07200 Ultraschallgeräte im Medizinischen IT-Netzwerk
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Die Covid-19-Pandemie hat gezeigt, dass die Bedeutung der Ultraschallgeräte wieder zugenommen hat. Dieser Beitrag stellt neben der Funktionsweise und dem Betreiben verschiedener Ultraschallgeräte auch das Risikomanagement und die IT-Sicherung für solche Geräte vor.
Vernetzte Ultraschallgeräte sind als Technologien geeignet, um nach dem neuen Krankenhauszukunftsgesetz und dessen Fördertatbeständen eine staatliche finanzielle Förderung für ihre Einführung zu erhalten. Des Weiteren ist es bei vernetzten Ultraschallgeräten sinnvoll, den Ultraschallgerätepark zu vereinheitlichen, um laufende Kosten zu senken. Arbeitshilfen: von: |
1 Einleitung
Inzwischen ist in nahezu jeder medizinischen Fachrichtung die Ultraschalluntersuchung als Diagnostikmethode fest etabliert. Mit Ultraschall können alle Körperregionen untersucht werden, die aus „weichem” Gewebe bestehen. Eine wesentliche Eigenschaft von durch Schall erzeugten Wellen ist ihre Reflexion an Grenzflächen. Mithilfe der Geschwindigkeit und der Zeit einer Welle lässt sich somit die Tiefe der Grenzfläche bestimmen, die der doppelten Laufstrecke (hin und zurück) entspricht. Die Stärke der Reflexion (Echogenität) wird visuell durch unterschiedliche Weiß-Grau-Töne auf einem hochauflösenden Monitor dargestellt. Wenn an einer starken Grenzfläche Ultraschallwellen stark reflektiert wird, erscheint diese Struktur weiß. Man spricht von einer echoreichen Gewebestruktur. Strukturen, die der Ultraschall ohne Reflexionen durchdringt, erzeugen keine Änderung der Helligkeit auf einem Bildschirm.
Seit der Coronapandemie hat sich die Ultraschalldiagnostik insbesondere in der Untersuchung der Lunge und des Herzens zur sogenannten Point-of-Care Diagnostik weiterentwickelt. Für die Untersuchung von Lunge und Herz mit einem Ultraschallgerät stehen moderne Technologien bereit, die interdisziplinär genutzt werden können. Da die Untersuchung von Lunge und Herz im Fokus der Coronapandemie stehen, wird in der weiteren Beschreibung speziell auf den Betrieb und die Vernetzung von kardiologischen Ultraschallgeräten (Echokardiografie) in einem Medizinischen IT-Netzwerk fokussiert. Analog zu dieser Beschreibung können Ultraschallgeräte aus anderen gleichwertigen medizinischen Fachrichtungen vernetzt betrieben werden. Seit 2022 hat sich in der Ultraschalldiagnostik die Künstliche Intelligenz (KI) als Klinische Entscheidungsunterstützung etabliert. Für Ultraschallgeräte steht die KI als integrierte Lösung oder als Lösung von einer KI-Plattform bereit.
2 Medizinische Behandlungsumgebung
Die Echokardiografie (Herzultraschall oder Herzecho) ist die Ultraschalluntersuchung des Herzens. Sie macht Herzmuskel, Herzhöhlen, Herzklappen und Herzbeutel, die Pumpbewegungen der Herzkammern und die Blutströmungsrichtung innerhalb der Herzhöhlen sichtbar. Die Echokardiografie gehört zu den wichtigsten nichtinvasiven Untersuchungsmethoden am Herzen. Sie gibt wertvolle diagnostische Hinweise zu fast allen Herzkrankheiten und kann schnell, unkompliziert und wiederholt zum Einsatz kommen. Wenn andere Gewebe wie die Lunge oder Fett (Adipositas), das Herz zu stark verdecken, ist eine Echokardiografie nur eingeschränkt durchführbar.
Die Ultraschalluntersuchung des Herzens findet im Liegen statt. Damit der Patient die Untersuchung optisch verfolgen kann, wird zur Untersuchung parallel zur Untersuchungsliege ein Spiegel an die Wand angebracht. Während der Arzt die Untersuchung erklärt, kann so der Patient die Untersuchung im Spiegel mitverfolgen. Mit der Ultraschallsonde wird die mit Kontaktgel bestrichene linke Brustkorbhälfte über dem Herzen abgefahren. Die Methode wird daher auch transthorakale Echokardiografie (TTE – durch den Brustkorb hindurch) genannt, weil der Ultraschall von außen durch den Brustkorb auf das Herz trifft. Eine medizinische Beurteilung der Herzkranzgefäße ist nicht möglich.
Zusätzlich können mit einer Stressechokardiografie (Belastungsechokardiografie) die Auswirkungen von Durchblutungsstörungen an den Herzkranzgefäßen sichtbar gemacht werden. Die Kardiologie hat nachgewiesen, dass noch bevor der belastungsbedingte Sauerstoffmangel der Herzmuskulatur zu sichtbaren EKG-Veränderungen führt, können bereits geringe Bewegungsstörungen der betroffenen Herzmuskelwandabschnitte auftreten. Diese werden weiterführend diagnostisch mit der Stressechokardiografie erfasst. Die Belastung wird bei der Stressechokardiografie entweder (physisch) mit dem Fahrradergometer (Liegenergometer oder Sitzergometer) oder durch eine Infusion mit Herzfrequenz steigernden Medikamenten (pharmakologisch) bis zur Ausbelastungsfrequenz erhöht. Ein Vorteil der pharmakologischen Belastung ist, dass der Patient dabei entspannt auf einer Untersuchungsliege liegt und leichter zu untersuchen ist.
Bei Patienten, die für eine Ultraschalluntersuchung geeignet sind, können mit der Stressechokardiografie bedeutsame Herzkranzgefäßverengungen in etwa 90 % der Fälle erfasst werden. Sie dient z. B. dazu, unklare Befunde einer Herzkatheteruntersuchung zu prüfen oder nach einem Herzinfarkt abgestorbenes Narbengewebe von noch gesundem Herzmuskelgewebe abzugrenzen, da sich beide unter Belastung echokardiografisch verschieden verhalten. Dies ist bedeutsam für die Behandlung verengter Herzkranzgefäße in einem Herzinfarktgebiet.
Eine weitere Form der Echokardiografie ist die transösophageale Echokardiografie (TEE). Der Patient schluckt eine kleine Ultraschallsonde, mit der das Herz von der Speiseröhre (Ösophagus) her untersucht wird. Herzvorhöfe, Klappen und Scheidewände, aber auch die Aorta werden im Ultraschallbild technisch größer dargestellt, sodass sich z. B. Defekte in der Vorhofscheidewand oder eine entzündete Herzklappe besser beurteilen lassen. Einige Herzareale wie z. B. eine Aussackung des Herzvorhofs (die Herzohren) sind nach dem Stand der Technik nur mit dieser Untersuchung einsehbar. Die Untersuchung ist z. B. bei Vorhofflimmern wichtig, weil sich gerade in den Herzohren Blutgerinnsel bilden, die aus dem Herzen ausgeschwemmt werden und zu einer Embolie (Verstopfung) und nachfolgend zu einem Schlaganfall (Verschluss) führen können.
Auch das fließende Blut selbst reflektiert den Ultraschall. Mit der Dopplersonografie können die Fließrichtung und die Fließgeschwindigkeit des Bluts bestimmt werden. Die gleichzeitige Darstellung von Gewebestrukturen und fließendem Blut in einem Monitorbild bezeichnet man als Duplexsonografie. Werden zusätzlich die Geschwindigkeit und die Richtung des fließenden Bluts durch unterschiedliche Farben dargestellt, spricht man von einer farbkodierten Duplexsonografie oder Farbduplexsonografie. Damit findet der Facharzt Engstellen (Stenosen) und Erweiterungen oder Aussackungen (z. B. Aneurysmen) vor allem in Hals-, Bauch- und Extremitätengefäßen und bestimmt ihren Schweregrad [1].
