Evaluation der diagnostischen Güte eines radargestützten Detektionsgerätes (PneumoScan) in der Erkennung eines Pneumothorax bei Patienten mit thorako- abdominalem Trauma

Abstract

Ein nicht-therapierter Pneumothorax kann sich zu einem lebensbedrohlichen Spannungspneumothorax entwickeln. Es bedarf daher einer sicheren und schnellen Diagnostik, die gegenwärtig insbesondere im präklinischen Einsatz begrenzt ist. Kleinere Fallserien beschreiben den portablen, auf Radartechnik basierenden und CE zertifizierten PneumoScan (PneumoSonic Inc., Cleveland, OH, USA) als eine hierfür potentiell geeignete und untersucherunabhängige Lösung. Die diagnostische Güte des PneumoScan soll im Rahmen der frühen Schockraumversorgung bei Patienten mit thorako-abdominalem Trauma systematisch untersucht und mit den bisherigen Standardmethoden verglichen werden. In die prospektive Observationsstudie (Ethikantrag: EA4/091/11) wurden 80 Patienten nach thorako-abdominalem Trauma eingeschlossen. Die Standarddiagnostik umfasste die klinische Untersuchung mit Auskultation, eine Röntgen-Thorax Aufnahme (anterior-posterior) und eine B-Mode Thoraxsonographie in ventraler und lateraler Position. Eine PneumoScan-Untersuchung besteht aus acht definierten Einzelmessungen am Thorax. Die Technik des PneumoScan basiert auf der gewebsspezifischen Reflexion emittierter Ultrabreitbandwellen. Eine Software analysiert anhand eines spezifischen Algorithmus die Reflexionen und trifft hiernach Aussagen zum Vorliegen eines Pneumothorax. Zur Messung wurde ein unverblindeter Prototyp des PneumoScan verwendet. Eine konsekutiv durchgeführte Ganzkörper-Spiral-Computertomographie (CT) mit Kontrastmittel diente bei der Beantwortung der Fragestellung als Goldstandard. Die CT detektierte insgesamt 11 Pneumothoraces (achtmal einseitig und dreimal beidseitig) an den 80 Patienten. Die Pneumothorax-Prävalenz im untersuchten Kollektiv betrug dem entsprechend 13.25 Prozent. Nach der klinischen Untersuchung wurde in 13 Fällen ein Pneumothorax vermutet, bestätigt wurde er bei sieben Patienten. Mittels thorakalem Röntgen wurden drei der 11 Pneumothoraces erkannt, durch den thorakalen Ultraschall konnten zwei Pneumothoraces erkannt werden. Der PneumoScan detektierte ebenfalls zwei Pneumothoraces (richtig positiv), acht Pneumothoraces wurden von dem Gerät nicht erkannt (falsch negativ), 13 mal zeigte der PneumoScan einen positiven Befund an der sich später nicht bestätigte (falsch positiv), in 5 Fällen war die Messung ungültig. Bisherige Studien bescheinigten dem PneumoScan eine vielversprechende diagnostische Wertigkeit zur Detektion eines Pneumothorax. In der vorliegenden Arbeit zeigte diese untersucherunabhängige point-of-care- Methode gegenüber der bisherigen Standard- Diagnostik eine deutlich eingeschränkte diagnostische Güte. Als perspektivischen Ersatz der bisher etablierten Diagnostik zur Detektion eines Pneumothorax erscheint diese Methode unzureichend. Auch die zusätzlich durchgeführte thorakale Ultraschall- Untersuchung (im B- Mode) erbrachte keine verlässlichen Ergebnisse. Aktuell ist die point-of-care Diagnostik zur Detektion eines Pneumothorax limitiert. Auch der PneumoScan konnte die Erwartungen, einen relevanten Pneumothorax schnell und zuverlässig zu erkennen, nicht erfüllen. Der Untersucher muss sich weiterhin auf klinische Zeichen und die Auskultation verlassen und kann nur in Zusammenschau aller Befunde eine Diagnose stellen.

A non-treated pneumothorax can become a life-threatening tension pneumothorax. Save and quick diagnostics, which are limited especially in preclinical setting are required. Small case series describe the portable, radar-powered and CE certified PneumoScan (PneumoSonic Inc., Cleveland, OH, USA), as a feasible and examiner independent solution. Implemented in shock trauma room management, the diagnostic value of PneumoScan is evaluated. Results are compared to clinical examination, chest x-ray and thoracic ultrasound examination. Patients with thoracic-abdominal injuries were enclosed into the prospective observational survey (ethical vote: EA4/091/11). Standard diagnostics contained clinical examination with lung auscultation, a supine chest x-ray (anterior/posterior) as well as a B-mode lung ultrasound, conducted in ventral and lateral positions. PneumoScan readings were conducted at eight predefined thoracic positions. PneumoScan technology is based on tissue-reflexions of emitted ultra-wideband waves. Registrated reflexions are analyzed by specific software algorithms, to evaluate a pneumothorax. Readings are conduct with a unblinded prototype of PneumoScan. A consecutive conducted CT scan with contrast agent was used as gold standard. CT scan detected 11 pneumothoraces (eight times unilateral, three times bilateral) in a total of 80 included patients. Pneumothorax -prevalence was 13.25 percent. After clinical examination a pneumothorax was assumed in 13 cases, but only confirmed in seven. With chest x-ray three of the 11 pneumothoraces were detected, lung ultrasound detected two pneumothoraces. PneumoScan detected two pneumothoraces as well (right positive), eight pneumothoraces were missed by the device (false negative), in 13 cases PneumoScan displayed a positive result which was not verified later (false positive). In five cases the readings were invalid. Published surveys already found promising diagnostic value of PneumoScan. The present survey however, was not able to confirm the diagnostic value of this examiner independent point-of-care-method towards standard diagnostics. As a future replacement of established diagnostics detecting pneumothorax, this method seems to be insufficient. Furthermore, lung ultrasound did not show reliable results either. Currently, the point-of- care diagnostics for the detection of a pneumothorax is limited. The PneumoScan could not meet the expectations of detecting a relevant pneumothorax quickly and reliably. The examiner must continue to rely on clinical signs with auscultation and can only state a diagnosis in summary of all findings.