Echoscopy in scanning abdominal diseases in a critical care setting

Abstract

Background and aims

Targeted ultrasound examinations with portable ultrasound device (handheld ultrasound system [HHUS]) have been defined as “echoscopy” by the European Federation of Societies of Ultrasound in Medicine and Biology (EFSUMB). For abdominal diseases it has been shown that echoscopy is sensitive and specific. The aim of this study is to show that the use of HHUS for abdominal ultrasonography is possible under the conditions prevailing in emergency and intensive care medicine and that it is not inferior to high-end devices (high-end ultrasound systems [HEUS]).

Methods

Examinations were carried out with a first-generation Vscan™ (GE Medical Systems, Solingen, Germany) and HEUS device (Siemens Acuson X‑300 or X‑700, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany). The HEUS device was seen as standard. The examinations were randomized and blinded and carried out by two examiners within 30 min in order to avoid falsifications due to time delay. They took place in the intensive care unit, the emergency room and the emergency medical service. The results had to be recorded in an examination sheet.

Results

In all, 86 patients (54 men and 32 women, aged 73 ± 14.58 [28–95] years) were included. In 45.35% (39/86) of the ultrasound examinations using HEUS and in 41.86% (36/89) of the cases using HHUS the examination conditions were optimal. Furthermore, 76.19% of the examinations were carried out by both examiners in the same scanning position. For the detection of liver tumours, HHUS shows a sensitivity of 70% and specificity of 100%. With regard to identifying signs of cholecystitis, i.e., evidence of surrounding inflammation (a) or hydrops (b), HHUS shows a sensitivity of 66.67% (a) and 60% (b) and a specificity of 97.06% (a) and 96.86% (b). The diagnosis of an ileus is successful with a sensitivity of 87.5% and a specificity of 60%. The respiratory variability of the inferior vena cava has a sensitivity of 100% and a specificity of 40% using HHUS. Ascites and pleural effusions can be diagnosed with a sensitivity of 89% and a specificity of 93.1%. When using the FAST (Focused Assessment with Sonography for Trauma) protocol, HHUS has a sensitivity of 80% and a specificity of 90.9%. With the exception of kidney cysts and inferior vena cava, the measurement of the diameter has a positive correlation.

Conclusion

Echoscopy of the abdomen in emergency and intensive care medicine is possible despite restrictive circumstances. The inferior vena cava can only be assessed to a limited extent with the first generation of Vscan™. In order to use sonography in emergency and intensive care medicine, a standardized procedure is to be aimed for and training in emergency sonography is necessary.

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziele

Gezielte Ultraschalluntersuchungen mit einem portablen Ultraschallgerät („handheld ultrasound system“ [HHUS]) wurden von der European Federation of Societies of Ultrasound in Medicine and Biology (EFSUMB) als „Echoskopie“ definiert. Für abdominelle Erkrankungen wurde gezeigt, dass die Echoskopie sensitiv und spezifisch ist. Ziel der Studie ist es zu zeigen, dass der Einsatz von Handultraschallgeräten zur Abdomensonographie unter den in der Notfall- und Intensivmedizin herrschenden Bedingungen möglich und dabei High-End-Geräten („high-end ultrasound systems“ [HEUS]) gegenüber nicht unterlegen ist.

Methoden

Die Untersuchungen wurden mit einem Vscan™-Handultraschallgerät (GE Medical Systems, Solingen, Deutschland) der ersten Generation und einem High-end-Ultraschallgerät (Siemens Acuson X‑300 oder X‑700, Siemens Healthcare, Erlangen, Deutschland) durchgeführt. Das High-end-Ultraschallgerät wurde dabei als Standard angesehen. Die Untersuchungen wurden randomisiert und verblindet. Um Verfälschungen durch Zeitverzögerung zu vermeiden, erfolgten die Aufnahmen innerhalb von 30 min durch 2 Untersucher. Die Untersuchungen fanden auf der Intensivstation, in der Notaufnahme und im Rettungsdienst statt. Die Ergebnisse mussten in einem Untersuchungsbogen festgehalten werden.

Ergebnisse

Es wurden 86 Patienten eingeschlossen (54 männlich, 32 weiblich; mittleres Alter 73; 73 ± 14,58 [28–95] Jahre). In 45,35 % (39/86) der Ultraschalluntersuchungen mit dem HEUS waren die Untersuchungsbedingungen optimal und in 41,86 % (36/86), wenn das HHUS zur Anwendung kam. Insgesamt 76,19 % (48/63) der Untersuchungen wurden von beiden Untersuchern in der gleichen Pateintenposition durchgeführt. In der Leber wurden mit HHUS Tumoren mit einer Sensitivität von 70 % und einer Spezifität von 100 % diagnostiziert. Für Zeichen einer Cholezystitis, d. h. entzündliche Umgebungsreaktionen (a) und Gallenblasenhydrops (b), liegt die Sensitivität von HHUS bei 66,67 % (a) respektive 60 % (b), die Spezifität beträgt 97,06 % (a) bzw. 96,86 % (b). Die Diagnose eines Ileus gelingt mit einer Sensitivität von 87,5 % und einer Spezifität von 60 %. Zur Untersuchung der Atemvariabilität der Vena cava inferior weist HHUS eine Sensitivität von 100 % und eine Spezifität von 40 % auf. Aszites und Pleuraergüsse können für HHUS mit einer Sensitivität von 89 % und einer Spezifität von 93,1 % diagnostiziert werden. In der Anwendung des FAST-Protokolls (Focused Assessment with Sonography for Trauma) hat HHUS eine Sensitivität von 80 % und eine Spezifität von 90,9 %. Mit Ausnahme der Detektion von Nierenzysten und der Messung des Durchmessers der Vena cava inferior ist der Korrelationskoeffizient Κ positiv.

Schlussfolgerung

Die Echoskopie des Abdomens in der Notfall- und Intensivmedizin ist anwendbar. Die Vena cava inferior ist mit dem Vscan™ der ersten Generation nur eingeschränkt beurteilbar. Zur Anwendung der Sonographie in der Notfall- und Intensivmedizin ist ein standardisiertes Vorgehen anzustreben und eine Ausbildung in Notfallsonographie notwendig.