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Aus der Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie (Leiter: Univ.- Prof. Dr. med. Dr. h.c. Axel Ekkernkamp) der Klinik und Poliklinik für Chirurgie (Direktor: Univ.- Prof. Dr. med. C. D. Heidecke) der Universitätsmedizin der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald Untersuchungen der Thoraxwanddicke vor dem Hintergrund gängiger Empfehlungen zur Nadeldekompression des Spannungspneumothorax Inaugural – Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Medizin (Dr. med.) der Universitätsmedizin der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald 2015 vorgelegt von: Matthias Hecker geboren am 26. Oktober 1987 in Potsdam

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Aus der Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie

(Leiter: Univ.- Prof. Dr. med. Dr. h.c. Axel Ekkernkamp)

der Klinik und Poliklinik für Chirurgie

(Direktor: Univ.- Prof. Dr. med. C. D. Heidecke)

der Universitätsmedizin der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

Untersuchungen der Thoraxwanddicke

vor dem Hintergrund gängiger Empfehlungen zur

Nadeldekompression des Spannungspneumothorax

Inaugural – Dissertation

zur

Erlangung des akademischen

Grades

Doktor der Medizin(Dr. med.)

der

Universitätsmedizin

der

Ernst-Moritz-Arndt-Universität

Greifswald

2015

vorgelegt von:

Matthias Hecker

geboren am 26. Oktober 1987

in Potsdam

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Dekan: Prof. Dr. rer. nat. Max P. Baur

1. Gutachter: PD. Dr. M. Frank

2. Gutachter: Prof. Dr. Th. Mittlmeier

Tag der Disputation: 10.11.2015

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis I

1 Einleitung 1

1.1 Forschungsaktivitäten zur Schwerverletztenversorgung in der Unfall- und

Wiederherstellungschirurgie der Universitätsmedizin Greifswald 1

1.2 Thoraxtrauma 2

1.3 Therapie des Spannungspneumothorax 4

1.4 Hypothesen 8

2 Material und Methoden 9

2.1 Study of Health in Pomerania 9

2.2 Geräte und Software 10

2.3 Variablen 11

2.4 Messprotokoll 12

2.5 Bildanalyse 12

2.6 Untersuchervariabilität 15

2.7 Datenanalyse und Tests 16

3 Ergebnisse 17

3.1 Probanden 17

3.2 Allgemeine Auswertung 18

3.2.1 Ergebnisse der gemessenen Variablen 18

3.2.2 Ergebnisse der berechneten Variablen 19

3.2.3 Prüfung auf Seitenunterschiede 19

3.3 Spezielle Auswertung 20

3.3.1 Ergebnisse stratifiziert nach Geschlecht 20

3.3.2 Ergebnisse stratifiziert nach Body-Mass-Index 22

I

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3.4 Korrelation zwischen ausgewählten Variablen 25

3.5 Gruppierung der Probanden nach Dicke der Thoraxwand 26

3.6 Erfolgsrate einer Nadeldekompression in Abhängigkeit vom Verhältnis der

Thoraxwanddicke zur Nadellänge 28

4 Diskussion 29

4.1 Rolle der Nadeldekompression 29

4.2 Komplikationen 30

4.2.1 Iatrogene Komplikationen 30

4.2.2 Mechanische Komplikationen 32

4.3 Limitationen 38

4.4 Schlussfolgerung 39

5 Zusammenfassung 40

Literaturverzeichnis III

Abbildungsverzeichnis VIII

Tabellenverzeichnis IX

Anhang X

Eidesstattliche Erklärung XV

Danksagung XVI

II

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1 Einleitung

1.1 Forschungsaktivitäten zur Schwerverletztenversorgung in der Unfall- und

Wiederherstellungschirurgie der Universitätsmedizin Greifswald

Das Trauma hat weltweit für jedes betroffene Individuum sowie für die Gesellschaft eine

große Bedeutung. Circa 10 % aller Todesfälle sind auf Verletzungen zurückzuführen. Absolut

gesehen sterben jährlich 5,8 Millionen Menschen infolge eines Traumas. Fast ein Viertel

(23 %) der Traumata sind dem Straßenverkehr zuzuordnen. Im Jahr 2004 belegten

Verkehrsunfälle weltweit Platz neun der häufigsten Todesursachen. Aufgrund steigender

Mobilität in den Schwellen- und Entwicklungsländern wird prognostiziert, dass die Zahl der

Verkehrstoten in diesen Regionen weiter zunimmt. Prognosen der

Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehen davon aus, dass Verkehrsunfälle im Jahr 2030 auf

Platz fünf der häufigsten Todesarten vorrücken [1]. Von den circa 1,24 Millionen Menschen,

welche jährlich bei Verkehrsunfällen ihr Leben verlieren, gehören die meisten Personen

Staaten mit niedrigem und mittlerem Einkommen an. Die Zahl der Verkehrstoten ist in diesen

Ländern von 2007 bis 2010 weiter angestiegen, wohingegen die Anzahl der Unfalltoten in

Staaten mit hohem Einkommen abnimmt. Auf dem afrikanischen Kontinent ist die

unfallbedingte Mortalität mit 24,1 pro 100 000 Einwohner am höchsten. Die niedrigste

Mortalität kann Europa mit 10,3 pro 100 000 Einwohnern vorweisen. Deutschland liegt unter

dem europäischen Mittelwert. Hier beträgt die Mortalität 4,7 pro 100 000 Einwohner [2].

Die Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie der Klinik für Chirurgie der

Universitätsmedizin Greifswald ist als überregionales Traumazentrum für die Versorgung

Unfallverletzter im Nordosten Deutschlands zuständig. Seit Einrichtung des Erwin-Payr-

Lehrstuhls für Unfallchirurgie im Jahre 1999 spielt die Abteilung für Unfall- und

Wiederherstellungschirurgie national und international eine wichtige Rolle in der

wissenschaftlichen Bearbeitung des komplexen Themas der Schwerverletztenversorgung. Die

umfangreichen Forschungsaktivitäten reichen dabei von der Epidemiologie und Entstehung

des Traumas, über Diagnostik, Therapie und Prognostik bis hin zur Prävention [3].

1

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So konnten in einer prospektiven nicht-interventionellen Studie innerhalb des

Forschungsverbundes Community Medicine zu Beginn des Jahrtausends erstmals technische

Unfalldaten, klinische Daten der Schwerverletzten sowie ein entsprechendes Risikoprofil der

Verletzten erhoben und zusammengeführt werden [4]. Hieraus wurden wirkungsvolle

Maßnahmen zur Prävention von Verkehrsunfällen abgeleitet.

Schwerpunkt der letzten Dekade waren die verschiedenen Aspekte der Diagnostik und

Prognostik des polytraumatisierten Patienten [5]. Die inzwischen international in die

maßgeblichen Protokolle der Schwerverletztenversorgung übernommene Ganzkörper-

Computertomografie wurde nach Implementierung im Unfallkrankenhaus Berlin (ukb) im

Jahre 1997 in Greifswald wissenschaftlich begleitet und evaluiert [6, 7].

Auf molekularer Ebene wurde der Zusammenhang zwischen Trauma und Inflammation

beleuchtet [8]. Weiterhin bildete die gestörte Hämostase rund um das Trauma einen weiteren

interdisziplinären Forschungsansatz [9].

Die eingangs erwähnten epidemiologischen Verschiebungen in der Inzidenz des Traumas, vor

allem in Schwellenländern, für die in den kommenden Jahren eine rasche Zunahme der

individuellen Mobilität vorhergesagt wird, verlangt es, die in Greifswald erarbeiteten

Ergebnisse im Rahmen internationaler Projekte auch in die Verbesserung der Versorgung

Unfallverletzter in Schwellenländern einfließen zu lassen [10].

Von Beginn an sind die Forschungsaktivitäten der Greifswalder Unfallchirurgie durch ein

hohes Maß an Interdisziplinarität gekennzeichnet [11 - 15].

Im Rahmen der Study of Health in Pomerania (SHIP) können mit der vorliegenden Arbeit

erstmals auch Daten einer bevölkerungsbezogenen, epidemiologischen Studie ausgewertet

werden und in die präklinische und klinische Behandlung Schwerverletzter einfließen.

1.2 Thoraxtrauma

Das Thoraxtrauma trägt zu einem Großteil der Morbidität und Mortalität der schweren

Verletzungen bei [16]. Im Rahmen von Verkehrsunfällen kommt dem Thoraxtrauma schon

aufgrund seiner hohen Inzidenz eine tragende Rolle zu. Daten aus der hiesigen

Unfallforschung zeigen eine Inzidenz der Thoraxverletzung bei verunfallten

Kraftfahrzeugführern von 25 % [17].

2

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Mehr als die Hälfte (59,2 %) der im Zeitraum von 2011 bis 2013 im Traumaregister der

Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie erfassten 42 954 Patienten wiesen

Thoraxverletzungen auf.

Innerhalb der thorakalen Verletzungen werden auf der Abbreviated Injury Scale (AIS 2005)

Verletzungen der inneren Thoraxstrukturen („inner organs“: Lunge, Herz, Trachea,

Ösophagus, Zwerchfell) von Verletzungen des Thoraxskeletts (Rippen, Brustbein,

Brustkorbwand, Weichteilgewebe) und Verletzungen der Thoraxgefäße unterschieden [18].

Der Großteil der geschlossenen Lungenparenchymverletzungen (Kontusionen, Lazerationen)

sowie Verletzungen des Thoraxskeletts werden bisher nicht-operativ behandelt. Die frühe

osteosynthetische Stabilisierung von Rippenfrakturen wird kontrovers diskutiert [19, 20]. Die

interventionelle Versorgung von thorakalen Gefäßläsionen hat sich in den letzten Jahren zu

einem standardisierten Verfahren entwickelt (siehe Abbildung 1) [21].

Im Rahmen von Verletzungen des Thoraxskeletts sowie des Lungenparenchyms kann es zur

Entstehung eines Pneumothorax kommen. Bei einem Pneumothorax führt das Eindringen von

Luft in den Pleuraspalt nach Verletzung der viszeralen bzw. parietalen Pleura zum partiellen

oder totalen Kollaps der Lungenhälfte. Im Falle eines Ventilmechanismus tritt die

Komplikation des Spannungspneumothorax auf, welche durch eine kurzfristige intrathorakale

Druckzunahme mit Mediastinalverlagerung, Kompression der kontralateralen Lungenhälfte

und vor allem durch Kompression der Vena cava gekennzeichnet ist. Unbehandelt kann dies

nach kurzer Zeit zum Tode führen.

3

Abbildung 1: Interventionelle Versorgung mittels Stent einer thorakalen Aortendissektion nach Verkehrsunfall

bei einem 30-jährigen Patienten (mit freundlicher Genehmigung von Dr. Leonhard Bruch)

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1.3 Therapie des Spannungspneumothorax

Die unmittelbare thorakale Druckentlastung stellt die einzige Therapie des

Spannungspneumothorax dar. Es gibt aufgrund der Pathophysiologie keine Alternative zur

Dekompression [22].

Eine Berliner Untersuchung von traumatischen Todesfällen klassifizierte den unbehandelten,

isolierten Spannungspneumothorax als „definitiv vermeidbare Todesursache“ [23].

In der Klinik wird die Dekompression in der Regel über eine Thoraxdrainage durchgeführt.

Empfohlen wird die Anlage der Drainage über eine offene Minithorakotomie aufgrund der

höheren Komplikationsrate bei alleiniger Punktion mittels Trokar (siehe Abbildung 3,

Abbildung 25 im Anhang) [22, 24].

4

Abbildung 2: Spannungspneumothorax rechts mit deutlicher Mediastinalverdrängung nach links im Röntgen-

Thorax bei einem 25-jährigen Patienten (mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. Sven Mutze)

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In der notfallmedizinischen Literatur wird die Nadeldekompression zur umgehenden

präklinischen Entlastung eines Spannungspneumothorax empfohlen [25]. Diese Empfehlung

wird auch in der S3-Leitlinie Polytrauma / Schwerverletzten-Behandlung ausgesprochen.

5

Abbildung 3: Computertomografische Darstellung einer Thoraxdrainagenfehllage im linken Ventrikel und Aorta

ascendens bei einem 22-jährigen Patienten nach Einbringung mittels Trokar

(Quelle: Springer, Beer, M. Et al. (2005): Fehllage einer Thoraxdrainage im linkem Ventrikel und Aorta. In

Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie 19 (6), pp. 272, Abb. 1, mit freundlicher Genehmigung von

Springer Science and Business Media, Lizenznummer: 3571490743269)

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„Die Entlastung eines Spannungspneumothorax sollte durch eine

Nadeldekompression, gefolgt von einer chirurgischen Eröffnung des

Pleuraspaltes mit oder ohne Thoraxdrainage, erfolgen.“ [22] (Grade of

Recommendation B)

Die Nadeldekompression stellt ein einfaches, wirksames, jedoch nicht komplikationsloses

Verfahren dar. Die durchschnittlich schnellere Durchführung, im Gegensatz zur

Thoraxdrainage, eignet sich insbesondere als lebensrettende Sofortmaßnahme, um Zeit für die

definitive Therapie zu gewinnen [26]. Als Punktionsort werden, für die Nadeldekompression

und für die Thoraxdrainage, entweder der zweite Interkostalraum (auch Intercostalraum,

nachfolgend Verwendung der gängigen Abkürzung ICR) in der Medioklavikularlinie

(Monaldi-Drainage, siehe Abbildung 4), oder der fünfte ICR in der vorderen bis mittleren

Axillarlinie (Bülau-Drainage) empfohlen [22]. Während die aktuelle S3-Leitlinie

Polytrauma / Schwerverletzten-Behandlung keine dieser Positionen favorisiert, wird in den

Leitlinien von Advanced Trauma Life Support (ATLS) und Prehospital Trauma Life Support

(PHTLS) sowie vom Committee on Tactical Combat Casualty Care (CoTCCC) der zweite

ICR in der Medioklavikularlinie empfohlen [22, 27 - 29]. Die S3-Leitlinie Polytrauma /

Schwerverletzten-Behandlung befürwortet den Einsatz eines 4,5 cm langen

Venenverweilkatheters [22]. In den aktuellen ATLS-Guidelines wird eine Kanülenlänge von

6

Abbildung 4: Markierung der Punktionsstelle im zweiten Interkostalraum in der Medioklavikularlinie an einem

27-jährigen Probanden, a) Medioklavikularlinie, X) Punktionsstelle; (Quelle: Eigene Darstellung)

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5,0 cm empfohlen [28]. Die PHTLS-Guidelines sowie das CoTCCC empfehlen die

Verwendung einer 8,0 cm langen Nadel [27, 29]. In der Literatur wie auch in der S3-Leitlinie

Polytrauma / Schwerverletzten-Behandlung wird auf hohe Versagensraten hingewiesen. Ein

wesentliches Problem scheint dabei das Missverhältnis zwischen der Dicke der Thoraxwand

und der Länge der Punktionsnadel zu sein [22].

Die oben zitierten Empfehlungen zur Nadeldekompression basieren auf wenigen Studien, die

die Dicke der Thoraxwand mittels Computertomografie und Ultraschall untersuchten. Diese

weisen geringe Fallzahlen sowie vorselektierte Probanden auf (Tabelle 1).

Populationsbasierte, epidemiologische Untersuchungen zur Dicke der Thoraxwand liegen

bisher nicht vor.

Tabelle 1: Vorarbeiten zur Thoraxwanddicke; (Quelle: Eigene Darstellung)

Autor (Jahr) n Methode Population

Britten et al. (1996) [30] 54 US1 allg. Patienten

Marinaro et al. (2003) [31] 30 CT2 Traumapatienten

Givens et al. (2004) [32] 111 CTTraumapatienten (zivil und

militärisch)

Harcke et al. (2007) [33] 101 CT verstorbene Soldaten

Wax et al. (2007) [34] 100 CT allg. Patienten

Zengerink et al. (2008) [35] 774 CT Traumapatienten

Stevens et al. (2009) [36] 108 CT Traumapatienten

McLean et al. (2010) [37] 51 US Studierende

Sanchez et al. (2011) [38] 159 CT Traumapatienten

Inaba et al. (2012) [39] 680 CT Traumapatienten

Yamagiwa et al. (2012) [40] 256 CT Traumapatienten

Akoglu et al. (2013) [41] 160 CT PTX Patienten3

Schroeder et al. (2013) [42] 201 CT Traumapatienten

Carter et al. (2013) [43] 91 CT allg. Patienten

Chang et al. (2014) [27] 100 CT Traumapatienten

Lamblin et al. (2014) [44] 122 CT Soldaten

Powers et al. (2014) [45] 326 CT Traumapatienten1Ultraschall, 2Computertomografie, 3Patienten mit einem Pneumothorax

7

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1.4 Hypothesen

Als primäre Hypothese dieser Arbeit wurde formuliert, dass aufgrund einer zu großen Dicke

der Thoraxwand die empfohlene Nadellänge von 4,5 cm bzw. 5,0 cm zur Entlastungspunktion

eines Spannungspneumothorax im zweiten ICR in der Medioklavikularlinie bei einem

Großteil der potentiellen Patienten nicht ausreicht, um eine suffiziente Druckentlastung zu

erreichen.

Als sekundäre Hypothese wurde formuliert, dass ein Zusammenhang der Dicke der

Thoraxwand mit körperspezifischen Merkmalen besteht.

Als weitere Hypothese wurde formuliert, dass bei korrekter Durchführung der Punktion im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie keine kritische Nähe des Punktionsortes zum

anatomischen Verlauf der Arteria thoracica interna besteht.

8

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2 Material und Methoden

Die ausgewerteten Bilder und Patientendaten stammen aus der Study of Health in Pomerania.

Als assoziiertes Projekt (SHIP/2011/117/D) mit dem Titel „Investigation of chest wall

thickness for the assessment of adequate catheter length for needle decompression of tension

pneumothorax“ konnten in Zusammenarbeit zwischen der Abteilung für Unfall- und

Wiederherstellungschirurgie der Klinik und Poliklinik für Chirurgie, dem Institut für

Diagnostische Radiologie und Neuroradiologie sowie dem Institut für Community Medicine

der Universitätsmedizin Greifswald die oben genannten Hypothesen mittels retrospektiver

Auswertung magnetresonanztomografischer Schnittbilder untersucht werden.

2.1 Study of Health in Pomerania

Die Study of Health in Pomerania hat als bevölkerungsrelevante, epidemiologische

Querschnittstudie ihren Ursprung im Jahr 1997. Ziel ist es, Inzidenzen und Prävalenzen von

häufigen subklinischen und klinisch-manifesten Erkrankungen in der Bevölkerung sowie

deren Risikofaktoren zu erheben und anschließend Assoziationen unter den erhobenen Daten

zu untersuchen. Neben der ursprünglichen Querschnittstudie (SHIP-0), welche durch ein

Fünf- (SHIP-1) sowie Zwölf-Jahres-Follow-up (SHIP-2) auch als Längsschnittstudie zu

verstehen ist, begann 2008 eine weitere Datenerhebung mit dem Titel SHIP-Trend-0.

Zusätzlich zum vorherigen Ziel von SHIP-0 soll in SHIP-Trend-0 die

Gesundheitsentwicklung der Region näher untersucht werden [46, 47].

Seit 2008 werden auch Aufnahmen mittels Magnetresonanztomografie (MRT) von Probanden

von SHIP-2 und SHIP-Trend-0 angefertigt. Diese MRT-Aufnahmen setzen sich aus einem

Ganzkörper-MRT und weiteren kontrastmittelgestützten Aufnahmen zusammen [46]. Im

Ganzkörper-MRT werden Kopf, Hals, Thorax, Abdomen, Becken und Wirbelsäule detailliert

abgebildet. Für die Untersuchung liegt der Patient in Rückenlage mit seitlich angelegten

Armen auf dem Untersuchungstisch. Es werden insgesamt fünf Spulen über Kopf, Nacken,

Abdomen, Becken und den unteren Extremitäten platziert. Die Spule für die Wirbelsäule ist

9

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im Untersuchungstisch enthalten. Vier speziell auf das SHIP-Protokoll trainierte medizinische

Assistenten führen die Untersuchungen auf standardisierte Weise durch [48].

2.2 Geräte und Software

Die Ganzkörper-MRT-Aufnahmen im Rahmen von SHIP werden mit einem 1,5 Tesla MRT-

Gerät (Magnetom Avanto, Siemens Medical Systems, Erlangen, Deutschland) angefertigt

[48].

Die Daten beinhalten eine sagittale (l_WS_t2_tse_sag_FIL) und eine horizontale

Schnittbildsequenz (l_Thorax_t2_haste_tra_bh_p2_FIL).

Für die Auswertung der Schnittbilder kamen ein 27 Zoll iMac der Firma Apple mit einer

Bildschirmauflösung von 2 560 x 1 440 Pixeln und einer Pixeldichte von 108 ppi sowie das

Programm OsiriX in der Version 3.9.2 (32-bit) zum Einsatz. OsiriX ist ein kostenloses, unter

Open Source veröffentlichtes Programm für MacOS zur Auswertung von Datenmaterial im

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine)-Standard.

Mit Hilfe von OsiriX konnten die Schnittbilder gesichtet und durch Verwenden der

Linealfunktion vermessen werden. Beim parallelen Öffnen von horizontalen und sagittalen

Schnittbildern eines Probanden verknüpft das Programm diese automatisch.

10

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2.3 Variablen

Wie eingangs beschrieben, bestand das Hauptziel der Untersuchung in der Messung der Dicke

der Thoraxwand im zweiten ICR in der Medioklavikularlinie. Im Zuge dieser Messung wurde

noch die Dicke des Fettgewebes ermittelt. Als weiterer Parameter wurde die Distanz der

Arteria thoracica interna zur Mediosternallinie bestimmt.

Die Messungen wurden für jeden Probanden sowohl für die linke als auch die rechte Seite

durchgeführt (siehe Abbildung 5 und Abbildung 10).

11

Abbildung 5: Markierung der Punktionsstelle im zweiten ICR in der Medioklavikularlinie an einem 27-jährigen

Probanden; a) Medioklavikularlinie, b) Mediosternallinie, c) Abstand zwischen Mediosternallinie und

Medioklavikularline, d) Abstand zwischen Mediosternallinie und Verlauf der Arteria thoracica interna, e) Verlauf

der Arteria thoracica interna, f) Abstand zwischen Punktionsstelle und Verlauf der Arteria thoracica interna, X)

Punktionsstelle; (Quelle: Eigene Darstellung)

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2.4 Messprotokoll

Die Messmethode wurde in einem Messprotokoll formuliert. Eine Webapplikation kam zur

Eingabe der erhobenen Daten zum Einsatz (siehe Abbildung 6).

2.5 Bildanalyse

Die Sofware OsiriX ermöglicht ein simultanes Öffnen der Schnittbildsequenzen. In der

horizontalen Thoraxsequenz wird zunächst das mediale und das laterale Ende der Klavikula

aufgesucht und markiert. Diese Strecke wird halbiert und eine Markierung, welche der

Medioklavikularlinie entspricht, auf Höhe des zweiten ICR eingefügt (siehe Abbildung 7 und

Abbildung 8).

Die Schnittebene des zweiten ICR ist durch die Verknüpfung der Sagittal- und

Horizontalschnitte zu ermitteln. Dazu wird die horizontale Sequenz durchlaufen, bis die

Verknüpfungslinie im Sagittalschnitt auf Höhe des Übergangs von Manubrium sterni zum

Corpus sterni zu liegen kommt (siehe Abbildung 9). Diese Höhe entspricht dem Ansatzpunkt

der zweiten Rippe [34].

12

Abbildung 6: Webapplikation zur Eingabe der gemessenen Werte; (Quelle: Eigene Darstellung)

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13

Abbildung 7: Horizontales Schnittbild zur Ermittlung der Medioklavikularlinie; a) mediales Ende der Klavikula

rechts, b) mediales Ende der Klavikula links); (Quelle: Eigene Darstellung, Proband 817 746 aus SHIP-

Datenpool)

Abbildung 8: Horizontales Schnittbild zur Ermittlung der Medioklavikularlinie; a) mediales Ende der Klavikula

rechts, b) laterales Ende der Klavikula rechts, c) Medioklavikularlinie; (Quelle: Eigene Darstellung, Proband

817 746 aus SHIP-Datenpool)

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Als letzte Hilfslinie wird die Mediosternallinie in das aktuelle Schnittbild eingefügt. Dazu

wird die Mitte des Sternums ebenfalls durch eine senkrechte Linie markiert.

Ausgehend von der Mediosternallinie werden der horizontale Abstand zwischen

Mediosternallinie und Medioklavikularlinie sowie der horizontale Abstand zwischen

Mediosternallinie und Arteria thoracica interna gemessen.

Auf Höhe der eingefügten Medioklavikularlinie wird die komplette Dicke der Thoraxwand

sowie die Dicke des Fettgewebes streng orthogonal zur Horizontalebene erhoben (siehe

Abbildung 10).

Die beschriebenen Schritte werden getrennt für die linke und die rechte Seite ausgeführt.

14

Abbildung 9: Sagittales Schnittbild zur Identifizierung des Angulus sterni (Angulus Ludovici); (Quelle: Eigene

Darstellung, Proband 817 746 aus SHIP-Datenpool)

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2.6 Untersuchervariabilität

Gemäß den Anforderungen der SHIP-Studie wurde eine Intra-Reader-Statistik angefertigt.

Dazu wurden 25 Probanden vom Autor im zeitlichen Abstand vermessen. Zur Kontrolle der

Intra-Reader-Variabilität wurden aus dem Bland-Altman-Plot der mittlere Bias und die 1,96-

fache Standardabweichung (SD) des Bias berechnet [49].

Gefordert wird eine durchschnittliche Verzerrung unter 5 % und die 1,96-fache

Standardabweichung dessen unter 25 % [46].

Die in Tabelle 2 zusammengefassten Werte entsprechen den Qualitätsanforderungen. Eine

grafische Darstellung des Bland-Altman-Plots findet sich im Anhang dieser Arbeit (siehe

Abbildungen 17 bis 24).

15

Abbildung 10: Horizontales Schnittbild zur Ermittlung der Messvariablen; a) Abstand zwischen

Mediosternallinie und Medioklavikularlinie rechts, b) Dicke der Thoraxwand rechts, c) Dicke des Fettgewebes

links, d) Mediosternallinie, e) Abstand zwischen Mediosternallinie und Verlauf der Arteria thoracica interna

rechts; (Quelle: Eigene Darstellung, Proband 817 746 aus SHIP-Datenpool)

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Tabelle 2: Intra-Reader-Variabilität der erhobenen Parameter (Zur Erläuterung der Parameter siehe auch

Abbildungen 5 und 10); (Quelle: Eigene Darstellung)

Untersucher: Matthias Hecker

Mean Bias*

(%)

+ 1,96-fache

Standardabweichung

vom Mean Bias* (%)

- 1,96-fache

Standardabweichung

vom Mean Bias* (%)

Dicke Thoraxwand rechts -0,2 7,0 -7,3

Dicke Fettgewebe rechts -0,4 7,4 -8,1

Abstand Mediosternallinie zur

Medioklavikularlinie rechts-0,5 4,3 -5,4

Abstand Mediosternallinie zur

Arteria thoracica interna rechts-1,1 10,0 -12,2

Dicke Thoraxwand links 0,8 6,7 -5,1

Dicke Fettgewebe links 0,8 8,9 -7,3

Abstand Mediosternallinie zur

Medioklavikularlinie links0,3 4,9 -4,4

Abstand Mediosternallinie zur

Arteria thoracica interna links0,7 12,1 -10,8

* durchschnittliche Verzerrung

2.7 Datenanalyse und Tests

Es erfolgte zunächst eine Testung auf Normalverteilung mit Hilfe des Kolmogorov-Smirnov

Tests. Anschließend wurde von den metrisch skalierten Variablen wie Alter, Größe, Gewicht,

BMI sowie den einzelnen Messwerten eine deskriptive Statistik angefertigt.

In der weiteren Analyse kam der Student´s t-test zum Vergleich der Mittelwerte der einzelnen

Parameter zum Einsatz. Als letztes Testverfahren wurde der Spearman

Rangkorrelationskoeffizient berechnet.

Die statistische Auswertung sowie die Vorbereitung wurde mit Hilfe des Statistikprogramms

SPSS in der Version 20.0 durchgeführt.

16

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3 Ergebnisse

3.1 Probanden

Die MRT-Aufnahmen stammen, wie oben bereits erwähnt, aus den Studien SHIP-2 und

SHIP-Trend-0. Aus beiden Studien wurden insgesamt 2 632 Probanden untersucht, wobei 58

aufgrund von unvollständigem Bildmaterial ausgeschlossen werden mussten. Neben den

vollständigen Daten von SHIP-2 konnte ein Großteil der in SHIP-Trend-0 erfassten

Probanden in die vorliegende Arbeit einfließen. Zum Zeitpunkt der Messungen war die

Erhebungen zu SHIP-Trend-0 bereits zu 80 % abgeschlossen.

Insgesamt sind die Daten von 1 270 Männer und 1 362 Frauen begutachtet worden.

Im Durchschnitt waren die Probanden 53,3 Jahren alt, 169,8 cm groß, wogen 80,1 kg und

wiesen einen durchschnittlichen BMI von 27,7 kg/m² auf (siehe Tabellen 3 und 4).

Tabelle 3: Datensätze getrennt nach SHIP-Studien und Geschlecht; (Quelle: Eigene Darstellung)

SHIP-2 SHIP-Trend-0 Ʃ Probanden männlich weiblich

Datensätze insgesamt 878 1 754 2 632 1 270 1 362

Ausschluss 26 32 58 31 27

vollständige

Datensätze852 1 722

2 574

(100 %)

1 239

(48,1 %)

1 335

(51,9 %)

Tabelle 4: Auswertung allgemeiner Körpermerkmale aller Probanden (n = 2 574); (Quelle: Eigene Darstellung)

Mittelwert Minimum Maximum Standardabweichung

Alter (Jahre) 53,3 21 89 13,9

Körpergewicht (kg) 80,1 41,5 142,7 15,0

Körpergröße (cm) 169,8 139 197 9,2

BMI (kg/m²) 27,7 17,3 48,1 4,5

17

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3.2 Allgemeine Auswertung

3.2.1 Ergebnisse der gemessenen Variablen

Die Thoraxwand ist durchschnittlich 5,1 cm (SD ± 1,4) dick. Unterteilt wird sie in Fettgewebe

und Muskelgewebe. Die Dicke des Fettgewebes beläuft sich im Mittel auf 2,5 cm (SD ± 1,2).

Der Abstand zwischen Mediosternallinie und dem Verlauf der Arteria thoracica interna beträgt

im Durchschnitt 3,0 cm (SD ± 0,4) (siehe Tabelle 5).

Tabelle 5: Auswertung gemessener Variablen; (Quelle: Eigene Darstellung)

rechte Seite linke Seite

Mittelwert Min. Max. SD Mittelwert Min. Max. SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)5,1 1,5 12,1 1,4 5,1 1,8 10,5 1,3

Dicke des

Fettgewebes (cm)2,4 0,4 7,8 1,2 2,5 0,5 7,8 1,2

MM (cm) 8,7 6,4 11,1 0,8 8,5 6,3 10,8 0,7

MA (cm) 3,0 1,5 4,5 0,4 2,9 1,6 4,6 0,4

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteriathoracica interna)

18

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3.2.2 Ergebnisse der berechneten Variablen

Die Berechnungen ergeben für die Dicke des Muskelgewebes einen durchschnittlichen Wert

von 2,7 cm (SD ± 0,9). Der Abstand zwischen potentiellem Punktionsort im zweiten ICR in

der Medioklavikularlinie und dem anatomischen Verlauf der Arteria thoracica interna beträgt

im Durchschnitt 5,5 cm (SD ± 0,7) (siehe Tabelle 6).

Tabelle 6: Auswertung berechneter Variablen; (Quelle: Eigene Darstellung)

rechte Seite linke Seite

Mittelwert Min. Max. SD Mittelwert Min. Max. SD

Dicke des

Muskelgewebes (cm)2,7 0,7 7,2 0,9 2,6 0,9 7,4 0,9

AM (cm) 5,7 3,2 8,5 0,7 5,5 2,7 8,1 0,7

AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle)

3.2.3 Prüfung auf Seitenunterschiede

Ausgehend von einem Signifikanzniveau von p ≤ 0,05 konnten keine signifikanten

Seitenunterschiede aller Parameter festgestellt werden (siehe Tabelle 7).

Tabelle 7: Signifikanzbestimmung zum Seitenvergleich; (Quelle: Eigene Darstellung)

SeitenvergleichDicke der

Thoraxwand

Dicke des

Fettgewebes

Dicke des

MuskelgewebesMM MA AM

p ≤ 0,05 0,0250 0,0040 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

19

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3.3 Spezielle Auswertung

3.3.1 Ergebnisse stratifiziert nach Geschlecht

Die Messparameter aus Kapitel 3.2, sowie die allgemeinen Probandendaten wie Alter,

Körpergewicht, Körpergröße und BMI konnten abhängig vom Geschlecht analysiert werden

(siehe Tabelle 8 bis 11).

Tabelle 8: Auswertung allgemeiner Körpermerkmale der männlichen Probanden (n = 1 239); (Quelle: Eigene

Darstellung)

Mittelwert Minimum Maximum Standardabweichung

Alter (Jahre) 53,9 21 89 14,5

Körpergewicht (kg) 87,6 53,3 142,7 12,7

Körpergröße (cm) 176,4 156 197 6,7

BMI (kg/m²) 28,2 17,7 42,0 3,7

Tabelle 9: Auswertung allgemeiner Körpermerkmale der weiblichen Probanden (n = 1 335); (Quelle: Eigene

Darstellung)

Mittelwert Minimum Maximum Standardabweichung

Alter (Jahre) 52,8 21 88 13,3

Körpergewicht (kg) 73,1 41,5 126,1 13,5

Körpergröße (cm) 163,6 139 189 6,7

BMI (kg/m²) 27,4 17,3 48,1 5,0

Alle Daten unterscheiden sich hinsichtlich des Geschlechts signifikant. Beim Alter konnte

dies mit einem Signifikanzniveau von p = 0,046 ermittelt werden. Alle weiteren Werte sind

mit einem Signifikanzniveau von p < 0,0001 unterschiedlich.

20

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Tabelle 10: Auswertung gemessener und berechneter Variablen der männlichen Probanden; (Quelle: Eigene

Darstellung)

Männer rechte Seite linke Seite

Mittelwert Min. Max. SD Mittelwert Min. Max. SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)4,9 2,2 10,2 1,1 4,8 2,4 9,6 1,1

Dicke des

Fettgewebes (cm)1,7 0,4 5,1 0,6 1,7 0,5 4,3 0,6

Dicke des

Muskelgewebes (cm)3,2 1,0 7,2 0,8 3,1 0,9 7,4 0,8

MM (cm) 9,2 7,2 11,1 0,6 8,9 6,9 10,8 0,6

MA (cm) 3,2 2,0 4,5 0,4 3,1 1,6 4,6 0,4

AM (cm) 6,1 3,2 8,5 0,7 5,8 2,7 8,1 0,7

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

Tabelle 11: Auswertung gemessener und berechneter Variablen der weiblichen Probanden; (Quelle: Eigene

Darstellung)

Frauen rechte Seite linke Seite

Mittelwert Min. Max. SD Mittelwert Min. Max. SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)5,3 1,5 12,1 1,6 5,3 1,8 10,5 1,5

Dicke des

Fettgewebes (cm)3,1 0,5 7,8 1,2 3,2 0,6 7,8 1,2

Dicke des

Muskelgewebes (cm)2,1 0,7 6,1 0,7 2,1 0,9 4,6 0,6

MM (cm) 8,2 6,4 10,1 0,6 8,0 6,3 9,7 0,5

MA (cm) 2,8 1,5 3,9 0,4 2,8 1,6 4,5 0,4

AM (cm) 5,4 3,3 7,2 0,6 5,3 3,1 7,1 0,6

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

21

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3.3.2 Ergebnisse stratifiziert nach Body-Mass-Index

Die Einteilung der Probanden anhand ihrer BMI-Werte orientierte sich an der

Adipositasklassifikation der WHO [50]. Angelehnt an die WHO-Klassifikation wurden

Gruppen gebildet: Gruppe 1 (< 20 kg/m²), Gruppe 2 (20 - 24 kg/m²), Gruppe 3 (25 - 29

kg/m²), Gruppe 4 (30 - 39 kg/m²), Gruppe 5 (> 40 kg/m²).

Es konnte eine Korrelation zwischen Body-Mass-Index und Dicke der Thoraxwand sowie der

Dicke des Fettgewebes herausgearbeitet werden.

Bei allen anderen Werten konnten keine Korrelationen zum BMI ermittelt werden.

Insbesondere zeigte sich kein Zusammenhang zwischen steigendem BMI und Abstand des

anatomischen Verlaufs der Arteria thoracica interna zur potentiellen Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie (siehe Tabellen 12 bis 16).

Tabelle 12: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI < 20 kg/m² (Gruppe 1); (Quelle: Eigene

Darstellung)

BMI < 20 kg/m²

(n = 43 [1,67 %])

rechte Seite linke Seite

Mittelwert SD Mittelwert SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)3,1 0,1 3,2 0,1

Dicke des

Fettgewebes (cm)1,4 0,1 1,4 0,1

Dicke des

Muskelgewebes (cm)1,7 0,1 1,8 0,1

MM (cm) 8,2 0,1 8,1 0,1

MA (cm) 2,7 0,1 2,7 0,1

AM (cm) 5,5 0,1 5,3 0,1

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

22

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Tabelle 13: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI 20 - 24 kg/m² (Gruppe 2); (Quelle: Eigene

Darstellung)

BMI 20 - 24 kg/m²

(n = 707 [27,47 %])

rechte Seite linke Seite

Mittelwert SD Mittelwert SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)4,1 0,03 4,1 0,03

Dicke des

Fettgewebes (cm)1,9 0,03 2,0 0,03

Dicke des

Muskelgewebes (cm)2,2 0,03 2,2 0,03

MM (cm) 8,5 0,03 8,3 0,03

MA (cm) 2,8 0,01 2,9 0,01

AM (cm) 5,7 0,03 5,5 0,02

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

Tabelle 14: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI 25 - 29 kg/m² (Gruppe 3); (Quelle: Eigene

Darstellung)

BMI 25 - 29 kg/m²

(n = 1.089 [42,31 %])

rechte Seite linke Seite

Mittelwert SD Mittelwert SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)5,0 0,03 5,0 0,03

Dicke des

Fettgewebes (cm)2,3 0,03 2,3 0,03

Dicke des

Muskelgewebes (cm)2,7 0,02 2,6 0,02

MM (cm) 8,8 0,02 8,5 0,02

MA (cm) 3,0 0,01 3,0 0,01

AM (cm) 5,8 0,02 5,6 0,02

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

23

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Tabelle 15: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI 30 - 39 kg/m² (Gruppe 4); (Quelle: Eigene

Darstellung)

BMI 30 - 39 kg/m²

(n = 706 [27,43 %])

rechte Seite linke Seite

Mittelwert SD Mittelwert SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)6,3 0,05 6,2 0,05

Dicke des

Fettgewebes (cm)3,2 0,05 3,2 0,05

Dicke des

Muskelgewebes (cm)3,1 0,04 3,1 0,04

MM (cm) 8,8 0,03 8,5 0,03

MA (cm) 3,1 0,02 3,0 0,02

AM (cm) 5,7 0,03 5,5 0,03

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

Tabelle 16: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI > 40 kg/m² (Gruppe 5); (Quelle: Eigene

Darstellung)

BMI > 40 kg/m²

(n = 29 [1,13 %])

rechte Seite linke Seite

Mittelwert SD Mittelwert SD

Dicke der

Thoraxwand (cm)8,1 0,3 8,0 0,2

Dicke des

Fettgewebes (cm)4,9 0,2 4,7 0,2

Dicke des

Muskelgewebes (cm)3,2 0,2 3,3 0,2

MM (cm) 8,5 0,1 8,3 0,2

MA (cm) 3,0 0,1 2,7 0,1

AM (cm) 5,5 0,2 5,6 0,2

MM (Abstand Mediosternallinie zur Medioklavikularlinie); MA (Abstand Mediosternallinie zur Arteria

thoracica interna); AM (Abstand zwischen Arteria thoracica interna und potentieller Punktionsstelle im

zweiten ICR in der Medioklavikularlinie)

24

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3.4 Korrelation zwischen ausgewählten Variablen

Es zeigt sich eine positive Korrelation zwischen der Dicke der Thoraxwand und dem

Körpergewicht sowie der Dicke der Thoraxwand und dem BMI. Für die Abhängigkeit vom

Körpergewicht findet sich eine starke positive Korrelation mit einem Koeffizienten r = 0,53

bei p < 0,0001. Eine noch stärkere Korrelation kann zwischen der Dicke der Thoraxwand und

dem BMI (r = 0,73 bei p < 0,0001) nachgewiesen werden (siehe Abbildung 11 und Abbildung

12).

Zwischen der Thoraxwanddicke und den Merkmalen Alter und Körpergröße fand sich keine

Korrelation.

25

Abbildung 11: Spearman Korrelation zwischen Dicke der Thoraxwand und Körpergewicht; (Quelle: Eigene

Darstellung)

30 50 70 90 110 130 1501

3

5

7

9

11

13

Körpergewicht (kg)

Dickeder

Thoraxwand(cm)

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3.5 Gruppierung der Probanden nach Dicke der Thoraxwand

Ein Drittel aller Probanden weist eine Thoraxwanddicke von unter 4,5 cm auf. Im Gegensatz

dazu ist bei über einem Fünftel die Thoraxwand 6,0 cm und dicker.

Die oben bereits erwähnte signifikant höhere Dicke der Thoraxwand weiblicher Probanden

zeigt sich ebenfalls bei der Gruppierung der Probanden nach Dicke der Thoraxwand (siehe

Tabellen 17 - 19).

26

Abbildung 12: Spearman Korrelation zwischen Dicke der Thoraxwand und Body-Mass-Index (BMI); (Quelle:

Eigene Darstellung)

15 20 25 30 35 40 45 501

3

5

7

9

11

13

Body-Mass-Index (kg/m²)

Dicke der

Thoraxwand (cm)

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Tabelle 17: Dicke der Thoraxwand aller Probanden in Gruppen (n = 2 574); (Quelle: Eigene Darstellung)

< 4,5 cm ≥ 4,5 cm < 5,0 cm ≥ 5,0 cm < 5,5 cm ≥ 5,5 cm < 6,0 cm ≥ 6 cm

Dicke der

Thoraxwand

rechts

925

(35,9 %)

397

(15,4 %)

361

(14,0 %)

297

(11,5 %)

594

(23,1 %)

Dicke der

Thoraxwand

links

916

(35,6 %)

440

(17,1 %)

371

(14,4 %)

266

(10,3 %)

581

(22,6 %)

Tabelle 18: Dicke der Thoraxwand männlicher Probanden in Gruppen (n = 1 239); (Quelle: Eigene Darstellung)

Männer < 4,5 cm ≥ 4,5 cm < 5,0 cm ≥ 5,0 cm < 5,5 cm ≥ 5,5 cm < 6,0 cm ≥ 6 cm

Dicke der

Thoraxwand

rechts

472

(38,1 %)

230

(18,6 %)

194

(15,7 %)

148

(11,9 %)

195

(15,7 %)

Dicke der

Thoraxwand

links

488

(39,4 %)

273

(22,0 %)

181

(14,6 %)

117

(9,4 %)

180

(14,5 %)

Tabelle 19: Dicke der Thoraxwand weiblicher Probanden in Gruppen (n = 1 335); (Quelle: Eigene Darstellung)

Frauen < 4,5 cm ≥ 4,5 cm < 5,0 cm ≥ 5,0 cm < 5,5 cm ≥ 5,5 cm < 6,0 cm ≥ 6 cm

Dicke der

Thoraxwand

rechts

453

(33,9 %)

167

(12,5 %)

167

(12,5 %)

149

(11,2 %)

399

(29,9 %)

Dicke der

Thoraxwand

links

428

(32,1 %)

167

(12,5 %)

190

(14,2 %)

149

(11,2 %)

401

(30,0 %)

27

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3.6 Erfolgsrate einer Nadeldekompression in Abhängigkeit vom Verhältnis der

Thoraxwanddicke zur Nadellänge

Ausgehend von allen 2 574 Probanden werden in Tabelle 20 die Kanülenlängen

seitenspezifisch aufgelistet, die nötig wären, um bei 80 %, 85 %, 90 %, 95 % und 99 % die

Thoraxwand ohne Kompression zu durchdringen.

Tabelle 20: Benötigte Nadellänge zur vollständigen Penetration der Thoraxwand (100 % = 2 574 Probanden);

(Quelle: Eigene Darstellung)

Probanden80 %

(n = 2 060)

85 %

(n = 2 188)

90 %

(n = 2 317)

95 %

(n = 2 446)

99 %

(n = 2 549)

Kanülenlänge

rechts6,1 cm 6,5 cm 6,9 cm 7,7 cm 9,3 cm

Kanülenlänge

links6,1 cm 6,4 cm 6,8 cm 7,7 cm 9,1 cm

Abbildung 13 zeigt eine grafische Darstellung der Erfolgsrate einer Nadeldekompression bei

Verwendung einer 4,5 cm bzw. 5,0 cm langen Nadel sowie die benötigten Nadellängen für

eine Erfolgsrate in Höhe von 80 %, 85 %, 90 %, 95 % und 99 %.

28

Abbildung 13: Erfolgsrate der Notfallpunktion in Abhängigkeit zur Nadellänge; n = 2 574; (Quelle: Eigene

Darstellung)

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4 Diskussion

4.1 Rolle der Nadeldekompression

Ein Spannungspneumothorax stellt eine potentiell letale Komplikation eines Pneumothorax

dar. Ohne schnelle und gezielte Therapie kann es innerhalb kurzer Zeit zu respiratorischen

und hämodynamischen Komplikationen kommen, welche in einen Herz-Kreislauf-Stillstand

münden können. Die Nadeldekompression stellt ein schnelles, etabliertes und empfohlenes

Verfahren in der Notfallmedizin dar [22].

Mit einer Nadeldekompression kann es gelingen, die nötige Zeit bis zur Anlage einer

Thoraxdrainage, welche die definitive Versorgung eines Spannungspneumothorax darstellt, zu

überbrücken [26]. Obwohl die klinische Erfahrung zeigt, dass die Nadeldekompression in der

Klinik und Präklinik eher seltene Anwendung findet, ist sie integraler Bestandteil sowohl der

militärischen (CoTCCC) [27] als auch der zivilen Leitlinien zur Schwerverletztenbehandlung

(S3-Leitlinie Polytrauma / Schwerverletzten-Behandlung, ATLS, PHTLS) [22, 28, 29]. Da

kontrollierte Studien zur Durchführung der Nadeldekompression fehlen, basieren die

Empfehlungen der Behandlungsleitlinien weitgehend auf Expertenmeinungen [22]. In der

Literatur finden sich Angaben über die Häufigkeit der Durchführung der Nadeldekompression

bei Traumapatienten von weniger als 1,5 % [51].

Die Durchführung der Nadeldekompression ist in Expertenkreisen nicht unumstritten. Hier

wird zum einen der fragliche Erfolg, über diese Maßnahme eine Wiederherstellung der

physiologischen intrathorakalen Verhältnisse zu erreichen, zum anderen die Gefahr

zusätzlicher iatrogener Schädigungen diskutiert.

29

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4.2 Komplikationen

Komplikationen im Zusammenhang mit der Prozedur einer Nadeldekompression können

prinzipiell in zwei Gruppen unterteilt werden:

– zum einen können Komplikationen in Form zusätzlicher iatrogener Verletzungen

(Verletzungen von Gefäßen, Nerven und anderer anatomischer Strukturen) auftreten,

– zum anderen können mechanische Probleme (Verstopfung des Katheters, Abknicken

des Katheters, unzureichende Penetration der Thoraxwand) auftreten und somit eine

suffiziente Druckentlastung verhindern.

4.2.1 Iatrogene Komplikationen

In der Literatur finden sich kasuistische Darstellungen über iatrogene Verletzungen von

Lungengefäßen, von Perikard oder Ventrikel [52] sowie von Interkostalgefäßen [53] nach

Durchführung einer Nadeldekompression. Weiter finden sich Darstellungen über akzidentelle

Punktionen der Arteria subclavia [54] sowie über hämorrhagische Komplikationen [55]. Eine

seltene Komplikation nach Nadeldekompression in der lateralen Thoraxwand stellt die

Verletzung des Nervus thoracicus longus mit nachfolgendem Bild der Scapula alata dar [56].

Während sich in der Literatur auch immer wieder Hinweise auf die potentielle Gefahr der

Verletzung der Arteria thoracica interna nach Nadeldekompression im zweiten

Interkostalraum in der Medioklavikularlinie finden, fand sich in der dem Verfasser

zugänglichen Literatur keine konkrete kasuistische Beschreibung dieser Komplikation. Im

Rahmen dieser Arbeit wurde versucht, die Gefahr einer akzidentellen Punktion der Arteria

thoracica interna bei korrekter Lage des Punktionsortes, über die anatomische Lagebeziehung,

das heißt den kürzesten Abstand der beiden anatomischen Lokalisationen, abzuschätzen. Die

Arteria thoracica interna verlief in der gegenständlichen Untersuchung ausnahmslos medial

des potentiellen Punktionsortes mit einem durchschnittlichen Abstand von 5,7 cm (siehe

Tabelle 6). Im Vergleich dazu beschreiben Wax und Leibowitz in einer Untersuchung, welche

sich auf die Auswertung von 100 Computertomografien stützte, einen durchschnittlichen

Abstand zwischen Punktionsort im zweiten Interkostalraum und der Arteria thoracica interna

von 3,0 cm [34]. So lässt sich schlussfolgern, dass bei korrekter Wahl des Punktionsortes die

iatrogene Verletzung der Arteria thoracica interna kein relevantes Risiko darstellen dürfte.

30

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In der Notfallsituation stellt das korrekte Lokalisieren der Punktionsstelle jedoch eine erste

Hürde dar. In einer Untersuchung mit notfallmedizinisch erfahrenen Ärzten wurde der

potentielle Punktionsort (zweiter Interkostalraum in der Medioklavikularlinie) nur von 60 %

der Teilnehmer anatomisch korrekt aufgesucht. Im Durchschnitt erfolgte die Punktion 3,0 cm

zu weit medial [57]. Dieser Trend bestätigt sich auch in einer weiteren Untersuchung, in der

94 % der durchgeführten Nadeldekompression innerhalb der sogenannten „Cardiac Box“ zu

finden waren. Der Begriff der „Cardiac Box“ beschreibt hierbei, im Zusammenhang mit

penetrierenden Verletzungen, die anatomische Region, die kranial durch die beiden

Schlüsselbeine, kaudal durch den Rippenbogen und jeweils lateral durch die

Medioklavikularlinien begrenzt wird [58]. In dieser Region ist bei penetrierenden Traumata

von potentiell lebensbedrohlichen Verletzungen auszugehen.

Die berichteten Schwierigkeiten in der korrekten Bestimmung der anatomischen

Punktionsstelle unterstreichen die Wichtigkeit, diese Prozedur in die verschiedenen

notfallmedizinischen Ausbildungscurricula aufzunehmen. So konnte gezeigt werden, dass

nach entsprechendem Durchlauf eines Trainingsprogramms die Nadeldekompression auch

von nichtmedizinischem Personal durchgeführt werden kann und der Trainingseffekt ebenfalls

noch nach sechs Monaten vorhanden war [59]. Das praktische Training der

Nadeldekompression an Leichenpräparaten, ist gegenüber der ausschließlich theoretischen

Lehre dieser Notfallmaßnahme zu bevorzugen. So zeigt eine Untersuchung eine korrekte

Positionierung der Dekompressionsnadel nach Absolvierung eines Trainings am

Leichenpräparat in 75 % der Fälle, verglichen mit einer korrekten Lage der Nadel in 35 % der

Fälle, nachdem lediglich eine theoretische Anleitung in diese Maßnahme erfolgt war [60].

Auch die vom Probanden selbst empfundene Eigenkompetenz erhöht sich nach Absolvierung

eines Trainings am Leichenpräparat [61]. Im Vergleich zur Übung am Leichenpräparat

scheinen Trainingsphantome die anatomischen Gegebenheiten, insbesondere die Dicke der zu

durchdringenden Thoraxwand, nur unzureichend widerzuspiegeln [62]. Dem allgemeinen

Trend einer computergestützten Erweiterung der Realitätswahrnehmung (engl. augmented

reality) folgend, wird in der Literatur auch über die Anwendung sogenannter Videobrillen

berichtet, die die Durchführung der Nadeldekompression durch auf das Sichtfeld projizierte

Handlungsanweisungen unterstützen sollen [63].

31

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4.2.2 Mechanische Komplikationen

Auch wenn sie als Komplikationen gefürchtet sind, scheinen iatrogene Läsionen nach

Durchführung einer Nadeldekompression selten aufzutreten. So wird in einer Auswertung von

89 notfallmäßigen Nadeldekompressionen lediglich eine aufgetretene Lungenverletzung

dokumentiert [64]. Eine Untersuchung von 31 durchgeführten Nadeldekompressionen zeigte

keine akzidentellen iatrogenen Verletzungen, jedoch eine unzureichende Drainage des

Pneumothorax in vier Fällen [65]. Ebenso traten keine iatrogenen Läsionen in einer

retrospektiven Auswertung von 169 Entlastungspunktionen auf. Dagegen fand sich bei 18 der

169 Fälle ein mechanisches Versagen, bei dem es durch Dislokation, Verstopfung sowie

Abknicken des Punktionskatheters zu einer insuffizienten Entlastung des

Spannungspneumothorax kam [26].

Die Tatsache, dass durch die Nadeldekompression keine suffiziente Druckentlastung erfolgt,

stellt den Hauptkritikpunkt dieser Maßnahme dar. In einem Tiermodell konnte gezeigt

werden, dass es innerhalb der ersten fünf Minuten nach der Durchführung der

Notfalldekompression in einem Viertel der Fälle zum Abknicken, zum Verstopfen oder zur

Dislokation des Katheters kam. Bei nahezu 50 % konnte eine suffiziente Druckentlastung

nicht erreicht werden [66]. Beim Vergleich des lateralen Zugangsweges (vierter bis fünfter

ICR in der vorderen Axillarlinie) mit dem anterioren Zugangsweg (zweiter ICR in der

Medioklavikularlinie) zeigt sich ein Nachteil des lateralen Zugangsweges durch vermehrtes

Abknicken des Punktionskatheters [67].

Ein direkter Zusammenhang zwischen Nadellänge und Erfolgsrate der Nadeldekompression

wurde in der Literatur aufgezeigt [51]. Der Fragestellung nach der notwendigen Nadellänge

zum Erreichen einer suffizienten Drainage des Spannungspneumothorax widmete sich in den

letzten Jahren eine Reihe von Vorarbeiten, welche in Tabelle 21 dargestellt werden. In diesen

Studien wurde jeweils die Dicke der Thoraxwand anhand computertomografischer

(15 Arbeiten) bzw. sonografischer (zwei Arbeiten) Bilddaten untersucht. Eine Untersuchung

anhand von kernspintomografischen Bilddaten, wie sie Gegenstand dieser Arbeit ist, lag

bisher nicht vor.

32

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Tabelle 21: Vorarbeiten zur Thoraxwanddicke (detaillierter); (Quelle: Eigene Darstellung)

Autor (Jahr) n Methode Population Ø Alter (Jahren) Geschlecht Ø BMI (kg/m2) Ø Thoraxwanddicke (cm)

Britten et al. (1996) [30] 54 US1 allg. Patienten 18-55 54 % männlich n. a. 3.3 (♂), 3.0 (♀)

Marinaro et al. (2003) [31] 30 CT2 Traumapatienten >18 100 % männlich n. a. 4.6

Givens et al. (2004) [32] 111 CTTraumapatienten (zivil

und militärisch)n. a.4 71 % männlich n. a. 4.2 (♂), 4.9 (♀)

Harcke et al. (2007) [33] 101 CT verstorbene Soldaten 25.7 (19-48) 100 % männlich n. a. 5.4

Wax et al. (2007) [34] 100 CT allg. Patienten 62 (23-86) 58 % männlich 26.0 3.05 (♂), 3.2 (♀)

Zengerink et al. (2008) [35] 774 CT Traumapatienten 40 78 % männlich n. a. 3.4 (♂), 3.9 (♀)

Stevens et al. (2009) [36] 108 CT Traumapatienten 43.5 75 % männlich n. a. 4.0 (♂), 5.1 (♀)

McLean et al. (2011) [37] 51 US Studierende 35 (19-59) 65 % männlich 28.5 2.1 (♂), 2.3 (♀)

Sanchez et al. (2011) [38] 159 CT Traumapatienten 48 (18-96) 75 % männlich n. a. 2.9 (♂), 3.7 (♀)

Inaba et al. (2012) [39] 680 CT Traumapatienten 41 (♂), 40 (♀) 64 % männlich n. a. 4.6 (♂), 4.4 (♀)

Yamagiwa et al. (2012) [40] 256 CT Traumapatienten 41(16-97) 82 % männlich 27.9 4.6

Akoglu et al. (2013) [41] 160 CT PTX Patienten3 36.4 (♂), 38 (♀) 85 % männlich n. a. 3.8 (♂), 5.2 (♀)

Schroeder et al. (2013) [42] 201 CT Traumapatienten >18 54 % männlich 26 3.9 (♂), 4.3 (♀)

Carter et al. (2013) [43] 91 CT allg. Patienten n. a. n. a. 30.3 4.6

Chang et al. (2014) [27] 100 CT Traumapatienten 38 (18-81) 84 % männlich 26.8 4.5

Lamblin et al. (2014) [44] 122 CT Soldaten 27 (18-46) 96 % männlich 23.9 4.2

Powers et al. (2014) [45] 326 CT Traumapatienten 42.6 70 % männlich 29 6.3

1Ultraschall, 2Computertomografie, 3Patienten mit einem Pneumothorax, 4nicht angegeben

33

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Mit allen drei bildgebenden Verfahren (Computertomografie, Ultraschall,

Magnetresonanztomografie) lassen sich die Gewebeabschnitte mit hinreichender Genauigkeit

ermitteln [32]. Einen deutlichen Unterschied weisen die Ultraschalluntersuchungen durch die

notwendige Kompression des Gewebes und der daraus resultierenden geringeren Dicke der

Gewebeschichten auf. Untersuchungen zum Vergleich der jeweiligen Untersuchungstechniken

liegen bisher nicht vor [37]. In diesem Zusammenhang muss darauf hingewiesen werden, dass

bei Durchführung einer Nadeldekompression ebenfalls eine gewisse Kompression des

Weichgewebes erfolgt, woraus eine Verringerung der Dicke der Thoraxwand resultiert [68].

Ein Vorteil der Messung der Thoraxwanddicke mittels Ultraschall liegt darin, dass die

Lagerung des Probanden, insbesondere des ipsilateralen Arms, frei wählbar und so auch eine

Messung der lateralen Thoraxwand möglich ist. Bei der Computertomografie und der

Magnetresonanztomografie kommt es hingegen, insbesondere durch Lagerung des

ipsilateralen Arms, zur Beeinflussung, vor allem der lateralen Thoraxwand [35].

Die in Tabelle 21 dargestellten Studien sind vor allem durch ihre geringen Fallzahlen limitiert.

Nur drei Untersuchungen weisen ein annähernd ausgeglichenes Geschlechtsverhältnis auf.

Die Studienpopulationen wurden meist aus Traumapatienten rekrutiert. Ferner zeigen sich

Unterschiede hinsichtlich der Körpermaße der untersuchten Studienpopulation (z.B.

Militärangehörige) im Vergleich zur Normalbevölkerung [33].

Im Vergleich mit diesen Voruntersuchungen konnten durch die gegenständliche populations-

basierte Studie erstmals epidemiologische Daten bereitgestellt werden. Die ermittelte Dicke

der vorderen Thoraxwand von durchschnittlich 5,1 cm (siehe Tabelle 5) übersteigt die derzeit

gültigen Empfehlungen der ATLS-Kursunterlagen, in denen eine Nadellänge von 5,0 cm

empfohlen wird, was wiederum eine hohe Anzahl unzureichender Dekompressionen bei

Verwendung dieser Nadellänge erwarten lässt [22, 28]. In den aktuell gültigen Leitlinien der

CoTCCC sowie der PHTLS wurden die Empfehlungen zur Nadellänge inzwischen auf 8,0 cm

erhöht [27]. Sowohl der durchschnittliche BMI von 27,7 kg/m² der gegenständlichen

Untersuchung, als auch die starke Korrelation zwischen Thoraxwanddicke und Gewicht sowie

zwischen Thoraxwanddicke und BMI, ist mit den Angaben vorheriger Untersuchungen

vergleichbar (siehe Tabelle 21 sowie Abbildung 11 und 12) [34, 42]. Während in den meisten

Voruntersuchungen die Messmethode mit „perpendikular zur Thoraxwand“ angegeben wurde,

erfolgte in der gegenständlichen Untersuchung die Messung streng orthogonal zur

Horizontalebene. Auch wenn eine Voruntersuchung zeigt, dass bei diesem Messverfahren

34

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geringgradig größere Messwerte zu erwarten sind, ist die Messmethode jedoch weitaus besser

reproduzierbar [33].

Viel diskutiert in der notfallmedizinischen Literatur werden die möglichen Vorteile eines

lateralen Zuganges (vierter bis fünfter ICR in der vorderen Axillarlinie) gegenüber des hier

untersuchten vorderen Zugangswegs. Inaba et al. ermittelten für den lateralen Zugangsweg

eine signifikant bessere Erfolgsrate verglichen mit dem vorderen Zugang (100 % vs. 58 %)

[69]. Die notfallmedizinische Literatur ist hier uneinheitlich. Während einige Autoren den

vorderen Zugangsweg mit der Begründung eines geringeren Risikos iatrogener Verletzungen

[34, 37, 38, 42] bevorzugen, wird von anderen Arbeitsgruppen der laterale Zugangsweg, unter

anderem wegen der vermeintlich höheren Erfolgsrate, favorisiert [27, 41, 44, 69].

In der hier vorliegenden Arbeit zeigte sich, dass etwa die Hälfte der untersuchten Probanden

(45 %) eine Thoraxwanddicke von mehr als 5,0 cm aufwies. Würde die Nadellänge als

alleiniges Maß für das Gelingen der Nadeldekompression herangezogen, so wäre in der

untersuchten Studienpopulation eine Nadellänge von 6,9 cm notwendig, um bei 90 % aller

untersuchten Probanden eine erfolgreiche Druckentlastung durchführen zu können (siehe

Abbildung 13). Für eine vergleichsweise erfolgreiche Druckentlastung bei lediglich

weiblichen Probanden ist sogar eine Nadellänge von 7,4 cm notwendig (siehe vergleichend

Abbildungen 14, 15). Aus Abbildung 13 ist ersichtlich, dass schon eine Zunahme der

Nadellänge von 4,5 cm auf 6,1 cm die Erfolgsrate der Nadeldekompression in der gesamten

untersuchten Studienpopulation von 39 % auf 80 % anheben würde.

35

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Wie in Abbildung 16, die die am häufigsten verwendeten Venenverweilkanülen sowie

Punktionskanülen aufzeigt, ersichtlich, wäre eine suffiziente Drainage selbst mit den längsten

Venenverweilkanülen in einer Vielzahl der Fälle nicht gewährleistet.

36

Abbildung 14: Erfolgsrate der Notfallpunktion bei männlichen Probanden in Abhängigkeit zur Nadellänge;

n = 1 239; (Quelle: Eigene Darstellung)

Abbildung 15: Erfolgsrate der Notfallpunktion bei weiblichen Probanden in Abhängigkeit zur Nadellänge;

n = 1 335; (Quelle: Eigene Darstellung)

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Inzwischen sind, neben den Sets zur Thoraxdrainage, auch industriell hergestellte Sets zur

thorakalen Entlastungspunktion erhältlich. Systeme wie „ThoraQuick I“ (Stichlänge 7,4 cm)

führen zu hohen Erfolgsraten bei der Dekompression von sowohl Pneumothoraces als auch

Pleuraergüssen [70]. Die Weiterentwicklung in Form von „ThoraQuick II“ geht zusätzlich auf

die Gefahr einer iatrogenen Verletzung, unter Verwendung einer Veres-Kanüle (Stichlänge

10 cm) in Kombination mit einer Punktionskanüle (Stichlänge 9,0 cm), ein [71]. Neben den

eigens für die thorakale Punktion entwickelten Sets, gibt es in der Literatur Berichte über die

Verwendung anderer Systeme wie beispielsweise Crico-Thyrotomie-Sets [72], 5 mm

Standard-Trokare [73] oder modifizierter Veres-Kanülen [74].

37

Abbildung 16: Periphere Venenverweilkanülen Vasofix® Safety sowie Punktionskanülen Sterican® der Firma

B.Braun Melsungen AG; von links nach rechts (Länge des Katheters [cm] / Länge der Kanüle [cm]): 22G-blau

(2,5 / 2,7), 20G-rosa (3,3 / 3,5), 18G-grün (4,5 / 4,8), 17G-weiß (4,5 / 4,9), 16G-grau (5,0 / 5,4), 14G-orange (5,0

/ 5,6), 20G-Sterican® (6,8), 20G-Sterican® (3,7); (Quelle: Eigene Darstellung)

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4.3 Limitationen

Es handelt sich bei dieser Arbeit um eine retrospektive Betrachtung. Somit unterliegt sie den

Stärken und Schwächen dieser Methode.

Die SHIP-Studie ist eine fortlaufende Untersuchung in der Region Vorpommern. Circa 80 %

des offiziellen Datensatzes von SHIP-Trend-0 flossen in die Erhebungen ein. Dies kann

Einfluss auf die Repräsentativität der vorliegenden Ergebnisse haben.

Trotz Erfüllung der Qualitätsanforderungen kann es bei nur einem Untersucher zu einem

systemischen Bias kommen.

Die Probanden waren unverletzt. Bei Verletzungen des Thorax können Hämatome und

Emphyseme eine Verbreiterung der Thoraxwand zur Folge haben.

Messungen, welche den Abstand zu wichtigen Strukturen dokumentieren, fehlen. Die

Thoraxwanddicke konnte nur im zweiten ICR in der Medioklavikularlinie und nicht im

fünften ICR in der anterioren oder mittleren Axillarlinie vermessen werden. Aufgrund der

angelegten Armposition ist die Thoraxwanddicke an der lateralen Punktionsstelle nicht

korrekt abgebildet und erlaubt somit auch keine Auswertung dieser Daten.

Die Kompression und die daraus resultierende Verringerung der Thoraxwanddicke kann

mittels MRT nicht abgebildet werden.

38

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4.4 Schlussfolgerung

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sowie die in der Literatur beschriebenen geringen

Erfolgsraten der Nadeldekompression zeigen die Notwendigkeit der Verwendung von Nadeln

ausreichender Länge für eine Nadeldekompression im zweiten Interkostalraum in der

Medioklavikularlinie auf. Somit kann die Anpassung der entsprechenden Leitlinien, wie

bereits durch PHTLS und CoTCCC geschehen, aus Sicht dieser, auf epidemiologischen Daten

basierenden Arbeit, unterstützt werden. Hinweise, die einen Wechsel vom anterioren zum

lateralen Zugang aufgrund der vermeintlich höheren Komplikationsrate des anterioren

Zuganges stützen, lassen sich in der vorliegenden Arbeit jedoch nicht finden. In jedem Fall

sollte jedoch, auch bei Verwendung einer längeren Punktionsnadel, die suffiziente Entlastung

anhand klinischer Zeichen geprüft und bei insuffizienter Dekompression umgehend auf

weitere therapeutische Schritte, wie z.B. der Minithorakotomie mit Einlage einer

Thoraxdrainage, zurückgegriffen werden.

39

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5 Zusammenfassung

Der traumatische Spannungspneumothorax stellt eine akut lebensbedrohliche Komplikation

eines Thoraxtraumas dar und kann durch eine massive intrathorakale Druckzunahme zum

Kreislaufversagen führen. Einzige Behandlungsmöglichkeit ist die notfallmäßige Entlastung

des erhöhten intrathorakalen Druckes.

Die sogenannte Nadeldekompression, das heißt die Druckentlastung durch Punktion der

Thoraxwand mittels einer Hohlnadel an definierter anatomischer Lokalisation, ist fester

Bestandteil notfallmedizinischer Behandlungsleitlinien. So wird in der aktuellen S3-Leitlinie

Polytrauma / Schwerverletzten-Behandlung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie

die Entlastung eines Spannungspneumothorax im zweiten Interkostalraum in der

Medioklavikularlinie unter Verwendung einer 4,5 cm langen Venenverweilkanüle, gefolgt von

einer chirurgischen Eröffnung des Pleuraspaltes mit oder ohne Thoraxdrainage, empfohlen.

Das ATLS (Advanced Trauma Life Support) Ausbildungskonzept des American College of

Surgeons empfiehlt die Nadeldekompression im zweiten Interkostalraum,

Medioklavikularlinie, mittels eines 5,0 cm langen Katheters.

Hauptgrund für die in der notfallmedizinischen Literatur berichtete relativ hohe Versagensrate

durchgeführter Nadeldekompressionen, scheint ein Missverhältnis zwischen empfohlener

Nadellänge und tatsächlicher Dicke der Thoraxwand zu sein.

So war es Ziel dieser als assoziiertes SHIP (Study of Health in Pomerania) – Projekt

durchgeführten Studie (SHIP/2011/117/D), anhand standardisierter Ganzkörper-MRT-Daten

die Dicke und Zusammensetzung der vorderen Thoraxwand am empfohlenen Punktionsort zu

untersuchen und zu prüfen, ob die Empfehlungen zur Notfallpunktion eines

Spannungspneumothorax hinsichtlich der Nadellänge aufrechterhalten werden können. Ferner

wurde die Entfernung der Punktionsstelle zum anatomischen Verlauf der Arteria thoracica

interna ermittelt, um so die Gefahr einer iatrogenen Läsion abzuschätzen.

In die Studie wurden n = 2 574 Probanden (48,1 % männlich) eingeschlossen. Die Messungen

der Gesamtdicke der Thoraxwand, der Dicke des Fettgewebes sowie des Abstandes des

40

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Punktionsortes zur Arteria thoracica interna erfolgten jeweils für den linken und rechten

Hemithorax an T2-gewichteten axialen und an rekonstruierten sagittalen Schnittbildsequenzen

unter Verwendung des DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) -

Betrachters OsiriX (v3.9.2). Eine mögliche Abhängigkeit der totalen Thoraxwanddicke von

Geschlecht, Alter, Körpergröße, Körpergewicht und Body-Mass-Index (BMI) wurde durch

Ermittlung des Spearman-Rangkorrelationskoeffizienten untersucht.

Die durchschnittliche Dicke der Thoraxwand betrug 5,1 cm (rechts 5,1 cm [Spannweite

1,5 - 12,1 cm, Standardabweichung 1,4 cm], links 5,1 cm [Spannweite 1,8 - 10,5 cm,

Standardabweichung 1,3 cm]). Bei weiblichen Probanden war die Dicke der Thoraxwand

signifikant größer als bei männlichen (p < 0,0001). Am rechten bzw. linken Hemithorax

überstieg die Wanddicke in 61,1 % bzw. 61,5 % aller untersuchten Probanden die Grenze von

4,5 cm. Dabei war dies signifikant häufiger bei Frauen (63,9 %) als bei Männern (58,7 %)

(p < 0,0001) der Fall. Es zeigte sich eine hochsignifikante Korrelation zwischen

Thoraxwanddicke und Körpergewicht (r = 0,532; p < 0,0001) sowie zwischen

Thoraxwanddicke und BMI (r = 0,727; p < 0,0001). Eine Korrelation zwischen Alter bzw.

Körpergröße und Dicke der Thoraxwand fand sich hingegen nicht. Die Arteria thoracica

interna verlief durchschnittlich 5,5 cm medial des potentiellen Punktionsortes.

Die Untersuchung zeigt, dass bei einem Großteil der untersuchten Probanden eine suffiziente

Druckentlastung mit den bisher empfohlenen Nadellängen aufgrund einer zu großen

Thoraxwanddicke technisch nicht möglich wäre. Eine Anpassung der entsprechenden

Ausbildungskonzepte und Leitlinien wird empfohlen.

41

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VII

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Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Interventionelle Versorgung einer thorakalen Aortendissektion 3

Abbildung 2: Spannungspneumothorax rechts 4

Abbildung 3: Thoraxdrainagenfehllage im linken Ventrikel und Aorta ascendens 5

Abbildung 4: Markierung der Punktionsstelle im zweiten Interkostalraum 6

Abbildung 5: Markierung der verschiedenen Messparameter 11

Abbildung 6: Webapplikation zur Eingabe der gemessenen Werte 12

Abbildung 7: Horizontales Schnittbild zur Ermittlung der Medioklavikularlinie 13

Abbildung 8: Horizontales Schnittbild zur Ermittlung der Medioklavikularlinie 13

Abbildung 9: Sagittales Schnittbild zur Identifizierung des Angulus sterni 14

Abbildung 10: Horizontales Schnittbild zur Ermittlung der Messvariablen 15

Abbildung 11: Spearman Korrelation zwischen Dicke der Thoraxwand / Körpergewicht 25

Abbildung 12: Spearman Korrelation zwischen Dicke der Thoraxwand / Body-Mass-Index 26

Abbildung 13: Erfolgsrate der Notfallpunktion in Abhängigkeit zur Nadellänge 28

Abbildung 14: Erfolgsrate der Notfallpunktion bei männlichen Probanden 36

Abbildung 15: Erfolgsrate der Notfallpunktion bei weiblichen Probanden 36

Abbildung 16: Periphere Venenverweilkanülen 37

VIII

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Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Vorarbeiten zur Thoraxwanddicke 7

Tabelle 2: Intra-Reader-Variabilität der erhobenen Parameter 16

Tabelle 3: Datensätze getrennt nach SHIP-Studien und Geschlecht 17

Tabelle 4: Auswertung allgemeiner Körpermerkmale aller Probanden 17

Tabelle 5: Auswertung gemessener Variablen 18

Tabelle 6: Auswertung berechneter Variablen 19

Tabelle 7: Signifikanzbestimmung zum Seitenvergleich 19

Tabelle 8: Auswertung allgemeiner Körpermerkmale der männlichen Probanden 20

Tabelle 9: Auswertung allgemeiner Körpermerkmale der weiblichen Probanden 20

Tabelle 10: Auswertung gemessener und berechneter Variablen der männlichen Probanden 21

Tabelle 11: Auswertung gemessener und berechneter Variablen der weiblichen Probanden 21

Tabelle 12: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI < 20 kg/m² (Gruppe 1)) 22

Tabelle 13: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI 20 - 24 kg/m² (Gruppe 2) 23

Tabelle 14: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI 25 - 29 kg/m² (Gruppe 3) 23

Tabelle 15: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI 30 - 39 kg/m² (Gruppe 4) 24

Tabelle 16: Seitengetrennte Analyse der Probanden mit BMI > 40 kg/m² (Gruppe 5) 24

Tabelle 17: Dicke der Thoraxwand aller Probanden in Gruppen 27

Tabelle 18: Dicke der Thoraxwand männlicher Probanden in Gruppen 27

Tabelle 19: Dicke der Thoraxwand weiblicher Probanden in Gruppen 27

Tabelle 20: Benötigte Nadellänge zur vollständigen Penetration der Thoraxwand 28

Tabelle 21: Vorarbeiten zur Thoraxwanddicke (detaillierter) 33

IX

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Anhang

X

Abbildung 17: Bland-Altman-Plot für die Dicke der Thoraxwand rechts; (Quelle: Eigene Darstellung)

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XI

Abbildung 18: Bland-Altman-Plot für die Dicke der Thoraxwand links; (Quelle: Eigene Darstellung)

Abbildung 19: Bland-Altman-Plot für die Dicke des Fettgewebes rechts; (Quelle: Eigene Darstellung)

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XII

Abbildung 20: Bland-Altman-Plot für die Dicke des Fettgewebes links; (Quelle: Eigene Darstellung)

Abbildung 21: Bland-Altman-Plot für den Abstand zwischen Mediosternalline und Medioklavikularlinie rechts;

(Quelle: Eigene Darstellung)

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XIII

Abbildung 22: Bland-Altman-Plot für den Abstand zwischen Mediosternalline und Medioklavikularlinie links;

(Quelle: Eigene Darstellung)

Abbildung 23: Bland-Altman-Plot für den Abstand zwischen Mediosternalline und Arteria thoracica interna

rechts; (Quelle: Eigene Darstellung)

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XIV

Abbildung 24: Bland-Altman-Plot für den Abstand zwischen Mediosternalline und Arteria thoracica interna

links; (Quelle: Eigene Darstellung)

Abbildung 25: Thoraxdrainagenfehllage im linken Ventrikel und Aorta ascendens bei einem 22-jährigen

Patienten nach Einbringung mittels Trokar

(Quelle: Springer, Beer, M. Et al. (2005): Fehllage einer Thoraxdrainage im linkem Ventrikel und Aorta. In

Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie 19 (6), pp. 273, Abb. 3, mit freundlicher Genehmigung von

Springer Science and Business Media, Lizenznummer: 3571490743269)

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Eidesstattliche Erklärung

Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Dissertation selbständig verfasst und keine anderen

als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe.

Die Dissertation ist bisher keiner anderen Fakultät, keiner anderen wissenschaftlichen Einrichtung

vorgelegt worden.

Ich erkläre, dass ich bisher kein Promotionsverfahren erfolglos beendet habe und dass eine

Aberkennung eines bereits erworbenen Doktorgrades nicht vorliegt.

Greifswald, 11.04.2015 Matthias Hecker

XV

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Danksagung

Ich möchte mich ganz herzlich bei Prof. Dr. A. Ekkernkamp für die guten

Forschungsbedingungen in der Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie der

Klinik für Chirurgie der Universitätsmedizin Greifswald sowie für die Überlassung des

interessanten Themas bedanken.

Ganz besonderer Dank gilt meinem Betreuer PD Dr. M. Frank, der mich während der

gesamten Bearbeitung dieses Themas intensiv mit zahlreichen Anregungen unterstützte. Auch

nach seinem Wechsel von der Universitätsmedizin Greifswald zum Unfallkrankenhaus Berlin

stand er mir jederzeit mit Rat und Tat zur Seite und ermutigte mich, die gewonnen Daten auf

dem Deutschen Kongress für Unfallchirurg und Orthopädie 2012 in Berlin vorzustellen. Ich

bin ihm für sein unermüdliches Engagement sehr dankbar.

Weiterhin möchte ich mich bei Frau PD Dr. K. Hegenscheid für ihre Unterstützung bei der

statistischen Auswertung und Hilfe bei der Interpretation der Ergebnisse bedanken.

Mein Dank gilt außerdem Prof. Dr. H. Völzke und J. Henke für die Beantwortung zahlreicher

Fragen zur SHIP-Studie sowie der Erstellung der Webapplikation und des Messprotokolls.

Ebenfalls bedanke ich mich bei allen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, die an der

Durchführung der SHIP-Studie beteiligt waren.

Abschließend möchte ich mich vom ganzen Herzen bei meinen Freunden und meiner Familie

bedanken. Besonders meine Mutter unterstützte und motivierte mich unablässig, dafür bin ich

ihr zutiefst dankbar.

XVI