Vergleich von Computertomographie-Scan, elektrischer Impedanztomographie und Ultraschall der Lunge bei Säuglingen

Die Bildgebung der Lunge hat in allen medizinischen Fachgebieten für Diagnose-, Überwachungs- und Untersuchungszwecke beim akuten Atemnotsyndrom (ARDS) zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Lungencomputertomographie (CT) ist das Goldstandardverfahren für die Bildgebung des Brustkorbs zur Beurteilung der Lungenmorphologie und zur Durchführung einer quantitativen Analyse der Belüftung und Rekrutierung des Lungengewebes. In den letzten Jahrzehnten hat die elektrische Impedanztomographie (EIT) bei der Überwachung funktioneller Lungenparameter stark an Bedeutung gewonnen. EIT ist eine nicht-invasive, strahlungsfreie funktionelle Bildgebungsmodalität am Krankenbett zur kontinuierlichen Überwachung der Lungenventilation und -perfusion. Funktionelle Brustuntersuchungen mit EIT gelten als klinisch relevant, insbesondere zur Überwachung der regionalen Lungenventilation bei Patienten mit Atemunterstützung, aber auch zur Beurteilung der Belüftung bei Früh- und Reifgeborenen. Im Vergleich zur dynamischen CT erwies sich die EIT bei der Anpassung der mechanischen Beatmung am Krankenbett mit sofortigem Feedback bei erwachsenen Patienten als nützlich. Der EIT fehlt die räumliche Auflösung anderer Bildgebungsmodalitäten, sie ist jedoch kompakt, verwendet keine ionisierende Strahlung und liefert funktionelle Bilder mit hoher zeitlicher Auflösung. Da CT-Scans Patienten ionisierender Strahlung aussetzen, gibt es keine Untersuchungsstudien, die EIT mit CT-Scans bei Neugeborenen und Säuglingen vergleichen. Dies wäre insbesondere für die Korrelation des Referenzimpedanzbildes mit einem CT-Scan nützlich, um anatomische Strukturen korrekt zu kalibrieren und zwischen abhängigen und nicht abhängigen Lungenbereichen zu unterscheiden. Ebenso wird Lungenultraschall (LUS) zunehmend zur Diagnose verschiedener Lungenerkrankungen eingesetzt. Einige Validierungsstudien verglichen LUS mit CT-Scans und klassifizierten LUS als ein gültiges Instrument zur Beurteilung der regionalen und globalen Lungenbelüftung auch bei Neugeborenen. Nach unserem Kenntnisstand gibt es keine vergleichenden Studien zwischen EIT und LUS bei Neugeborenen und Säuglingen.

Das Hauptziel besteht darin, verschiedene Lungenbildgebungsmodalitäten bei Säuglingen mit und ohne Lungenerkrankung zu vergleichen, wobei der CT-Scan als Referenzmethode dient. Der Schwerpunkt der Studie liegt auf der regionalen Lungenuntersuchung. Der Zweck der Studie besteht darin, gemeinsame und diskriminierende Elemente zwischen verschiedenen Lungenbildgebungsmodalitäten bei Säuglingen herauszuarbeiten und Hypothesen für den Einsatz von EIT und LUS am Krankenbett bei dieser Patientengruppe zu erstellen.

Der CT-Scan gehört zur Routineversorgung der Teilnehmer. Für diese Studie werden keine zusätzlichen CT-Untersuchungen durchgeführt. LUS und EIT werden unmittelbar vor oder nach dem geplanten CT-Scan durchgeführt. Sowohl LUS- als auch EIT-Messungen werden mit mobilen Geräten durchgeführt und dauern etwa 20 Minuten.