64

. . . 77

. . . 78

7 Organisatorische Aspekte bei der Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesie . . . 79

8

Limitationen der Sonografie in der Anästhesie

Literatur

. . . 84

9 Ausblick

. . . 85

Literatur . . . 86 Sachregister . . . 87

. . . 83

1

1

Grundlagen der Sonografie

Dem Ultraschall zur Anwendung für medizinische Zwecke liegt eine Reihe von Entdeckungen und Entwicklungen zu Grunde, deren Kenntnis sinnvoll und wichtig ist für das Verständnis und für die korrekte Handhabung in der täglichen klinischen Praxis.

1.1

Historische Entwicklung

Die Anfänge der Entwicklung der Ultraschalluntersuchung sind auf das Jahr 1822 datiert worden, als der Physiker Daniel Colladen und der Mathematiker CharlesFrancois Sturm im Genfer See die Schallgeschwindigkeit in Wasser bestimmten. Dabei benutzten sie unter anderem eine Unterwasserglocke, deren Schall auf eine Distanz von ca. 10 Meilen registriert wurde. Aus der ermittelten Zeit konnten sie anschließend relativ genau die Schallgeschwindigkeit unter Wasser (1435 m/s) bestimmen. 1877 wurde von Lord Rayleigh in England ein Werk mit dem Titel „The Theory of Sound“ veröffentlicht, in dem er als erster die physikalischen Grundlagen des Schalls und dessen Verhalten analysiert und beschrieben hat. Als weiterer Meilenstein in der Entwicklung der Ultraschalltechnik wurde 1880 von den Brüdern Pierre und Jacques Curie der piezoelektrische Effekt in Kristallen wie Quarz, Topaz und Seignettesalz beschrieben, wonach ein elektrisches Potenzial zu erzeugen ist, wenn diese Kristalle einem mechanischen Druck ausgesetzt wurden. 1881 postulierte der Physiker Gabriel Lippmann den umgekehrten „Piezoeffekt“, das heißt die Verformung von Kristallen durch ein angelegtes elektrisches Feld. Die Brüder Curie lieferten auch bald darauf den experimentellen Beweis für Lippmanns Theorie. Während des ersten Weltkriegs wurden zunächst für militärische Zwecke Sonar-Systeme (Sound Navigation and Ranging) entwickelt und angewandt. 1942 erfolgten durch den Neurologen und Psychiater Karl Theo Dussik und seinen jüngeren Bruder, den Physiker Friedrich Dussik, die ersten Versuche zur Anwendung des Ultraschalls in der Medizin zu diagnostischen Zwecken, und zwar hauptsächlich zur Darstellung des Ventrikelsystems. Obwohl sich die ersten „Ventrikulogramme“ Jahre später aufgrund der erheblichen Störfaktoren durch den Schädelknochen teilweise als Artefakte erwiesen, wurde K. Dussik später von Pionieren der Ultraschallun-

tersuchung, wie Douglas Gordon, als „father of ultrasonic diagnosis“ bezeichnet. In mehreren Ländern starteten Wissenschaftler nahezu gleichzeitig weitere Anstrengungen, den Ultraschall in die medizinische Diagnostik einzuführen, wie z. B. Heinrich Netheler (1945) in Deutschland (vor allem in der Darstellung von Weichteilorganen in der Bauchhöhle mit einer Ultraschallquelle von 1 MHz), André Dénier und André Dognon (1946) in Frankreich und George Ludwig in den USA in den späten 40er Jahren des 20. Jahrhunderts. 1949 befassten sich John Wild und Donald Neal mit der Anwendung des Ultraschalls zunächst auf dem Gebiet der Diagnostik im Bereich des Gastrointestinaltraktes. Ab 1950 folgte weltweit in den verschiedensten medizinischen Disziplinen wie Kardiologie, Gynäkologie, Neurochirurgie etc. eine explosionsartige Entwicklung und Verbesserung des Ultraschallverfahrens für diagnostische Zwecke. Die Entwicklung wurde ab 1953 durch die Tatsache beschleunigt, dass Ultraschallgeräte entwickelt wurden, die „real–time“-Abbildungen erstellen konnten. Bis dahin ließen sich die verschiedenen sonografischen Untersuchungen nur unter erheblichem Aufwand durchführen, da die Patienten teilweise im Wasserbad positioniert und die angewandten Schallwellen um die jeweilige Körperpartie rotiert wurden. Dabei erfolgte zunächst ein „Abtasten“ der jeweiligen Körperregionen bzw. Organe wie Leber oder Herz. Durch die Entwicklung kleinerer Schallquellen wurde im weiteren Verlauf die Handhabung deutlich erleichtert und die Sensitivität erheblich gesteigert, da unter anderem bessere Keramik-Einheiten in den jeweiligen Schallköpfen integriert wurden. 1983 wurde die Duplex-Sonografie entwickelt, 1985 stand die Endo-Sonografie zur Verfügung und 1992 bestand die Möglichkeit, eine räumliche Vorstellung mittels der 3-D-Sonografie zu erreichen.

1.2

Physikalische Grundlagen

Aufgrund der Fülle der zur Verfügung stehenden Literatur ist es ein schwieriges Unterfangen, die Grundlagen des Ultraschalls in knapper Form zu vermitteln. Auch wenn man als Anästhesist bzw. Intensivmediziner „nur“ an der Darstellung bestimmter Strukturen, wie Gefäßen

2

1 Grundlagen der Sonografie

oder Nerven interessiert ist, ist auch hierfür ein Mindestmaß an theoretischen Grundlagen und Verständnis notwendig, um ein sachgerechtes und effizientes Arbeiten zu ermöglichen. Allgemein wird der Schall in Abhängigkeit von den entsprechenden Frequenzen aufgeteilt in folgende Bereiche: ➥ Hypo- bzw. Infraschall (쏝16 Hz), ➥ Hörbarer Schall (16 Hz – 20 kHz), ➥ Ultraschall (20 kHz – 10 GHz), ➥ Hyperschall (쏜10 GHz). Der in der Medizin genutzte Ultraschall leitet sich aus dem in der Natur vielfältig angewandten Prinzip der Aussendung von Wellen und deren Reflexion ab (z. B. bei Fledermäusen, Schleiereulen [Abb. 1.1] oder Walen). Das vom italienischen Zoologen und Physiologen Lazzarazo

Spalanzani beobachtete und 1794 beschriebene Phänomen der bei den Fledermäusen vorliegenden Entbehrlichkeit des Gesichtssinns während des Fluges wurde vom holländischen Forscher Dijkgraaf genauer definiert durch die Entdeckung der Ultraschallortung dieser Tiere, die Töne zwischen 30 und 70 kHz aussenden. Der Ultraschall in der Medizin basiert auf der Nutzung von Wellen (Abb. 1.2, 1.3 u. 1.4) und derem Reflexionsverhalten im Gewebe sowie an dessen verschiedenen Grenzflächen. Daraus resultiert der Informationsgewinn zur medizinischen Diagnostik. Die im klinischen Alltag üblicherweise angewandten Wellen liegen meist in einem Bereich von 2–10 MHz. Darüber hinaus wird Ultraschall eingesetzt zur Überprüfung von Materialien auf Fehlstrukturen, zur Reinigung sensibler Objekte sowie zur Tiefenbestimmung und Navigation in der Schifffahrt. Abb. 1.1 Schleiereule als Beispiel einer Anwendung von Schalls aus der Natur: Die Schleiereule tastet per Gehör ihre Umgebung im Flug ab. Frequenzen, wie die von einem Mäuseherz, können selbst unter einer geschlossenen Schneedecke geortet werden. Dabei wird die unterschiedliche Höhe der Ohren genutzt. So können die Schallwellen mit einem winzigen Zeitunterschied eintreffen, was bei der Ortung der Schallquelle (z. B. Beutetiere) genutzt wird. Erfassung von Zeitunterschieden spielen auch bei der Registrierung von Verarbeitung von Signalen beim Ultraschall eine große Rolle.

Abb. 1.2 Beschallung eines Mediums. Durch die Beschallung werden die Teilchen in Schwingung gebracht. Es entstehen Vibrationen, die im Verlauf im jeweiligen Medium fortgeleitet werden.

1.2 Physikalische Grundlagen

3

Abb. 1.3 Der Abstand zweier aufeinander folgender Orte gleichen Schalldrucks definiert die Wellenlänge λ.

Abb. 1.4 Doppler-Effekt: Bewegende Teilchen bewirken eine Veränderung der Wellenlänge. Die jeweils gemessene Änderung der Wellenlänge hängt von der Position des Empfängers ab. Die Wellenlänge nimmt zu, wenn „Sender“ und „Empfänger“ sich voneinander entfernen. Sie nimmt ab, wenn „Sender“ und „Empfänger“ sich nähern.

Abb. 1.5 Durch Ladungsverschiebung bei der Verformung bestimmter Kristalle entsteht eine elektrische Polarisation. Die Oberflächenladungen sind nach außen messbar.

Als eine wichtige physikalische Grundlage in der medizinischen Anwendung des Ultraschalls wird der so genannte „piezoelektrische Effekt“ (griech. πιεζω = Druck ausüben) genutzt (Abb. 1.5 u. 1.6). Die elektrische

Stimulation von Kristallen (z. B. Quarz, Silizium) führt zur Erzeugung von Wellen. Diese Wellen werden in der Sonografie genutzt und ausgesendet. Ursache dieses Effektes ist die Verschiebung von Ionen in bestimmten

4

1 Grundlagen der Sonografie

Abb. 1.6 Schematische Darstellung des piezoelektrischen Effektes a Empfang eines Impulses, b Auslösen einer Welle, c Empfang einer Welle, d Auslösen eines Potenzials.

Tabelle 1.1 Schallgeschwindigkeit und akustische Impedanz in bzw. von verschiedenen Medien Medium Luft

Geschwindigkeit (m/s)

Akustische Impedanz (0,001 g/m2s)

332

0,0004

Leber

1507

1,055

Fett

1450

1,35

Wasser (37° C)

1523

1,49

Gehirn

1521

1,58

Blut

1560

1,61

Muskel

1545

1,64

Knochen

4100

6,2

Kristallen mit nichtsymmetrischen Grundeinheiten, den Elementar- oder Einheitszellen. Die sichtbaren Kristallstrukturen ergeben sich aus der Vervielfältigung dieser Grundstrukturen in allen drei Ebenen. Insgesamt werden 14 verschiedene Gittertypen beschrieben, die sich durch die verschiedenen Gittervektoren und deren Längenverhältnisse zueinander unterscheiden. Unter bestimmten Voraussetzungen kann durch eine Krafteinwirkung von außen eine Verschiebung der Ionen in Kristallen mit bestimmten nichtsymmetrischen Elementarzellen hervorgerufen werden, was das Kristallgitter nach außen hin geladen erscheinen lässt. Im Schallkopf – der Quelle der angewandten Schallwellen – wird die piezoelektrische Substanz mittels elektrischer Spannung zum Schwingen gebracht. Die in dem Schallkopf integrierte Piezokeramik beinhaltet polykristalline Materialien wie Titanate oder Zirkonate. Die Schallgeschwindigkeit v wird bestimmt aus der Wellenlänge λ (Abb. 1.3) und der Frequenz f: v=λ×f

Die Ausbreitung des Schalls wird im Wesentlichen durch die Eigenschaften des jeweiligen Mediums beeinflusst. Die Schallgeschwindigkeiten in Fettgewebe, Blut, Muskulatur und Nerven liegen für ein 1 MHz relativ eng beieinander (1450–1630 m/s). In Luft und Knochengewebe dagegen differieren sie erheblich (332 bzw. 4100 m/s), so dass diese Medien eine Barriere für die Schallausbreitung darstellen. Eine elementare Einflussgröße ist der Wellenwiderstand oder die Impedanz Z. Diese errechnet sich aus der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen im Gewebe und Dichte ρ des jeweiligen Mediums: Z=ρ×v Die Ausbreitung von Wellen im menschlichen Gewebe ist vergleichbar mit der Ausbreitung von Wellen in Wasser. Lediglich in der Luft und im Knochen ist die Schallausbreitung durch die spezifischen Eigenschaften dieser Medien erheblich beeinträchtigt. Dies ist auch der Grund dafür, dass mit Hilfe eines speziellen Impedanztransformationsgels zwischen Schallkopf und Haut die Luft als störendes Zwischenmedium eliminiert wird. Schall breitet sich demnach in der sonografischen Untersuchung in Druck- bzw. in Kompressionswellen aus, deren einzelne Teilchen wiederum vibrieren und insgesamt betrachtet eine Fortleitung der Druckwellen hervorrufen. An den Grenzflächen verschiedener Materialien mit unterschiedlicher Impedanz können verschiedene Verhaltensmuster auftreten. Grob unterscheidet man zwischen Reflexion, Brechung, Streuung und Absorption (Abb. 1.7 u. 1.8). Je nach Einfallswinkel der Wellen und je nach Gewebe können unterschiedliche Effekte auftreten: ➥ Reflexion: Impedanzunterschiede der verschiedenen Gewebe führen dazu, dass ein bestimmtes Quantum an Schallwellen wieder zurück läuft. Das Ausmaß der Reflexion ist abhängig von Dichteunterschieden und der Tiefe der entsprechenden Struktu-

1.2 Physikalische Grundlagen

5

Abb. 1.7 Unterschiedliche Verhaltensmuster von Wellen nach Kontakt mit verschiedenen Oberflächen.

Abb. 1.8 Reflexphänomene, dargestellt am Beispiel eines Zylinders: Abschnitt a: orthograd getroffen mit entsprechender Reflexion, Abschnitt a–b: nicht orthograd getroffen mit entsprechender Streuung; keine Bildgebung, Abschnitt b: orthograd getroffen mit entsprechender Reflexion, Abschnitt b–c: nicht orthograd getroffen mit entsprechender Streuung; keine Bildgebung, Abschnitt c: orthograd getroffen mit entsprechender Reflexion; Echo- und Streueffekte unter Abschnitt c.

ren, da an den Grenzflächen der beiden benachbarten Medien unterschiedliche Impedanzen vorliegen können. Außerdem wird das Ausbreiten der jeweiligen Wellen auch durch die Einfallswinkel beeinflusst. Numerisch kann diese Einflussgröße, der Reflexionsfaktor R, errechnet werden aus den verschiedenen Impedanzen und aus dem Eintritts- bzw. Ausfallswinkel (α1 bzw. α2): R = [(Z2cosα1 – Z2cosα2) / (Z2cosα1 + Z1cosα2)] ➥ Brechung: Schräg angetroffene glatte Grenzflächen und -schichten können Schallwellen brechen. Durch Wiederholung dieser Effekte können „virtuelle“ Echophänomene beobachtet werden. ➥ Streuung: Verschiedene Grenzflächen, unruhige Strukturen und Dichteinhomogenitäten in einem bestimmten Organ können eine Streuung der Ultraschallwellen hervorrufen. ➥ Absorption: Treten Ultraschallwellen in den Köper ein, werden diese im Verlauf gedämpft, indem kinetische Energie in thermische Energie umgewandelt wird. Die Absorption ist einerseits abhängig vom Gewebe und von der zu durchlaufenden Strecke, anderseits aber auch von der angewandten Frequenz. Die thermische Energie ist bei der klinischen Anwen-

dung des Ultraschalls insgesamt als äußerst gering (wenige mW) und unbedenklich zu betrachten. Treffen diese Wellen nach entsprechendem Verhalten im Gewebe wieder auf die oben erwähnten Kristalle, so können dadurch elektrische Potenziale evoziert werden. Diese Potenziale können generiert und letztendlich zu einem Bild verarbeitet werden. Auch wenn die empfangenen Signale äußerst schwach sind, lassen sie sich durch entsprechende Verstärkungen noch zur Verarbeitung nutzen. Das Wissen um die verschiedenen Verhaltensweisen der Wellen im Gewebe ist wichtig für die Interpretation der Bilder. So können Strukturen abgebildet werden, die in der Realität nicht existent sind, wiederum andere Strukturen können aufgrund der oben beschriebenen Phänomene nicht dargestellt werden. Kossof macht diesbezüglich folgende Feststellung: „. . . the velocity of propagation in different tissues varies and this can lead to deviation of the ultrasonic beam from the assumed direction of propagation. This breakdown in assumptions leads to the creation of artifacts that must be appreciated in the interpretation of ultrasonic images . . .“. Die Aufgabe des Untersuchers ist es, einerseits eine optimale bildliche Darstellung zu erreichen, andererseits eine korrekte Interpretation der erhaltenen Abbildungen – mit den entsprechenden Konsequenzen – durchzuführen.

6

1.3

1 Grundlagen der Sonografie

Technische Grundlagen

Für die bildgebende Darstellung der empfangenen Signale bestehen nun folgende Möglichkeiten (Abb. 1.9): ➥ A-Mode („amplitude“): Hierbei handelt es sich um die einfachste Darstellung der Sonografie. Dabei werden die Reflexionen der Wellen in Form von Amplituden dargestellt. ➥ M-Mode („motion“): Beim M-Mode wird die Darstellung der Reflexe auf einem Transducer mit linearem Registervorschub (Zeitachse) angegeben. Dabei wird ein definierter Punkt (z. B. Herzklappen) angepeilt. Dessen Bewegungen werden anschließend als Wellenlinien abgebildet und dessen Darstellung wird durch die entsprechende Laufgeschwindigkeit beeinflusst. ➥ B-Mode („brigthness“): Beim B-Mode wird eine zweidimensionale, lichtmodulierte Darstellung des Echos durchgeführt. Es werden 120 nebeneinander aufgereihte Elemente als Schallsender (= Schallempfänger!) im entsprechenden Schallkopf verwendet. Dadurch kann eine Zweidimensionalität aufgebaut werden. Unter ständiger wiederholter Impulsgebung und -empfang (mehr als 20-mal pro Sekunde) können Bilder mit entsprechendem Realitätsbezug hergestellt werden („real–time“). ➥ CW-/PW-Doppler: Neben der ein- bzw. zweidimensionalen Darstellung der empfangenen Signale gibt es auch das CW-(continuous–wave-) und PW(pulse–wave-)Doppler-Verfahren, das speziellen Fragestellungen vorbehalten ist, wie z. B. bei Herz- oder Gefäßuntersuchungen. Während Reflexion, Streuung und Absorption im Gewebe die A- und B-Mode-Darstellung bestimmen, wird beim Doppler-Verfahren

die Reflexion der Schallwellen an den Erythrozyten genutzt. Die empfangenen Reflexe werden sich – je nach Blutfluss – zum bzw. weg vom Ultraschallkopf ausbreiten. Die reflektierten Echosignale erfahren eine minimale Frequenzverschiebung δf gegenüber der Sendefrequenz f. Aus der mittleren Geschwindigkeit im Gewebe v (1540 m/s), der zu bestimmenden Flussgeschwindigkeit ν und dem Einstrahlwinkel Θ zur Gefäßachse ergibt sich die Doppler-Formel:

∆f = 2 × f/v × ν × cosΘ

Für anästhesiologisch relevante Prozeduren haben diese Verfahren momentan keinen hohen Stellenwert. Gelegentlich kann – zur besseren Darstellung – das B-Bild mit der Farbdoppler-Sonografie kombiniert werden. In der Anästhesiologie wird üblicherweise das B-ModeVerfahren verwendet. Entsprechend wird ausschließlich dieser Darstellungsmodus in den folgenden Kapiteln beschrieben. Sowohl A- als auch M-Modus kommen in der Anästhesiologie so gut wie nie zum Einsatz und sind lediglich speziellen Fragestellungen vorbehalten. Je nach Untersuchung kommen verschiedene Schallköpfe in Frage. Dabei gibt es unterschiedliche geometrische Anordnungen der impulsgebenden und -aufnehmenden Elemente (Abb. 1.10): ➥ Linearscanner: Das Prinzip des Linearscanners ist die parallele Anordnung mehrerer piezoelektrischer Elemente. Die Elemente werden einzeln oder in Gruppen aktiviert.

Abb. 1.9 Verschiedene Möglichkeiten der Darstellung von Ultraschallwellen: A-Modus: einzelne Schallquelle mit entsprechender Darstellung der Reflexe als Amplitude, B-Modus: Aneinanderreihung mehrerer Schallquellen.

1.3 Technische Grundlagen

7

Abb. 1.10 Darstellung verschiedener Schallköpfe: Linearscanner: parallele Aneinanderreihung der piezoelektrischen Elemente, Konvexscanner: Schallfeld konvex angeordnet, dadurch gute Nahfelddarstellung mit übersichtlicher Eindringtiefe, Sektorscanner: großer Bildausschnitt mit hoher Eindringtiefe, jedoch schlechter Auflösung und verzerrtem Bild.

➥ Konvexscanner: Durch die Architektur des Schallkopfes liegt eine gefächerte Ausbreitung der Impulse vor. Das Haupteinsatzgebiet von Konvexscannern ist die abdominelle Ultraschalldiagnostik. ➥ Sektorscanner: Der Sektorscanner ist durch radial/ punktuell ausgehende Impulsgebung und -empfang gekennzeichnet. Dies führt zu einem kleinen Bildausschnitt im Nahbereich und zu einem großen Ausschnitt im Fernbereich. Oberflächlich gelegene Strukturen sind dadurch schlechter zu beurteilen. Die Verarbeitung der empfangenen Signale gilt es ebenfalls zu optimieren. Einerseits kann der Empfang insgesamt verstärkt werden (gain), andererseits besteht auch die Möglichkeit, zwischen den einzelnen Signalen eine Art Kontrastverstärkung zu variieren (postprocessing). Die Auflösung bezeichnet den kleinstmöglich darstellbaren Abstand zweier Objekte. Dabei unterscheidet man zwei Möglichkeiten: ➥ Axiale Auflösung (Abb 1.11): Sie liegt in Richtung der Schallausbreitung und wird durch die verwendete Frequenz bestimmt. ➥ Laterale Auflösung (Abb 1.12): Sie wird bestimmt von der Form des Schallfeldes und ist quer zur Ausbreitungsrichtung angeordnet. Die laterale Auflösung bestimmt, ob von zwei nebeneinander gelegenen Punkten zwei eigene Reflexe registriert werden oder ob diese auf dem Monitor in eine verschwommene Struktur zusammenschmelzen.

Abb. 1.11 Schematische Darstellung der „Schallkeule“ bei axialer Auflösung: Die axiale Auflösung zweier in Längsrichtung positionierter Punkte ist abhängig von der angewandten Wellenlänge und berechnet sich anhand der Formel: Schallgeschwindigkeit v dividiert durch angewandte Frequenz. Bei einer Schallfrequenz von 1 MHz und einer mittleren Schallgeschwindigkeit im Gewebe von 1540 m/s beträgt die axiale Auflösung 0,145 mm.

Prinzipiell ist die axiale Auflösung um den Faktor 2–3 besser als die laterale Auflösung. Die Schallebene, die der Schallkopf in das Gewebe aussendet, wird in zwei Bereiche unterteilt, in ein Nahfeld und in einem Fernbereich. Das Nahfeld ist gekennzeichnet durch eine noch starke Variation der Schallwellenintensität. Im Fernbereich divergieren die Wellen jedoch erheblich voneinander. Die Ausprägung dieser Eigenschaften ist stark abhängig von der Konfiguration und Krümmung des Schallkopfes. Abb. 1.12 Schematische Darstellung der „Schallkeule“ bei lateraler Auflösung: Die Ausdehnung des Schalls im Gewebe ist nicht in einer Ebene zu betrachten, sondern dreidimensional auch in seitlicher Richtung. Je nach Wellenart und Schallkopf entstehen typische Konfigurationen dieser Schallausbreitung. Im Fokusbereich ist die laterale Auflösung dabei am günstigsten und beträgt bei 1 MHz ca. 0,5 mm.

1 Grundlagen der Sonografie

8

1.4

Spezielle technische Anforderungen in der Anästhesiologie

Im Allgemeinen sind in der Anästhesiologie für die meisten Anwendungsgebiete folgende Einstellungen des Ultraschalls und technischen Anforderungen sinnvoll: ➥ Sonden: Linearsonden, ➥ Frequenzen: 5–10 MHz, ➥ Modus: B-Mode.

Die Eindringtiefe der angewandten Wellen ist abhängig von der Wellenlänge. Je hochfrequenter der Wellenbereich ist, desto besser ist die Auflösung der anatomischen Strukturen (Tab. 1.2). Die bessere Auflösung geht jedoch mit einer geringeren Eindringtiefe einher. Umgekehrt dringen niederfrequente Wellen tiefer in das jeweilige Gewebe ein, dies geht jedoch auf Kosten der Auflösung (Abb. 1.13). Der Anwender sollte sich stets vor Augen halten, dass es sich bei der Darstellung mit Hilfe des Ultraschalls um eine zweidimensionale Wiedergabe der Strukturen handelt. Anfangs ist man geneigt, in die Bilder zu viel „hineinzuinterpretieren“. Dies kann zu Trugschlüssen führen.

Tabelle 1.2 Beispiele von sonografisch untersuchbaren anatomischen Strukturen in Abhängigkeit von Schallfrequenz und Eindringtiefe Frequenz (MHz)

Eindringtiefe (cm) Anatomische Struktur

1,0

50

3,5

15

Leber, Herz, Niere

5,0

10

Gehirn

7,5

7

Prostata, Pankreas

10,0

5

Nerven, Gefäße

20,0

1,2

Auge, Haut

a

Abb. 1.13 Abhängigkeit der Eindringtiefe in das Gewebe in Relation zur angewandten Schallfrequenz. Je höher die gewählte Schallfrequenz, desto besser die Auflösung, desto geringer jedoch die Eindringtiefe. Je niedriger die Frequenz, desto schlechter die Auflösung, desto größer die Eindringtiefe.

b

Abb. 1.14 a, b Verschiedene Effekte, die bei einer sonografischen Darstellung auftreten können, am Beispiel einer Gefäßpunktion. a Ultraschallbild. b Erläuterung: Der Querschnitt einer Punktionsnadel lässt sich korrekt als rundliche Struktur darstellen. 1: Das Gewebe unterhalb der Punktionsnadel erscheint hyperechogen, da es während des Punktionsvorgangs komprimiert. 2: Durch die rückläufigen Reflexe entstehen zwischen den Gefäßwandabschnitten Echophänomene. 3: Hinter der Punktionsnadel können aufgrund des Schallschattens keine Reflexe registriert werden.

1.4 Spezielle technische Anforderungen in der Anästhesiologie

Ebenso können bei der Darstellung von Fremdkörpern – wie z. B. Punktionsnadeln – die Position, Lage und Eindringtiefe nicht korrekt verstanden werden. Wie viel Abstand vor bzw. hinter der Schallebene zum entsprechenden Fremdkörper besteht, muss korrekt detektiert und nicht nur vermutet werden (Abb. 1.14 a–b, 1.15 a–e u. 1.16 a–c). Eine mögliche Gefährdung durch die Anwendung des Ultraschalls im klinischen Alltag konnte bislang nicht nachgewiesen werden. Nach heutigem Kenntnisstand verursachen die üblicherweise angewandten Ultra-

schallwellen selbst keine Gewebsschädigungen. Ihre Schallenergie beläuft sich auf wenige Milliwatt. Je nach Gewebe treten die Abschwächungen in unterschiedlichem Ausmaß auf. Sie hängen vom Schwächungskoeffizienten ab, der eine konstante, gewebstypische Größe ist. So beläuft sich der Schwächungskoeffizient einer Schallwelle von 1 MHz in Knochengewebe auf ca. 1200 dB/m, in Wasser dagegen auf 0,22 dB/m. Dies erklärt auch wiederum das unterschiedliche gewebsspezifische Reflexionsvermögen.

a

b

c

d

e

9

Abb. 1.15 a–e Schematische Darstellung der Annäherung einer Punktionsnadel an die Schallebene mit gleichzeitiger Monitoreinblendung: a Auf dem Monitor ist keine Signalgebung zu erkennen, da die Punktionsebene und die Schallebene sich nicht treffen. b Eintritt der Punktionsnadel in die Schallebene. c Nach Eintritt der Punktionsnadel in die Schallebene kommt es zu einer Reflexion der Wellen, die als Signal am Monitor dargestellt wird. d Eine tiefere Lage der Punktionsnadel bewirkt keine Änderung des Signals. e Die Tiefe der Punktionsnadel in Relation zur Schallebene kann auf dem Monitor nicht erkannt werden (vgl. Abb. 1.15 c, d).

1 Grundlagen der Sonografie

10

a

b

b

Abb. 1.16 a–c Schematische Darstellung der Annäherung einer Punktionsnadel in der Schallebene mit gleichzeitiger Monitoreinblendung: a Die Punktionsnadel liegt außerhalb der Schallebene, so dass noch kein Signal registriert wird. b Eintritt der Punktionsnadel in die Schallebene. c Hier kann der Bewegungsablauf des Punktionsvorgangs sonografisch dargestellt werden.

1.5

Allgemeine Hinweise zur Durchführung der Ultraschalluntersuchung

Vor der Ultraschalluntersuchung sollten einige Punkte berücksichtigt werden, um die Effektivität des Verfahrens zu optimieren und vermeidbare Hindernisse schnell zu erkennen.

Optimierung der Lagerung Ein Höchstmaß an Optimierung der Lagerung sollte schon vorab gewährleistet werden. Dadurch lässt sich die Bildqualität in vielen Fällen erhöhen, andererseits wird dadurch vermieden, die Geduld des Patienten bei unbequemer Lagerung unnötig zu strapazieren.

Funktionsüberprüfung der Geräte Aufklärung des Patienten Es versteht sich von selbst, dass jede Maßnahme mit dem Patienten zuvor besprochen werden muss. Dabei kann einerseits eine adäquate Aufklärung erfolgen und anderseits in den meisten Fällen auch das Verständnis und Vertrauen des Patienten gewonnen werden.

Vor jeder Anwendung des Ultraschalls am Patienten sollten vorab Defekte oder unerwünschte Fehleinstellungen am Gerät ausgeschlossen werden. Auch sollten die Akkus auf ausreichende Ladung geprüft werden, um unnötige Unterbrechungen während der Sonografie zu vermeiden.

Haltung des Schallkopfes Inspektion der „Umgebung“ vor jeder Maßnahme Bevor irgendwelche Maßnahmen wie Punktionen, Katheteranlagen etc. unter sterilen Bedingungen durchgeführt werden, sollte stets zunächst eine sonografische Inspektion der Umgebung erfolgen, um möglichen überraschenden Befunden vorzubeugen. In der Regel werden die entsprechenden Strukturen sowohl in Querals auch in Längsrichtung untersucht (Abb. 1.17 a u. 1.17 b).

Der Schallkopf sollte in der Regel so aufgelegt werden, dass die entsprechenden Bilder seitengleich dargestellt werden. Das heißt, dass alles, was links bzw. rechts vom Untersucher an anatomischen Strukturen erscheint, auch als solches links bzw. rechts auf dem Bildschirm dargestellt werden muss (die üblichen radiologischen Konventionen werden dabei bewusst nicht eingehalten). Dadurch können Fehlinterpretationen vermieden werden. Gerade bei ultraschallgesteuerten Prozessen sind diese Bedingungen von größter Bedeutung, um

1.5 Allgemeine Hinweise zur Durchführung der Ultraschalluntersuchung

11

Abb. 1.17 a, b Vor jeder sonografisch gesteuerten Prozedur muss eine Inspektion der Umgebung erfolgen, möglichst in zwei Ebenen. Der Schallkopf wird dazu quer (a) und anschließend längs (b) zur anatomischen Struktur (hier Halsgefäße) positioniert.

Abb. 1.18 a, b Anordnung der „Einheiten“ Patient, Untersucher und Ultraschallgerät während einer ultraschallgesteuerten Untersuchung: Untersucher, Ultraschallgerät und Patient stehen in einem Dreieck zueinander, um ein Optimum an Information zu erhalten und eine etwaige Änderung der Geräteeinstellung durchführen zu können.

eine korrekte Orientierung zu erhalten. Bei speziellen Fragestellungen können jedoch Situationen aufkommen, in denen es sich anbietet, die entsprechenden Seiten zu vertauschen.

Positionierung von Patient, Untersucher und Ultraschallgerät Die Aufstellung des Gerätes sollte so gewählt werden, dass für Patient und Untersucher keine unnötigen Belastungen entstehen. Bislang hat man sich nur wenig Gedanken über die sinnvolle Position aller an einer Ultraschalluntersuchung beteiligten „Einheiten“ – Patient, Untersucher und Schallkopf bzw. Ultraschallgerät – gemacht. Gerade bei ultraschallgesteuerten Prozessen werden durch eine unüberlegte Position dieser „Einheiten“ erschwerte Bedingungen geschaffen, die die Erfolgswahrscheinlichkeit der jeweiligen Maßnahmen er-

heblich beeinträchtigen können. Deshalb sollte immer ein Optimum der Positionen erreicht werden. Bei Ultraschalluntersuchungen bildet die zu untersuchende Struktur mit dem Untersucher und dem Ultraschallgerät idealerweise ein Dreieck (Abb. 1.18 a u. 1.18 b). Auf diese Weise hat der Anwender sowohl einen freien Blick auf den Bildschirm als auch auf die zu untersuchende anatomische Struktur. Wird dieses Verhältnis missachtet, so kann die Blickebene gekreuzt bzw. unterbrochen werden durch Kabel, Arme des Untersuchers etc. Schlimmstenfalls muss der Anwender extreme Drehbewegungen vollführen und über seine eigene Schulter schauen, um die entsprechenden Einheiten (Schallkopf und Monitor) zu sehen und zu dirigieren. Dadurch kann es zu einer Verschiebung des Schallkopfes oder zu Einbußen hinsichtlich der Bildqualität kommen. Bei Anordnung der Komponenten in einem Dreieck sind dagegen eine korrekte und entspannte Gerätebedienung und Patientenuntersuchung möglich.

12

1 Grundlagen der Sonografie

Abb. 1.19 a, b Optimale Positionen von Patient, Untersucher und Ultraschallgerät bei einer ultraschallgesteuerten Punktion. In dieser Situation sind die drei Komponenten auf einer fiktiven Linie positioniert.

Abb. 1.20 Mobile Ultraschalleinheit, bestehend aus Ultraschallgerät und Aufbewahrungsmöglichkeit für die benötigten Verbrauchsmaterialien, wie z. B. Ultraschallgel und sterile Hüllen für den Schallkopf.

Bei einer ultraschallgesteuerten Prozedur, wie z. B. einer Punktion, verändern sich die oben genannten Anforderungen. Die erwähnten Einheiten sollten in diesem Falle nahezu eine Gerade bilden. Der Haltearm, der den Schallkopf steuert, und der Arm, der den ultraschallgesteuerten Prozess vollführt, liegen eng beieinander. In dieser Situation kann die oben beschriebene Positionierung in einem Dreieck zur Beeinträchtigung der Sicht

bzw. der Abläufe der durchzuführenden Prozesse führen, denn Punktion und sonografische Überwachung müssen simultan verlaufen. Dabei kann ein zu großer Wechsel der Blickrichtung als störend empfunden werden. Damit der Untersucher nahezu gleichzeitig Punktionsvorgang und Monitor im Auge behalten kann, sollten deshalb die drei oben erwähnten Einheiten hintereinander positioniert sein (Abb. 1.19 a u. 1.19 b). Der Punktionsvorgang kann grundsätzlich durch drei verschiedene Methoden unterstützt werden: ➥ Punktion mit zentral kanalisiertem Schallkopf: Im Schallkopf ist ein Kanal integriert, durch den die Punktionskanüle durchgeführt werden kann. Der Winkel lässt sich dabei variieren. ➥ Punktion mit lateral am Schallkopf angebrachten Kanal: Bei dieser Anordnung wird die Punktionsnadel seitlich der Schallebene eingeführt. Gelegentlich wird diese Punktionshilfe zur Anlage von zentalvenösen Kathetern benutzt. ➥ „Freihandpunktion“: Diese Form wird in der Anästhesie am häufigsten benutzt. Hierbei liegen keinerlei Vorrichtungen zur Arretierung der Punktionsnadel vor, sondern diese wird lediglich durch die Hand des Anwenders geführt und gehalten. Dieser Vorgang bietet den Vorteil, dass während der Punktion Richtung und Winkel so verändert werden können, dass eine Korrektur jederzeit möglich ist. Bewegung als solche ist in der Sonografie ein elementarer Bestandteil bei der Diagnose. Sie ist entweder iatrogen verursacht (Punktionsvorgänge, Injektionen, Platzierung von Fremdmaterialien etc.), oder aber auch durch körpereigene Vorgänge bedingt (Magen-DarmPeristaltik, Atemverschieblichkeit, Pulsationen, Muskelbewegungen etc.). All dies verändert die Darstellung und kann die Interpretationen von Ultraschallbildern gelegentlich erschweren. Die Ultraschalleinheit (Abb. 1.20) sollte einige wenige Voraussetzungen erfüllen, um längerfristig ein sinnvolles Arbeiten zu ermöglichen:

1.7 Artefakte

➥ Mobilität: Das Ultraschallgerät sollte mobil einsetzbar sein. Aus diesem Grunde sollten vor der Anschaffung eines Gerätes hinsichtlich Gewicht, Transportmöglichkeit und Robustheit überprüft werden. ➥ Vorrat an Verbrauchsmaterialien: Mit dem Ultraschallgerät sollten all die Utensilien mitgeführt werden (Ultraschallgel, sterile Umhüllungen für den Schallkopf etc.), die man für die Untersuchung braucht, da sie nicht an jedem Arbeitsplatz vorrätig sein können. ➥ Verfügbarkeit: Das Ultraschallgerät sollte möglichst zentral postiert sein, um seine Verfügbarkeit jederzeit zu gewährleisten.

1.6

Sterilität

Wie bei allen medizinischen Maßnahmen ist auch bei ultraschallgesteuerten Prozessen kein Kompromiss hinsichtlich der Sterilität zu tolerieren. Hat man sich nach einer orientierenden sonografischen Untersuchung für eine ultraschallgesteuerte Maßnahme entschieden, so gilt es den Schallkopf so zu präparieren, dass das Infektionsrisiko so gering wie möglich ist. Es gibt viele Möglichkeiten, um den Schallkopf steril zu halten. So kön-

13

nen speziell gefertigte Hüllen verwendet, aber auch sterile Handschuhe benutzt werden (Abb. 1.21 a u. 1.21 b). Jeder Anwender sollte jedoch zuvor „in vitro“ die optimale Bildgebung testen, um für sich die besten Bedingungen herauszufinden. Als steriles Kontaktgel können speziell hergestellte Produkte eingesetzt werden, oder aber auch sterile Gleitmittel aus anderen Bereichen der Medizin. Für eine Vielzahl von Fragestellungen besteht die Möglichkeit der intraoperativen Anwendung des Ultraschalls. Zu diesem Zweck muss der Schallkopf zusammen mit dem zuführenden Kabel steril verpackt werden (Abb. 1.22). So können neben der sonografischen Darstellung verschiedener anatomischer Strukturen intraoperativ auch Zielorgane ultraschallgesteuert punktiert werden.

1.7

Artefakte

Die Wiedergabe von Bildern während der Untersuchung unterliegt starken Einflussmöglichkeiten, deren Kenntnis wichtig ist zur sicheren und korrekten Interpretation der entsprechenden Befunde. Grundsätzlich werden durch verschiedene Einwirkungen Veränderungen her-

Abb. 1.21 a, b Beispiel für die sterile Umhüllung eines Schallkopfes mit Hilfe eines sterilen Handschuhs, in den zuvor Ultraschallgel gefüllt wurde, zum Einsatz für Gefäßpunktionen und Nervenblockaden.

14

1 Grundlagen der Sonografie

1.8

Abb. 1.22 Sterile Umhüllung von Schallkopf und Kabel für den intraoperativen Einsatz.

Es bietet sich an, Befunde zu dokumentieren und zu archivieren. Sowohl aus juristischen Gründen als auch aus Gründen der Weiterbildung sollte die Möglichkeit der Bilddokumentation wahrgenommen werden. Die älteste Verfahrensweise ist die Dokumentation anhand des sofortigen Ausdruckes des entsprechenden Befundes. Eine weitere Möglichkeit ist die Sammlung und Archivierung der Befunde in entsprechenden EDVgestützten Programmen, die eine deutliche Erleichterung bieten hinsichtlich der weiteren Bearbeitung der Bilder. Sinnvollerweise sollte man sich bei der Dokumentation und Beschreibung von Befunden auf etablierte Termini, wie schallkopfnah, schallkopffern, lateral, medial, ulnar, radial etc. beschränken, da sonst eine zu hohe Irritation durch unübliche Beschreibungen resultiert.

1.9 vorgerufen, die die Existenz nicht vorhandener Strukturen suggerieren. Diesen so genannten Artefakten liegen verschiedenen Ursachen zu Grunde: ➥ Echophänomene (auch Reverberation genannt) entstehen an Grenzflächen, wobei die entsprechenden Wellen mehrfach reflektiert werden. ➥ Kometenschweifartefakte sind echointensive Bänder, die sich hinter unterschiedlichen Strukturen (Fremdkörper, Luftbläschen etc.) bilden können. ➥ Insuffizienter/gestörter Kontakt des Schallkopfes auf die entsprechende Oberfläche kann die unterschiedlichsten Effekte auslösen. Die Bilder können teilweise durch hypoechogene Zonen unterbrochen werden. ➥ Ablenkungsphänomene: Je nach dem Winkel, in dem die Schallwellen auf bestimmte anatomische Strukturen auftreffen, kann die Wiedergabe im BMode unterschiedlich ausfallen. So können sich unter anderem Sehnen und Nerven je nach Neigung des Schallkopfes teilweise hyperechogen, teilweise hypoechogen darstellen, so dass geringfügige, immer wiederkehrende Veränderungen des Winkels während der Untersuchung notwendig sind, um die optimalste Darstellung der entsprechenden Strukturen zu erreichen. ➥ Versehentliche falsche Geräteeinstellung, z. B. unkorrekte Wahl der erforderlichen Schallfrequenz oder auch Beschädigungen des Schallkopfes und demzufolge Aufnahmen von minderer Bildqualität.

Dokumentation

Weiterbildung

Ein großes Problem, mit dem man sich nach längerer Anwendung des Ultraschalls konfrontiert sieht, ist die Anleitung und Weiterbildung von Kolleginnen und Kollegen. Häufig werden über eine Vielzahl von „autodidaktischen“ Phasen die Kenntnisse und Erfahrungen mühsamst gesammelt, ohne eine entsprechende Anleitung und Korrekturmöglichkeit. Im Gegensatz dazu gibt es in anderen Disziplinen, wie in der Inneren Medizin oder Chirurgie, konkrete Vorgaben über Ausbildung, Kursbesuche und Anzahl von Ultraschalluntersuchungen. Zurzeit erscheint für die spezifischen Belange in der Anästhesiologie ein solches Vorgehen als überdimensioniert. Trotzdem sollten zumindest einige strukturierte Inhalte vermittelt werden, deren Modus natürlich von den konkreten Gegebenheiten in der jeweiligen Klinik abhängt. Aus diesem Grunde wurde auch in unserer Klinik ein Versuch gestartet, der hier als Vorschlag dafür erwähnt werden soll, wie sich die Sonografie in einer Anästhesiologischen Abteilung etablieren lassen könnte. Die ultraschallgesteuerten Prozesse beinhalten mehrere Komponenten, die aufeinander abgestimmt sein müssen: ➥ Visualisierung: Sichere Darstellung und Interpretation der gewünschten Strukturen. ➥ Punktion: Sichere Punktion von anatomischen Strukturen unter korrekter sonografischer Visualisierung. ➥ Applikation: Applikation von Lokalanästhetika nach sicherer Punktion von anatomischen Strukturen/ Räumen unter korrekter sonografischer Visualisierung.

1.9 Weiterbildung

15

Abb. 1.23 L.U.C.I.A.-Block I: Erlernen der Darstellung der relevanten anatomischen Strukturen.

Abb. 1.24 L.U.C.I.A.-Block II: Erlernen der Darstellung der Punktionsvorgänge und der relevanten anatomischen Strukturen. Auf dieser Darstellung ist der Punktionsschatten von der relevanten Struktur zu weit entfernt.

Abb. 1.25 L.U.C.I.A.-Block II: Erlernen der Darstellung der Punktionsvorgänge und der relevanten anatomischen Strukturen. Auf dieser Darstellung ist der Punktionsschatten korrekt an der relevanten Struktur projiziert.

Abb. 1.26 L.U.C.I.A.-Block III: Erlernen der Darstellung der Punktionsvorgänge sowie der relevanten anatomischen Strukturen und korrekter Applikation von Lokalanästhetika.

Diese drei Komponenten müssen sicher in der angegeben Reihenfolge erlernt werden (Abb. 1.23–1.27). Das so genannte „Ludwigsburger Ultraschall Certifikationsmodell für Interventionelle Prozesse in der Anästhesiologie“ (L.U.C.I.A.) beinhaltet diese Zielsetzungen mit folgenden konkreten Inhalten: ➥ standardisiertes Einlernen in die Technik des Ultraschalls, ➥ Erlernen von ultraschallgestützten Techniken, ➥ korrekter Umgang und Einweisung, ➥ sichere Interpretation der Bilder, ➥ korrekte Interpretation von Veränderungen während der Untersuchung, ➥ Fähigkeit zur Anleitung von Anfängern, ➥ Qualitätssicherung und -nachweis. In klar umschriebenen Schritten werden die einzelnen Inhalte vermittelt. Das L.U.C.I.A. umfasst drei Blöcke:

Abb. 1.27 Entwicklung des Ausbildungsgrades hinsichtlich der Sonografie in der Anästhesiologie unter dem L.U.C.I.A.Programm.

16

1 Grundlagen der Sonografie

Block 1: Visualisierung ➥ ➥ ➥ ➥

Geräteeinweisung, Umgang mit dem Schallkopf, Erlernen der Bildinterpretation, 10–20 selbstständig ausgeführte Inspektionen von Halsgefäßen.

Block 2: Punktion ➥ Einweisung in die Punktionstechnik, ➥ Einweisung in die sterile Handhabung des Schallkopfes, ➥ 3–5 ultraschallgesteuerte ZVK-Anlagen unter Anleitung, ➥ 30–50 selbstständig ausgeführte ultraschallgesteuerte ZVK-Anlagen,

Block 3: Applikation ➥ Einweisung in die Technik, ➥ 5 axilläre ultraschallgesteuerte Plexus-Blockaden unter Anleitung, ➥ 10–20 selbstständig ausgeführte axilläre ultraschallgesteuerte axilläre Plexus-Blockaden, alternativ: 5 ultraschallgesteuerte Blockaden des distalen N. ischiadicus unter Anleitung, ➥ 10–20 selbstständig ausgeführte ultraschallgesteuerte Blockaden des distalen N. ischiadicus. Integraler Bestandteil eines solchen Programms sind Workshops, in denen einerseits die theoretischen Grundlagen vermittelt und andererseits manuelle Fähigkeiten eintrainiert werden sollen. Dabei haben die Workshops folgende Inhalte: ➥ physikalische Grundlagen, ➥ technische Grundlagen, ➥ Umgang mit dem Ultraschall, ➥ hygienische Aspekte, ➥ Dokumentation, ➥ praktische Übungen, ➥ Punktion am Phantom. Für das Erlernen der Punktion großer Gefäße bietet sich die Vena jugularis interna an, da hier die anatomischen Strukturen meist klar und übersichtlich sind. Die sonografische Darstellung bereitet dem Anfänger – bei sachgemäßer Anleitung – keine größeren Schwierigkeiten und geht nicht mit einer erhöhten Belastung für den Patienten einher. Ist die Technik der ultraschallgesteuerten Punktion großer Gefäße – z. B. im Zusammenhang zur ZVK-Anlage – sicher erlernt, gilt dies als Grundlage zum Erlernen der ultraschallgesteuerten Regionalanästhesiologie. In unserer Klinik hat sich für das Erlernen von ultraschallgesteuerten peripheren Blockaden der axilläre

Plexus brachialis bewährt, da diese Blockaden sehr häufig vorgenommen werden und die Strukturen einfach erkannt und interpretiert werden können. In der Regel sollten die verschiedenen ultraschallgesteuerten Blockadetechniken peripherer Nerven nach einer fest vorgegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Folgende Reihenfolge hat sich dabei bewährt: ➥ axillärer Plexus–brachialis-Block, ➥ distaler Ischiadicus-Block, ➥ Nervus–femoralis-Block, ➥ Interskalenärer Block. Diese Reihenfolge ist bedingt durch die zunehmende Schwierigkeit der Sichtung der anatomischen Verhältnisse, die jeweils die Erfahrungen und Kenntnisse von den vorhergehenden ultraschallgesteuerten Prozeduren voraussetzen. Es ist ungünstig, sich anfangs z. B. mit der ultraschallgeteuerten Anlage eines interskalenären Blocks auseinanderzusetzen, da sich hier zu viele verschiedene anatomische Strukturen mit unterschiedlichsten Reflexmustern auf engstem Raum befinden. Die Interpretation dieser Bilder würde den Anfänger gänzlich überfordern oder gar demotivieren.

1.10

Kostenanalyse

Die Kostenanalyse spielt eine wichtige Rolle bei der Planung und Anwendung der Sonografie. Von den Verantwortlichen sollte eine Reihe von Überlegungen berücksichtigt werden: Auf der einen Seite stehen die Investitionskosten, die je nach Konfiguration und Wunsch unterschiedlich hoch ausfallen können. Derzeit liegt der Grundpreis eines mobilen Ultraschallgerätes – speziell für die Anwendungen in der Anästhesiologie und Intensivmedizin – in einem Bereich von über 15 000 €. Bei einer Kostenanalyse müssen den Anschaffungskosten die Einsparmöglichkeiten gegenübergestellt werden, die durch die Anwendung des Ultraschalls erzielt werden können. Diese sind unterschiedlicher Natur und müssen im Detail erörtert werden. So haben laut Hind et al. 1000 Anlagen eines zentralvenösen Katheters – was der ungefähren Größenordnung in einem Haus der Maximalversorgung pro Jahr entspricht – ein Einsparpotenzial von ca. 3000 €. Dies resultiert aus den errechneten Komplikationen, die durch die Sonografie vermieden werden können, der eingesparten Zeit aufgrund der Beschleunigung der entsprechenden Prozesse und der Verringerung der Materialkosten infolge der Reduktion von Fehlpunktionen. Ähnliche Ergebnisse wurden für die Anwendung der Sonografie bei der Nervenblockade ermittelt. So konnten Sandhu et al. eine ebenfalls erhebliche Kostenreduktion, bedingt durch die Beschleunigung von Prozessen sowie die Minderung von Komplikationen und inkompletten Blockaden, feststellen. Weiterhin ist zu bedenken, dass bei der ultraschallgesteuerten Regionalanästhesie keine speziell beschichte-

1.11 Sonografische Darstellung anatomischer Strukturen

ten Punktionsnadeln notwendig sind. Die Differenz allein für die Materialkosten beträgt dadurch etwa 5 € pro Punktion. Werden die erhöhten Erfolgsraten, die schnelleren Anschlagszeiten etc. in die Rechnung mit einbezogen, kann in einer Klinik der Maximalversorgung mit ca. 500–1000 peripheren Nervenblockaden pro Jahr ein Einsparvolumen von mindestens 2000 € veranschlagt werden. Die daraus resultierende Gesamtanalyse kann somit zu dem Ergebnis kommen, dass sich die Anschaffungskosten für die Sonografie in einem Haus mit der entsprechenden Größe innerhalb eines Zeitraumes von ungefähr 3–5 Jahren amortisiert haben. Man sollte sich im Klaren darüber sein, dass die Sonografie eines der effizientesten bildgebenden Verfahren ist mit der günstigsten Kosten-Nutzen-Relation. Zudem sollte bedacht werden, dass persönliche Erfahrung und Kenntnisse dieses Verhältnis maßgeblich beeinflussen. Aus diesem Grunde ist jeder Anwender dazu angehalten, seine persönliche „Software“ für die Interpretation sonografischer Bilder durch regelmäßiges Training und Schulung stets „up–to–date“ zu halten.

1.11

Sonografische Darstellung anatomischer Strukturen

Die Ultraschalluntersuchung ist – nach den oben beschriebenen Vorbereitungen – sorgfältig durchzuführen. Verschiedenste Strukturen mit unterschiedlichstem Reflexverhalten können eng beieinander liegen. Das unterschiedliche Verhalten der Wellen in Geweben mit verschiedenen anatomischen Strukturen kann eine Vielzahl von Variationen der sonografischen Darstellungen nach sich ziehen.

Sonografische Darstellung von Muskulatur Auch wenn im Rahmen der ultraschallgesteuerten Prozesse in der Anästhesiologie und Intensivmedizin die Skelettmuskulatur nicht als Zielobjekt zu betrachten ist, sollte man wissen, anhand welcher Charakteristika sie zu erkennen ist, da Gefäße und Nerven von einer Reihe muskulärer Strukturen umgeben sind: Die entspannte Muskulatur ist größtenteils hypoechogen, und wird – je nach Schallkopfposition – von feinen längsverlaufenden Reflexen bzw. Pünktchen durchzogen. Meist entsteht dabei der Eindruck eines streifigen, fiederigen fischgräteartigen Musters. Oftmals sind Faszien der Muskulatur als helle, dünne Strukturen als Abgrenzung zu weiteren benachbarten anatomischen Strukturen zu erkennen.

17

Sonografische Darstellung von Sehnen Sehnen sind sonografisch als echoreiche Struktur darstellbar. Im Längsschnitt lassen sich fibrillenartige Binnenechos ausmachen. In Querrichtung kann ein punktiertes Muster abgebildet werden. Sie werden oftmals mit Nerven verwechselt, da diese ein ähnliches Reflexverhalten aufweisen. Dies unterstreicht die Bedeutung einer genauen anatomischen Vorstellung und einer richtigen Interpretation der sonografischen Abbildungen.

Sonografische Darstellung von Gefäßen Die für den Ultraschall relevanten Gefäße sind relativ einfach darzustellen. In der Regel können echoreiche Strukturen als Gefäßwand identifiziert werden, intravasal imponiert das Gefäßlumen als hypoechogene Zone. Venen lassen sich im Gegensatz zu den arteriellen Gefäßen relativ leicht komprimieren.

Sonografische Darstellung von Nerven Wie oben bei der Beschreibung der Sehnen erwähnt, kann das Gesamtbild eines Nervs im Längsschnitt als hyperechogene Struktur beschrieben werden, die aber mit feinblasigen hypoechogenen Elementen durchsetzt ist. Diese gelten als die eigentlichen Nervenbahnen, die vom jeweiligen Perineurium und Fett umgeben sind. Die Schwierigkeit einer sicheren sonografischen Detektion nervaler Strukturen besteht auch in dem unterschiedlichen Reflexionsverhalten der einzelnen Nerven. Im entsprechenden Kapitel wird noch ausführlicher darauf eingegangen. Die Gesamtheit der Einflüsse der verschiedenen Gewebearten muss letztendlich bei der Interpretation von sonografischen Abbildungen beachtet werden. So können tiefer liegende Strukturen durch darüber liegende, stark absorbierende Schichten wesentlich in ihrer bildlichen Darstellung beeinträchtigt werden.

18

1.12

1 Grundlagen der Sonografie

Literatur

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19

2

Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

2.1

Allgemeines

Die Punktion großer Gefäße gehört zu den elementaren und häufigsten Tätigkeiten von Anästhesisten und Intensivmedizinern. Diese Fähigkeiten werden in der Regel bereits zu Beginn der Weiterbildung vermittelt. Jedoch macht man schon in dieser Phase die Erfahrung, dass die erfolgreiche Punktion großer Gefäße durch verschiedene Einflüsse limitiert sein kann. Als Gründe werden in der Literatur anatomische Variationen, niedriger Füllungszustand, Vorpunktionen etc. genannt. Gerade in diesem Zusammenhang wird von verschiedener Seite die Unterstützung mittels der Sonografie gefordert. Außerdem ist eine Vielzahl von nicht seltenen und schweren Komplikationsmöglichkeiten bekannt (z. B. Hämatome, Chylothorax, Pneumothorax, arterielle Punktion, Nervenirritationen etc.), die es zu umgehen gilt. Gerade der Einsatz von Ultraschall kann wesentlich dazu beitragen, diese Komplikationen zu vermeiden. Die sonografische Darstellung großer Gefäße bietet sich an, um sich als Anfänger mit der Methode der Ultraschalltechnik im Rahmen der Anästhesiologie vertraut zu machen. Sonografisch betrachtet, ist ein Gefäß aus zwei gänzlich verschiedenen Strukturen aufgebaut: Zum einen aus dem mit Blut gefüllten Gefäßlumen, das sich in der Regel hypoechogen darstellt. Diese ausgeprägte Hypoechogenität ist durch die verhältnismäßig geringe Impedanz des Blutes zu erklären. Im Gegensatz dazu ist die Gefäßwand eine äußerst hyperechogene Struktur. Durch die zwei verschiedenen Medien, die durch einen äußerst großen Impedanzunterschied gekennzeichnet sind, entsteht ein hohes Maß an Reflexion. Dies kann so weit führen, dass es innerhalb des Gefäßlumens zu „Echophänomenen“ kommen kann. Zu beachten ist auch, dass im Gefäßlumen anatomische Strukturen vorliegen können, wie Klappen, Thromben etc. Diese gilt es sicher zu detektieren und möglichst in zwei Ebenen darzustellen. Sehr häufig lassen sich – vor allem in den Extremitätenvenen – thrombotische Veränderungen nachweisen. Diese können einen erheblichen Einfluss auf den Punktionsvorgang haben, so dass die Kriterien zum Nachweis von Thromben auch für den Anästhesisten geläufig sein sollten; im Einzelnen sind das:

➥ mangelnde Kompressionsmöglichkeit, ➥ Zunahme des Gefäßdiameters, ➥ fehlende Zeichen im Doppler-Ultraschall. Auch bei der Ultraschalluntersuchung von Gefäßen gilt es, zuerst eine sonografische Vorinspektion durchzuführen, um eine gute anatomische Vorstellung von den relevanten Arealen zu bekommen. Weiterhin können auch eventuelle pathologische Befunde gesichtet werden, die mitunter entsprechende Konsequenzen nach sich ziehen können. So können wandständige Thromben, kollabierte Venen bei Dehydratation, anatomische Variationen etc. häufig sonografisch gesichtet werden. In der Regel dient die sonografische Darstellung großer Gefäße in der Anästhesiologie hauptsächlich zur Anlage zentralvenöser Katheter. Weiterhin können arterielle Gefäße punktiert werden zur invasiven Blutdruckmessung. Bei all diesen Indikationen für die sonografische Punktion kann eine Aussage getroffen werden über den Verlauf der zu punktierenden Gefäße und sogar über die Möglichkeit bzw. Unmöglichkeit einer Punktion. In einer Vielzahl von Untersuchungen konnten für die verschiedensten Gefäße erhebliche anatomische Variationen festgestellt werden. Am gründlichsten untersucht wurde in diesem Zusammenhang die Lagevariabilität der V. jugularis interna in Beziehung zur Arteria carotis communis. Dabei stellte sich heraus, dass in bis zu 10 % der Patienten die V. jugularis interna ventral bzw. medial der Arterie positioniert war (Abb. 2.1 a–c). Dies hat natürlich einen erheblichen Einfluss auf die Erfolgsrate der Landmarken–orientierten Punktion. Neben den anatomisch vorgegebenen Veränderungen spielen auch Einflüsse wie Operationen im Halsbereich, Radiatio, Adipositas etc. für die Punktion der jeweiligen Gefäße eine große Rolle. Die üblicherweise genutzten Landmarken sind in solchen Situationen entweder verschoben oder sie liegen – im schlimmsten Fall – gar nicht vor, so dass nur mit Hilfe der Sonografie punktiert werden kann. In der Literatur werden sowohl die so genannte „real–time“- als auch die „site–by–rite“-Methode beschrieben. Die während des Punktionsvorganges beibehaltene sonografische Darstellung („real time“) ist die

20

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

a

b

Abb. 2.1 a–c Darstellung der Halsgefäße in Querrichtung. A: A. carotis communis, VJI: Vena jugularis interna. a Die VJI ist normalerweise lateral der A. carotis communis positioniert. b Anatomische Variante mit Positionierung der VJI medial der A.carotis communis. c Anatomische Variante mit Positionierung der VJI ventral der A.carotis communis.

c

am besten untersuchte Methode. Bei diesem Verfahren lassen sich Punktionsvorgang und Verhalten der anatomischen Strukturen zeitnah beobachten und untersuchen. Dies erfordert eine sichere Darstellung der gewünschten Zielorgane und gleichzeitig eine korrekte Abbildung der Punktionsnadel. Von der Industrie werden teilweise Punktionshilfen angeboten, mit denen die jeweiligen Punktionsnadeln in einem definierten Winkel am Schallkopf entlang geführt werden können. Die Veränderung der Winkel zwischen Punktionsebene und Schallebene ist dadurch erheblich eingeschränkt. Letztendlich kann aber die Punktionshilfe bei sicherer Handhabung des Schallkopfes als entbehrlich für den Routinebetrieb betrachtet und speziellen Fragestellungen bzw. Situationen vorbehalten werden. Bei der „site–by–rite“-Methode wird nach einer sonografischen Voruntersuchung der Gefäßverlauf auf der Haut markiert. Während des Punktionsvorganges selbst

wird der Ultraschall nicht genutzt, als Orientierung dient die Markierung. Die Wertigkeit dieser Vorgehensweise ist sicherlich eingeschränkt und die Methode liefert vergleichsweise nur wenige Informationen. Insgesamt empfiehlt es sich, bei der ultraschallgesteuerten Punktion von Gefäßen nach einer vorab definierten und eingeübten Weise vorzugehen. Folgende Verfahrensweise hat sich auch hier bewährt: ➥ Aufklärung des Patienten: Die rechtzeitige Ankündigung der durchzuführenden Maßnahmen stellt ein erhebliches Maß an Vertrauen seitens des Patienten her und versteht sich natürlich von selbst. ➥ Inspektion vor jeder Maßnahme: Auch bei der Gefäßpunktion sollte vorab eine sonografische Inspektion durchgeführt werden. Diese belastet den Patienten nicht, erlaubt aber einen großen Informationsgewinn, insbesondere eine grundsätzliche Aussage darüber, ob die Punktion überhaupt möglich ist.

2.3 Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße

➥ Optimierung der Lagerung: Gerade bei der Punktion von Gefäßen ist auf die entsprechende Lagerung zu achten, da es hier zu einer wesentlichen Beeinflussung der Diameter der zu punktierenden Gefäße kommen kann.

2.2

Ultraschallgesteuerte Annäherung an Gefäße

Vor jeder Punktion sollten die entsprechenden Gefäße auf jeden Fall in sowohl in der längs als auch in der quer verlaufenden Ebene dargestellt werden, um die bestmögliche Information über die Gefäßverläufe zu erhalten. Während der Punktion sind beide Modi möglich. Nach Festlegung des Punktionsortes wird der Winkel ermittelt, in dem der Schallkopf gehalten werden muss, um die optimalste Gefäßdarstellung zu erhalten. Erst wenn dieser Winkel sicher gehalten wird, darf mit dem Punktieren begonnen werden. Keinesfalls sollte der Punktionsvorgang vor der sonografischen Untersuchung einsetzen. Der Winkel der Punktionsnadel sollte bei der Penetration der Haut so gewählt werden, dass sich die Nadel gleichzeitig mit dem zu punktierenden Gefäß abbilden lässt. Nur dann kann der gesamte Punktionsvorgang sonografisch verfolgt und ggf. korrigiert werden. In Längsrichtung besteht die Möglichkeit, die Gesamtlänge der Punktionsnadel darzustellen (vgl. Abb. 1.16 a–c). Dabei erfordert es einige Übung, die Punktionsnadel genau in der Schallebene zu halten und während des Punktionsvorgangs nicht davon abzuweichen. Die Darstellung der Gefäße in Querrichtung hat den Vorteil, dass der Punktionsvorgang leichter durchzuführen ist und man die anderen Strukturen, die zu umgehen sind, wie die arteriellen Gefäße, noch im Blickfeld hat. Des Weiteren können die Erfahrungen aus diesem Modus auch auf die ultraschallgesteuerte Regionalanästhesie übertragen werden. Zu beachten ist jedoch, dass sich

a

21

die Einschätzung der Lokalisation der Spitze der Punktionsnadel für den Anfänger oftmals als schwierig erweist. Trotzdem hat sich dieser Modus bislang in der Literatur durchgesetzt, ohne jedoch den Anspruch auf eine sichere „Evidence“-basierte Überlegenheit erheben zu können. Der Ablauf der ultraschallgesteuerten Punktion von Gefäßen gestaltet sich je nach Punktionsort und den anatomischen Gegebenheiten unterschiedlich (s. u.). Insgesamt gesehen bietet dieses Verfahren folgende Vorteile: ➥ schnellere Durchführung, ➥ Minimierung von Komplikationen, ➥ Reduktion von Kosten, ➥ unabhängig von anatomischen Verhältnissen, ➥ Visualisierung der Punktion, ➥ Vorhersagbarkeit über Punktionsmöglichkeit bzw. -unmöglichkeit, ➥ Detektion pathologischer Befunde, ➥ kein hoher Aufwand hinsichtlich der Einarbeitung. Den Vorteilen stehen folgende Nachteile gegenüber: ➥ Anschaffungskosten, ➥ mehr Materialien, ➥ regelmäßiges Training.

2.3

Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße

2.3.1

Vena jugularis interna (VJI)

Von allen großen Gefäßen ist die VJI der am meisten untersuchte Punktionsort für die ultraschallgesteuerte ZVK-Anlage. Eine Vielzahl von Studien belegt eindeutig den Benefit der Sonografie. So können mit Hilfe des Ultraschalls sowohl die Komplikationsraten und die benötigte Zeit für die jeweilige Punktionen reduziert als auch die Trefferquote signifikant gesteigert werden. Exem-

b

Abb. 2.2 a Inspektion der Halsgefäße in Querrichtung mit entsprechendem sonografischen Befund. b Inspektion der Halsgefäße in Längsrichtung mit entsprechendem sonografischen Befund.

22

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

Abb. 2.3 a Verhalten der Halsgefäße vor Kompression.

Abb. 2.3 b Verhalten der Halsgefäße nach Kompression. Es zeigt sich eine deutliche Lumenvermiderung der Vene ohne Beeinflussung der Arterie.

plarisch für alle großen Gefäße soll am Beispiel der VJI die Vorgehensweise bei der Punktion detailliert beschrieben werden. Bei der vorab durchgeführten Inspektion geht man folgendermaßen vor: ➥ Schallkopf sagittal des Venenverlaufes halten. ➥ Schallkopf entlang des Venenverlaufs gleiten lassen und auf mögliche pathologische Befunde achten (Abb. 2.2 a). ➥ Schallkopf vorsichtig um 90° drehen und den Längsverlauf der VJI darstellen (Abb. 2.2 b). ➥ Kompression auf die VJI ausüben, um eventuelle intravasale Strukturen zu detektieren (Abb. 2.3 a, b).

tensivmediziner sollte zentralvenöse Punktionen auch ohne Ultraschallgerät durchführen können. Dem Beharren auf der „blinden“ Punktionstechnik im Falle des Nichterfolgs sind jedoch für VJI deutliche Grenzen gesetzt: insbesondere Kinder, Patienten mit Gerinnungsstörungen und anatomischen Abweichungen.“ Wir persönlich stehen auf dem Standpunkt, dass vor jeder Punktion zumindest eine sonografische Inspektion durchgeführt werden sollte. Dabei kann ein vorab festgelegter Entscheidungsbaum hilfreich sein (Abb. 2.4). In folgenden Situationen sollte jedoch auf jeden Fall auf die Sonografie zurückgegriffen werden: ➥ erfolglose Probepunktion, ➥ bei konventioneller Punktion, die länger als 3 Minuten dauert, ➥ bei erschwerter Punktion in der Anamnese, ➥ bei Patienten, die eine Kopftieflage nicht tolerieren, ➥ bei anatomischen Abweichungen und fehlenden Landmarken (z. B. Hautemphysem, M. Bechterew, kurzer Hals, Struma), ➥ bei dehydrierten Patienten, ➥ Voroperationen im Halsbereich, ➥ Säuglinge, Kinder.

Bei klaren Verhältnissen, in denen die VJI groß und gut gefüllt erscheint und lateral der Arteria carotis positioniert ist, reicht es in der Regel aus, sich an einer Markierung an der Haut zu orientieren („site-by-rite“). Die sicherste Verfahrensweise ist natürlich die Punktion unter sonografischer Kontrolle („real-time“). Dabei kann der Schallkopf unter sterilen Bedingungen, d. h. unter Verwendung eines sterilen Ultraschall-Gels, gehalten werden. Anhand der Kompression des Gewebes und des Schattens der Punktionsnadel lässt sich diese kontrolliert zum gewünschten Ort vorführen. Eine häufig gestellte Frage ist, ob grundsätzlich jede Punktion der VJI sonografisch gestützt durchgeführt werden sollte. Einerseits sollte jeder Anästhesist die Landmarken–orientierte Punktion beherrschen, anderseits werden häufig Zufallsbefunde ermittelt, die eine Reihe von Konsequenzen haben können. Braß et al. (2001) meinen dazu: „Die Forderung, zentralvenöse Punktionen immer mit Unterstützung durch bildgebende Ultraschallgeräte durchzuführen, erscheint unnötig und nicht realisierbar. Jeder Anästhesist und In-

Indikationen: ➥ Anlegen von zentralvenösen Kathetern, ➥ juguläre Sättigung, ➥ Kopftieflage nicht durchführbar (z. B. bei SchädelHirn-Trauma).

2.3 Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße

23

Abb. 2.4 Entscheidungsbaum als mögliche Hilfe bei der Anwendung des Ultraschalls zur ZVK-Anlage: – Bei anatomischer Aberration grundsätzlich sonografische Vorinspektion. – Bei normaler Anatomie wird beim wachen Patienten auf den Ultraschall zurückgegriffen. – Beim narkotisierten Patienten mit normaler Anatomie werden 2–3 Landmarken–orientierte Punktionsversuche durchgeführt. – Bei Erfolglosigkeit wird auch hier auf den Ultraschall zurückgegriffen.

Anatomische Orientierung:

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise:

➥ wenn möglich Kopftieflage (Abb. 2.5a, b), ➥ diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, ➥ Schallkopf auf Kehlkopfhöhe positionieren in Horizontalebene, ➥ anschließend Rotation des Schallkopfes um 90° zur Inspektion.

Siehe Ausführungen oben sowie Abb. 2.6 bis 2.20.

Sonografische Orientierung: ➥ ➥ ➥ ➥

M. sternocleidomastoideus, A. carotis communis, V. jugularis interna, M. scalenus anterior.

Abb. 2.5 a Verhalten der VJI (längs) vor Kopftieflage.

2.3.2

Vena subclavia

In einer Reihe von Untersuchungen konnten auch für die V. subclavia – was die ultraschallgesteuerte ZVK-Anlage betrifft – ähnliche Ergebnisse festgestellt werden wie bei der V. jugularis interna. Einschränkend wirken jedoch der ungünstige Punktionswinkel und die Nähe knöcherner Strukturen, die die Bildqualität deutlich beeinträchtigen können. Der überragende Vorteil der Sonografie liegt – neben der Gefäßdarstellung – in der Möglichkeit der Darstellung der Pleura. Dadurch kann in

Abbb. 2.5 b Verhalten der VJI (längs) nach Kopftieflage: Es stellt sich eine deutliche Zunahme des venösen Diameters dar.

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

24

a

b

c

a

b

Abb. 2.6 a–c Serielle Darstellung einer ZVK-Anlage unter sterilen Kautelen. a Applikation von Lokalanästhetikum. b Annäherung der Punktionsnadel an die VJI unter ausschließlich sonografischer Steuerung. c Erfolgreiche Punktion der VJI ohne Palpation.

c

Abb. 2.7 a–c Serielle Darstellung einer ultraschallgesteuerten Punktion der VJI ohne korrekte Wiedergabe der Punktionsnadel. Die Abbildungsfolge lässt lediglich eine Kompression der anatomischen Strukturen erkennen.

2.3 Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße

25

a

b

c

d

e

Abb. 2.8 a–e Serielle Darstellung des Schattens der Punktionsnadel (N) während einer erfolgreichen Punktion der VJI. a Ausgangsbefund. b Schatten der Punktionsnadel im M. sternocleidomastoideus. c Schatten der Punktionsnadel im M. sternocleidomastoideus; beginnende Kompression der VJI. d Schatten der Punktionsnadel kurz vor Durchtritt durch die Gefäßwand. e Erfolgreiche Punktion der VJI.

26

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

a b c Abb. 2.9 a–c Serielle Darstellung einer ultraschallgesteuerten Punktion der VJI. Die VJI ist in diesem Fall ventral der A. carotis positioniert. Eine landmarkenorientierte Punktion wäre in diesem Falle wenig erfolgreich.

a

b

Abb. 2.10 a, b Die sonografische Darstellung einer Punktionsnadel (N) und eines Mandrins (M) in der VJI nach erfolgreicher Punktion lässt das hohe Auflösungsvermögen des Ultraschalls (10 MHz) erkennen.

Abb. 2.11 Längsdarstellung einer VJI mit liegendem zentralvenösem Katheter (ZVK) und mit noch darin befindlichem Mandrin; beachte die Echophänomene unterhalb des ZVK, die keiner anatomischen Struktur zuzuordnen sind.

Abb. 2.12 Zufallsbefund: Kleiner wandständiger Thrombus in der VJI bei Z. n. ZVK-Anlage; Darstellung in Längsrichtung. Dieser Befund birgt keine Beeinträchtigung für eine erneute ZVK-Anlage.

2.3 Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße

27

Abb. 2.13 ZVK-Anlage nicht möglich wegen eines wandständigen Thrombus (T) in der VJI; Darstellung in Querrichtung. Es liegt eine ca. 50 %ige Lumeneinengung der VJI durch den Thrombus vor.

Abb. 2.14 Sonografische Darstellung einer VJI bei Zustand nach ZVK-Anlage (3 Wochen zurückliegend): Ein Thrombus füllt das Gefäßlumen komplett aus.

Abb. 2.15 Kollapsneigung der VJI aufgrund Dehydratation: Die Darstellung erweist sich als ungünstig aufgrund der Anwendung eines Sektorscanners. Dadurch können die Nahbereiche nicht sicher interpretiert werden.

Abb. 2.16 Hämatombildung nach versehentlicher arterieller Punktion während ZVK-Anlage; Die VJI wird deutlich nach lateral verdrängt. Eine erneute Punktion erscheint schwierig aufgrund der Distanz zwischen Arteria carotis communis und VJI.

28

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

a

b

Abb. 2.17 a–c Serielle Darstellung einer zunehmenden venösen Blutung mit Kompression der VJI während ZVK-Anlage innerhalb weniger Minuten.

c

den meisten Fällen ein versehentlicher iatrogenener Pneumothorax vermieden werden. Zudem kann die A. subclavia sonografisch visualisiert werden (Abb. 2.21), so dass auch hinsichtlich einer arteriellen Fehlpunktion Komplikationen minimiert werden. Einschränkend ist zu erwähnen, dass durch die Führung der Schallebene unterhalb der Claviculae die Durchführung der sonografischen Untersuchung anfangs ungewohnt und erschwert erscheinen mag.

Indikation: ➥ Anlage von zentralvenösen Kathetern.

Abb. 2.18 Nahezu kompletter Verschluss der VJI aufgrund venöser Blutung während ZVK-Anlage.

2.3 Ultraschallgesteuerte Punktion venöser Gefäße

Abb. 2.19 a Ein ZVK ist während des Vorschiebens in der VJI nach kranial umgeschlagen. Die VJI ist dabei sonografisch in Längsrichtung abgebildet.

29

Abb. 2.19 b Das entsprechende Röntgenbild zeigt den nach kranial umgeschlagenen ZVK.

Abb. 2.21 Sonografische Darstellung der V. subclavia (V) in Beziehung zur A. subclavia (A).

Abb. 2.20 Nebenbefund während einer VJI-Punktion: Schilddrüsenzyste (C); von der Struktur her lassen sich Zyste und VJI nicht voneinander unterscheiden.

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

30

Anatomische Orientierung:

Schallkopfposition:

➥ diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, ➥ Schallkopf parallel und unterhalb der Klavikula, ➥ Adduktion des ipsilateralen Armes.

➥ senkrecht zum Gefäßverlauf, ➥ Schallkopf in Axilla (analog zur Blockade des axillären Plexus brachialis).

Sonografische Orientierung:

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise:

➥ A. subclavia, ➥ V. subclavia, ➥ Pleura.

➥ Punktion der V. axillaris unter Umgehung nervaler Strukturen, ➥ Darstellung der Arterie in Querrichtung, ➥ Punktion zur Schallebene.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: 2.3.4 ➥ ➥ ➥ ➥

Schallkopf parallel zur Klavikula, Schallkopf infraklavikulär positioniert, Punktion in der Schallebene von lateral kommend, Punktionsnadel in gesamter Länge darstellbar.

2.3.3

Vena axillaris

Nur wenige Studien haben sich mit der Punktion der V. axillaris befasst, so dass valide Äußerungen bezüglich deren Punktion bislang nicht gemacht werden können. Auch ist es im klinischen Alltag eine absolute Rarität, an dieser Stelle eine ultraschallgesteuerte Punktion durchzuführen. Trotzdem gilt die Punktion der V. axillaris – vor allem im infraklavikulären Bereich – als echte Alternative zur Anlage von zentralvenösen Kathetern. Als Vorteil wird für diesen Punktionsort der größere Abstand der Vene zur Arterie bzw. zur ersten Rippe angeführt, so dass sich die Komplikationsrate erheblich reduzieren lässt.

Vena femoralis

In vielen Fällen wird zur Anlage von Kathetern alternativ zur VJI die V. femoralis gewählt. Die V. femoralis ist einerseits durch ihre leichte Darstellbarkeit gekennzeichnet, anderseits fällt eine ausgesprochen weite Variationsbreite der Lage im Bezug zur A. femoralis auf. Daher ist die sonografische Darstellung ein wertvolles Mittel zur Steigerung der Trefferquote. Auch hier lässt sich der Punktionsvorgang sowohl durch die Gewebsverdrängung als auch durch die direkte Darstellung der Punktionsnadel kontrolliert durchführen. Die Vorgehensweise entspricht derjenigen bei der Punktion der VJI. Auffällig ist die relativ hohe Kollapsneigung im Vergleich zu anderen Punktionsorten.

Indikationen: ➥ Anlagen von venösen Kathetern, ➥ alternativer Zugang bei sonst erschwerten Bedingungen.

Indikation: Anatomische Orientierung: ➥ Anlagen von venösen Kathetern.

Anatomische Orientierung:

➥ möglichst Flachlagerung, ➥ Schallkopf nahezu parallel zur Leistenfalte, ➥ Einstellung des Schallkopfes analog zur Blockade des N. femoralis.

➥ diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, ➥ Abduktion des Armes um 90°.

Sonografische Orientierung: Sonografische Orientierung: ➥ M. triceps, ➥ M. coracobrachialis, ➥ A. axillaris.

➥ ➥ ➥ ➥

M. iliopsoas, M. quadriceps, N. femoralis, A. femoralis (Abb. 2.22).

2.4 Ultraschallgesteuerte Punktion arterieller Gefäße

31

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ Darstellung der Vene im Querschnitt, ➥ Punktion zur Schallebene, ➥ Punktionsnadel im Querschnitt darstellbar.

2.4

Ultraschallgesteuerte Punktion arterieller Gefäße

Bei speziellen Fragestellungen sind die arteriellen Gefäße zu punktieren, so z. B. für das invasive Monitoring oder für Hämodialysen. Aus diesem Grunde sollen hier die für den Anästhesisten relevanten arteriellen Punktionsorte besprochen werden.

2.4.1

Abb. 2.22 Sonografische Darstellung einer V. femoralis (V) mit A. femoralis. Ein venöser Thrombus füllt das gesamte Gefäßlumen aus.

Arteria axillaris

Nur selten wird die A. axillaris für anästhesioliogische und intensivmedizinische Zwecke punktiert. In einigen älteren Arbeiten ist die ultraschallgesteuerte Punktionsmöglichkeit angeführt. Gerade bei anatomisch ungünstigen Verhältnissen kann sie eine hilfreiche Alternative sein. Als Vorteil erscheint uns die Möglichkeit, nervale Strukturen während der arteriellen Punktion unter Sicht bewusst umgehen zu können. Dadurch lässt sich nach eigener Erfahrung die A. axillaris problemlos punktieren. Eine wertvolle Hilfe bieten hierbei die Kenntnisse und Erfahrungswerte aus der ultraschallgesteuerten Blockade des axillären Plexus brachialis.

Indikationen: ➥ invasive arterielle Blutdruckmessung, ➥ alternativer Zugang bei sonst erschwerten Bedingungen.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ Umgehung aller nervaler Strukturen, ➥ Darstellung der Arterie in Querrichtung, ➥ Punktion zur Schallebene.

2.4.2

Arteria carotis communis

Nur in seltenen Fällen wird der Anästhesist im Rahmen seiner klinischen Tätigkeit mit der Fragestellung konfrontiert, den Zustand der A. carotis sonografisch zu beurteilen. Der Vollständigkeit halber sei hier auf einige Befunde hingewiesen, die im Rahmen der VJI-Untersuchung eine Rolle spielen können. Im Extremfall kann dies die Konsequenz haben, die besagte Seite zur Punktion der VJI zu vermeiden, um in keinster Weise mit der Arterie in Berührung zu kommen (Abb. 2.23 a, b u. 2.24 a, b).

Anatomische Orientierung: ➥ diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, ➥ Abduktion des Armes um ca. 90°.

Indikation: ➥ Inspektion (z. B. Stenosen, Plaques etc.).

Sonografische Orientierung: Anatomische Orientierung: ➥ ➥ ➥ ➥

M. triceps, M. coracobrachialis, Plexus brachialis, A. axillaris.

➥ siehe VJI.

Sonografische Orientierung: ➥ siehe VJI.

32

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

a

b

Abb. 2.23 a, b Fehlende Darstellung einer A. carotis communis auf der rechten Seite. Links erkennt man die VJI und die A.carotis communis, rechts dagegen lediglich die VJI.

b

a

Abb. 2.24 a, b Plaques in der A. carotis communis. a Im normalen Sonogramm. b In der Duplex-Darstellung.

2.4.3

Arteria femoralis

Häufig werden zum invasiven Monitoring bzw. zur Hämodialyse die A. femoralis punktiert. Vor allem bei anatomischen Variationen ist die Palpation der Arterie deutlich erschwert, so dass gerne auf den Ultraschall zurückgegriffen wird. Auch hier erleichtern die Kenntnisse und Erfahrungswerte aus der ultraschallgesteuerten Regionalanästhesie die Durchführung. So sind bei der Blockade des N. femoralis die entsprechenden Gefäße gut darstellbar.

Über die Punktion der A. femoralis zur invasiven Blutdruckmessung hinaus werden in Zusammenarbeit mit den Gefäßchirurgen unseres Hauses diese Gefäße intraoperativ oft sonografisch dargestellt und für endovaskuläre Interventionen (Dilatationen, Thrombendarteriektomie, Stent-Einlagen etc.) punktiert. Für die intraoperative Anwendung des Ultraschalls zur Darstellung und zur Punktion der Arteria femoralis müssen der Schallkopf und das entsprechende Kabel steril umhüllt werden. Gerade bei deutlich erschwerter Palpation, veränderten anatomischen Verhältnissen, Gefäßerkrankungen

2.4 Ultraschallgesteuerte Punktion arterieller Gefäße

33

a

c

Abb. 2.25 a–c A. femoralis bei einem Patienten mit pAVK. Der Diameter der der Arterie betrug ca. 4 mm und konnte nicht palpiert werden. Die sonografische Punktion gestaltete sich als unproblematisch. a Intraoperative sonografische Darstellung der A. femoralis. b Röntgenologische Darstellung des anschließend eingebrachten Mandrins. c Angiografische Darstellung der Arterien.

b

Sonografische Orientierung:

oder Voroperationen bietet sich die sonografische Inspektion dieser Gefäße an (Abb. 2.25 a–c). In einigen Studien konnte mit Hilfe der Ultraschall-Doppler–gesteuerten Punktion der Leistengefäße zudem die postinterventionelle Rate an Komplikationen (z. B. Hämatome, arteriovenöse Fisteln, Aneurysma spurium) deutlich vermindert werden.

➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Indikationen:

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise:

➥ invasive arterielle Blutdruckmessung, ➥ Hämodialyse, ➥ alternativer Zugang bei sonst erschwerten Bedingungen, ➥ intraoperative Punktion für endovaskuläre Eingriffe.

➥ Punktion der A. femoralis unter Vermeidung der Affektion des N. femoralis, ➥ Darstellung der Arterie im Querschnitt, ➥ Punktion zur Schallebene, ➥ Punktionsnadel im Querschnitt darstellbar.

Anatomische Orientierung:

2.4.4

➥ möglichst Flachlagerung.

Grundsätzlich können alle weiteren größeren Gefäße sonografisch inspiziert werden. Die Relevanz für die Anästhesiologie ist dabei jedoch eher gering. Selbst bei der sonografischen Inspektion der Aorta abdominalis ist die Beurteilungsmöglichkeit ziemlich limitiert, zumal auch

M. iliopsoas, M. quadriceps, N. femoralis, A. femoralis, V. femoralis.

Weitere Gefäße

34

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

auf andere Schallköpfe zurückgegriffen werden sollte, die dem Anästhesisten nicht immer zur Verfügung stehen. Empfehlenswert ist hierfür ein Konvexscanner mit einer Schallfrequenz von z. B. 2,5 MHz. In seltenen Fällen kann bei der Punktion der A. radialis, der A. brachialis oder der A. dorsalis pedis (Abb. 2.26 a, b, Abb. 2.27 a, b, Abb. 2.28 a, b) auf den Ultraschall zurückgegriffen werden. Indikationen sind z. B. erschwerte Punktion durch Vorpunktionen sowie eine schlechte bzw. unmögliche Palpation. Entsprechende prospektive Studien dazu liegen jedoch nur wenige vor. Eine standardisierte Vorgehensweise ist aufgrund der geringen Erfahrung mit diesen Punktionsorten derzeit nicht möglich. Das Procedere sollte demnach der Situation und den Gegebenheiten entsprechend erfolgen.

a

b

Abb. 2.26 a, b Sonografische Darstellung der A. radialis in Quer- und in Längsrichtung. Lumen maximal 3 mm.

b

a

Abb. 2.27 a, b Sonografische Darstellung der A. brachialis in Quer- und in Längsrichtung. Lumen maximal 5 mm.

a

b

Abb. 2.28 a, b Sonografische Darstellung der A. dorsalis pedis in Quer- und in Längsrichtung. Lumen maximal 2 mm.

2.5 Literatur

2.5

Literatur

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36

2 Ultraschalluntersuchung von Gefäßen

37

3

Ultraschall in der Regionalanästhesie

Lange Zeit galt die sonografische Darstellung von Nerven als nicht durchführbar. Seit Ende der 70 er Jahre des letzten Jahrhunderts wurden jedoch zunehmend Arbeiten veröffentlicht, welche die Darstellung nervaler Strukturen durch sonografische Untersuchungen beschreiben. Dies wurde durch die technische Entwicklung von hochauflösenden Ultraschallsystemen möglich. Sample et al. identifizierten 1978 als erstes den N. laryngeus. 1985 belegten Solbati et al., dass die Sonografie aufgrund der Darstellbarkeit möglicher Pathologika im Verlauf des N. laryngeus bei der Diagnostik von Stimmbandlähmungen eine wertvolle Ergänzung bildet. Dabei wurde der Nerv als hypoechogene Struktur mit einem Diameter von 1–2 mm beschrieben. 1988 setzte Fornage erstmalig einen Linearscanner mit 7,5 MHz für die Untersuchung peripherer Nerven in der oberen und unteren Extremität ein. Auch er beschrieb die Nerven als hypoechogene Struktur mit fibrillären Unterbrechungen, ähnlich der sonografischen Struktur von Sehnen, und konnte pathologische Befunde an den Nerven erheben. Fornage stellt außerdem in seiner Publikation fest, dass zur Identifikation der Nerven mit Hilfe des Ultraschalls die sichere Identifikation der umliegenden anatomischen Strukturen notwendig ist. Graif et al. (1991) untersuchten sonografisch den N. ischiadicus bei insgesamt 10 Freiwilligen und 16 Patienten mit Verdacht auf Nervenläsionen. Der N. ischiadicus stellte dabei eine fibrilläre Grundstruktur dar und im Transversalschnitt wurden feinblasige hypoechogene Reflexzonen festgestellt. Silvestri et al. (1995) bestätigten die vorherigen Befunde und erkannten durch Vergleiche mit histologischen Präparaten, dass es sich bei den hyperechogenen fibrillären Strukturen um eine Mischung aus Bindegewebe, feinen Blutgefäßen und Fettgewebe handelt. Sheppard et al. (1998) untersuchten an Freiwilligen die Möglichkeit der Darstellung des brachialen Plexus und konnten die jeweiligen Trunki, Faszikel und Nerven sowohl supra- als auch infraklavikulär darstellen. Auch hier imponierten die jeweiligen Strukturen des Plexus brachialis als klar abgrenzbare hypoechogene Bezirke mit teilweise hyperechogenem Saum. Aufgrund dieser Befunde wurde erstmalig die Verwendung der Sonografie für anästhesiologische Zwecke in Betracht gezogen.

Weitere Arbeiten mit ähnlichen Ergebnissen folgten sowohl in der radiologischen als auch in der anästhesiologischen Literatur. Yang et al. (1998) sowie Perlas et al. (2003) beschrieben die sonografische Unterstützung bei der Blockade des Plexus brachialis – unabhängig vom Zugang – als sicher und effektiv. Bei den letztgenannten Arbeiten wurden Frequenzen von 15 MHz angewandt, ein Bereich, der aufgrund hoher Investitionskosten im Routinealltag der Klinik bislang noch keinen hohen Stellenwert besitzt.

3.1

Voraussetzungen für die Darstellung von Nervengewebe

Bezüglich des Auflösungsvermögens im Bereich peripherer Nerven ist der Ultraschall dem MRT als gleichwertig zu betrachten, in einigen Fragestellungen sogar überlegen. Bei Anwendung hoher Frequenzen lässt sich eine hohe Auflösung erzielen. Bekanntermaßen geht jedoch eine hohe Auflösung auf Kosten der Eindringtiefe. Für die Darstellung peripherer Nerven werden in der Regel Frequenzen zwischen 7 und 12 MHz verwendet, die Grenzen für die Eindringtiefe liegen bei ca. 5 cm ab Hautniveau. Bei niedrigerer Frequenz können weniger Faszikel aufgelöst werden und es kommt zu einer Verschmelzung der Fasern. Laut Literatur werden idealerweise auch im Rückenmarkbereich Frequenzen zwischen 5 und 10 MHz benutzt. Persönlich empfehlen wir eine feste Einstellung des Ultraschall-Gerätes auf 10 MHz und – wie für die Darstellung von Gefäßen – die Verwendung eines Linearschallkopfes. Dadurch kann für beide Anwendungsgebiete – Gefäßpunktion und Blockade von Nerven – dieselbe Geräteausrüstung vom Anästhesisten genutzt werden und das umständliche Wechseln von Gerätschaften entfällt. Die Darstellung nervaler Strukturen ist stark abhängig von der Position des Schallkopfes. Allein die Verschiebung in bestimmte Richtungen kann eine scheinbare Veränderung der anatomischen Strukturen hervorrufen (Abb. 3.1). Dessen sollte man sich während der sonografischen Untersuchung immer bewusst sein.

38

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Abb. 3.1 Schematische durch einen Nerv.

Darstellung

eines

Querschnitts

Abb. 3.3 Die Trunki (N) des Plexus brachialis erscheinen deutlich hypoechogen mit einem hyperechogenen Saum, der dem Perineurium und Fett entspricht.

Grundsätzlich ist zu sagen, dass es ein spezifisches sonografisches Zeichen bzw. einen „Indikator“ für nervale Strukturen nicht gibt. Die jeweilige Darstellung und somit auch die Identifizierung der Nerven ist von so vielen Parametern abhängig, dass eine Voraussage nur bedingt möglich ist. Nicht zu vernachlässigen ist ferner die hohe individuelle Variabilität. Dies alles erschwert dem Anfänger die Interpretation und Detektion von Nerven erheblich. Im Allgemeinen ist die Darstellung nervaler Strukturen äußerst inhomogen. Dies hat mehrere Ursachen. Mikroskopisch betrachtet, handelt es sich bei einem Nerv um eine so genannte „hypoechogene“ Struktur. Die „Hypoechogenität“ stellt sich sonografisch als eine dunkle Zone dar. Diese Zone entspricht also der eigentlichen nervalen Struktur. Die faszikulären Umhüllungen dieser nervalen Strukturen – also Perineurium, Binde- und Fettgewebe – können jedoch erheblich zu einer Reflexion beitragen, was als „hyperechogene“ Struktur imponiert. Als Summationseffekt dieser beiden Phänomene erhält man eine Mischung aus hell aufblitzenden Formen, die mit einer Fülle von feinblasigen Binnenstrukturen vergesellschaftet sind. Je nach Nerv kann das Verhältnis zwischen hypo- und hyperechogenen Anteilen unterschiedlich ausfallen (Abb. 3.2 u. Abb. 3.3). Zudem sind diese Phänomene je nach Einstellung des Ultraschallgerätes und Wahl des Winkels des Schallkopfes unterschiedlich ausgeprägt. Allgemein gilt, dass man dann eine optimale sonografische Darstellung von Nervengewebe erzielt, wenn die Abb. 3.2 Die Mischung aus hypo- und hyperechogenen Anteilen einer nervalen Struktur ist je nach Nerv unterschiedlich, wie hier am Beispiel des N. ischiadicus bzw. des N. musculocutaneus deutlich wird. Beide Nerven unterscheiden sich bezüglich ihrer sonografischen Echotextur erheblich.

3.1 Voraussetzungen für die Darstellung von Nervengewebe

39

Abb. 3.4 Durch Veränderung der Lage des Schallkopfes (US) und der Richtung der Schallwellen kann eine scheinbare Positionsverschiebung der Nerven (N) vorgetäuscht werden.

Schallwellenebene die jeweils zu untersuchenden Nerven orthograd schneidet. Schon geringfügige Änderungen können die Bildqualität erheblich beeinträchtigen. Daher ist es sinnvoll, den Schallkopf einige Male zu kippen, bis die beste Darstellung am Monitor erscheint (Abb. 3.4 bis 3.7). Sehr leicht können Nerven mit Sehnen verwechselt werden. Gerade an der unteren Extremität kommen solche Situationen häufiger vor, da beide Strukturen viele hyperechogene Anteile besitzen. In solchen Fällen muss man sich in erster Linie an der topografischen Anatomie orientieren. Weiterhin können Verläufe – wie die Aufzweigung nach distal beim N. ischiadicus –, die typisch für eine bestimmte Struktur sind, als weiteres Unterscheidungskriterium herangezogen werden.

Abb. 3.5 Die sonografische Darstellung von Nerven wird erheblich vom Winkel der Schallebene beeinflusst. Die günstigste Darstellung erreicht man bei orthogradem Auftreffen der Schallwellen auf die Nervenfasern.

a

b

Abb. 3.6 a, b Darstellung des N. ischiadicus bei verschiedenen Winkeln zur Schallebene. a Der Winkel zwischen Schallebene und Nerv beträgt ca. 45°. Der N. ischiadicus lässt sich zwischen den Muskellogen nur erahnen.

b Der Winkel zwischen Schallebene und Nerv beträgt ca. 90°. Der N. ischiadicus lässt sich jetzt optimal sonografisch darstellen und grenzt sich eindeutig von der Umgebung ab.

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

40

b

a

Abb. 3.7 a, b Schematische Darstellung des Puktionsvorganges zur Nervenblockade. a Die Punktionsnadel liegt in unmittelbarer Nähe des Nervs, das Lokalanästhetikum verteilt sich konzentrisch. Oben rechts ist die entsprechender Monitordarstellung abgebildet.

b Die Punktionsnadel ist paranerval plaziert, das Lokalanästhetikum verteilt sich ebenfalls konzentrisch. Oben rechts entsprechende Monitordarstellung.

An der oberen Extremität sind viele der sonografisch zugänglichen Nerven eher als hypoechogene Gesamtstruktur zu erkennen. Im Gegensatz dazu erscheinen die Nerven der unteren Extremität in der sonografischen Darstellung mit mehr Anteilen von „harten“ Reflexmustern verbunden und somit eher hyperechogen. Mittels Ultraschalluntersuchung lassen sich folgende Veränderungen im Nervengewebe erfassen: ➥ Schwellungen (bedingt durch Trauma, Infekt, Hämatom etc.), ➥ Nervenkompressionen, ➥ raumfordernde Prozesse.

Vorteile:

Neben den nervalen Strukturen lässt sich auch die Punktionsnadel zur Applikation von Lokalanästhetika sonografisch darstellen. Sowohl Nerv als auch Nadel gleichzeitig optimal darzustellen, erfordert einige Übung. Daher empfiehlt es sich, Erfahrungen bei der ultraschallgestützten Punktion von großen Gefäßen zu sammeln und diese auf die Nervenblockade zu übertragen. Die Punktionsnadel zeigt sich dabei als hyperechogene Struktur. Auch anhand der Gewebeverdrängung und -verschiebung während des Punktionsvorgangs kann die Nadelposition lokalisiert werden. All diese Zeichen gilt es zu nutzen, um eine effektive Blockade zu erreichen. Zusammenfassend ist die sonografische Darstellung von Nerven von folgenden Faktoren abhängig: ➥ Art des Nervs, ➥ verwendete Frequenz, ➥ Anatomie der umgebenden Strukturen, ➥ Winkel zwischen Schallebene und Nerv, ➥ individuelle Variabilität, ➥ persönliche Erfahrung des Anwenders. Bei Einhaltung der oben genannten Voraussetzungen ermöglicht die Sonografie die kostengünstige nichtinvasive Darstellung von Nervengewebe. Für die Anwendung des Ultraschalls in der Regionalanästhesiologie ergeben sich folgende Vor- und Nachteile:

➥ ➥ ➥ ➥ ➥ ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

schnellere Durchführung, Minimierung von Komplikationen, insgesamt Reduktion von Kosten, unabhängig von anatomischen Verhältnissen, Visualisierung der Punktion, Möglichkeit der nachträglichen Komplettierung von nicht ausreichenden Blockaden, Detektion von untypischen Nervenverläufen, Kontrolle und Korrekturmöglichkeit der Ausbreitung des Lokalanästhetikums, Detektion pathologischer Befunde, teilweise Steigerung der Erfolgsrate von Nervenblockaden.

Nachteile: ➥ Anschaffungskosten, ➥ mehr Materialien erforderlich, ➥ regelmäßiges Training unabdingbar. Auch bei der ultraschallgestützten Nervenblockade sollte man sich – analog zu den ultraschallgesteuerten Punktionen großer Gefäße – an eine vorab definierte Vorgehensweise halten. Diese beinhaltet: ➥ Aufklärung des Patienten: Wie bei allen Maßnahmen müssen die Patienten über die sonografische Untersuchung informiert werden. Die Erklärung, dass die Nerven vor der Blockade mittels Ultraschall aufgesucht und dargestellt werden, wird von den Patienten gerne angenommen. ➥ Inspektion vor jeder Maßnahme: Es bietet sich an, die Nervenverläufe, aber auch angrenzende Strukturen wie Sehnen und Gefäße vorab zu untersuchen. Gerade dem Anfänger unterlaufen häufig Verwechslungen, vor allem von Nerven und Sehnen. Auch

3.3 Ultraschallgesteuerte Applikation von Lokalanästhetika

sollte der günstigste Winkel des Schallkopfs zur Haut bestimmt werden, bei dem die optimalste Nervendarstellung zu erzielen ist. Ebenso sollte die Vergrößerung ermittelt werden, bei der die besten Voraussetzungen für die spätere Punktion vorliegen. ➥ Optimierung der Lagerung: Bei der Blockade peripherer Nerven sollte die Lagerung selbstverständlich so gestaltet sein, dass der Patient so bequem wie möglich liegt und zugleich der Informationsgewinn aus der Bildgebung so optimal wie möglich ist.

3.2

Ultraschallgesteuerte Annäherung an Nerven

Neben der korrekten Darstellung von nervalen Strukturen bedarf es bei der Punktion auch der sicheren Annäherung an den entsprechenden Nerv. Das heißt, dass auch der Vorgang der Punktion sonografisch sicher dargestellt werden muss, um letztlich die korrekte Applikation von Lokalanästhetika zu gewährleisten. Bezüglich der sonografischen Darstellung des Punktionsvorganges sind vorab einige Grundüberlegungen notwendig. Einerseits muss das Zielorgan – hier der zu blockierende Nerv – in der Schallebene sicher dargestellt werden und darf während des Punktionsvorgangs nicht aus der Bildfläche verschwinden. Andererseits muss die Punktionsebene mit der Schallebene so aufeinander abgestimmt sein, dass sich die Punktionsnadel gut darstellen lässt. Der ultraschallgesteuerte Punktionsvorgang zur Blockade peripherer Nerven kann – analog zur ultraschallgesteuerten Gefäßpunktion – auf zwei verschiedene Weisen durchgeführt werden: ➥ Die Punktionsnadel steht in einem definierten Winkel zur Schallebene und wird von dieser geschnitten. Die Punktionsnadel wird zur Schallebene vorgeschoben, bis beide sich treffen und es zu einer Reflexion der Schallwellen kommt. Dadurch stellt sich die Punktionsnadel als solitärer Punkt dar. Die Lage der Spitze der Punktionskanüle kann somit nur vermutet werden (vgl. Abb. 1.15). ➥ Die Punktionsnadel bewegt sich in der Schallebene und kann in ihrer vollen Länge dargestellt werden. Dadurch lässt sich die Position der Spitze der Punktionskanüle exakt bestimmen. Diese Vorgehensweise ist speziellen Blockaden vorbehalten und erfordert vom Anwender einige praktische Erfahrung (vgl. Abb. 1.16). Stehen Schallebene und Punktionsebene parallel zueinander, so kann keine Bildgebung der Punktionsnadel erfolgen, da keine Schallwellen reflektiert werden. Das heißt, es sollte ein Winkel zwischen 60° und 120° gewählt werden. In diesem Bereich können – je nach Gewebe und Konfiguration der Punktionsnadel – entsprechende Schalleffekte dargestellt werden.

41

Nicht selten werden jedoch keine Schalleffekte dargestellt. In diesen Fällen besteht auch die Möglichkeit, die Position der Nadel indirekt über die Verdrängung, Verschiebung und Stauchung des Gewebes zu bestimmen. Dies sollte allerdings als suboptimale Vorgehensweise erachtet und – wenn möglich – nur in Ausnahmefällen praktiziert bzw. akzeptiert werden. Üblicherweise wird versucht – egal ob mit Nervenstimulator oder mit Ultraschall –, die Punktionsnadel so nah wie möglich an den Nerv heranzuführen um anschließen das Lokalanästhetikum zu injizieren (Abb. 3.7 a). Eine weitere Möglichkeit ist die so genannte paranervale Punktion. Dabei wird bewusst nicht mit den nervalen Strukturen Kontakt aufgenommen, sondern die Punktionsnadel wird neben den jeweils zu blockierenden Nerv gebracht (Abb. 3.7 b). Die anschließende Applikation des Lokalanästhetikums kann dann ultraschallgesteuert erfolgen. Die Überlegung dabei ist, dass für das korrekte Ausbreitungsverhalten des Lokalanästhetikums nur eine relative Nähe der Punktionsnadel zum Nerv erforderlich ist und ein gewisser Abstand die Entwicklung einer kompletten Nervenblockade nicht beeinträchtigen muss. Diese ultraschallgesteuerte paranervale Punktion (UPP) erscheint in einigen Situationen und für bestimmte Blockadetechniken interessant, ist aber noch Gegenstand weiterer Untersuchungen. Nach persönlicher Erfahrung kann bei Blockaden des Plexus brachialis oder des N. ischiadicus eine ähnlich hohe Trefferquote erzielt werden wie beim direkten „Anpeilen“ der Nerven. Voraussetzung ist jedoch die permanente Beobachtung des Ausbreitens der Lokalanästhetika. Dadurch kann eine korrekte Infiltration der zu blockierenden Nerven erreicht werden.

3.3

Ultraschallgesteuerte Applikation von Lokalanästhetika

Der Applikation von Lokalanästhetika unter sonografischer Kontrolle kommt eine große Bedeutung in der Anästhesiologie zu. Sind sonografische Inspektion und Punktion sicher eingeübt (siehe L.U.C.I.A. Kap. 1), so kann dieses Verfahren als nächstes angewandt werden. Nachdem die korrekte Position der Punktionskanüle sonografisch ermittelt wurde, kann – nach vorheriger Aspiration – das Lokalanästhetikum injiziert werden. Da der Untersucher Schallkopf und Punktionsnadel hält, bedarf es einer weiteren Arbeitskraft für den Injektionsvorgang. Wichtig ist, genau darauf zu achten, wie sich das Lokalanästhetikum ausbreitet. Normalerweise sollte es sich konzentrisch um den jeweils zu blockierenden Nerv ausbreiten, um eine komplette Nervenblockade zu bewirken. Die Verteilung des Lokalanästhetikums kann sonografisch bestens beobachtet und kontrolliert werden (Abb. 3.8). Im Falle einer Ausbreitung neben dem Nerv

42

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Abb. 3.8 Sonografische Darstellung eines isolierten N. ischiadicus (oben vor, unten nach Aufzweigung in N. peronaeus und N. tibialis) vor und nach einstündiger Behandlung mit Prilocain 1 %: Man erkennt eine deutliche Schwellung des nerva-

Abb. 3.9 Erfolgsraten bei der Blockade des axillären Plexus brachialis bei Verwendung verschiedener Hilfsmittel (u. a. nach Neal et al. [2002] und eigenen Erfahrungen). PÄ: Parästhesien, TA: transarteriell, NS: Nervenstimulation, US: Ultraschall.

oder gar weg davon – muss mit einer inkompletten Blockade gerechnet werden. Zeichnet sich eine inadäquate Ausbreitung des Lokalanästhetikums ab, kann die Injek-

len Gewebes mit Zunahme der hypoechogenen blasigen Strukturen, was der Resorption von Lokalanästhetikum entspricht.

tion rechtzeitig gestoppt und nach Korrektur der Position der Punktionsnadel noch einmal durchgeführt werden. Andererseits kann das Lokalanästhetikum auch versehentlich in die umgebende Muskulatur injiziert werden. Dies erkennt man daran, dass das Depot des Lokalanästhetikums keine glatte Begrenzung aufweist, sondern eine unscharfe Kontur inne hat. Eine Beziehung zum Nerv ist nicht vorhanden und damit auch keine blockierende Wirkung. Die erfolgreiche Blockade wird klinisch anhand der Toleranz chirurgischer Stimuli bzw. an der Reduktion der Beschwerden gemessen. Über vergleichende Untersuchungen bezüglich der Erfolgsrate der ultraschallgesteuerten vs. der nervenstimulationsgesteuerten Blockade ist in der Literatur bislang wenig publiziert worden. Marhofer et al. (1997) ermittelten für die Blockade des N. femoralis bei Anwendung des Ultraschalls eine ähnlich hohe Trefferquote wie bei Anwendung des Nervenstimulators. Ähnliche Ergebnisse konnten in eigenen Untersuchungen festgestellt werden, in denen die Blockadeerfolge beim axillären Plexus brachialis mit denen aus der Literatur verglichen wurden (Abb. 3.9 u. 3.10). Hierbei ergab sich eine ähnlich hohe Trefferquote bei Anwendung des Ultraschalls zur Blockade des axillären Plexus brachialis (ca. 97 %) wie bei Anwendung eines Nervenstimulators (65–95 %).

3.4 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

3.4

Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

3.4.1

Axillärer Plexus brachialis

Der axilläre Zugang zur Blockade des Plexus brachialis wird am häufigsten angewandt für Eingriffe am Unterarm und an der Hand. Trotz hoher Erfolgsraten beim Einsatz eines Nervenstimulators kann mittels der Sonografie eine weitere Steigerung der Anzahl an kompletten Blockaden erreicht werden. Es bereitet keine große Schwierigkeiten, sowohl die A. axillaris als auch die umgebenden Nerven darzustellen (Abb. 3.11). Die Patienten werden üblicherweise – wie bei der Anwendung des Nervenstimulators – in Rückenlage gelagert, der Arm um ca. 90° abduziert und im Ellenbogen auch um ca. 90° gebeugt. In dieser Position werden zunächst die Gefäße im Bereich der Axilla via Ultraschall aufgesucht. Der Schallkopf wird so positioniert, dass die linke Seite des Bildschirms immer ulnarwärts gerichtet ist. Anschließend werden mittels Vergrößerung die nervalen Strukturen identifiziert. Erst nach dieser Vorinspektion erfolgt der eigentliche Punktionsvorgang. Unter sterilen Kautelen werden die A. axillaris und die nervalen Strukturen dargestellt. Der Schallkopf wird so positioniert, dass die A. axillaris genau in der Mitte des Bildschirms zur Darstellung kommt. Unter Sicht wird eine Hautquaddel mit 1–3 ml Scandicain 1 % gesetzt. Anschließend wird eine handelsübliche Punktionsionsnadel (z. B. Plexufix 50 mm Fa. Braun/Melsungen, Germany) unter gleichzeitiger sonografischer Kontrolle als erstes vorsichtig zum N. radialis vorgeschoben. An die-

a

Abb. 3.11 a, b Nervale Strukturen im axillären Bereich des Plexus brachialis. a Schematischer Querschnitt.

43

Abb. 3.10 Prozentuale Angaben der Erfolgsraten verschiedener ultraschallgesteuerter peripherer Nervenblockaden bei ca. 300 Patienten in einem Zeitraum von ungefähr 18 Monaten an folgenden Punktionsorten: ax. P.: axillärer Plexus brachialis, isk. P.: interskalenärer Plexus brachialis, dist. I.: distaler M. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea, Fem.: N. femoralis im Bereich der Leiste.

ser Stelle werden in der Regel 10 ml Prilocain 1 % appliziert. Danach werden der N. medianus und der N. ulnaris in der gleichen Art und Weise aufgesucht und umspritzt. Optional kann zusätzlich der N. musculocutaneus mit der gleichen Menge an Lokalanästhetikum infiltriert werden, falls er sich auf der gewählten Schnittebene darstellen lässt. Er ist gut zu erkennen, weil er

b

b Sonografische Darstellung im Querschnitt. Die jeweiligen Nerven sind hypoechogen, jedoch teilweise von schmalen hyperechogenen Strängen durchsetzt.

44

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Abb. 3.12 Sonografische Darstellung der nervalen Strukturen im axillären Bereich des Plexus brachialis vor und nach der Applikation von Lokalanästhetika am N. radialis. Der N. radialis lässt sich unterhalb der A. axillaris darstellen. Beachte die versehentliche Applikation des Lokalanästhetikums unterhalb der Faszie des M. triceps. Nach diskretem Zurückziehen der Punktionsnadel stellt sich eine korrekte Ausbreitung des Lokalanästhetikums um den N. radialis dar.

meist recht früh den Plexus brachialis verlässt und durch den M. coracobrachialis läuft. Nach eigenen Erfahrungen kann diese Technik rasch erlernt werden. Die Erfolgsraten liegen dabei in der Regel bei mindestens 97 %. Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Blockade ist die sichere Darstellung der nervalen Strukturen. Werden diese nicht gesichtet, so ist eine korrekte Applikation des Lokalanästhetikums nicht sicher gewährleistet. Dieser Fall kann sekundär auftreten, wenn sich das Lokalanästhetikum zwischen Schallkopf und Nerv ausbreitet. Aus diesem Grunde sollte bei der Plexus-Blockade nicht der N. ulnaris bzw. medianus als erstes umspritzt werden, da somit im Verlauf der tiefer liegende N. radialis nicht mehr gesichtet werden kann. Deshalb erfolgt als erstes die Blockade des N. radialis. Idealerweise sollte sich das Lokalanästhetikum zwischen der Faszie des M. triceps und der A. axillaris ausbreiten (Abb. 3.12). Auf diese Weise kann der N. radialis sicher blockiert werden. Das Lokalanästhetikumdepot drückt etwas die Gefäß-NervenScheide zur Hautoberfläche hoch, vermag aber nicht die Darstellung der beiden anderen zu blockierenden Nerven zu beeinträchtigen. In manchen Fällen kann sogar während der Blockade des N. radialis ein Ausbreiten des Lokalanästhetikums zum N. ulnaris bzw. zum N. medianus beobachtet werden. Dieser Umstand kann ausgenutzt werden, um mit einem Injektionsvorgang zwei Nerven – unter Sicht – zu blockieren. Das grundlegende Prinzip der oben beschriebenen ultraschallgesteuerten Nervenblockade ist im Ausbreiten des Lokalanästhetikums um den jeweils zu blockierenden Nerv zu sehen. Die Applikation des Lokalanästhetikums lässt sich sonografisch problemlos darstellen und dessen Ausbreitung sehr gut verfolgen. Der Ausbreitungsvorgang muss kontinuierlich beobachtet werden, um eine korrekte Positionierung zu gewährleisten. Breitet sich das Lokalanästhetikum versehentlich vom Nerv

weg aus, so sollte der Injektionsvorgang gestoppt und nach Korrektur der Nadelposition wiederholt werden. Der Vollständigkeit halber muss darauf hingewiesen werden, dass zur Nervenblockade unter sonografischen Bedingungen keine erhöhten Ansprüche an die Konfiguration der Punktionsnadeln gestellt werden müssen. Es bedarf weder einer Isolation noch eines zuführenden Schenkels zur Stromapplikation. Dadurch kann natürlich eine deutliche Kostenersparnis erzielt werden. Die üblicherweise bei der Anwendung des Nervenstimulators als „Problemnerven“ in Erscheinung tretenden Strukturen, wie der N. radialis bzw. der N. musculocutanaeus, können in der Regel sehr leicht sonografisch dargestellt werden. Dadurch vermag der Ultraschall diese Lücke leicht zu füllen. Der axilläre Plexus brachialis bietet sich als Einstieg – neben dem N. femoralis oder dem N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea – an, um die Technik der ultraschallgesteuerten Nervenblockade zu erlernen, da hier die anatomischen Strukturen meist leicht zu erkennen sind. Von Nachteil ist die limitierende Anwendung des Ultraschalls nach Injektion von Lokalanästhetika. Durch die injizierten Substanzen können die anatomischen Bilder nicht korrekt sonografisch abgebildet werden, da die für den Nerv typische Echogenität durch das Lokalanästhetikumdepot eingeschränkt wird.

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen an Ellenbogen, Unterarm und Hand, ➥ Mobilisation, ➥ Behandlung eines CRPS, ➥ Phantomschmerzbehandlung.

3.4 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

45

a

b

c

d

Abb. 3.13 a–e Vorgehensweise bei der ultraschallgesteuerten Blockade des axillären Plexus brachialis. a Materialbedarf: Punktionskanüle, steriles Gel, Lokanästhetikum. b Vorinspektion. c Applikation von sterilem Gel. d Subkutane Applikation von Lokalanästhetikum. e Aufsuchen nervaler Strukturen und anschließende ultraschallgesteuerte Injektion von Lokalanästhetikum.

e

Lagerung: ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Abduktion des Armes um ca. 90°, Beugung im Ellenbogengelenk um ca. 90°.

Sonografische Orientierung: ➥ ➥ ➥ ➥

A. axillaris, M. biceps, M. coracobrachialis, Humerus.

46

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

a

b

c

d

e

f

g

Abb. 3.14 a–k Anleitung zur ultraschallgesteuerten axillären Plexusanästhesie. a Vorinspektion. b Vorbereitung zur sterilen Umhüllung des Schallkopfes. c Sterile Umhüllung des Schallkopfes. d Steril umhüllter Schallkopf wird zur Detektion der nervalen Strukturen auf die Haut platziert. e Die subkutane Applikation des Lokalanästhetikums wird unter Sicht durchgeführt. f Anleitung zur Punktion der ultraschallgesteuerten axillären Plexusanästhesie. g Anleitung zur Punktion der ultraschallgesteuerten axillären Plexusanästhesie.

3.4 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

47

i

h

j

k

Abb. 3.14 h–k h Detektion des günstigsten Punktionswinkels: Schallebene und Punktionsebene sind hier nahezu parallel zueinander. Dadurch kann keine sichere Schallgebung der Punktionsknüle erfolgen. i Erneute Detektion des günstigsten Punktionswinkels: Schallebene und Punktionsebene bilden nun einen Winkel

von ca. 45°. Dadurch ist eine sichere Schallgebung der Punktionsknüle möglich. j Detektion des günstigsten Punktionswinkels: Schallebene und Punktionsebene bilden einen Winkel von fast 90°. Je nach Darstellung auf dem Monitor kann dieser Winkel zur Applikation der Lokalanästhetika nötig sein. k Endgültige Injektion des Lokalanästhetikums zur Blockade des axillären Plexus brachialis ohne Nervenstimulation.

Schallkopfposition:

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise:

➥ Lage im Bereich der Axilla, ➥ Schallebene zunächst orthograd zur A. axillaris, ➥ Führung des Schallkopfes so proximal wie möglich.

➥ Siehe Ausführungen oben sowie Abb. 3.13 bis 3.16.

3.4.2 Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ 3 rundliche Bezirke um die A. axillaris, teilweise hypoechogen, gelegentlich vermischt mit hyperechogenen Anteilen, ➥ hyperechogener Saum jeweils optional, ➥ cave: N. musculocutaneus oftmals solitär im M. coracobrachialis liegend!

Interskalenärer Plexus brachialis

Eine weitere, häufig angewandte Technik bei der Blockade an der oberen Extremität ist der interskalenäre Block. Hauptindikation sind Beschwerden im Bereich der Schulter und des Oberarmes. Wenn auch eine recht hohe Trefferquote in der Literatur angegeben wird, so kann die Sonografie doch zusätzlich eine deutliche Hilfe sein. Vorab ist zu bemerken, dass die ultraschallgesteuerte interskalenäre Blockade ein gewisses Maß an Vorkenntnissen erfordert, sowohl was die anatomischen Strukturen anbelangt, als auch

48

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Abb. 3.15 Beispiel für die Fixierung eines ultraschallgesteuerten Katheters zur Blockade des axillären Plexus brachialis.

a

b

Abb. 3.16 a, b Sonografischen Darstellung des Plexus brachialis und dessen einzelner Nerven während der Inspektion. a Vor der sterilen Umhüllung des Schallkopfes sind alle drei Nerven hypoechogen dargestellt.

b Nach der sterilen Umhüllung des Schallkopfes kommt es zu einer Reduktion der hypoechogenen Zonen der Nerven.

was die Interpretation der sonografischen Bilder angeht. Auf engstem Raum liegen Gefäße, Nerven und Muskeln nebeneinander, so dass für den Anfänger zunächst eine nicht beherrschbare Situation entsteht. Aus diesem Grund empfehlen wir, dass die ultraschallgesteuerte interskalenäre Blockade erst nach ausreichender Erfahrung mit der Sonografie bei der Punktion großer Gefäße und bei Nervenblockaden unter Anleitung durchgeführt werden sollte. Zunächst empfiehlt es sich, die interskalenäre Lücke darzustellen. Hierbei können Erfahrungen aus der ultraschallgestützten Punktion der V. jugularis interna von Vorteil sein. Ausgehend von den Halsgefäßen wird der Schallkopf – auf Höhe des Kehlkopfes –nach lateral in Horizontalrichtung geführt. Dabei erkennt man neben dem M. sternocleidomastoideus den anterioren und den medialen Skalenusmuskel als ovale Strukturen (Abb. 3.17 a, b). Zwischen den beiden Skalenusmuskeln liegt eine Lücke, die mit nervalen Strukturen ausgefüllt ist. In dieser Position erscheint es notwendig, den Schallkopf etwas nach kaudal zu kippen (Abb, 3.18 a, b u.

3.19 a, b). Dabei werden die Strukturen des Plexus brachialis eher senkrecht getroffen, so dass die Bildgebung der Nerven besser zur Geltung kommt. Bei optimaler Darstellung erkennt man die drei Trunki als runde, hypoechogene Kreise, die perlschnurartig nebeneinander aufgereiht sind (Abb. 3.20). Diese Strukturen können nach kaudal verfolgt werden, indem der Schallkopf in Richtung Klavikula geführt wird. Je nach Einfallswinkel der Schallebene können die einzelnen Strukturen teilweise voneinander diskriminiert werden. Das Zusammentreffen unterschiedlichster anatomischer Strukturen auf engstem Raum erfordert einerseits sehr gute Kenntnisse und Erfahrungen bezüglich des Ultraschalls, anderseits können hier Schallwellen im Bereich von 15 MHz eine deutliche Steigerung der Bildgebung bewirken. Dies erklärt, weshalb die ultraschallgesteuerte Blockade des interskalenären Plexus Fortgeschrittenen vorbehalten bleiben sollte. Die Sonografie bringt insbesondere Vorteile bei anatomischen Variationen und in Situationen, in denen die Skalenuslücke nicht getastet werden kann. Sie wird pri-

3.4 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

Abb. 3.17 a Schematische Darstellung des Plexus brachialis zwischen den interskalenären Muskeln, korrekte Position des Schallkopfes und schematische Wiedergabe der Monitor-Anzeige.

49

Abb. 3.17 b Schematische Darstellung des interskalenären Plexus brachialis ohne den M. scalenus anterior. Der Winkel der Schallebene muss so gewählt werden, dass die Trunki senkrecht getroffen werden können.

b

a

Abb. 3.18 a, b Ausgangsposition des Schallkopfes zur Detektion des interskalenären Plexus brachialis am Patienten (a) und entsprechendes sonografisches Bild (b).

mär zur ultraschallgesteuerten Blockade des interskalenären Plexus genutzt, vermag aber auch bei erschwerten Punktionsverhältnissen wertvolle Hinweise zum Punktionsort geben, wenn ein Nervenstimulator verwendet wird.

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen am Schultergelenk, Ellenbogen, und Unterarm, ➥ Mobilisation, ➥ Behandlung eines CRPS, ➥ Phantomschmerzbehandlung. ➥ fehlende Landmarken

50

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

b

Abb. 3.19 a, b Anschließendes Führen des Schallkopfes nach lateral (a), bis die Skalenuslücke mit den darin liegenden Trunki des Plexus brachialis zur Darstellung kommt (b).

a

Abb. 3.20 Typisches Bild der Skalenuslücke mit den quer getroffenen Trunki des Plexus brachialis, die perlschnurartig aufgereiht erscheinen. T: Trunki, SA: M. scalenus anterior, SM: M. scalenus medialis.

Lagerung: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Adduktion des Armes, diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, Oberkörper leicht erhöht.

Sonografische Orientierung: ➥ ➥ ➥ ➥

A. carotis communis, V. jugularis interna, M. scalenus anterior, M. scalenus medialis.

Schallkopfposition: ➥ Höhe auf Kehlkopfebene, ➥ Schallebene zunächst horizontal, ➥ Führung des Schallkopfes nach lateral, bis sich Skalenuslücke mittig darstellt, ➥ diskrete Kippung der Schallebene nach kaudal.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ Trunki als drei hypoechogene rundliche Bezirke, ➥ meist hyperechogener Saum.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ Punktionsnadel von lateral kommend, ➥ Punktionsebene in Schallebene halten (Abb. 3.21 a–e).

3.4 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

51

a

b

c

d

Abb. 3.21 a–e Durchführung einer interskalenären Blockade: a Vorinspektion mit entsprechendem sonografischem Befund. b Applikation des Lokalanästhetikums nach korrekter Position der Punktionsnadel. c Sonografische Darstellung der Punktionsnadel in Beziehung zu den Trunki (T). d Einführen des Katheters zur Blockade des interskalenären Plexus. e Fixation des Katheters zur Blockade des interskalenären Plexus.

e

3.4.3

Infraklavikulärer Plexus brachialis

Die Blockade des infraklavikulären Plexus brachialis mittels Nervenstimulation findet zunehmend Eingang in die klinische Routine. Wenn auch äußerst selten, so besteht doch grundsätzlich ein Restrisiko für einen versehentlichen Pneumothorax. Gerade aufgrund der Nähe der Pleura zum Punktionsort erscheint der Ultraschall als wertvolle Ergänzung. In einer Reihe von Untersuchungen konnte sowohl die sichere sonografische Dar-

stellung der Nervenstrukturen erzielt werden als auch die Identifikation anatomischer Strukturen wie Pleura und arterieller Gefäße (Abb. 3.22). Durch diese zusätzliche Information lässt sich eine sichere Führung der Punktionsnadel unter Umgehung sensibler Strukturen erreichen. In mehreren Publikationen wurden die Effizienz und die Bedeutung der ultraschallgesteuerten Blockade des infraklavikulären Plexus brachialis mehrfach nachgewiesen.

52

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Lagerung: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Adduktion des Armes, diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, Oberkörper leicht erhöht.

Sonografische Orientierung: ➥ Klavikula, ➥ Pleura, ➥ A./V. subclavia.

Abb. 3.22 Schematische Darstellung des infraklavikulären Plexus brachialis mit entsprechender Position des Schallkopfes und schematischer Wiedergabe des Monitor-Bildes.

Schallkopfposition: ➥ Schallkopf parallel zur Klavikula, ➥ infraklavikulär.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ Faszikel als drei hypoechogene rundliche Bezirke (Abb. 3.23), ➥ meist hyperechogener Saum.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ Punktionsnadel von medial kommend weg von Pleura, ➥ Punktionsebene möglichst in Schallebene halten.

3.4.4 Abb. 3.23 Sonografische Darstellung des infraklavikulären Plexus brachialis: Neben der A. subclavia (A) und den längs verlaufenden Muskelfasern erkennt man die hypoechogenen Faszikel (F) mit hyperechogener Umhüllung.

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen an Ellenbogen, Unterarm und Hand, ➥ Einschränkung der Beweglichkeit im Schultergelenk, ➥ Mobilisation, ➥ Behandlung eines CRPS, ➥ Phantomschmerzbehandlung.

Nervus medianus

Der N. medianus kann an der oberen Extremität insgesamt sehr gut sonografisch verfolgt werden. Im Bereich der Axilla lässt er sich auf der ventrolateralen Seite der Arteria axillaris darstellen (Abb. 3.24). Auf Höhe des proximalen Unterarmes kann der N. medianus zwischen den oberflächlichen und tiefen Beugern sonografisch gesichtet werden. Proximal des Handgelenkes liegt der N. medianus oberflächennah. Es besteht dabei – auch für den Erfahrenen – oftmals die Schwierigkeit, den Nerv von den verschiedenen Sehnen zu diskriminieren, da die Echotextur von Nerv und Sehnen ähnlich ist. Im klinischen Alltag werden selten sonografisch solitäre Blockaden des N. medianus durchgeführt. Die Sonografie des N. medianus hat vor allem in der Diagnostik von Engpass-Syndromen einen relevanten Stellenwert.

3.4 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der oberen Extremität

53

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen an Ellenbogen, Unterarm und Hand, ➥ inkomplette Blockaden des Plexus brachialis.

Lagerung: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Adduktion des Armes, diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, Oberkörper leicht erhöht.

Sonografische Orientierung: ➥ axillärer Plexus brachialis, ➥ im proximalen Unterarm zwischen oberflächlichen und tiefen Beugern, ➥ im distalen Unterarm meist zwischen den Sehnen der Mm. Flexor carpi radialis und palmaris longus.

Abb. 3.24 Sonografische Darstellung des N. medianus im mittleren Unterarmbereich. Der Nerv verläuft zwischen den oberflächlichen und tiefen Beugern.

Schallkopfposition: ➥ Schallkopf möglichst quer zum Nervenverlauf.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ meist als hypoechogener rundlicher Bezirk darstellbar, ➥ nach distal oftmals Zunahme der hyperechogenen Anteile des Nervs.

Abb. 3.25 Sonografische Darstellung des N. ulnaris im Sulcus ulnaris. Der Nerv zeigt große Anteile an hypoechogenen Reflexmustern.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise:

Indikationen:

➥ wenn möglich, paranervale Punktion und Injektion der Lokalanästhetika.

➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen am Unterarm und an der Hand, ➥ inkomplette Blockaden des Plexus brachialis.

3.4.5

Nervus ulnaris Lagerung:

Der N. ulnaris zieht im Sulcus n. ulnaris nach distal. An dieser Stelle lässt sich der Nerv sehr gut darstellen (Abb. 3.25). Für den klinischen Alltag spielt auch hier die sonografische Darstellung eine eher untergeordnete Rolle.

➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Adduktion des Armes, diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, Oberkörper leicht erhöht.

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

54

Sonografische Orientierung:

Schallkopfposition:

➥ Sulcus ulnaris.

➥ Schallkopf möglichst quer zum Nervenverlauf, analog zur Blockade des axillären Plexus brachialis.

Schallkopfposition: ➥ Schallkopf möglichst quer zum Nervenverlauf.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ meist als hypoechogener rundlicher Bezirk darstellbar, ➥ leichte Darstellung aufgrund der ossären Umgebung.

Sonografische Darstellung der aNervenstrukturen: ➥ meist als hypoechogener rundlicher Bezirk darstellbar, ➥ nach distal oftmals Zunahme der hyperechogenen Anteile des Nervs.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ möglichst paranervale Punktion und Injektion der Lokalanästhetika.

3.4.6

➥ wenn möglich, paranervale Punktion und Injektion der Lokalanästhetika, ➥ Ausbreitung des Lokalanästhetikums auf der Faszie des M. triceps, nicht in den Muskel.

Nervus radialis 3.4.7

Der N. radialis ist in der axillären Ebene gelegentlich schwer darzustellen. Ein Grund hierfür ist die relativ tiefe Lage des Nervs, außerdem entstehen oftmals ungünstige Reflexphänomene durch die darüber positionierte A. axillaris. Dadurch erscheint der N. radialis hyperechogen und kann häufig nicht sicher von der Umgebung abgegrenzt werden (vgl. Abb. 3.12). Durch nachträglichen Tiefenausgleich bzw. vorsichtige Änderung des Einfallswinkels der Schallebene lässt sich die sonografische Darstellung optimieren.

Nervus musculocutaneus

Der N. musculocutaneus verlässt relativ früh den Plexus brachialis und durchbricht den M. coracobrachialis. Der Abgang kann häufig sonografisch dargestellt werden (Abb. 3.26, 3.27 u. 3.28). Gelegentlich kann sich eine inkomplette Blockade des axillären Plexus brachialis abzeichnen, da der N. musculocutaneus nicht mehr ausreichend vom Lokalanästhetikum erfasst wird und somit die Blockade im Endast, dem N. cutaneus antebrachii lateralis (Radialseite des Unterarmes), ausbleibt. In diesen Fällen besteht die Möglichkeit, den N. musculocutaneus nachträglich sonografisch darzustellen und separat zu

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen an Ellenbogen, Unterarm und Hand, ➥ inkomplette Blockaden des Plexus brachialis.

Lagerung: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Adduktion des Armes, diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, Oberkörper leicht erhöht.

Sonografische Orientierung: ➥ axillärer Plexus brachialis, ➥ M. coracobrachialis, ➥ M. triceps und dessen Faszie.

Abb. 3.26 Sonografische Darstellung des N. musculocutaneus in Beziehung zur A. axillaris (A); Beachte die relative Distanz von ca. 1 cm. Der relativ frühe Abgang des N. musculocutaneus erklärt einen Teil der inkompletten Blockaden des axillären Plexus.

3.5 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der unteren Extremität

Abb. 3.27 Beginnender Abgang des N. musculocutaneus aus dem axillären Plexus brachialis.

blockieren. Schon 5–10 ml Lokalanästhetikum reichen für eine sichere Blockade aus. Für die ultraschallgesteuerte Blockade des N. medianus, N. ulnaris, N.radialis und N. musculocutaneus gelten gemeinsam:

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie bei Eingriffen an Ellenbogen, Unterarm und Hand, ➥ inkomplette Blockaden des Plexus brachialis.

55

Abb. 3.28 Nach Verlassen des axillären Plexus brachialis durchbricht der N. musculocutaneus den M. coracobrachialis.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ meist als hypoechogener rundlicher Bezirk darstellbar, ➥ nach distal oftmals Zunahme der hyperechogenen Anteile des Nervs.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ wenn möglich, paranervale Punktion und Injektion der Lokalanästhetika.

Lagerung: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Rückenlage, Oberkörper möglichst flach, Adduktion des Armes, diskrete Rotation des Kopfes nach kontralateral, Oberkörper leicht erhöht.

Sonografische Orientierung: ➥ axillärer Plexus brachialis, ➥ M. coracobrachialis.

Schallkopfposition: ➥ Schallkopf möglichst quer zum Nervenverlauf, analog zur Blockade des axillären Plexus brachialis.

3.5

Ultraschallgesteuerte Blockaden an der unteren Extremität

3.5.1

Nervus femoralis (3-in-1-Block)

Neben der Blockade des axillären Plexus brachialis ist der 3-in-1-Block eine der ersten Blockadeformen, die in der Literatur im Zusammenhang mit dem Ultraschall beschrieben wurden. Gerade die Erfahrungen aus dem Bereich der ultraschallgestützten Punktion der inguinalen Gefäße können sich bei der Orientierung und Suche als äußerst nützlich erweisen. Sowohl Einmal-Blockaden als auch Katheter-Anlagen können – sonografisch gesteuert – leicht vorgenommen werden. Marhofer et al. (1997) konnten nachweisen, dass unter sonografischer Kontrolle – bei gleichem Ausmaß der Blockade – die erforderliche Menge an Lokalanästhe-

56

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Abb. 3.29 Ultraschallgestützte Blockade des N. femoralis.

tika deutlich reduziert werden kann. Nach eigener Erfahrung kann ebenfalls – nach Applikation von Lokalanästhetika – ein Katheter zur kontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Anwendung platziert werden (Abb. 3.29). Folgende Vorgehensweise hat sich bewährt: Der Patient wird in Rückenlage positioniert. Zunächst werden die Gefäße im Bereich der Leiste sonografisch aufgesucht. Direkt lateral der Arterie lässt sich nun der Nerv darstellen (Abb. 3.30). Es bietet sich an, die Punktionsnadel parallel zu den inguinalen Gefäßen vorzuführen, analog zur Technik mittels Nervenstimulation. Wenn die Punktionsnadel den Nerv erreicht hat bzw. sich der Nerv zu verschieben beginnt, kann das Lokalanästhetikum injiziert werden (Abb. 3.31).

Indikationen: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Operationen am Knie, Oberschenkel, Mobilisation im Kniegelenk, perioperative Schmerztherapie, Behandlung eines CRPS, Phantomschmerzbehandlung, fehlende Landmarken.

Lagerung: ➥ Rückenlage, ➥ Oberkörper möglichst flach.

Abb. 3.30 Sonografische Darstellung des N. femoralis, der lateral der Gefäße verläuft und hohe Anteile an hyperechogenen Zonen bietet.

Anatomische Orientierung: ➥ Leistenfalte, ➥ Spina iliaca anterior superior.

Sonografische Orientierung: ➥ A./V. femoralis, ➥ M. iliopsoas, ➥ M. sartorius.

Schallkopfposition: ➥ Höhe Leistenfalte, ➥ Schallebene senkrecht zu den Gefäßen der Leiste.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: Abb. 3.31 Sonografische Darstellung des N. femoralis mit gleichzeitiger Applikation von Lokalanästhetikum. Das Lokalanästhetikum hat direkten Kontakt zum Nerv, so dass von einer kompletten Blockade ausgegangen werden kann.

➥ Mischung aus hypoechogenen und hyperechogenen Anteilen lateral der A. femoralis, ➥ Durchmesser des N. femoralis knapp unter dem Diameter der A. femoralis.

3.5 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der unteren Extremität

57

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ ➥ ➥ ➥ ➥

Darstellung der Vasa inguinalis in Querrichtung, Darstellung des N. femoralis, Punkionsnadel distal des Schalkopfes, Punktion zum N. femoralis, möglichst paranerval, Ausbreitung des Lokalanästhetikums begrenzt durch Gefäß und Faszien.

3.5.2

Nervus ischiadicus

Im Rahmen der Regionalanästhesie spielt der N. ischiadicus eine zunehmende Rolle. Er lässt sich vornehmlich im Bereich der Fossa poplitea gut sonografisch darstellen (Abb. 3.32 u. 3.33). Der ventrale Zugang zur Blockade des N. ischiadicus ist in der Regel mit größeren Schwierigkeiten behaftet, da neben der ausgeprägten Eindringtiefe der Bildschatten des Femurs die Bildqualität erheblich beeinflusst. Nur bei ausgesprochen schlanker Anatomie kann ausnahmsweise der N. ischiadicus von ventral dargestellt werden. Wesentlich günstiger erscheint die sonografische Darstellung des N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea. Der so genannte distale Ischiadikus-Block kann sonografisch auf folgende Art und Weise durchgeführt werden (Abb. 3.34 a–g): Primär wird der Patient in Rückenlage gelagert. Anschließend wird das betreffende Bein in Hüfte und Kniegelenk um 90° angewinkelt und in dieser Position gehalten. Ausgehend von der Darstellung der Popliteal-Gefäße lassen sich der Nerv und auch dessen Aufzweigung darstellen. Das zu applizierende Lokalanästhetikum hat im Perineuralraum viel Platz. Trotzdem sollte sich das Lokalanästhetikum in der direkten Umgebung des Nervs ausbreiten und nicht versehentlich subfaszial in die Muskulatur (Abb. 3.35 a–c). Abweichend von den üblicherweise genutzten Orientierungspunkten bei der Anwendung des Nervenstimulators (8–10 cm Knieplateau, 1 cm lateral der Arterie) kann bei der sonografisch gesteuerten Methode der Punktionsort unterschiedlich ausfallen. Es sollte der Bereich gewählt werden, in dem der Nerv am besten dargestellt werden kann, da unter anderem von diesem Punkt der Erfolg der Intervention abhängig sein kann. Nach Erreichen des N. ischiadicus, dokumentiert durch die sonografische Darstellung der Spitze der Punktionsnadel am Nerv (unabhängig ob von medial oder lateral) bzw. die beginnende Verschiebung des Nervs während des vorsichtigen Vorschiebens der Punktionsnadel, kann das Lokalanästhetikum injiziert werden. In sehr seltenen Fällen treten kurzfristige, flüchtige Parästhesien auf, Komplikationen im Sinne von iatrogenen Nervenschädigungen sind bislang weder uns bekannt noch in der Literatur beschrieben. Gelegentlich kann der Nerv nicht sicher von Sehnen diskriminiert werden. Aus diesem Grund sollte der N. ischiadicus in der Poplitea im Verlauf so dargestellt wer-

Abb. 3.32 Schematische Darstellung der Sonografie des N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea.

Abb. 3.33 Sonografie im Bereich der Fossa poplitea zur Detektion des N. ischiadicus: Neben dem Nerv, der als helle, hyperechogene Struktur auffällt, sind der Femur und die A. poplitea zu erkennen.

den, dass seine Aufzweigung nach distal in den N. peronaeus und in den N. tibialis sicher identifiziert werden kann (Abb. 3.36 u. 3.37). Dies ist als endgültiger Beweis für die Darstellung des N. ischiadicus zu sehen. Nach persönlicher Erfahrung sind die Nerven im Bereich der Fossa poplitea am besten in der oben beschriebenen Lagerung sonografisch zu erkennen. In Bauchlage sind die anatomischen Verhältnisse durch die Streckung im Kniegelenk sonografisch nicht so gut darstellbar. Als weitere Option besteht die Möglichkeit, die Punktionsnadel kurz unterhalb der Bifurkation zwischen N. peronaeus und N. tibialis vorzuführen und an dieser Stelle das Lokalanästhetikum zu injizieren. Man erkennt, wie beide Nerven vom Lokalanästhetikum erfasst werden, woraus eine komplette Blockade resultiert. Von

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

58

a

b

c

d

e

f

Abb. 3.34 a–g Serielle Darstellung der ultraschallgesteuerten Anlage eines Katheters zur Blockade des N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea. a Sonografische Inspektion. b Subkutane Injektion von Lokalanästhetikum unter Ultraschall-Kontrolle. c Einführen der Punktionskanüle unter sonografischer Kontrolle. d Nach korrekter Platzierung der Spitze der Punktionskanüle am N. ischiadicus – ohne Anwendung eines Nervenstimulators – erfolgt die Injektion des Lokalanästhetikums. e Entfernen der Punktionskanüle und Belassen der Einführhülse. f Einführen des Katheters zur Blockade des N. ischiadicus. g Fixierung des Katheters mit Hilfe eines transparenten Pflasters.

g

3.5 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der unteren Extremität

59

b

a

Abb. 3.35 a–c Serielle sonografische Darstellung des Ausbreitens des Lokalanästhetikums um den N. ischiadicus. a Anfangs bildet sich vor allem unterhalb des Nervs ein Lokalanästhetikumdepot. b Deutliche Zunahme des Lokalanästhetikumdepots. c Verdrängung der umliegenden anatomischen Strukturen während des Injektionsvorgangs.

c

Abb. 3.36 Schematische Darstellung des N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea distal der Bifurkation des N. ischiadicus.

Vorteil dabei ist neben der sicheren Infiltration der Nerven, dass keinerlei nervalen Strukturen berührt werden, so dass bei dieser paranervalen Vorgehensweise eine Nervenverletzung noch unwahrscheinlicher ist (Abb. 3.38 a, b). Auch bei der sonografisch gesteuerten Blockade des N. ischiadicus im Bereich der Kniekehle besteht die Möglichkeit einer Katheter-Anlage. Aus eigener Erfahrung sind hier eine hohe Trefferquote und Anwendbarkeit der Katheter in weit mehr als 95 % gegeben.

Abb. 3.37 Sonografische Darstellung des N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea distal der Bifurkation des N.ischiadicus: Der N. tibialis und N. peronaeus sind als hyperechogene Bezirke eindeutig zu erkennen.

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie am Unterschenkel und Fuß, ➥ Repositionen, ➥ Ischämieschmerzen, ➥ Behandlung eines CRPS, ➥ Phantomschmerzbehandlung, ➥ Mobilisation im Sprunggelenk.

60

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

a

b

Abb. 3.38 a, b Punktionsvorgang distal der Bifurkation. a Die Punktionskanüle wird bewusst zwischen dem N. tibialis und dem N. peronaeus eingeführt, d. h. ohne nervalen Kontakt.

b Die Injektion zwischen N. peronaeus und N.tibialis erscheint aufgrund von Verwirbelungen hyperechogen. Das Lokalanästhetikum breitet sich in diesem Fall beginnend um den N. tibialis aus.

Lagerung:

➥ Identifizierung des N. ischiadicus, indem der Verlauf nach distal verfolgt wird, bis die Bifurkation in N. peronaeus und N. tibialis sicher dargestellt werden kann.

➥ Rückenlage: Hüft- und Kniegelenk angewinkelt jeweils ca. 90°, ➥ Seitenlage (s. o.).

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: Anatomische Orientierung: ➥ Fossa poplitea, ➥ Sehnen der Fossa poplitea.

➥ ➥ ➥ ➥

Darstellung der Vasa poplitea, Schallkopf zwischen den Sehnen, Aufsuchen des N. ischiadicus, Punktion zum N. ischiadicus bzw. zwischen N. tibialis und N. peronaeus.

Schallkopfposition: ➥ Fossa poplitea, ➥ Schallkopf zwischen den beiden Sehnenansätzen positioniert, ➥ Führung des Schallkopfes entlang der Fossa poplitea.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ hyperechogene Sruktur; nach distal Aufzweigung in den peronealen und tibialen Anteil erkennbar, ➥ Echotextur leicht mit Sehnen zu verwechseln.

Sonografische Orientierung: ➥ Vasa poplitea, ➥ medial Sehne des M. biceps femoris, ➥ lateral Sehne des M. semitendinosus und des M. semimembranosus,

3.5.3

Nervus peronaeus

Der Blockade des N. peronaeus wird sowohl in der Praxis als auch in der Literatur zunehmend Beachtung geschenkt. Nur selten kann jedoch bei solitären Schmerzen im Versorgungsgebiet des N. peronaeus auf die Blockade des N. peronaeus zurückgegriffen werden. Herkömmlicherweise wird der N. peronaeus communis dadurch blockiert, indem direkt 2 cm unterhalb des Caput fibulae von dorsal eine Punktionskanüle bis zum Auslösen von Parästhesien in eine Tiefe von ca. 1 cm vorgeschoben wird. Bei der Anwendung eines Nervenstimulators wird eine Dorsalflexion des Fußes als motorische Antwort registriert. Anschließend erfolgt die Injektion von 5–10 ml Lokalanästhetikum. Im Gegensatz dazu wird bei der SPILKER-Blockade (Sekundäre Peronaeus Infiltration in Latero-Kranialer EinstichRichtung) nach Palpation des Caput fibulae ca. 5–7 cm distal von lateral kommend senkrecht in Richtung Fibula punktiert. Dazu wird eine Einmal-Injektionskanüle mit scharfem Schliff und einer Stärke von 0,7 x 30 mm verwendet. Nach Periostkontakt wird die

3.5 Ultraschallgesteuerte Blockaden an der unteren Extremität

61

Richtung der Punktionskanüle leicht nach kranial korrigiert und anschließend das Lokalanästhetikum (10 ml Prilocain 1 % + 10 ml Ropivacain 1 %) injiziert. Im Anschluss daran kann das Lokalanästhetikum kranialwärts massiert werden, wobei die Fibula als eine Art „Hypomochlion“ fungiert. Zur Erleichterung kann versucht werden, den N. peronaeus in Beziehung zum Caput fibulae sonografisch darzustellen (Abb. 3.39 a, b) und mit Hilfe einer Hautmarkierung die Blockade durchzuführen. Zusätzlich kann ein Katheter zur Blockade des N. peronaeus platziert werden.

a

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie am lateralen Unterschenkel/Fuß, ➥ Ischämieschmerzen, ➥ perioperative Schmerztherapie, ➥ Phantomschmerzbehandlung, ➥ inkomplette Blockaden des N. ischiadicus. b

Abb. 3.39 a, b Schematische (a) und sonografische Darstellung (b) des N. peronaeus am Caput fibulae mit entsprechender Position des Schallkopfes.

Lagerung: ➥ Rückenlage: Kniegelenk angewinkelt ca. 90°.

Anatomische Orientierung: ➥ Caput fibulae.

doch gleichzeitig mit dem N. peronaeus. Als solitäre Blockade distal des Knies hat die ultraschallgesteuerte Blockade des N. tibialis bislang keinen hohen Stellenwert.

Sonografische Orientierung: ➥ Caput fibulae in 2 Ebenen, ➥ Fibula inspizieren nach distal.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ N. peronaeus als rundliche/ovale Struktur erkennbar, ➥ Schallkopf längs der Fibula, ➥ es empfiehlt sich, die Punktion distal vom Nerv durchzuführen, im Sinne der paranervalen Punktionstechnik, ➥ 5–20 ml Injektionsvolumen.

3.5.4

Nervus tibialis

Für die Blockade des N. tibialis mit Hilfe des Ultraschalls liegen bislang keine verlässlichen Daten vor. Auch unsere eigene Praxis der ultraschallgesteuerten Regionalanästhesie weist diesbezüglich keinerlei Erfahrungswerte auf. Der N. tibialis wird lediglich im Zusammenhang mit der Blockade des N. ischiadicus blockiert, je-

Indikationen: ➥ perioperative Schmerztherapie am Unterschenkel, Fuß, ➥ Ischämieschmerzen, ➥ perioperative Schmerztherapie, ➥ Behandlung eines CRPS, ➥ Phantomschmerzbehandlung, ➥ inkomplette Blockaden des N. ischiadicus.

Lagerung: ➥ Rückenlage: Hüft- und Kniegelenk angewinkelt jeweils ca. 90°, ➥ Seitenlage (s. o.).

Anatomische Orientierung: ➥ Fossa poplitea, ➥ Sehnen der Fossa poplitea.

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

62

Schallkopfposition: ➥ Fossa poplitea, ➥ Schallkopf zwischen den beiden Sehnenansätzen positionieren, ➥ Führung des Schallkopfes entlang der Fossa poplitea.

Sonografische Darstellung der Nervenstrukturen: ➥ hyperechogene Sruktur; nach distal Aufzweigung in den peronealen und tibialen Anteil erkennbar, ➥ leichte Verwechslung mit Sehnen.

Sonografische Orientierung: ➥ Vasa poplitea, ➥ Sehnen der Fossa poplitea, ➥ Verifizierung des Nerven, indem der Verlauf nach distal verfolgt wird, bis die Bifurkation in den N. peronaeus und N. tibialis sicher dargestellt werden kann, ➥ N. tibialis medial abzweigend.

Ultraschallgesteuerte Vorgehensweise: ➥ ➥ ➥ ➥

Darstellung der Vasa poplitea, Schallkopf zwischen den Sehnen, Aufsuchen des N. tibialis, Punktion distal des Schallkopfes.

3.6

Ultraschallgesteuerte Katheter-Anlagen zur Blockade peripherer Nerven

Bislang wurden hier ultraschallgesteuerte Prozeduren in der Regionalanästhesie vorgestellt, die zur Einmalblockade peripherer Nerven genutzt werden können. Eine ultraschallgesteuerte repetetive Gabe von Lokalanästhetika zur wiederholten Blockade peripherer Nerven kann sich jedoch unter Umständen als schwierig gestalten. Einerseits kann sich durch die primäre Injektion eine verminderte Darstellbarkeit der Nervenstrukturen ergeben, vor allem wenn noch Reste von Lokalanästhetika im Gewebe vorhanden sind. Selbst während eines Injektionsvorgangs am Nerv kann man gelegentlich das Phänomen beobachten, dass die sonografische Darstellung der jeweiligen Nerven deutlich nachlässt. Das dafür notwendige Reflexverhalten wird maßgeblich durch die iatrogen neu vorliegenden Reflexbereiche beeinträchtigt. Ein weiterer Grund für die eingeschränkte Darstellung von Nerven nach einem Injektionsvorgang ist die mechanische Altera-

tion bzw. Verschiebung der nervalen Strukturen durch das Lokalanästhetikadepot. Eine zeitliche Abschätzung, wie lange diese einschränkenden Effekte anhalten, ist kaum zu treffen, zumal die Resorption der Lokalanästhetika von unterschiedlichsten Faktoren beeinflusst wird, wie z. B. Perfusion, Injektionsort oder Art und Zusammensetzung der Lokalanästhetika. Eine weitere Möglichkeit zur repetetiven Blockade peripherer Nerven ist die Anlage von Kathetern zur kontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Applikation von Lokalanästhetika. In der Regel werden diese Katheter erst dann angelegt, wenn die Lokalanästhetika an den entsprechenden Nerven korrekt appliziert worden sind. In diesem Depot können die Katheter über die Punktionskanüle vorgeschoben werden. Dabei ist zu beachten, dass der Katheter während des Vorschiebens nicht geradlinig verläuft, sondern in Kurven und Schleifen. Dies wurde in computertomografischen Rekonstruktionen wiederholt dokumentiert. Im Gegensatz dazu lassen sich sonografisch allenfalls nur Querschnitte des Katheters darstellen. Diese können oftmals auch nur dann gesichtet werden, wenn der Mandrin noch im Katheter liegt. Daher erlaubt der Ultraschallbefund keine sicheren Aussagen über Verlauf und Lage eines Katheters. Erfahrungsgemäß reicht es zur Anlage eines Katheters zur Blockade peripherer Nerven völlig aus, dass primär das Lokalanästhetikum am richtigen Wirkort positioniert wird. In der Regel verbleibt der Katheter am Nerv, wenn er in das vorinjizierte Depot platziert wird. Grundsätzlich können an allen peripheren Nerven Katheter ultraschallgesteuert angelegt werden, wenn die oben genannten Voraussetzungen erfüllt sind, so insbesondere die korrekte Detektion nervaler Strukturen und das korrekte Ausbreiten des Lokalanästhetikums. Nach eigener Erfahrung können Katheter an der oberen Extremität im interskalenären Raum und am axillären Plexus brachialis platziert werden, an der unteren Extremität zur Blockade des N. femoralis und zur Blockade des N. ischiadicus im Bereich der Fossa poplitea. Auch bei den ultraschallgesteuerten Katheter-Anlagen zur Blockade peripherer Nerven muss unbedingt auf Sterilität geachtet werden, da sich gerade hier rasch Katheter–assozierte Infektionen als gefürchtete Komplikationen entwickeln können. Nach gängigen Standards sollten diese Katheter daher täglich mindestens einmal untersucht sowie auf Infekte und Funktionalität überprüft werden. Wie jedes Verfahren in der Medizin sind auch die ultraschallgesteuerten Prozesse zur Katheter-Anlage limitiert durch mögliche Komplikationen, die es zu vermeiden gilt. Der Ultraschall selbst ist mit keiner Gefährdung behaftet, jedoch können die entsprechenden Prozeduren mit folgenden Risiken assoziiert sein: ➥ Fehlinterpretationen: Die richtige Interpretation der Bilder ist eine Grundvoraussetzung für das Arbeiten mit dem Ultraschall. Gerade am Anfang besteht die Gefahr der Überinterpretation der Bilder, was

3.6 Ultraschallgesteuerte Katheter-Anlagen zur Blockade peripherer Nerven

63

Abb. 3.40 Katheterkomplikation: versehentliche subkutane Knotenbildung.

Abb. 3.41 Katheterkomplikation: versehentliche intravasale Lage des Katheters.

Abb. 3.42 Katheterkomplikation: beginnender Infekt an Eintrittstelle.

Abb. 3.43 Sonografische Darstellung einer Abszessformation nach Katheter-Anlage zur Blockade eines interskalenären Plexus brachialis bei einer Liegedauer von ca. 2 Tagen.

aber im Verlauf bei regelmäßiger Handhabung und Eintrainieren vermieden werden kann. ➥ Knotenbildungen: Eine weitere Komplikationsmöglichkeit bei der ultraschallgesteuerten Katheter-Anlage zur peripheren Nervenblockade ist die versehentliche Knotenbildung. Diese kann weitestgehend vermieden werden, indem die entsprechenden Katheter nicht mehr als ca. 10–15 cm ab Hautniveau vorgeschoben werden (Abb. 3.40). ➥ Intravasale Fehllagen von Kathetern: Trotz sicherer ultraschallgesteuerter Katheter-Anlage zur peripheren Nervenblockade können Katheter versehentlich intravasal platziert werden (Abb. 3.41). ➥ Infektionen: Infektionen können einerseits bei unsachgemäßer Handhabung des Schallkopfes wäh-

rend der Punktion auftreten, anderseits sind auch sekundäre Katheter–assoziierte Infektionen möglich. Daher sollten die Punktionsstellen von Kathetern täglich inspiziert werden (Abb. 3.42 u. 3.43). Die Inzidenz der Katheter–asoziierten Infektionen liegt nach eigener Erfahrung bei ca. 0,5 %. Durch Verwendung transparenter Pflaster wird die tägliche Inspektion der Punktionsstellen deutlich erleichtert und eine versehentliche Dislokalisation des Katheters vermieden. Bei Entwicklung einer Rötung mit beginnender putrider Ansammlung muss der Katheter unverzüglich entfernt werden. Bleiben lokale Reaktionen aus, entwickeln sich aber systemisch–septische Krankheitssymptome, muss die Entfernung des Katheters interdisziplinär diskutiert werden.

64

3.7

3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

Ultraschallgesteuerte Blockaden in der neuroaxialen Regionalanästhesie

Die Periduralanästhesie hat heute in der klinischen Praxis einen festen Stellenwert. In einer Reihe von Arbeiten wurde die Bedeutung der Sonografie bei der Blockade im Rückenmarkbereich untersucht. Dabei wurde mehrfach der Nachweis erbracht, dass die Anwendung des Ultraschalls zur Inspektion der anatomischen Verhältnisse vor der Anlage einer Periduralanästhesie die initiale Erfolgsrate deutlich steigern kann. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass vor allem bei anatomischen Variationen, wie Adipositas, Achsenabweichungen etc., der Ultraschall wertvolle Informationen gibt. Schon in den 1980 er Jahren wurde von mehreren Autoren die sonografische Darstellung des Periduralraumes und dessen Umgebung beschrieben. Das Ligamentum flavum stellt sich dabei als hyperechogene Struktur dar,

dem ein hypoechogener Bereich folgt, der als Epiduralraum identifiziert werden kann. Anhand der vorliegenden Daten lässt sich die Punktionstiefe bis zum Erreichen des Periduralraumes abschätzen, aber auch der zur Punktion nötige Winkel. Gegenstand weiterer Untersuchungen ist die mögliche Anwendbarkeit des Ultraschalls im Bereich der thorakalen Periduralanästhesie. Bislang wurden die meisten Studien im lumbalen Bereich durchgeführt. Ob die thorakale Periduralanästhesie von der Sonografie profitieren kann, lässt sich zum jetzigen Zeitpunkt nicht sagen. Insgesamt erscheint die Anwendung des Ultraschalls in der neuroaxialen Regionalanästhesie möglich, erfordert jedoch ausreichende Vorkenntnisse im Umgang mit dem Ultraschall, um die Vielzahl von anatomischen Strukturen zu differenzieren. Außerdem wird durch die knöchernen Strukturen eine Reihe von Artefakten induziert, die die Interpretation der Abbildungen erheblich erschweren (Abb. 3.44, 3.45 u. 3.46).

Indikationen: ➥ Periduralanalgesie zur Geburtshilfe, ➥ Periduralanästhesie zur chirurgischen Toleranz (z. B. Herniotomie etc.), ➥ anatomische Veränderungen (Adipositas, Skoliose etc.).

Lagerung: ➥ sitzende Position.

Anatomische Orientierung: Abb. 3.44 Sonografische Längsdarstellung (median) der Wirbelsäule und der Dornfortsätze (D) im Lumbalbereich.

➥ Beckenkamm, ➥ Dornfortsätze der Lumbalwirbel.

Abb. 3.45 Schematische Längsdarstellung der Wirbelkörper (W) und der Dornfortsätze (D) im Lumbalbereich mit Position des Schallkopfes.

Abb. 3.46 Sonografische Längsdarstellung (paramedian) der Wirbelsäule und der Dornfortsätze (D) im Lumbalbereich mit Epiduralraum.

3.8 Literatur

Schallkopfposition: ➥ median über den Dornfortsätzen, ➥ alternativ paramedian zur besseren Darstellung der anatomischen Strukturen.

Sonografische Orientierung: ➥ hyperechogene Struktur entspricht Ligamentum flavum, ➥ Epiduralraum hypoechogen, ➥ Cauda equina hyperechogen.

3.8

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3 Ultraschall in der Regionalanästhesie

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67

4

Ultraschall in der Kinderanästhesie

Die Anwendung der Ultraschalls bietet in vielen Bereichen der Pädiatrie eine Reihe von Vorteilen und ist entsprechend fest etabliert, insbesondere als Schädelsonografie, Urosonografie und Hüftsonografie. Grundsätzlich gelten für die Durchführbarkeit von ultraschallgesteuerten Prozessen und deren Limitationen im Rahmen der Kinderanästhesie die gleichen Aussagen wie bei Erwachsenen. Auf einige Besonderheiten sollte jedoch Rücksicht genommen werden. Bei der Punktion großer Gefäße (z. B. zur Anlage zentralvenöser Katheter) wurde in einer Vielzahl von Arbeiten gerade bei Kindern ein großer Benefit der Anwendung des Ultraschalls beschrieben. Auch bei diesem Patientenkollektiv ist eine signifikante Erhöhung der erfolgreichen Erstpunktionen (v.a. an der Vena jugularis interna) festzustellen, die außerdem mit einer deutlichen Reduktion der Komplikationsrate und des jeweiligen Zeitbedarfs assoziiert ist. Da die Variabilität der Lage der zu punktierenden Gefäße bei Kindern noch ausgeprägter ist als bei Erwachsenen, können die kleinen Patienten von einer ultraschallgesteuerten Punktion von Gefäßen noch erheblich mehr profitieren. Im Gegensatz zu Erwachsenen werden bei Kindern vergleichsweise noch relativ selten regionalanästhesiologische Verfahren durchgeführt. Nervenblockaden werden insbesondere bei Säuglingen und Frühgeborenen nur selten vorgenommen. Dadurch sind die allgemeinen Erfahrungswerte deutlich geringer. Hinzu kommt, dass die Schmerzmessung bei Kindern deutlich einschränkt ist und daher die Qualität der Blockade nur schwer abgeschätzt werden kann. Die Verteilungsvolumina sind bei Kindern deutlich größer als bei Erwachsenen, da der kindliche Körper einen deutlich höheren Flüssigkeitsgehalt und einen weitaus niedrigeren Fettgehalt hat. Außerdem ist auch der Gesamtproteingehalt bei Säuglingen geringer, wo-

durch es zu unkalkulierbaren Schwankungen der Plasmaspiegel kommen kann. Aufgrund der noch unzureichenden Erfahrung hinsichtlich der ultraschallgesteuerten Regionalanästhesiologie bei Kindern kann noch keine abschließende Bewertung vorgenommen werden. Einzelfallberichte lassen jedoch die Vermutung zu, dass auch in der Kinderanästhesie die ultraschallgesteuerte Blockade peripherer Nerven anwendbar und mit den gleichen Vorteilen assoziiert ist wie bei den Erwachsenen. Das regionalanästhesiologische Vorgehen bei Kindern wird insbesondere durch die erheblichen Schwankungen der Tiefe der zu blockierenden Nerven erschwert. Dieses Problem ließe sich bei einer Reihe von peripheren Nerven durch die sonografischer Inspektion bzw. ultraschallgesteuerte Blockade überwinden. Gerade im Rahmen der axillären Plexusanästhesie oder der Ischiadikusblockade – die im Kindesalter verhältnismäßig häufig angewandt werden – kann der Ultraschall die Abläufe und die Invasivität deutlich günstig beeinflussen, da das Aufsuchen der nervalen Strukturen via Nervenstimulation dann entbehrlich ist. Abschließend sei noch zu erwähnen, dass bei der ultraschallgesteuerten neuroaxialen Regionalanästhesiologie bei Kindern deutlich bessere sonografische Darstellungen zu erzielen sind wie beim Erwachsenen, da die Reflexionseffekte an der kindlichen Wirbelsäule viel geringer ausgeprägt sind. Dadurch wird die sonografische Inspektion oder die Durchführung einer gezielten Blockade im neuroaxialen Bereich wesentlich erleichtert. Auch hier stehen jedoch weitere Untersuchungen bezüglich der routinemäßigen Anwendung des Ultraschalls noch aus. Die Abb. 4.1 bis 4.10 geben einen Überblick über die sonografischen Möglichkeiten, die für die Inspektion und ultraschallgestützte Punktion in der Pädiatrie genutzt werden können.

68

4 Ultraschall in der Kinderanästhesie

Abb. 4.1 a–c Inspektion der anatomischen Strukturen am Hals a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung der V. jugularis interna und A. carotis. c Sonografische Darstellung der Trunci (T) des Plexus brachialis.

a

c

b

Abb. 4.2 a–c Inspektion des infraklavikulären Raumes. a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung der V. subclavia in Beziehung zur Pleura. c Sonografische Längsdarstellung der V. subclavia in Beziehung zur A. subclavia.

a

b

c

4 Ultraschall in der Kinderanästhesie

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Abb. 4.3 a–c Inspektion der anatomischen Strukturen im axillären Raum. a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung der V. axillaris (V), der A. axillaris (A) und des M. triceps. c Sonografische Darstellung des axillären Plexus brachialis.

a

b

c

Abb. 4.4 a, b Inspektion der anatomischen Strukturen im Bereich des Sulcus ulnaris. a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung des N. ulnaris im Bereich des Sulcus ulnaris.

a

b

70

4 Ultraschall in der Kinderanästhesie

Abb. 4.5 a–e Inspektion der anatomischen Strukturen im Bereich des Handgelenkes. a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung des N. medianus (quer) im Bereich des Handgelenkes. c Sonografische Darstellung des N. medianus (längs) im Bereich des Handgelenkes. d Sonografische Darstellung des A. ulnaris im Bereich des Handgelenkes. e Sonografische Darstellung des A. radialis im Bereich des Handgelenkes.

a

b

c

d

e

4 Ultraschall in der Kinderanästhesie

71

a

b

Abb. 4.6 a, b Inspektion der anatomischen Strukturen im Bereich der Leiste.

a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung der Leistengefäße.

b

a

d

c

Abb. 4.7 a–d Inspektion der anatomischen Strukturen im Bereich der Kniekehle. a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung des N. ischiadicus im Bereich der Kniekehle mit begleitenden Gefäßen.

c Sonografische Darstellung der Aufzweigung des N. ischiadicus im Bereich der Kniekehle in N. tibialis und N. peronaeus. d Aufzweigung des N. ischiadicus im Bereich der Kniekehle mit größerer Distanz von N. tibialis und N. peronaeus.

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4 Ultraschall in der Kinderanästhesie

b

a

Abb. 4.8 a, b Inspektion der anatomischen Strukturen im Bereich des Caput fibulae. a Position des Schallkopfes.

b Sonografische Längsdarstellung der Aufzweigung des N. peronaeus im Bereich des Caput fibulae.

Abb. 4.9 a, b Inspektion der anatomischen Strukturen im Bereich des Vorfußes.

a Position des Schallkopfes. b Sonografische Darstellung der A. dorsalis pedis.

b

a

Abb. 4.10 Ultraschallgesteuerte Anlage eines zentral-venösen Katheters in Oberkörper-Hochlagerung bei einem kindlichen Schädel-Hirn-Trauma (3 Jahre).

4 Ultraschall in der Kinderanästhesie

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5

Ultraschall in der Intensivmedizin

Die Anwendungsmöglichkeiten des Ultraschalls für den klinisch tätigen Anästhesisten decken sich teilweise mit den an ihn gestellten Anforderungen auf der Intensivstation. All die ultraschallgesteuerten Prozeduren zur Punktion großer Gefäße, deren Durchführung, Indikationen und Einschränkungen können auch auf die Intensivmedizin übertragen werden.

Die dem Anästhesisten zur Verfügung stehenden Geräte für die sonografische Anwendung können auch für die Tracheotomie genutzt werden. So lassen sich die prätrachealen anatomischen Strukturen, wie Schilddrüse inklusive Isthmus, Jugularvenen und die Tracheaposition darstellen. Dadurch kann im Rahmen einer Inspektion vor der Tracheotomie eine Aussage über mögliche Komplikationen gemacht werden (Abb. 5.1 a–d).

Abb. 5.1 a–d Inspektion der Halsregion; gezeigt ist jeweils die Schallkopfposition und der entsprechende sonografische Befund.

a Neben der A. carotis (A) und der Schilddrüse (SD) lässt sich die Trachea darstellen. b Sonografische Quer-Darstellung des Kehlkopfes. Abb. 5.1 c, d 컄

a

b

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5 Ultraschall in der Intensivmedizin

Abb. 5.1 c, d c Sonografische Quer-Darstellung der Trachea unterhalb des Kehlkopfes. Lateral der Trachea sind Teile der Schilddrüse (SD) zu erkennen.

d Sonografische Längs-Darstellung der Trachea. Zum Teil sind die Reflexe der einzelnen Trachealspangen zu sehen.

Alle anderen sonografischen Untersuchungen, die auf der Intensivstation regelmäßig durchzuführen sind, wie z. B. die transthorakale/transösophageale Echokardiografie oder die Abdomensonografie, erfordern teilweise weitere spezielle Schallköpfe und Gerätschaften sowie die entsprechende Ausbildung und Erfahrung.

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Ultraschall in der Notfallmedizin

Parallel zur Entwicklung der Sonografie im klinischen Alltag hat sich der Ultraschall in den letzten Jahren auch in der Notfallmedizin zunehmend verbreitet und wird mittlerweile für eine Reihe von Untersuchungen und Maßnahmen in der präklinischen Phase erfolgreich eingesetzt. 1994 wurde von Mateer et al. erstmalig eine Zusammenstellung der Indikationen und Möglichkeiten des Ultraschalls in der Notfallmedizin publiziert. Auch das „American College of Emergency Physicians“ (ACEP, 2001) hat die Bedeutung der Sonografie erkannt und sie als feste Größe in die Notfallmedizin integriert. Für die Sonografie bestehen nach den Empfehlungen verschiedener Organe und Gesellschaften folgende Indikationen in der Notfallmedizin: ➥ Polytrauma (z. B. Hämatothorax, intraperitoneale Blutung), ➥ akutes Abdomen (z. B. abdominelles Aortenaneurysma), ➥ Erkrankungen des Urogenitaltrakts (z. B. Blutung, Harnstau), ➥ Herzerkrankungen (z. B. kardiogener Schock, Tamponade), ➥ Unterstützung von Prozeduren (z. B. Gefäßpunktionen, Anlage einer Bülau-Drainage). Auch in der Notfallmedizin sind eine regelmäßige Schulung und das standardisierte Vorgehen – was die Einführung und Anwendung des Ultraschalls anbelangt – ein unabdingbares Muss. Eine spezifische Kosten-Nutzen-Analyse liegt noch nicht vor. Doch die Tatsache, dass die Abläufe in der Notfallmedizin durch den Einsatz der Sonografie beschleunigt und Komplikationen bzw. Fehldiagnosen vermieden werden können, lässt den Schluss zu, dass die Anwendung des Ultraschalls in der Notfallmedizin auch aus wirtschaftlichen Gründen gerechtfertigt ist.

Abb. 6.1 Beispiel der Anwendung eines Ultraschallgerätes im Rettungsdienst.

Abb. 6.2 Zwerchfellruptur bei einem Polytrauma Schallkopf: Sektorscanner Frequenz: 3,5 MHz Schallfenster: 4. Interkostalraum rechts.

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6 Ultraschall in der Notfallmedizin

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7

Organisatorische Aspekte bei der Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesie

Die Anwendung des Ultraschalls für anästhesiologische Fragestellungen kann dann am effektivsten praktiziert werden, wenn alle beteiligten Komponenten im Voraus aufeinander abgestimmt werden und der Ablauf einem festgelegten Schema folgt. Dadurch lässt sich die Sonografie in einer anästhesiologischen Abteilung mit einem hohen Bedarf an Ultraschalluntersuchungen optimal einsetzen und auslasten. Dies ist vergleichbar mit der Anwendung und Etablierung der fiberoptischen Intubation/Bronchoskopie, die ebenfalls nach vorab festgelegten Abläufen praktiziert werden sollte. Damit die Sonografie in der anästhesiologischen Abteilung multimodal eingesetzt werden kann, muss ein Mindestmaß an Absprachen bzw. Vereinbarungen zwischen dem pflegerischen und ärztlichen Personal im Operationstrakt, Aufwachraum und der Intensivstation getroffen werden. Da es sich in der Regel um eine mobile Einheit handelt, lässt sich das Ultraschallgerät samt Zubehör jederzeit problemlos an alle Arbeitsplätze transportieren. Es empfiehlt sich – insbesondere in großen anästhesiologischen Abteilungen mit hoher Untersuchungsfrequenz –, die mobile Ultraschalleinheit an einem definierten, möglichst zentralen Standort allgemein zugänglich zu positionieren, um unverzüglich darauf zurückgreifen zu können. Dabei hat es sich bewährt, immer den aktuellen Standort des Gerätes zu dokumentieren, damit es bei dringenden Fällen schnell auffindbar ist. Weiterhin bietet sich an, innerhalb einer anästhesiologischen Abteilung die verschiedenen Einsatzgebiete festzulegen und diese Vereinbarungen in regelmäßigen

Abständen neu zu überdenken. Analog dem L.U.C.I.A.Programm (s. Kap. 1.9) sind die für dieses Methodik in Frage kommenden ärztlichen Mitarbeiter zu schulen. Da die ultraschallgesteuerten Prozesse unter Mitarbeit von pflegerischem Personal durchgeführt werden, ist auch für diese Berufsgruppe eine Einweisung in die Technik und Anwendung des Ultraschalls sinnvoll. Das Pflegepersonal sollte auch in der Lage sein, die regelmäßige Wartung, das Wechseln der Energieträger und das Kontrollieren der mobilen Ultraschalleinheit auf Vollständigkeit zu übernehmen. Erleichternd kann – wie auch in vielen Bereichen der Medizin – die Ausarbeitung von Standards sein, die sowohl die Vorbereitung als auch den Ablauf klar beschreiben und definieren. Ein Beispiel für einen Pflegestandard zur ultraschallkontrollierten Anlage eines zentralvenösen Zugangs zeigt Abb. 7.1. Um eine möglichst personenunabhängige „Serviceleistung“ hinsichtlich ultraschallgesteuerter Prozeduren in einer Klinik anbieten zu können, hat es sich zudem bewährt, mehrere Ansprechpartner, die bei Anwendungs- bzw. Interpretationsproblemen kontaktiert werden können, in einer Abteilung „auszubilden“. Dies gilt sowohl für den pflegerischen als auch für den ärztlichen Bereich. Bei klarer Abstimmung und effektiver Zusammenarbeit mit den Pflegekräften ist ein reibungsloser Ablauf gewährleistet, so dass Erfolgsrate und Patientenzufriedenheit so hoch wie möglich gehalten werden können.

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7 Organisatorische Aspekte bei der Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesie

Abb. 7.1 Beispiel für einen Pflegestandard für die ultraschallgesteuerte Anlage eines zentralvenösen Zugangs mit Ultraschall.

7 Organisatorische Aspekte bei der Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesie

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7 Organisatorische Aspekte bei der Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesie

Abb. 7.2 Beispiel einer Dokumentationsmöglichkeit des Standortes des Ultraschallgerätes in einer Anästhesiologischen Abteilung.

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Limitationen der Sonografie in der Anästhesie

Bei der korrekten Anwendung des Ultraschalls in der Anästhesiologie muss man – wie bei allen Verfahrensweisen – die Limitationen kennen und sie beachten. Dadurch können Fehlinterpretationen oder gar Komplikationen vermieden werden. Die wichtigsten Ursachen für Fehlinterpretationen sind im Folgenden aufgeführt:

2-Dimensionalität Bei der Sonografie ist immer darauf zu achten, dass es sich um zweidimensionale Abbildungen handelt. Immer wieder ist man geneigt, den gewonnen Bildern eine Räumlichkeit zu unterstellen, die es als solche nicht gibt. Gerade bei Verläufen von Nerven und Gefäßen, aber auch bei der Katheter-Anlage, führt das immer wieder zu Über- bzw. Fehlinterpretationen. Man muss sich stets im Klaren darüber sein, dass lediglich eine Schnittebene abgebildet wird. Daher können keinerlei Angaben gemacht werden über die Bereiche vor bzw. hinter der jeweiligen Schnittebene. Aus diesem Grunde sollte man die Umgebung immer mit untersuchen und sich nicht nur mit einer Schnittebene begnügen.

darstellen. Eine Blockade bzw. Punktion kann auch in diesen Größenordnungen durchgeführt werden.

Veränderungen von anatomischen Strukturen Während sonografisch gesteuerter Manipulationen können die beobachteten anatomischen Strukturen verschoben, verdrängt und komprimiert werden. Diese Veränderungen im Gewebe können die jeweilige Zielsetzung erheblich beeinträchtigen.

Darstellung des Lokalanästhetikums Die Ausbreitung des Lokalanästhetikums kann nur in einer Ebene dargestellt werden. Dadurch ist es sehr schwer, einen Gesamteindruck vom Ausbreitungsverhalten des Lokalanästhetikumdepots zu bekommen. Punktionsebene und Schnittebene sind deshalb so zu wählen, dass das Maximum der Ausbreitung des Lokalanästhetikums darstellbar und der zu blockierende Nerv gänzlich umspült wird (Abb. 8.1 u. 8.2).

Eindringtiefe Im Allgemeinen wird im Bereich der Anästhesie ein Linearscanner mit einer Einstellung von 10 MHz verwendet. Bei dieser Konstellation ist die Eindringtiefe der Schallwellen und somit die Einsicht in das zu untersuchende Gewebe auf ungefähr 5 cm begrenzt. Für die meisten Fragestellungen aus der Anästhesie – seien es Gefäßpunktionen oder aber auch Nervenblockaden – ist diese vorgegebene Eindringtiefe ausreichend. Will man tiefer gelegene Strukturen untersuchen, muss man auf alternative Möglichkeiten ausweichen.

Auflösung Bei einer Schallfrequenz von 10 MHz ist eine sehr gute Auflösung zu erzielen. Selbst Nerven und Gefäße mit einem Diameter von 2–3 mm lassen sich noch sehr gut

Abb. 8.1 Schematische Darstellung eines komplett umspülten Nervs. Die Schallebene sollte so gewählt werden, dass das Ausbreitungsverhalten „online“ beobachtet werden kann.

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8 Limitationen der Sonografie in der Anästhesie

Persönliche Erfahrung Nicht unerwähnt bleiben sollte der Einfluss der persönlichen Erfahrung des Untersuchers. Je nach Kenntnisstand, Weiterbildung und Erfahrung können sonografisch erstellte Abbildungen richtig verstanden und interpretiert oder aber fehlgedeutet werden. In diesem Zusammenhang kann die Bedeutung einer strukturierten Anleitung und Ausbildung nicht oft genug betont werden.

Abb. 8.2 Schematische Darstellung eines inkomplett umspülten Nervs. Bei korrekter Auswahl der Schallebene kann eine insuffitiente Nervenblockade erkannt werden.

Wahrung der Sterilität Die teilweise komplexen Vorgänge während einer Gefäßpunktion bzw. Nervenblockade sind erschwert durch die Einhaltung steriler Bedingungen, die vor allem durch den Schallkopf und dessen Kabel sehr leicht zunichte gemacht werden können. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, entsprechende Maßnahmen zur Wahrung der Sterilität anhand einer vorab festgelegten Vorgehensweise zu praktizieren.

Die Beachtung der Limitationen des Ultraschalls hat demnach einen wesentlichen Einfluss auf die Interpretation von sonografischen Abbildungen, sei es bei der Inspektion oder aber bei ultraschallgesteuerten Prozeduren. Kossoff (2000) hat diesbezüglich drei goldene Regeln zum korrekten Verständnis von Ultraschallbildern formuliert: 1. Never make an interpretation on a single image. 2. Just because a feature is displayed do not consider that it is necessarily real. 3. Just because a feature is not displayed do not consider that it is necessarily not there.

Literatur 1. Kossoff G. Basic physics and imaging characteristics of ultrasound. World J Surg. 2000;24:134–42.

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Ausblick

Die neueren Entwicklungen im Bereich der Sonografie beschränken sich nicht nur auf die Beobachtung des Reflexverhaltens der in das Gewebe ausgesandten Wellen, sondern suchen nach Möglichkeiten, diese auf verschiedene Art und Weise zu beeinflussen und zu modulieren, um bessere, kontrastreichere und aussagefähigere Bilder zu produzieren. Die neu entwickelten Verfahren lassen sich unterteilen in solche, bei denen die empfangsseitige Datenverarbeitung, die Signalgenerierung oder aber die Bilddokumentation beeinflusst und optimiert wird: ➥ Datenverarbeitung: Phaseninversionstechnik. ➥ Signalgenerierung: Pulskompression, dynamische Sendefokussierung. ➥ Bilddokumentation: Panoramabild, 3D-/4D-Bildgebung. ➥ Weitere Bereiche: Kontrastmittelanwendung, Real–time-Elastografie, sonografische Perfusionsmessung, fokussierte Ultraschallchirurgie. Technische Neuerungen, wie z. B. Gewebe-Doppler, Endo-Sonografie oder 3/4-D-Sonografie, können in Zukunft auch bei den spezifischen Fragestellungen in der Anästhesie angewandt werden. Zwar ist die „Real–time“-3D-Sonografie noch in einem frühen Entwicklungsstadium, aber es können in der klinischen Praxis bereits 3D-Abbildungen indirekt durch eine Summation von mehreren nacheinander durchgeführten Sonogrammen erstellt werden (Abb. 9.1 bis 9.3). Die 4. Dimension ist die Zeitachse, die Veränderungen von Volumina erfassen kann. Neben vielen anderen Einsatzgebieten haben diese Verfahren vor allem in der Kardiologie und Angiologie (z. B. zur Evaluierung des atherosklerotischen Risikos) einen hohen Stellenwert erlangt. Inwieweit sich die dort gemachten Erfahrungen und Entwicklungen auch auf die Anästhesie übertragen lassen, bleibt abzuwarten. Ein nicht zu vernachlässigender Aspekt bei der Entwicklung von Ultraschallverfahren für medizinische Zwecke ist die Bedienerfreundlichkeit von Ultraschallsystemen und deren Ergonomie. Gerade bei komplexen Untersuchungen können diese Parameter einen wesentlichen Einfluss auf das Bildergebnis sowie die Zufriedenheit des Untersuchers und Patienten haben.

Abb. 9.1 Computertomografische-3D-Rekonstruktion: Durch die Summation der verschiedenen Schichtaufnahmen kann der entsprechende Katheterverlauf rekonstruiert werden.

Abb. 9.2 Schematische Darstellung einer Ultraschall-3D-Rekonstruktion: Auch hier lässt sich durch die Summation der verschiedenen Schichten – nach Abtasten der jeweiligen Körperregion – eine Rekonstruktion von bestimmten Strukturen errechnen.

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9 Ausblick

keiten zu beobachten, so dass der Ultraschall in der Anästhesie sicherlich noch ganz am Anfang seiner Entwicklung steht.

Literatur

Abb. 9.3 3-D-Darstellung der Hand eines Fetus (mit freundlicher Genehmigung von Frau Dr. Hänle/Herrn Prof. Heyl, Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, Klinikum Ludwigsburg.

Die Sonografie wird erst seit wenigen Jahren im klinischen Routinebetrieb in der Anästhesie eingesetzt, aber noch längst nicht in allen Kliniken. Wie eine aktuelle Umfrage von Schummer et al. (2004) in bundesdeutschen Kliniken ergab, verwendeten nur 18,7 % den Ultraschall bei der Anlage von zentralvenösen Kathetern. Im Rahmen der Regionalanästhesie setzten 4,3 % und zur Tracheotomie 3,6 % der befragten Anästhesieabteilungen die Sonografie ein. Insgesamt ist jedoch eine Zunahme der Interessenten und der Anwendungsmöglich-

1. Albrecht T, Hohmann J. Kontrastmittel in der Sonografie. Radiologe. 2003;43:793–804. 2. Bonde J, Norgaard N, Antosen K, Faber T. Implementation of percutaneous dilation tracheotomy – value of preincisional ultrasonic examination? Acta Anaesthesiol Scand. 1999;43:163. 3. Frey H. Realtime-Elastographie. Radiologe. 2003;43:850–4. 4. Hetzel G. Neue technische Entwicklungen auf dem Gebiet des Ultraschalls. Radiologe. 2003;43:777–92. 5. Jenne JW, Divkovic G, Rastert R, Debus J, Huber PE. Fokussierte Ultraschallchirurgie. Radiologe. 2003;43:805–12. 6. Jürgens J. Zeitmodulierte 2D-Sonografie in Freehand-3DTechnik als Perinealsonographie. Ultraschall Med. 2004:25:54–7. 7. Keberle M, Jenett M, Keßler C, Höhmann M, Betz T, Haerten R, Hahn D. Neue Möglichkeiten in Diagnostik und Bilddokumentation mit 3D Power Doppler-Ultraschall am Beispiel von Mundbodenkarzinomen. Ultraschall Med. 2000;21:26–31. 8. Krix M, Kauczor HU, Delorme S. Moderne sonografische Methoden zur Quantifizierung von Gewebeperufsion. Radiologe. 2003;43:823–30. 9. Meyer-Wittkopf M, Schmidt S. Dreidimensionale fetale Echokardiographie – Aktueller Stand und künftige Perspektiven. Z Geburtshilfe Neonatol. 2001;205:86–93. 10. Prager RW, Gee AH, Berman L. Stradx: real–time acquisition and visualization of freehand three–dimensional ultrasound. Medical Image Analysis. 1999;3:129–40. 11. Schummer W, Schummer C, Tuppatsch H, Reinhart K, Hüttemann E. Zur Anwendung von Ultraschall bei der Anlage zentraler Venenkatheter in Deutschland: Eine Umfrage unter 817 Anästhesieabteilungen. Anaesthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2004;39:87–93.

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Sachregister

A Abdomen, akutes 77 Absorption 5 Abszess 63 A-Mode 6 Anatomische Strukturen, sonografisch untersuchbare 8 Aorta abdominalis 33 Applikation, Weiterbildung 14 ff Artefakt 13 f Arteria – axillaris 30 f – – Darstellung 31 – – – beim Kind 69 – – Punktion, ultraschallgesteuerte 31 ff – brachialis 34 – carotis communis 20, 50, 75 – – Beurteilung bei VJI-Untersuchung 31 f – – fehlende Darstellung 32 – – Plaque-Darstellung 32 – dorsalis pedis 34 – – Darstellung beim Kind 72 – femoralis 30 – – arterielle Verschlusskrankheit 33 – – Punktion, ultraschallgesteuerte 32 f – radialis 34 – – Darstellung beim Kind 70 – subclavia 30 – – Darstellung 52 – ulnaris, Darstellung beim Kind 70 Arterienpunktion – ultraschallgesteuerte 31 ff – versehentliche, bei ZVK-Anlage 27 Aufklärung des Patienten 10 Auflösung 7, 83 – axiale 7 – laterale 7

B Bewegung – iatrogene 12 – körpereigene 12 Bilddokumentation 85

3-in-1-Block 55 ff Blutdruckmessung, arterielle, invasive 31 ff Blutung, venöse, bei ZVK-Anlage 28 Brechung 5

C Caput fibulae 60 f Cauda equina 65 Continuous-wave-Doppler 6 CRPS (Chronic Regional Pain Syndrome) – obere Extremität 44, 49, 52 – untere Extremität 59, 61 CW-Doppler (Continuous-wave-Doppler) 6

D Datenverarbeitung 85 Dokumentation 14 Doppler-Effekt 3 Doppler-Formel 6 3D-Rekonstruktion 85 f

E Echophänomen 14 Eindringtiefe 8, 83 – Nervengewebedarstellung 37 Empfangsverstärkung 7 Epiduralraum 64 f Epineurium 38 Extremität – obere – – Nervenblockade, ultraschallgesteuerte 43 ff – – Nervenechogenität 40 – untere – – Nervenblockade, ultraschallgesteuerte 55 ff – – Nervenechogenität 40

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Sachregister

F Fernbereich 7 Fossa poplitea 61 – Darstellung der Strukturen beim Kind 71 – Nervus-ischiadicus-Darstellung 57 ff – – beim Kind 71 – Nervus-peronaeus-Darstellung 57, 59 – – beim Kind 71 – Nervus-tibialis-Darstellung 57, 59, 62 – – beim Kind 71 Freihandpunktion, ultraschallgeführte 12 Fremdkörperdarstellung 9 Frequenz 8 – Nervengewebedarstellung 37 Fußoperation 59, 61

G gain 7 Gefäßdarstellung, sonografische 17 Gefäßpunktion 8 – Inspektion 20 – Lagerungsoptimierung 21 – Patientenaufklärung 20 – site-by-rite-Methode 20 – ultraschallgesteuerte 19 – – beim Kind 67 ff – – Nachteile 21 – – Punktionsnadelannäherung 21 – – real-time-Methode 19 f – – Vorteile 21 Gefäßuntersuchung 19 ff – Vorinspektion 19 Gefäßvarianten 19 f

H Halsgefäße, Kompression 22 Halsgefäßinspektion 21 – beim Kind 68 Halsregion, Inspektion 21, 75 – beim Kind 68 Hämatom 27 Hämodialyse 32 f Handgelenk, Darstellung der Strukturen beim Kind 70 Herzerkrankung, Notfall 77 Hyperschall 2 Hypoechogenität 38 Hyposchall 2

I Impedanz, akustische, mediumabhängige 4 Infektion, Katheter-assoziierte 63

Infraklavikulärer Raum, Inspektion 51 f – beim Kind 68 Infraschall 2 Intensivmedizin 75 f Intervention, endovaskuläre, Arteria-femoralis-Darstellung 32 Ischämieschmerz, untere Extremität 59, 61 Ischiadikus-Block s. Nervus ischiadicus, Blockade

K Katheter, zentralvenöser – Anlegen 22, 24, 28 – – beim Kind 72 – – Standards 80 f – – Ultraschallanwendung 22 ff – nach kranial umgeschlagener 29 – liegender 26 Katheter-Anlage, ultraschallgesteuerte 62 f – Infektionsentstehung 63 – Knotenbildung 63 Katheterfehllage, intravasale 63 Kehlkopf 75 Kinderanästhesie 67 ff Kniegelenkmobilisation 56 Kniekehle s. Fossa poplitea Knieoperation 56 Kometenschweifartefakt 14 Kontrastverstärkung 7 Konvexscanner 7 Kostenanalyse 16 f Kristallstimulation, elektrische 3

L Lagerung des Patienten, Optimierung 10 Leistenregion, Darstellung der Strukturen beim Kind 71 Ligamentum flavum 64 Linearscanner 6 f, 83 Lokalanästhetikum – Applikation, ultraschallgesteuerte 41 f – Darstellung 41 f, 83 f Lücke, interskalenäre, Darstellung 48 ff Ludwigsburger Ultraschall Certifikationsmodell für Interventionelle Prozesse in der Anästhesiologie (L.U.C.I.A.) 15 f L.U.C.I. A. 15 f – Lernblöcke 16

M M-Mode 6 Musculus – biceps femoris 60 – coracobrachialis 30 f, 54 f

Sachregister

– iliiopsoas 30 – iliopsoas 33 – quadriceps 30, 33 – scalenus – – anterior 23, 49 f – – medialis 50 – semimembranosus 60 – semitendinosus 60 – sternocleidomastoideus 23 – triceps 30 f, 54 – – Darstellung beim Kind 69 Muskulatur, sonografische Darstellung 17

N Nahfeld 7 Nerv – Darstellung 17 – Differenzierung von einer Sehne 39 – myelinisierter 38 – peripherer, Katheter-Anlage, ultraschallgesteuerte 62 f – Punktionsnadelannäherung, ultraschallgesteuerte 41 Nervenblockade – interskalenäre, ultraschallgesteuerte 47 ff – – Erlernen 16 – periphere – – Lokalanästhetikumapplikation, ultraschallgesteuerte 41 f – – Punktionsnadelannäherung 41 – – ultraschallgesteuerte – – – Erfolgsraten 43 – – – Erlernen 16 – Punktionsvorgang 40 – ultraschallgesteuerte 41 ff – – beim Kind 67 – – Regionalanästhesie, neuroaxiale 64 f Nervengewebedarstellung 37 ff – Einflussfaktoren 40 – Schallkopfkippung 39 Nervenkompression 40 Nervenquerschnitt 38 Nervenschwellung 40 Nervenstimulation, Plexus brachialis, infraklavikulärer 51 Nervus – femoralis 30, 33 – – Blockade – – – Katheteranlage 56 – – – Schallkopfposition 56 – – – ultraschallgesteuerte 55 ff – – – – Erlernen 16 – ischiadicus – – Bifurkation 57, 59 – – Blockade – – – distale 57 – – – Fossa poplitea 57 – – – Indikation 59

– – – inkomplette 61 – – – Katheteranlage 58 f – – – Lokalanästhetikumausbreitung 57, 59 – – – Nervenstimulatoranwendung 57 – – – paranervale 57, 59 – – – Schallkopfposition 60 – – – ultraschallgesteuerte 57 ff – – – – Erlernen 16 – – – ventraler Zugang 57 – – Darstellung 39, 57 ff – – – beim Kind 71 – – Echotextur 38 – – Identifizierung 60 – – Prilocain-Wirkung 42 – medianus 52 f – – Blockade, ultraschallgesteuerte 53 – – Darstellung 52 f – – – beim Kind 70 – musculocutaneus 54 f – – Blockade, ultraschallgesteuerte 55 – – Echotextur 38 – peronaeus 57 – – Blockade 60 f – – – Nervenstimulatoranwendung 60 – – Darstellung 57, 59 f – – – beim Kind 71 – radialis 54 – – axillärer, Darstellung 44, 54 – – Blockade 54 – tibialis 57 – – Darstellung 57, 59 f – – – beim Kind 71 – – ultraschallgesteuerte 61 f – – Verifizierung 62 – ulnaris 53 f – – Blockade, ultraschallgesteuerte 54 – – Darstellung 53 f – – – beim Kind 69 Notfallmedizin 77

O Oberschenkeloperation 56

P Periduralanästhesie 64 – thorakale 64 Perineurium 38 Phantomschmerzbehandlung – obere Extremität 44, 49, 52 – untere Extremität 56, 59, 61 Piezoelektrischer Effekt 3 f Plaque-Darstellung – Arteria carotis communis 32 – Duplexsonografie 32

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Sachregister

Pleura, Darstellung bei Vena-subclavia-Punktion 23, 30 Plexus brachialis 31 – axillärer 43, 54 – – Blockade 42 ff – – – Anleitung 46 – – – Indikation 44 – – – Patientenlagerung 43 – – – Schallkopfposition 47 – – – Schallkopfpositionierung 43 – – – Vorgehen 45 – – Darstellung beim Kind 69 – – Nervenstrukturendarstellung 47 – Blockade – – inkomplette 53 ff – – ultraschallgesteuerte 43 ff, 51 f – – – Erlernen 16 – Darstellung beim Kind 68 – infraklavikulärer 51 f – – Blockade – – – Indikation 52 – – – ultraschallgesteuerte 51 f – – Schallkopfposition 52 – interskalenärer 47 ff – – Blockade 51 – – – Indikation 49 – – – Schallkopfposition 50 – – Darstellung 49 – Truncidarstellung 38 Polytrauma 77 Postprocessing 7 Pulse-wave-Doppler 6 Punktion – paranervale 40 f – – ultraschallgesteuerte 41 – ultraschallgesteuerte, Positionierungen 12 – Weiterbildung 14 ff Punktionsnadel 8 f – Darstellung bei VJI-Punktion 25 – Gefäßannäherung 21 PW-Doppler (Pulse-wave-Doppler) 6

R Ragionalanästhesie – Lagerungsoptimierung 41 – Lokalanästhetikumapplikation, ultraschallgesteuerte 41 f – Patientenaufklärung 40 – Ultraschallanwendung 37 ff – – Nachteile 40 – – Vorteile 40 – Vorinspektion 40 f real-time-3D-Sonografie 85 real-time-Methode 19 f Reflexion 4 f Regionalanästhesie 37 ff – beim Kind 67

– neuroaxiale – – Blockade, ultraschallgesteuerte 64 f – – beim Kind 67 – ultraschallgesteuerte 37 ff – – Erlernen 16 Reposition, untere Extremität 59 Rettungsdienst 77

S Schall 2 Schallausdehnung im Gewebe 7 Schallebene, Punktionsnadelannäherung 9 f Schallgeschwindigkeit 4 – mediumabhängige 4 Schallkeule 7 Schallkopf 6 f – Haltung 10 f – mit lateralem Punktionskanal 12 – Sterilität 13 – Umhüllung 13 f – zentral kanalisierter 12 Schallkopfkippung, Nervengewebedarstellung 39 Schallkopfkontakt, gestörter 14 Schallwellen – Eindringtiefe 8, 83 – – Nervengewebedarstellung 37 – Oberflächenkontakt 4 f Schilddrüse 75 f Schilddrüsenzyste 29 Schmerztherapie, perioperative, bei Eingriff – an der oberen Extremität 44, 49, 52 ff – an der unteren Extremität 56, 59, 61 Schwächungskoeffizient 9 Sehne, sonografische Darstellung 17 Sektorscanner 7 Signalgenerierung 85 site-by-rite-Methode 20, 22 Sonografie – 2-Dimensionalität 83 – Eindringtiefe 83 – intraoperative 13 f – Limitation 83 f – persönliche Erfahrung 83 – Positionierungen 11 f – Standards 79 – Sterilität 83 – Veränderung anatomischer Strukturen 83 SPILKER-Blockade 60 Sprunggelenkmobilisation 59 Standards 79 ff Sterilität 13, 83 Streuung 5 Sulcus nervi ulnaris 53 – Darstellung beim Kind 69

Sachregister

T Teilchenvibration 2 f Thrombus – Nachweis 19 – sonografische Darstellung 26 f – venöser 27, 31 Trachea 75 f

U Ultraschall 2 Ultraschall-3D-Rekonstruktion 85 Ultraschallanwendung – Organisation 79 ff – Standards 79 Ultraschallbild, Fehlinterpretation 62 Ultraschalleinheit 12 f – Bedienerfreundlichkeit 85 – Ergonomie 85 – Funktionsüberprüfung 10 – mobile 12 f, 79 – Positionierung 11 – Rettungsdienst 77 – Verbrauchsmaterialien 13 – Verfügbarkeit 13 – versehentlich falsche Einstellung 14 Ultraschalluntersuchung, Positionierungen 11 f Umgebungsinspektion 10 f Unterschenkeloperation 59, 61 UPP (ultraschallgesteuerte paranervale Punktion) 41 Urogenitaltrakterkrankung, Notfall 77

V Vasa poplitea 60 Vena – axillaris – – Darstellung 30 – – – beim Kind 69

91

– – Punktion 30 – femoralis 33 – – Lage zur Arteria femoralis 30 f – – Punktion 30 f – jugularis interna 50 – – Darstellung 19 f – – – beim Kind 68 – – Kollapsneigung 27 – – Kopftieflage 23 – – Lagevariabilität 19 f – – Punktion – – – bei dehydriertem Patienten 22 – – – erfolglose 22 – – – Landmarken-orientierte 22 – – – site-by-rite-Methode 22 – – – ultraschallgesteuerte 21 ff – – – Vorabinspektion 22 – – ventral der Arteria carotis communis 19, 26 – subclavia – – Darstellung 23, 28 f – – – beim Kind 68 – – Punktion, ultraschallgesteuerte 23, 28 ff Vena-jugularis-Katheter, nach kranial umgeschlagener 29 Venenpunktion, ultraschallgesteuerte 21 ff Verschlusskrankheit, arterielle, periphere, Arteria-femoralis-Darstellung 33 Visualisierung, Weiterbildung 14 ff Vorfuß, Darstellung der Strukturen beim Kind 72

W Weiterbildung 14 ff Wellenlänge 3 Wirbelsäule 64

Z ZVK s. Katheter, zentralvenöser Zwerchfellruptur 77