Methodenartikel

Point-of-Care Transkranieller farbcodierter Duplex-Ultraschall der Arteria cebraralis media

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DOI:

10.3791/67288

9. August 2024

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Transkranieller Ultraschall ist ein unverzichtbares Instrument zur Überwachung von Patienten mit verschiedenen neurologischen Erkrankungen. Obwohl es in beratenden Studien häufig protokollarisch verwendet wird, wurde das Gehirn in vielen Protokollen mit Point-of-Care-Ultraschall (PoCUS) übersehen. In dieser Studie wird ein PoCUS-Bilderfassungsprotokoll vorgeschlagen.

Zusammenfassung

Bei der Beurteilung und Behandlung vieler klinischer Probleme ist Point-of-Care (PoC)-Ultraschall ein aufstrebendes Instrument am Krankenbett. Der transkranielle farbcodierte Duplex-Ultraschall (TCCD) kann in mehreren Situationen wertvoll sein, auch für Patienten, die bewusstlos sind oder eine unklare neurologische Untersuchung haben, da er bei bestimmten intrakraniellen Pathologien hilft. Trotz des bekannten diagnostischen Wertes des transkraniellen Ultraschalls ist sein Einsatz in der Intensivmedizin nach wie vor unterschiedlich. Diese Variabilität ist zum Teil auf die uneinheitliche Ausbildung in den Krankenhäusern zurückzuführen, die auf einen Mangel an standardisierter Aus- und Weiterbildung zurückzuführen ist. Darüber hinaus wurde das Gehirn in vielen Intensivmedizinprotokollen oft übersehen, wie z. B. bei RUSH- (Rapid Ultrasound for Shock and Hypotension) und FAST-Untersuchungen (Focused Assessment with Sonography in Trauma). Um diese Lücken zu schließen, wird in diesem Artikel ein Protokoll für die PoC-TCCD-Bildaufnahme bei Erwachsenen vorgeschlagen, in dem Indikationen, Einschränkungen, die Auswahl des Schallkopfs, die Platzierung, die Sequenzerfassung und die Bildoptimierung detailliert beschrieben werden. Darüber hinaus wird die Verwendung von PoC TCCD als Mittel zum Screening auf drei Erkrankungen diskutiert: Vasospasmus, erhöhter intrakranieller Druck und Fortschreiten des zerebralen Kreislaufstillstands.

Einleitung

Die transkranielle Dopplersonographie (TCD), die erstmals 1982 von Aaslid et al. beschrieben wurde, bot eine Methode zur Beurteilung des intrakraniellen Blutflusses und der Geschwindigkeit1. Später wurde der transkranielle farbcodierte Duplex-Ultraschall (TCCD) entwickelt, um eine farbkodierte Visualisierung des intrazerebralen Gefäßsystems zu ermöglichen. Dies ermöglicht es der TCCD, eine Einschränkung der TCD: die Winkelabhängigkeit, teilweise zu überwinden. Insbesondere infolge der Dopplerverschiebung sind Messungen der Blutflussgeschwindigkeit am genauesten, wenn der Winkel des Ultraschallstrahls und die Achse des Gefäßes zwischen 0 und 30 Grad2 liegen. Während Strömungsgeschwindigkeitsmessungen in TCD von einem Winkel nahe Null ausgehen, ermöglicht TCCD die Visualisierung des Insonationswinkels und damit winkelkorrigierte Geschwindigkeitsmessungen3.

TCCD umfasst mehrere Dopplermessungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: Pulsatilitätsindex (PI), mittlere Strömungsgeschwindigkeiten (MFV) und/oder zeitangepasste Geschwindigkeit (TAV)4. Anhand dieser Messungen ermöglicht die TCCD ein nicht-invasives Screening auf mehrere wichtige Erkrankungen, darunter Vasospasmus, erhöhter intrakranieller Druck (ICP) und zerebraler Kreislaufstillstand, die sich jeweils mit einer einzigartigen hämodynamischen und sonographischen Signatur manifestieren5.

Erstens bietet TCCD im Zusammenhang mit zerebralen Vasospasmen nach Subarachnoidalblutungen (aneurysmatisch oder traumatisch) eine Echtzeit-Visualisierung des intrakraniellen Blutflusses, die die Erkennung von Verengungen oder Verengungen der Hirnarterien ermöglicht. Durch die Messung der MFV (definiert als enddiastolische Geschwindigkeit + 1/3 (maximale systolische Geschwindigkeit + enddiastolische Geschwindigkeit)6 können Ärzte den Schweregrad des Vasospasmus bis zu 2,5 Tage vor dem Auftreten der Symptome quantifizieren7. Gleichzeitig kann durch die Messung von PI (definiert als systolische Spitzengeschwindigkeit - enddiastolische Geschwindigkeit)/mittlerer Geschwindigkeit erhöhte Werte (>1,2)7 nachgewiesen werden. Erhöhte Werte deuten wiederum auf einen erhöhten zerebrovaskulären Widerstand hin, was auf die beeinträchtigte distale Perfusion hinweist, die mit einem distalen Vasospasmus der Gefäßeeinhergeht 7oder einem erhöhten intrakraniellen Druck. Die kombinierte Anwendung von TCCD, PI und MFV erleichtert die Früherkennung und Überwachung von Vasospasmus und ermöglicht schnelle Interventionen, um ischämische Verletzungen zu verhindern und die Patientenergebnisse zu verbessern.

Zweitens kann bei erhöhtem ICP die zerebrovaskuläre Dynamik durch PI und MFV beurteilt werden. PI und MFV spiegeln Veränderungen des zerebralen Blutflusses und des Gefäßwiderstands wider, die beide durch Erhöhungen des ICP beeinflusst werden. Ein erhöhter ICP kann aufgrund einer gestörten zerebrovaskulären Compliance zu erhöhten PI-Werten führen, während ein verminderter MFV auf eine verminderte zerebrale Perfusion infolge eines erhöhten intrakraniellen Drucks hinweist4. Die Überwachung dieser Parameter ermöglicht es Ärzten, den Schweregrad der ICP-Erhöhung zu beurteilen, Behandlungsentscheidungen zu treffen und das Ansprechen auf Interventionen zur Senkung des ICP zu beurteilen.

Drittens spielen PI- und MFV-Beurteilungen im Falle eines zerebralen Kreislaufstillstands eine entscheidende Rolle bei der Bestätigung der Beendigung des zerebralen Blutflusses. Die schnelle Identifizierung eines zerebralen Kreislaufstillstands anhand von TCCD und hämodynamischen Parametern ist unerlässlich für die Einleitung zeitkritischer Interventionen, wie z. B. fortgeschrittene neurointensivmedizinische Maßnahmen, zur Wiederherstellung der zerebralen Perfusion, wenn sie rechtzeitig erkannt werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass TCCD ein nicht-invasives Instrument am Krankenbett bietet, um auf zerebrale Vasospasmus, erhöhten ICP und zerebralen Kreislaufstillstand zu untersuchen. Durch die Echtzeit-Visualisierung und Quantifizierung der zerebralen Hämodynamik ermöglicht TCCD Ärzten, diese kritischen neurologischen Erkrankungen zu diagnostizieren, zu überwachen und zu behandeln, mit dem Potenzial, die Patientenergebnisse zu verbessern und die Morbidität und Mortalität zu reduzieren. Trotz des bekannten diagnostischen Werts des transkraniellen Ultraschalls bleibt die Point-of-Care-Nutzung von TCCD in der Intensivmedizin jedoch unterschiedlich, zum Teil, weil die Ausbildung in dieser Modalität in den Krankenhäusern aufgrund des Mangels an standardisierter Aus- und Weiterbildung immer noch uneinheitlich ist.

Um diese Lücken zu schließen, wird in diesem Artikel ein TCCD-Bilderfassungsprotokoll bei Erwachsenen vorgeschlagen, das am Point-of-Care (PoC) verwendet werden kann. Im Allgemeinen handelt es sich bei einem PoC-Ultraschall um einen Ultraschall, der vom primär behandelnden Anbieter eines Patienten durchgeführt und interpretiertwird 8. Dies steht im Gegensatz zu einem konsultativen Ultraschall, der vom primär behandelnden Arzt eines Patienten angefordert wird, aber von einem separaten Spezialistenteam durchgeführt wird. Während die konsultative TCD oder TCCD in der Regel die Doppler-Befragung mehrerer Hirnarterien umfasst, konzentriert sich dieses PoC-Protokoll aus zwei Gründen auf die selektive Befragung der mittleren Hirnarterie (MCA): (1) Die MCA ist in der Regel der einfachste Zweig des Circle of Willis, der mit TCCD insoniert werden kann, und (2) die MCA ist für etwa 70 % des Flusses aus der Arteria carotis interna verantwortlich. Daher kann die Analyse des MCA eine gute Information über den zerebralen Blutfluss als Ganzes liefern9.

Dieses PoC-TCCD-Protokoll umfasst die Auswahl und Platzierung von Schallköpfen, die Sequenzerfassung und die Bildoptimierung. Darüber hinaus wird die Verwendung von PoC TCCD als Mittel zum Screening auf die folgenden drei Erkrankungen diskutiert: Vasospasmus, erhöhter intrakranieller Druck und Fortschreiten des zerebralen Kreislaufstillstands.

Protokoll

Dieses Verfahren entspricht den ethischen Standards des institutionellen Komitees für Menschenversuche und der Deklaration von Helsinki. Ultraschall gilt als risikoarmes Verfahren; Eine schriftliche Einwilligung des Patienten ist daher in der Regel nicht erforderlich. Patienten, die Bedenken hinsichtlich neurologischer Veränderungen in einem geeigneten klinischen Umfeld hatten, wurden in die Studie aufgenommen. Diejenigen mit offenen Kopfwunden, chirurgischen Schnitten oder chirurgischen Verbänden an der Insonationsstelle wurden ausgeschlossen. Die in dieser Studie verwendeten Verbrauchsmaterialien und Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Auswahl des Wandlers

  1. Wählen Sie die Phased-Array-Sonde (1-5 MHz) für den TCCD-Scan. Diese Sonde bietet den kleinsten Fußabdruck für die Insonation des transtemporalen Fensters.
    HINWEIS: Der Begriff "Phased-Array-Sonde" wird häufig verwendet, um sich auf die lineare Phased-Array-Sektor-Lichtbogensonde6, 10 zu beziehen. Diese Terminologie kann mehrdeutig sein, da alle modernen Ultraschallwandler Phasing verwenden, um den Ultraschallstrahl zu lenken. Um die Dinge kurz zu halten, wird in dieser Rezension "Phased-Array-Sonde" anstelle von "linearer Phased-Array-Sektor-Lichtbogensonde" verwendet.

2. Maschineneinstellungen

  1. Stellen Sie das Gerät auf die transkranielle Voreinstellung ein. Dieses Preset ist in den meisten modernen Maschinen verfügbar. Dadurch wird der Indikator auf der rechten Seite des Bildschirms gesetzt.
    HINWEIS: Wenn die transkranielle Voreinstellung nicht verfügbar ist, kann die Voreinstellung "Herz" verwendet werden. Die Anzeige befindet sich bei dieser Voreinstellung auf der linken Seite des Bildschirms.
    1. Stellen Sie den Anfangsmodus auf B-Modus (2-dimensionale Graustufen11) ein. Set Tiefe 13-16 cm.
      HINWEIS: Diese Tiefe erfasst eine echoarme konvexe Linie, die das ipsilaterale Schläfenbein darstellt, normalerweise in einer Tiefe von etwa 1-2 cm. Während das kontralaterale Schläfenbein in einer Tiefe von 14-16 cm als konkave echoarme Struktur zu sehen ist.
    2. Für eine optimale Scan-Ergonomie positionieren Sie das Gerät so, dass sich der Ultraschallbildschirm direkt mit der Ultraschallsonde befindet.

3. Patientenposition

  1. Bringen Sie den Patienten in Rückenlage mit dem Kopfende des Bettes in einem Winkel von 30 Grad.

4. Scan-Technik

  1. Tragen Sie Gel auf die Sonde auf.
  2. Platzieren Sie die Sonde auf dem transtemporalen Fenster (Abbildung 1), parallel zum Boden, wobei die Indexmarkierung auf den Patienten nach vorne gerichtet ist.
    HINWEIS: Der transtemporale Bereich liegt knapp über dem Jochbogen und vor dem Tragus des Ohres6.

5. Transkranielle Ansichten

  1. Mit einer Gleitbewegung scannen Sie durch das nahe gelegene Hirngewebe, bis die relevanten intrakraniellen Strukturen identifiziert sind. Diese dienen als Ausgangspunkt, um die für PoCUS TCCD benötigten Orientierungspunkte zu identifizieren.
  2. Identifizieren Sie das ipsilaterale Schläfenbein, das typischerweise bei etwa 1 cm11 zu sehen ist.
  3. Identifiziere das kontralaterale Schläfenbein, das typischerweise etwa 14-16 cm groß ist11.
    HINWEIS: Das ipsilaterale Zeitfenster erscheint als konkave oder lineare echoarme Struktur. Das kontralaterale Zeitfenster sieht konkaver aus11.
  4. Identifizieren Sie den dritten Ventrikel, der aus zwei echoarmen Linien mit einer dünnen echoarmen Struktur dazwischen besteht, die die Zerebrospinalflüssigkeit darstellen.
    HINWEIS: Dies ist typischerweise in einer Tiefe von 6-8 cm11 zu beobachten. Verwenden Sie eine gleitende oder geschwungene Bewegung, bis die darüber liegende Struktur identifiziert ist12. Dies ist kein wesentlicher Schritt für dieses Protokoll. Wenn nicht eindeutig identifiziert, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.

6. Farbdoppler-Abfrage der mittleren Hirnarterie (MCA)

  1. Beginnen Sie mit der Ansicht, die Sie im vorherigen Schritt erhalten haben.
  2. Beginnen Sie damit, die Tiefe zu reduzieren, um das Fernfeld auf 10 cm zu erhöhen.
  3. Auf der linken Seite der oberen Hälfte des Ultraschallbildschirms befindet sich die große Farbfluss-Probenahmebox.
    HINWEIS: Die MCA sollte nun als lineare Struktur erscheinen, wobei der Blutfluss in Richtung des Ultraschallwandlers gerichtet ist. Die rote Farbe zeigt an, dass sich die Strömung in Richtung des Wandlers bewegt.
  4. Initiieren Sie den Pulswellendoppler und zentrieren Sie die Box über dem roten Farbflusssignal des MCA.
  5. Erhalte eine spektrale Dopplerwellenform.
    HINWEIS: Die normale MCA-Blutflussgeschwindigkeit zeigt einen starken systolischen Aufwärtsschlag, gefolgt von einer allmählichen Verlangsamung während der Diastole13.
    1. Verfolgen Sie die Kontur, um die Geschwindigkeit und Zeit Integral für einen Herzzyklus zu messen.
      HINWEIS: Bei Ultraschall im transkraniellen Modus werden automatisch mehrere Werte generiert, sobald die Abtastung abgeschlossen ist.
    2. Stellen Sie sicher, dass MFV oder Time Average Velocity (TAV) oder Time adjusted peak velocity (TAP) oder Time average maximum velocity (TAMAX) angezeigt wird. Wenn nicht, berechnen Sie2 mal (PSV + (EDV x 2))/3.
      HINWEIS: Eine mittlere Strömungsgeschwindigkeit über 120 könnte die Besorgnis über ein möglicherweise erhöhtes Risiko eines Vasospasmus aufkommen lassen. Der Insonationswinkel muss idealerweise zwischen 0-30 Grad liegen, sonst werden die gemessenen Geschwindigkeitenunterschätzt 14. Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit (MFV), die zeitbereinigte Spitzengeschwindigkeit (TAP), die zeitliche durchschnittliche maximale Geschwindigkeit (TAMAX) und die zeitliche Durchschnittsgeschwindigkeit (TAV) werden synonym verwendet.
    3. Stellen Sie sicher, dass der Pulsatilitätsindex angezeigt wird. Wenn nicht, berechnen Sie es mit der Formel PSV-EDV)/MFV15.
      HINWEIS: Der PI kann mit der folgenden Formel in eine Schätzung des ICP umgewandelt werden: ICP = (10,93 x PI)-1,28. Das Fortschreiten zu PI > 2 könnte die Besorgnis über einen erhöhten ICP16 aufkommen lassen. PI ist beständig gegen Insonation außerhalb der Achse, da es sich um ein relatives Verhältnis handelt. Alle Messungen in diesem Wert werden gleichermaßen beeinflusst, so dass der PI-Wert erhalten bleibt17.

7. Schritte nach dem Verfahren

  1. Überprüfen Sie die aufgenommenen Bilder und Dopplerspektren, um sicherzustellen, dass sie den diagnostischen Qualitätsstandards entsprechen.
  2. Stellen Sie sicher, dass alle Bilder und Dopplerdaten ordnungsgemäß gespeichert und für zukünftige Referenzen und Analysen beschriftet sind.
  3. Informieren Sie den Patienten über etwaige Folgeschritte oder ggf. zusätzliche Untersuchungen.

Ergebnisse

In diesem Abschnitt werden die Analyse und Interpretation der aus dem obigen Protokoll gewonnenen Daten und ihr klinischer Nutzen beschrieben. Abbildung 1 zeigt die physische Stelle am Kopf, an der die TCCD durchgeführt wird: im transtemporalen Fenster. Abbildung 2 zeigt dieses transtemporale Fenster, das zeigt, wie die ipsilaterale MCA mit Pulswellendoppler (PWD) abgefragt wird. Wenn der PWD-Kasten in einer Tiefe von 45-65 mm18 platziert wird, sollte ein Geschwindigkeitsprofil entstehen, das zur Berechnung von MFW und PI verwendet werden kann. In diesem speziellen Fall zeigen die Doppler-Daten eine normale MFV (<80 cm/s) und eine normale PI (<1,2)19. Im Gegensatz dazu ist eine MFV von mehr als 120 cm/s abnormal. Ein solcher Wert würde auf einen Vasospasmus bei Patienten mit intrakranieller Pathologie hindeuten, bei denen das Risiko besteht, Vasospasmus zu verursachen (z. B. Subarachnoidalblutung).

Abbildung 3 zeigt beispielsweise eine PoC-TCCD, die an einem Patienten mit akuten neurologischen Veränderungen an Tag 8 nach einem Aneurysma der rechten mittleren Hirnarterie wegen Subarachnoidalblutung erhalten wurde. Die PoC TCCD zeigte im Vergleich zu früheren Studien eine erhöhte mittlere Strömungsgeschwindigkeit in der ipsilateralen MCA. Anschließend wurde eine CT-Angiographie des Kopfes durchgeführt, die einen Vasospasmus im rechten vorderen Kreislauf bestätigte.

Bei Patienten mit intrakranieller Pathologie, die zu intrakranieller Hypertonie führen könnte, kann PoC TCCD den PI messen, um nicht-invasiv auf einen hohen intrakraniellen Druck zu untersuchen 16,20,21. Zum Beispiel entwickelten Bellener et al. eine vereinfachte Formel zur Schätzung der Beziehung20: ICP = 10,93 × PI − 1,28.

Abbildung 4 zeigt, dass ein Patient zunächst eine intrakranielle Blutung aufwies und bei einem anfänglichen PoC-TCCD einen normalen PI aufwies. Später wurde festgestellt, dass sich der psychische Zustand des Patienten verschlechterte, die PoC TCCD wurde wiederholt und zeigte einen erhöhten PI, der auf eine mögliche Erhöhung des Hirndrucks hindeutete. Um dies zu behandeln, wurden hypertone Flüssigkeiten verabreicht und die anschließende CT-Bildgebung zeigte, dass sich die Blutung des Patienten verschlimmerte.

PoC TCCD kann auch verwendet werden, um das Fortschreiten zu einem zerebralen Kreislaufstillstand zu untersuchen, der dem Hirntod vorausgeht. Die Progression zum Hirntod beinhaltet typischerweise eine Regression des zerebroarteriellen Flusses mit einem Anstieg des spezifischen Widerstands (Abbildung 5). Diese PoC-TCCD-Ergebnisse sollten Ärzte dazu veranlassen, weitere Zusatzuntersuchungen durchzuführen, einschließlich einer umfassenden TCCD-Studie zum Zwecke der endgültigen Bestimmung des Kreislaufstillstands in Übereinstimmung mit den institutsspezifischen Leitlinien. Als Beispiel zeigt Abbildung 6 eine PoC-TCCD eines Patienten wenige Stunden nach einem längeren Herzstillstand und der anschließenden Rückkehr des Herzkreislaufs. Der unmittelbare Auslöser für die PoC TCCD-Prüfung war der Befund der körperlichen Untersuchung von fixierten und nicht-reaktiven Schülern. Obwohl in der Einrichtung kein konsultativer TCCD-Dienst verfügbar war und der Patient zu instabil für einen Apnoe-Test war, wurden die PoC-TCCD-Befunde durch eine anschließende CT des Kopfes unterstützt, die ein diffuses Hirnödem zeigte.

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Abbildung 1: Transtemporales Fenster. Transtemporales Fenster mit vereinfachtem Schema des Kreises von Willis. Die Zahlen stellen die Tiefe dar, in der die ipsilaterale MCA im Ultraschall sichtbar wird. Der Pfeil stellt die Richtungsrichtung des Blutflusses dar. Der blaue Kreis stellt die Position dar, an der die Sonde platziert werden soll. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 2: Normales TCCD. TCCD des Ipsilateralen MCA in einer Tiefe von 47 mm. Das Bild zeigt normales TAV und normales PI. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 3: TCCD mit erhöhter mittlerer Strömungsgeschwindigkeit. TCCD des ipsilateralen MCA in einer Tiefe von 50 mm. Dieses Bild zeigt eine erhöhte TAP: Zeitbereinigte Spitzengeschwindigkeit (äquivalent für MFV oder TAV oder TAMAX) und Normal PI. Im geeigneten klinischen Umfeld deutet dies auf einen Vasospasmus hin. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 4: TCCD mit erhöhtem Pulsatilitätsindex. Die TCCD zeigt eine Verschlechterung des PI mit klinischer Korrelation bezüglich eines Anstiegs des intrakraniellen Drucks im geeigneten klinischen Umfeld. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 5: Transkranielle Dopplerprogression beim zerebralen Kreislaufstillstand. Schematische Darstellung der erwarteten progressiven Veränderungen in der Wellenformmorphologie der mittleren Hirnarterie, wie sie bei TCD/TCCD im Verlauf zum zerebralen Kreislaufstillstand zu sehen sind. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 6: TCCD des zerebralen Kreislaufstillstands. Kleine systolische Spikes mit kleiner diastolischer Umkehrung des Fortschreitens zum zerebralen Kreislaufstillstand. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Diskussion

PoC-Ultraschall spielt zunehmend eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Behandlung von Patienten mit akuten Organfunktionsstörungen, wie bei RUSH- und FAST-Untersuchungen zu sehen ist. Bei der Bewertung der Gehirnfunktion gibt es jedoch bisher nur wenige veröffentlichte Leitlinien für Kliniker, die PoC-TCCD durchführen möchten.

Um dieses PoC-Protokoll zu entwickeln, haben wir uns entschieden, TCCD anstelle von TCD-Imaging zu adaptieren. Im Gegensatz zur herkömmlichen TCD kombiniert TCCD den B-Modus und den Farbdoppler, was eine Winkelkorrektur ermöglicht, die zu einer genaueren Messung der Strömungsgeschwindigkeit22 führt. Darüber hinaus verkürzt dieses Protokoll, das in diesem Manuskript vorgeschlagen wird, bestehende TCCD-Protokolle, um sich auf ein einziges sonographisches Fenster zu konzentrieren: das transtemporale. Dies liegt daran, dass das transtemporale Fenster mit Ultraschall leichter zugänglich ist als die Alternativen wie das transorbitale und das transforaminale12. Darüber hinaus bietet das transtemporale Fenster den optimalsten Insonationsort zur Abschätzung der zerebralen Blutflussgeschwindigkeit (CBFV) der MCA, die die größte Arterie im vorderen Hirnkreislauf ist und etwa 70 % des Blutflusses der Arteria carotis interna erhält4.

Obwohl das Konzept des PoC TCCD noch in den Kinderschuhen steckt, gibt es einige veröffentlichte Beweise, die seinen Einsatz in der klinischen Praxis unterstützen. Beim Screening auf erhöhten intrakraniellen Druck im akuten Setting hat sich beispielsweise gezeigt, dass PoC TCCD ein rationales Screening-Instrument zur Erhöhung des ICPdarstellt 5,23. Basierend auf diesen vorhandenen Erkenntnissen listet die European Society of Intensive Care Medicine nun TCCD als ein Instrument auf, das Intensivmediziner beim Screening von Patienten auf erhöhte ICP24 in Betracht ziehen sollten. Für das Szenario des Hirntod-Screenings zeigte eine Meta-Analyse von 22 veröffentlichten Studien im Jahr 2016, dass TCD einen zerebralen Kreislaufstillstand mit einer Sensitivität von 0,9 % und einer Spezifität von 0,9825 erkannte.

Obwohl PoCUS TCCD seine Vorteile hat, gibt es auch wichtige Einschränkungen. Erstens kann die Untersuchung bei einem schlechten akustischen Fenster des Schläfenbeins technisch schwierig sein, insbesondere bei älteren Menschen, da bei 10 % der Patienten mit zerebrovaskulären Erkrankungen eine unvollständige Insonation auftritt22. Zweitens können die absoluten Geschwindigkeiten, die aus der TCCD bei der Vasospasmus-Bewertung erhalten wurden, die wahren arteriellen Blutflussgeschwindigkeiten falsch einschätzen, da die angegebenen Normalgeschwindigkeiten für nicht-bildgebende Sonden, die in TCD26 verwendet werden, umfassender validiert werden. Nichtsdestotrotz deuten neue Studien darauf hin, dass die Werte zwischen den beiden Modalitäten zumindest vergleichbar sind3. Drittens haben Studien bei der Verwendung von TCCD zur Beurteilung des Fortschreitens des zerebralen Kreislaufstillstands gezeigt, dass trotz des Vorhandenseins beruhigender spektraler Doppler-Wellenformen der mittlere Hirnfluss möglicherweise nicht ausreicht, um das Leben zu erhalten, da Patienten auf der Grundlage validierter klinischer Tests immer noch als Hirntod eingestuft werden können25,27. Viertens hat der PI, der zur Schätzung des ICP-Niveaus verwendet wird, ein breites Konfidenzintervall, und daher ist Vorsicht geboten, wenn der PI zur Korrelation mit einem spezifischen ICP-Level28 verwendet wird. Das breite Konfidenzintervall in der Beziehung zwischen PI und ICP tritt auf, weil mehrere Faktoren PI beeinflussen können, ohne sich auf ICP auszuwirken. So können beispielsweise Veränderungen des PaCO2 oder ein erhöhter arterieller Blutdruck den zerebralen Blutfluss und die PI unabhängig von ICP29 beeinflussen. Eine Abnahme der CPP, die einen zunehmenden Trend der PI darstellt, kann entweder auf eine erhöhte ICP oder eine Abnahme der MAP zurückzuführen sein. Daher ist PI umgekehrt proportional zu einem mittleren CPP oder direkt proportional zum arteriellen Blutdruck. Daher wird empfohlen, die Verwendung von steigendem PI zu verwenden, um steigende ICP- und abnehmende CPP-Trends im Laufe der Zeit zu verfolgen, und nicht für ICP-Absolutwerte30. Selbst wenn man dies im Hinterkopf behält, machen Störfaktoren wie das Fehlen eines pulsierenden Flusses von V-A ECMO oder LVAD PI für das ICP-Korrelat12 nicht interpretierbar.

Trotz dieser Einschränkungen ist PoC TCCD als Screening-Instrument am Krankenbett bei der Diagnose und Behandlung akuter neurologischer Dysfunktionen wertvoll. Durch die Entwicklung dieses Point-of-Care-Protokolls besteht die Hoffnung, TCCD für Nicht-Neurosonologen, die mit der Betreuung kritisch kranker Menschen beauftragt sind, zu entmystifizieren, insbesondere in Umgebungen mit begrenzten Ressourcen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Niederfrequenz-Ultraschallsonde (C35xp)SonoSite (FujiFilm)P19617
SonoSite X-porte UltraschallSonoSite (FujiFilm)P19220
UltraschallgelAquaSonicPLI 01-08

Referenzen

  1. Aaslid, R., Markwalder, T. M., Nornes, H. Noninvasive transcranial Doppler ultrasound recording of flow velocity in basal cerebral arteries. J Neurosurg. 57 (6), 769-774 (1982).
  2. Nicoletto, H. A., Burkman, M. H. Transcranial Doppler series part II: Performing a transcranial Doppler. Am J Electroneurodiag Technol. 49 (1), 14-27 (2009).
  3. Gunda, S. T., et al. A comparative study of transcranial color-coded Doppler (TCCD) and transcranial Doppler (TCD) ultrasonography techniques in assessing the intracranial cerebral arteries haemodynamics. Diagnostics (Basel). 14 (4), 387(2024).
  4. Caldas, J., Rynkowski, C. B., Robba, C. POCUS, how can we include the brain? An overview. J Anesth Analg Crit Care. 2 (1), 55(2022).
  5. Rajajee, V., et al. Transcranial color-coded sonography with angle correction as a screening tool for raised intracranial pressure. Crit Care Explor. 5 (9), e0953(2023).
  6. Bathala, L., Mehndiratta, M., Sharma, V. Transcranial Doppler: Technique and common findings (part 1). Ann Indian Acad Neurol. 16 (2), 174(2013).
  7. Barlinn, K., et al. Increased pulsatility of the intracranial blood flow spectral waveform on transcranial Doppler does not point to peripheral arterial disease in stroke patients. J Stroke Cerebrovas Dis. 24 (1), 189-195 (2015).
  8. Bronshteyn, Y. S., Blitz, J., Hashmi, N., Krishnan, S. Logistics of perioperative diagnostic point-of-care ultrasound: Nomenclature, scope of practice, training, credentialing/privileging, and billing. Int Anesthesiol Clin. 60 (3), 1-7 (2022).
  9. Robba, C., et al. Basic ultrasound head-to-toe skills for intensivists in the general and neuro intensive care unit population: Consensus and expert recommendations of the european society of intensive care medicine. Intensive Care Med. 47 (12), 1347-1367 (2021).
  10. Fischetti, A. J., Scott, R. C. Basic ultrasound beam formation and instrumentation. Clin Tech Small Anim Pract. 22 (3), 90-92 (2007).
  11. Aium practice guideline for the performance of a transcranial Doppler ultrasound examination for adults and children. J Ultrasound Med. 31 (9), 1489-1500 (2012).
  12. Lau, V. I., Arntfield, R. T. Point-of-care transcranial Doppler by intensivists. Crit Ultrasound J. 9 (1), 21(2017).
  13. Naqvi, J., Yap, K. H., Ahmad, G., Ghosh, J. Transcranial Doppler ultrasound: A review of the physical principles and major applications in critical care. Int J Vasc Med. 2013, 1-13 (2013).
  14. Lepic, T., et al. Importance of angle corection in transcranial color-coded duplex insonation of arteries at the base of the brain. Vojnosanit Pregl. 72 (12), 1093-1097 (2015).
  15. Gosling, R. G., King, D. H. The role of measurement in peripheral vascular surgery: Arterial assessment by Doppler-shift ultrasound. Proc Royal Soc Med. 67 (6P1), 447-449 (1974).
  16. Chan, K. -H., Miller, J. D., Dearden, N. M., Andrews, P. J. D., Midgley, S. The effect of changes in cerebral perfusion pressure upon middle cerebral artery blood flow velocity and jugular bulb venous oxygen saturation after severe brain injury. J Neurosurg. 77 (1), 55-61 (1992).
  17. White, H., Venkatesh, B. Applications of transcranial Doppler in the ICU: A review. Intensive Care Med. 32 (7), 981-994 (2006).
  18. Alexandrov, A. V., Neumyer, M. M. Cerebrovascular ultrasound in stroke prevention and treatment. Alexandrov, A. V. , Wiley. 17-32 (2004).
  19. Alexandrov, A. V., et al. Practice standards for transcranial Doppler (TCD) ultrasound. Part II. Clinical indications and expected outcomes. J Neuroimaging. 22 (3), 215-224 (2012).
  20. Bellner, J., et al. Transcranial Doppler sonography pulsatility index (pi) reflects intracranial pressure (icp). Surg Neurol. 62 (1), 45-51 (2004).
  21. Czosnyka, M., Matta, B. F., Smielewski, P., Kirkpatrick, P. J., Pickard, J. D. Cerebral perfusion pressure in head-injured patients: A noninvasive assessment using transcranial Doppler ultrasonography. J Neurosurg. 88 (5), 802-808 (1998).
  22. Nedelmann, M., et al. Consensus recommendations for transcranial color-coded duplex sonography for the assessment of intracranial arteries in clinical trials on acute stroke. Stroke. 40 (10), 3238-3244 (2009).
  23. Rasulo, F. A., et al. Transcranial Doppler as a screening test to exclude intracranial hypertension in brain-injured patients: The impressit-2 prospective multicenter international study. Critical Care. 26 (1), 110(2022).
  24. Robba, C., et al. Basic ultrasound head-to-toe skills for intensivists in the general and neuro intensive care unit population: Consensus and expert recommendations of the european society of intensive care medicine. Intensive Care Med. 47 (12), 1347-1367 (2021).
  25. Chang, J. J., Tsivgoulis, G., Katsanos, A. H., Malkoff, M. D., Alexandrov, A. V. Diagnostic accuracy of transcranial Doppler for brain death confirmation: Systematic review and meta-analysis. Am J Neurorad. 37 (3), 408-414 (2016).
  26. Baumgartner, R. W. Transcranial color-coded duplex sonography. J Neurol. 246 (8), 637-647 (1999).
  27. Hassler, W., Steinmetz, H., Pirschel, J. Transcranial Doppler study of intracranial circulatory arrest. J Neurosurg. 71 (2), 195-201 (1989).
  28. Zweifel, C., et al. Reliability of the blood flow velocity pulsatility index for assessment of intracranial and cerebral perfusion pressures in head-injured patients. Neurosurg. 71 (4), 853-861 (2012).
  29. Simm, R. F., De Aguiar, P. H. P., De Oliveira Lima, M., Paiva, B. L. Cerebral vasospasm: Neurovascular events after subarachnoid hemorrhage. Zuccarello, M., et al. , Springer Vienna. Vienna. 75-76 (2013).
  30. De Riva, N., et al. Transcranial Doppler pulsatility index: What it is and what it isn't. Neurocritic Care. 17 (1), 58-66 (2012).

Nachdrucke und Genehmigungen

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