key: cord-0062366-hywu3lsp authors: Stock, Konrad Friedrich title: Klinischer Ultraschall in der Nephrologie date: 2021-04-26 journal: Nephrologe DOI: 10.1007/s11560-021-00499-x sha: 63b080972798c429da76130be88cff085af84fff doc_id: 62366 cord_uid: hywu3lsp When used correctly, modern ultrasound diagnostics are helpful for the nephrologist especially in emergency situations on the ward, in dialysis and in the emergency admission to quickly make the correct diagnosis or as a diagnostic gatekeeper to initiate the correct next diagnostic and therapeutic steps in a time-saving manner. In addition to conventional B‑mode/gray scale sonography and Doppler sonography, new ultrasound transducers with higher spatial resolution and above all contrast agent sonography have significantly expanded the technical possibilities and help nephrologists and internists to answer diagnostic and clinical questions. This particularly applies to the kidneys, which up to now could only be clarified by means of contrast-enhanced computed tomography or magnetic resonance imaging. This will allow the nephrologist in 2021 to amalgamate the clinical symptoms, imaging results and pathophysiological knowledge in an ideal, time-saving manner for the benefit of the patient. Richtig eingesetzt, hilft die moderne Ultraschalldiagnostik dem Nephrologen gerade in Notfallsituationen auf der Station, in der Dialyse und in der Notaufnahme dabei, rasch die richtige Diagnose zu stellen bzw. als diagnostischer Weichensteller zeitsparend die korrekten nächsten diagnostischen und therapeutischen Schritte einzuleiten. Neben der konventionellen B-Bild-/Grauwertsonographie und der Dopplersonographie haben neue Ultraschallköpfe mit höherer Ortsauflösung (Hochfrequenzsonographie) und v. a. die Kontrastmittelsonographie die technischen Möglichkeiten deutlich erweitert und helfen Nephrologen und Internisten, insbesondere an den Nieren diagnostischklinische Fragestellungen zu beantworten, die bislang nur mittels kontrastverstärkter Computertomographie oder Magnetresonanztomographie geklärt werden konnten. Dies erlaubt dem Nierenarzt im Jahr 2021, die Klinik, die Bildgebung und sein pathophysiologisches Wissen in idealer Weise zeitsparend zum Nutzen des Patienten zusammenführen zu können. Die klinische Ultraschalldiagnostik ist für den Nephrologen unerlässlich. Gerade beim akuten Nierenversagen ist die sehr zeitnahe Ultraschalldiagnostik zum Ausschluss einer postrenalen Ursache allein schon für den weiteren Weg des Patienten zwischen den verschiedenen Krankenhausabteilungen Pflicht. Da man einen Harnstau weder auskultieren noch palpieren kann, gehört das "Ultraschallsstethoskop" einfach dazu; ähnlich wie in der Kardiologie, wo immer mehr Kollegen ein Taschenultraschallgerät als ständigen Begleiter neben dem "regulären" Stethoskop auf dem Visitenwagen verfügbar haben, um schnell mittels einer "Sonoskopie" wichtige zusätzliche Informationen zusätzlich zu Anamnese und körperlicher Untersuchung zu erlangen ([1, 2, 3]; Abb. 1). Gerade in Notfallsituationen hilft die Ultraschalldiagnostik nicht nur im nephrologischen, sondern auch im -durch den Nephrologen inkludierten -internistischen Bereich dabei, schnell wichtige Zusatzinformationen zu erhalten, die mitunter therapieentscheidend sein können [4, 5] . Für die differenziertere Betrachtung nephrologischer Krankheitsbilder ist jedoch die Dopplersonographie unerlässlich, hierzu und insbesondere zur Berechnung von Dopplerindizes sind die einfachen Taschenultraschallgeräte -bedingt durch Einfachheit und Preis -meist nicht geeignet und größere Ultraschallgeräte nötig, wie sie etwa in einem nephrologischen Ultraschalllabor mit geschultem ärztlichen Personal und standardisierten Untersuchungsprotokollen vorgehalten werden [6] . Vor dem Griff zum Schallkopf sollte sich der behandelnde Arzt genau über die klinische Fragestellung klar sein, die er mit Ultraschalldiagnostik beantworten möchte. Je exakter diese gestellt wird, desto hilfreicher wird das Ergebnis der Ultraschalluntersuchung sein. Idealerweise sollten die Anamnese und weitere klinische Parameter (u. a. Vorbildgebung) bereits bei Untersuchungsbeginn bekannt sein, auch um dann die korrekten Ultraschallmodalitäten auswählen zu können, mit denen die spezifische klinische Fragestellung überhaupt erst beantwortet werden kann [7] . Mit zunehmendem technischen Fortschritt haben sich auch die Möglichkeiten des diagnostischen Ultraschalls rasch weiterentwickelt. Während zu Beginn der 1990er-Jahre die B-Bild-Sonographie der Standard der Ultraschallbildgebung war, ist sie das 2021 zwar immer noch, jedoch zeigen die elektronischen Möglichkeiten der Bildverbesserung die anatomischen Strukturen mit einer deutlich höheren Auflösung als früher. Mitte der 1990er-Jahre kamen dann die Dopplerverfahren dazu, die heutzutage mit weiterentwickelten Farbdopplerverfahren immer sensitiver sogar kleinere Gefäße darstellen können. Im pw("pulsed wave")-Doppler lassen sich dann das Doppler-Spektrum der Gefäße ableiten und gängige Dopplerindizes, wie etwa der altersabhängige Resistance-Index (= RI-Wert = (VmaxSystole -VmaxDiastole) / VmaxSystole), berechnen. When used correctly, modern ultrasound diagnostics are helpful for the nephrologist especially in emergency situations on the ward, in dialysis and in the emergency admission to quickly make the correct diagnosis or as a diagnostic gatekeeper to initiate the correct next diagnostic and therapeutic steps in a time-saving manner. In addition to conventional B-mode/gray scale sonography and Doppler sonography, new ultrasound transducers with higher spatial resolution and above all contrast agent sonography have significantly expanded the technical possibilities and help nephrologists and internists to answer diagnostic and clinical questions. This particularly applies to the kidneys, which up to now could only be clarified by means of contrast-enhanced computed tomography or magnetic resonance imaging. This will allow the nephrologist in 2021 to amalgamate the clinical symptoms, imaging results and pathophysiological knowledge in an ideal, time-saving manner for the benefit of the patient. Kidney · Diagnostic imaging · Urinary tract · Flank pain · Pyelonephritis Seit den 2000er-Jahren hielt dann die kontrastverstärkte Sonographie (KM[Kontrastmittel]-Sono; "contrast-enhanced ultrasound", CEUS) unter Verwendung von Schwefelhexafluorid(SF-6)-Gasbläschen an Ultraschallgeräten mit speziellen Modi mit niedriger Ultraschallenergie (niedriger MI[mechanischer Index]-Wert) Einzug in die klinische Diagnostik. Erstmals konnte so die Mikroperfusion in den gefäßreichen Nieren in Echtzeit dargestellt werden, auch ohne Belastung durch Jod oder potenziell nephrotoxische KM und auch durch speziell weitergebildete Internisten sowie sogar bettseitig und in Echtzeit am Patienten. Abb. 2 zeigt eine Übersicht der aktuellen Ultraschallmodalitäten in den sog. High-end-Ultraschallgeräten, also Ultraschallgeräten der leistungsmäßigen Oberklasse in Vollausstattung. Trotz aller technischen Verbesserungen stellen als patientenseitige Faktoren v. a. eine deutliche Adipositas (Body-Mass-Index [BMI] > 35) oder auch starker Meteorismus mitunter Limitationen der Methode dar, die nur mit Übung in der Methode der Sonographie, Umlagern, Atemkommandos und vorsichtigem Druck mit dem Schallkopf (in einfühlsamer Rücksprache mit dem Patienten!) meist sehr erfolgreich überwunden werden können. Der Umgang mit diesen schwierigen Schallbedingungen sollte unter erfahrener Supervision mit standardisierter Befunderhebung und -dokumentation erlernt und geübt werden. Die Ultraschallmethoden können sonst oft nicht adäquat erfolgreich und effektiv eingesetzt werden, was dann lokal zu einem schlechten Ruf der Methode im klinischen Alltag führen kann und eine exzessive Anwendung alternativer bildgebender Verfahren nach sich zieht. Als Neuerungen der nächsten Jahre sind weitere Verbesserungen der Dopplermethoden aller Hersteller, genauere 3-D(dreidimensionale)-Darstellung mit technisch neuen Aufnahmeverfahren, verbesserte Auflösung und Eindringtiefe der Ultraschallköpfe sowie die vermehrte Entwicklung von kabelfreien Schallköpfen zu erwarten. Ferner wird gerade auch an einer vereinfachten Übertragung von Ultraschalldaten in klinische Befunde und am Einsatz von künstlicher Intelligenz, besonders zur Unterstützung bei der Auswertung von Ultraschalldaten, gearbeitet. Die Beurteilung der Nieren-und ableitenden Harnwege sollte -unabhängig vom Ausbildungsstand des Untersuchers -stets strukturiert erfolgen und im Anschluss idealerweise unter Registrierung der wichtigsten Bildbefunde mit eventuellen Pathologien standardisiert dokumentiert werden ( [8, 9] ; siehe Abb. 3 Grundsätzlich sollte eine immer verfügbare Basissonographie z. B. mit einem einfacheren (Taschen-)Ultraschallgerät oder einem mobilen Mittelklassegerät in der Notaufnahme, gerade durch dienstjüngere Kollegen, von einer fachärztlichen Sonographie am hochqualitativen Standgerät mit sämtlichen Ultraschallmodalitäten unterschieden werden. Bei Diagnoseproblemen oder bei einer vermuteten Pathologie in der Basissonographie sollte idealerweise zeitnah diese zweite, fach-bzw. oberärztliche Sonographie am technisch hochwertigeren Ultraschallgerät veranlasst werden, um die optimale und korrekte Ultraschalldiagnostik für den Patienten zu gewährleisten [10, 11] . Dies hilft mitunter, überflüssige kontrastverstärkte Großbildgebung zu vermeiden und diese dann gezielter bei Vorliegen tatsächlicher Pathologien einzusetzen. Bei der Ultraschalluntersuchung ist der Nephrologe nahe am Patienten, daher gilt es, mit allen Sinnen zu schallen und gerade in der Notaufnahme olfaktorische Informationen (Alkohol, Rauch, Urämie) zu beachten sowie zusätzliche Informationen über Schmerzen im Rahmen der Sonopalpation des Patienten aufmerksam zu registrieren ("DAWOS[da, wo's wehtut]-Sonographie"). Weiterhin sind -insbesondere in COVID- 19 [12] . Bei infektiös-entzündlichen Nierenerkrankungen zeigt sich im Ultraschall ein stadienabhängiges Bild. In der entzündlichen Frühphase einer Pyelonephritis stellt sich oft ein balloniertes, deutlich verbreitertes Nierenparenchym mit Schmerzen bei der Sonopalpation dar, die Niere imponiert zudem oft vergrößert und präsentiert nicht selten einen feinen Flüssigkeitssaum in der Nierenkapsel ("renal sweating"). Im B-Bild lassen sich oft ein oder mehrere echoärmere Areale im Bereich der Entzündung nachweisen; hier ist insbesondere der Einsatz von höherfrequenten Sonden (Linearsonden > 9 MHz) sinnvoll (Abb. 4). In der farbkodierten Dopplersonographie zeigen sich in einem größeren, affektierten Kortexbereich meist keine Gefäße. In der KM-Sonographie präsentiert der entzündete Kortexbereich in der Frühphase durch Ödem und mutmaßlich Verschlüsse/Kompression kleiner Gefäße in diesem Bereich eine gering schwächere Anflu-CME Abb. 4 tung und in der Spätphase ein deutliches Auswaschphänomen, mutmaßlich durch Shunts. Dies kann mitunter die Unterscheidung vom Nierentumor schwierig machen, weshalb hier die Klinik entscheidend ist und großzügig eine sonographische Verlaufskontrolle erfolgen sollte, wobei die Veränderungen oft über Wochen persistieren können und bei der Beurteilung unbedingt der Verlauf der Läsion berücksichtigt werden muss. Sollte sich die Pyelonephritis im weiteren Verlauf zu einer abszedierenden Pyelonephritis weiterentwickeln, ist wiederum die Sonographie mit einem höher auflösenden Linearschallkopf (> 9 MHz) sinnvoll, um "eingeschmolzene", meist echoleer imponierende Areale im entzündeten Nierenareal und ggf. eine umgebende Kapsel eines Abszesses darzustellen. Entscheidend ist hier zudem oft die kontrastverstärkte Sonographie, da sich hier die avaskulären Anteile eines Nierenabszesses optimal abgrenzen lassen [13, 14] . Die kontrastverstärkte Sonographie eignet sich zudem hervorragend, um Abszessdrainagen zu planen und im Anschluss die korrekte Drainagelage zu überprüfen. Abhängig von der Abszessgröße erfolgen eine diagnostische Punktion und ggf. dann die Einlage einer Pigtail-Drainage. Der sonographische Ausschluss einer Nierenarterienstenose ist trotz der veränderten Studienlage in den letzten Jahren immer noch eine häufige Fragestellung. Idealerweise sollte die Nieren-CME Abb. 5 arterienstenosediagnostik nach einem standardisierten Protokoll erfolgen, um auch korrekte Verlaufsbeurteilungen zu ermöglichen [15, 16] . Während die häufigste Art der Nierenarterienstenose, der atherosklerotische Typ, sich gerade bei deutlicher Aortensklerose im Bereich des Abgangs der Nierenarterien aus der Aorta abdominalis darstellen lässt, findet sich die fibromuskuläre Form v. a. im mittleren Drittel des Nierenarterienverlaufs [17] . Zur Nierenarteriendiagnostik ist zunächst eine präzise Basissonographie beider Nieren mit Vermessung der Nierenlängen und der intrarenalen Dopplersonographie mit Bestimmung von (pro Niere) 3 RI-Werten in den Arteriae interlobares notwendig [18] . Manche Nephrologen bevorzugen hier 3 Segmentarterien; wichtig ist es lediglich, den Messort korrekt zu dokumentieren und in beiden Nieren im identischen Gefäßbett (und bei ähnlich schnellem Puls) zu messen, da die RI-Werte nach peripher hin abnehmen [19] . Bei der Nierenarteriendiagnostik müssen beide Nierenarterien im gesamten Verlauf eingesehen und extrarenal die Maximalgeschwindigkeiten zumindest an 3 Orten im Nierenarterienverlauf bestimmt werden. Zeitsparend sind hierbei insbesondere Querschnitte, die eine Beurteilung der gesamten Nierenarterie im Verlauf ermöglichen, wodurch höhere Geschwindigkeiten bereits durch die Artefakte auffallen und dann mittels pw-Doppler vermessen werden können (Abb. 6a). Zudem kann ein stark gewundener Gefäßverlauf bei der fibromuskulären Nierenarterienstenose dargestellt werden. Zur korrekten Bestimmung der Maximalgeschwindigkeiten ist hierbei insbesondere der korrekte Anschallwinkel des Gefäßes (< 60°) mit einer Winkelkorrektur entlang des Gefäßverlaufs wichtig. Die Abgänge der Nierenarterien aus der Aorta abdominalis müssen abgeleitet werden. Zur Darstellung der Nierenarterienabgänge wird in der Regel der Oberbauchquerschnitt oder ein nach medial gekippter Längsschnitt von rechts lateral ("Peel-banana-Schnitt") verwendet, beidem sichdiebeidenNierenarterienabgänge ähnlich Bananenschalen darstellen lassen. Bei höhergradigen Nierenarterienstenosen kann zudem die Verwendung eines Sektorschallkopfes (Herzechoschallkopf) sinnvoll sein, da sich mittels cw("continous wave")-Doppler auch höhere Geschwindigkeiten erfassen lassen. Standardmäßig sollte auch die Aorta abdominalis bezüglich der winkelkorrigierten Maximalgeschwindigkeit im Bereich der Nierenarterienabgänge und auch bezüglich eventueller akzessorischer Nierenarterien, die sich in der Regel parallel zu den Nierenarterienabgängen, kranial oder kaudal und meist ventral gelegen, darstellen lassen (von zentral und von peripher aus suchen!), mitbeurteilt werden. Auch das Vorliegen und die Ausprägung einer Aortensklerose und evtl. vorhandene Aortenplaques sollten notiert werden. Die direkten duplexsonographischen Kriterien für eine Nierenarterienstenose werden erfüllt bei Maximalgeschwindigkeiten von mehr als 200 cm/s, wobei höhergradige Nierenarterienstenosen oft Geschwindigkeiten jenseits von 400 cm/s aufweisen. Die indirekten Kriterien für das Vorliegen einer Nierenarterienstenose sind Abweichungen der mittleren RI-Werte aus 3 intrarenalen Messungen von rechter und linker Niere um mehr als 0,05. Die niedrigeren RI-Werte weisen dabei durch einen sägezahnartigen "Parvus-et-tardus-Fluss" auf die Seite der stenosierten Nierenarterie hin. Vorsicht ist jedoch bei beidseitigen Nierenarterienstenosen geboten. Zudem ist unbedingt auf die reproduzierbare Ableitung der intrarenalen RI-Werte zu achten, wofür der korrekte seitengleiche Messort und die Ableitung eines technisch brauchbaren Dopplerspektrums im pw-Doppler die Voraussetzung darstellen [6, 20] . CME Abb. 6 9 Sonographische Diagnostik bei arteriellem Hypertonus: a Querschnitt zur Darstellung des Verlaufs der rechten Nierenarterie; b histologisch gesichertes Phäochromozytom bei der jungen Patientin mit hypertensiver Krise. (Mit freundlicher Genehmigung © PD Dr. Konrad Stock, Klinikum rechts der Isar der TUM) Gerade bei jüngeren Patienten mit plötzlich aufgetretenen, krisenhaften Blutdruckentgleisungen sollten zudem die Nebennieren auf das Vorliegen eines Tumors hin untersucht werden. Phäochromozytome sind bei Diagnosestellung oft größer als 3 cm und können sonographisch meist einfach als große Nebennierentumoren diagnostiziert werden ( [21, 22] ; Abb. 6b). 7 Merke Die Sonographie bei arterieller Hypertonie beinhaltet eine sorgfätige Dopplersonographie des gesamten Nierenarterienverlaufs unter besonderer Berücksichtigung der Nierenarterienabgänge. Nach vergrößerten Nebennieren suchen, sie fallen auf! Bei unklaren Nierenläsionen umfasst die Differenzialdiagnose in der Regel Zysten, selten entzündliche Läsionen/Abszesse und Tumoren. Blande Zysten sind häufig (altersabhängig bei ≤ 30 % der Bevölkerung) und erfüllen die Kriterien "rund/oval", "echoleer" und "dorsale Schallüberhöhung" distal der Zyste. Sollten Artefakte die Beurteilung erschweren, kann versucht werden, mit einem Linearschallkopf das Ultraschallbild zu verbessern, da sich die Läsionen hiermit meist sehr gut darstellen lassen, sofern es die Eindringtiefe zulässt. Grundsätzlich sollte zudem über jeder potenziellen Zyste die Farbdopplersonographie angewandt werden, um so Aneurysmata erkennen zu können, gerade bei Z. n. Nierenpunktion oder Z. n. Nierenoperationen [7, 23] . Wenn die klassischen Zystenkriterien nicht erfüllt werden, muss die Läsion weiter diagnostisch abgeklärt werden. Dies gilt insbesondere bei den sekundären, neu aufgetretenen Nierenzysten im Rahmen von chronischen Nephropathien. Zur Differenzierung dieser komplizierten Nierenzysten eignet sich in besonderem Maße die KM-Sonographie. Hier werden die Läsionen nach der Applikation von Ultraschall-KM gemäß der CEUS-Bosniak-Klassifikation eingeteilt, die dabei hilft, harmlose Zysten (CEUS-Bosniak I bis II) bzw. eher harmlosere (CEUS-Bosniak-IIF) sicher als solche zu identifizieren und die potenziell suspekten Befunde (CEUS-Bosniak III und IV), meist nach einer KM-basierten Computertomographie(CT)oder Magnetresonanztomographie(MRT)-Untersuchung, in einem Nierentumorboard interdisziplinär zu diskutieren ( [24] ; Abb. 7). CME Die selteneren entzündlichen Nierenläsionen nehmen hier eine Sonderrolle ein; sie fallen jedoch meist durch eine typische Klinik mit Fieber und Flankenschmerzen auf, sodass die Sonographie hier oft nur das bestätigende Bild zum klinischen Verdacht liefert. Nierentumoren werden dank einer deutlichen Zunahme der CT-, MRT-und Ultraschalluntersuchungen oft deutlich früher und mit kleineren Größen diagnostiziert als in der Vergangenheit. Bei sonographischer Erstdiagnose können kleine, stark echoreiche Nierenläsionen, die mindestens die Echogenität des Sinusreflexes (Nierenbeckenreflex) aufweisen, mit einer Größe bis maximal 1 cm Durchmesser beschrieben und sonographisch nach etwa 6 Monaten verlaufskontrolliert werden, da es sich hierbei meist um harmlose Angiomyolipome handelt. Alle Nierenläsionen mit einer Größe von mehr als 1 cm sollten hingegen zeitnah einer KM-CT/MRT-Untersuchung (v. a. zur Messung des intraläsionalen Fettgehalts!) und bei Verfügbarkeit einer KM-Sonographie zugeführt sowie im Anschluss interdisziplinär mit Urologie und Radiologie in einem Nierentumorboard diskutiert werden [23] . Comparison of a pocket-size ultrasound device with a premium ultrasound machine: diagnostic value and time required in bedside ultrasound examination Diagnostic influence of routine point-of-care pocketsize ultrasound examinations performed by medical residents The use of Handheld ultrasound devices-an EFSUMB position paper Renal Doppler sonography-update in clinical nephrology Kontrastmittelsonografie bei schwierigen zystischen Nierenläsionen Sonographie der Nieren und Nierengefäße Technical quality assurance in diagnostic ultrasound in outpatient care in Germany Quality assurance for ultrasound diagnostics in Germany-a neverending story Ultrasonographic evaluation of renal infections Acute complicated pyelonephritis: contrast-enhanced ultrasound The EFSUMBguidelines and recommendations for the clinical practice of contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in non-hepatic applications: update 2017 (long version) Ultrasound diagnostics of renal blood vessels and transplant kidney Renovascular hypertension: novel insights Renal-artery stenosis Colorduplex ultrasoundimagingofrenalarteriesanddetection ofhemodynamicallyrelevantrenalarterystenoses Use of Doppler ultrasonography to predict the outcome of therapy for renal-artery stenosis Renal ultrasound (and doppler Sonography) in hypertension: an update Blickdiagnose: Kaffeebraune Flecken und Blutdruckkrise Ultrasound and endoscopic ultrasound of the adrenal glands Innovative Ultraschalldiagnostik bei Nierentumoren EFSUMB 2020 proposal for a contrast-enhanced ultrasound-adapted Bosniak cyst categorization-position statement