Kerley B-Linien in der Lungenspitze – ein deutliches CT-Zeichen für Lungenstauung

Einleitung

Lungenödem ist definiert als die abnormale Ansammlung von extravaskulärer Flüssigkeit in der Lunge. Die häufigsten Ursachen für Lungenödeme oder Lungenstauungen sind Herz- oder Niereninsuffizienz (siehe Tabelle 1). Die pulmonale Stauung ist durch eine erhöhte interstitielle und / oder alveoläre Flüssigkeit gekennzeichnet, die durch einen erhöhten Kapillardruck (Herz) oder eine erhöhte Permeabilität der Lungengefäße verursacht wird . Die Beziehung zwischen diesen Faktoren wird in der Starling-Gleichung dargestellt:

Tabelle 1

Ätiologie des Lungenödems .

Erhöhter kapillarhydrostatischer Druck	Herz (linksventrikuläre Insuffizienz)
	Hyperperfusion	Niereninsuffizienz
		Überhydratation
		Lungenödem in großer Höhe
		Postembolisch
		Postpneumonektomie
	Neurogene
	Lungenvenenverschluss
Verminderter extrakapillarer Druck	Reexpansion Lungenödem
	Unterdruck Lungenödem
Verminderter onkotischer Druck	Niereninsuffizienz
	Überhydratation
	Leberinsuffizienz
	Mangelernährung
Erhöhte Kapillarpermeabilität	Extrakapillar	Toxininhalation
		Aspiration
		Lungeninfektion
	Intrakapilläre	Sepsis
		Hypotonie
		Pankreatitis
		Disseminated intravascular coagulation
		Trauma
Reduced lymphatic resorption	Lymphangiosis carcinomatosa
	Pneumoconiosis
	Lymphangiectasia

Jv = Kf

Where Jv = net fluid movement (ml/min) – positive value indicates movement out of the circulation; Kf = vascular permeability coefficient; Pc = capillary hydrostatic pressure; Pi = interstitial hydrostatic pressure; Πc = capillary oncotic pressure; und Πi = interstitieller onkotischer Druck .

Einer der häufigsten Gründe für die Anforderung von Röntgenaufnahmen des Brustkorbs ist der klinische Verdacht auf ein Lungenödem. Die typischen Anzeichen einer Lungenstauung wie erhöhte Herzgröße und -form, Gefäßstiel Breite, Peribronchialmanschette und Septumlinien wurden von Milne et al. ; die Beurteilung der Lungenstauung bleibt jedoch eine der schwierigeren Routineaufgaben in der Thoraxradiologie. Es gibt nur wenige Veröffentlichungen zu Anzeichen eines Lungenödems in der Computertomographie (CT), die das Dilemma der Gefäßkranialisierung des Rückenpatienten und die Muster des Lungenödems beschreiben. Publikationen über Lungenödeme im CT konzentrierten sich früher auf die Lungendichte; zum Beispiel, Vergani et al. fokussierung auf den Unterschied zwischen akutem Atemnotsyndrom (ARDS) und kardiogenem Lungenödem durch Analyse der Verteilung der Boden-Glas- und Luftraumkonsolidierung . Derzeit gibt es nur wenige Veröffentlichungen, die sich mit dem CT-Auftreten von Zeichen befassen, die von der Röntgenaufnahme des Brustkorbs bekannt sind: fast alle konzentrieren sich auf Boden-Glas-Dämpfung und Luftraumkonsolidierung .

Radiologische Befunde bei Lungenödemen

Erhöhtes kardiothorakales Verhältnis : Das klassische kardiothorakale Verhältnis wird auf einer PA-Thoraxröntgenaufnahme gemessen, kann aber auch auf CT-Bildern gemessen werden. Es ist das Verhältnis des maximalen horizontalen Herzdurchmessers zum maximalen horizontalen Thoraxdurchmesser (Innenkante der Rippen / Pleurakante). Eine normale Messung sollte ≤0,5 sein.

Erhöhter Durchmesser der oberen und unteren Hohlvene : marker für erhöhten zentralvenösen Druck und erhöhtes zirkulierendes Blutvolumen.

Peribronchiale cuffing: Trübung oder erhöhte Dichte um die Wände eines Bronchus oder große Bronchiole gesehen End-on, sowohl auf einfachen Röntgenaufnahmen und CT. Es kann Bronchialwandverdickung oder Flüssigkeit um Bronchien aufgrund von Verstopfung darstellen.

Verdickung des interlobulären Septums (Kerley-B-Linien) : Verdickung der peripheren interlobulären Septen, die aufgrund ihrer typischen Größe und polygonalen Form als Lungenläppchen im Lungeninterstitium erkannt werden .

Opazität von geschliffenem Glas: erhöhte Dämpfung der Lunge in CT. Bronchialwände, Gefäße und Septumlinien können immer noch durch die GGO gesehen werden .

Konsolidierung: erhöhte Dämpfung der Lunge im hochauflösenden CT-Scan. Bronchialwände, Gefäße und Septumlinien sind aufgrund der angrenzenden dichten Verdichtung nicht zu sehen .

Pleuraerguss: Ansammlung von Flüssigkeit im Pleuraraum.

Bei Patienten mit Lungenstauung folgen Kerley-B-Linien in der konventionellen Bildgebung normalerweise der Schwerkraft mit einer basilaren Vorherrschaft . Auch im CT sind sie im unteren und dorsalen Bereich zu finden. Es ist unsere Erfahrung, dass Septumverdickungen bei diesen Patienten auch in der Lungenspitze zu sehen sind. Daher stellten wir die Hypothese auf, dass Patienten mit Lungenverstopfung Kerley-B-Linien in der Spitze der Lunge aufweisen und dass dies ein neues Zeichen für eine Lungenverstopfung bei CT-Scans sein könnte.

Ziel der Studie war es, die Prävalenz der apikalen Kerley-B-Linien bei Patienten mit Lungenstauung zu testen und etablierte radiologische Zeichen im CT im Vergleich zu Patienten mit interstitieller Lungenerkrankung (ILD) zu untersuchen.

Material und Methoden

Datenerfassung

Aufgrund des retrospektiven Charakters der Studie mit irreversibler Anonymisierung der Patientenidentifikatoren könnte auf die Genehmigung durch das Institutional Review Board verzichtet werden. Wir schlossen Patienten mit berichteten Lungenstauung oder ILD auf CT von Januar 2014 bis Januar 2017.

Wir haben 180 Patienten eingeschlossen: 90 Patienten mit Lungenstauung und 90 Patienten mit ILD. Alle Fälle wurden ab Januar 2014 rückwirkend und nacheinander einbezogen, bis es 90 Fälle gab. Um die Patientenpopulation zu finden, verwendeten wir eine Volltextsuche der radiologischen Berichte in RIS (Radiologisches Informationssystem, General Electric, Milwaukee, Wisconsin, USA) und verglichen / kombinierten die Ergebnisse mit den gefundenen elektronischen Patientenakten (elektronische Patientendokumentation, CGM PHOENIX Clinical Information System, Schweiz). Die Diagnose einer Lungenstauung wurde semiquantitativ aus dem radiologischen Nachweis der Wasserretention und einer klinischen Diagnose von Herz- und / oder Nierenversagen gestellt. Alle Fälle von Lungenstauung, die wir mit der Volltextsuche gefunden haben, wurden von zwei Thoraxradiologie-Experten mit 19 und 11 Jahren Erfahrung verifiziert.

Patienten mit einem unbekannten Ursprung der Stauung oder einer anderen Ursache als Herz- oder Niereninsuffizienz (wie toxisches Ödem) wurden von der Studienpopulation ausgeschlossen. Schließlich wurden 43 Patienten mit Herzinsuffizienz, 17 Patienten mit Niereninsuffizienz und 30 Patienten mit kombinierter Herz- / Niereninsuffizienz eingeschlossen.

Die Diagnosen wurden von Fachärzten für Kardiologie und Nephrologie nach den internationalen Richtlinien gestellt.

Die Gruppe mit reiner Herzinsuffizienz bestand aus 43 Patienten: 23% mit Herzklappenerkrankung (n = 10), 16% arrhythmogener Herzkrankheit (7), 14% koronarer Herzkrankheit (6), 12% unbekannter oder dilatativer Kardiomyopathie (5), 9% hypertensiver Herzkrankheit (4), 2% Amyloidose (1) und 23% gemischter, meist hypertensiver und Herzklappenerkrankung (10). Die Klasse der New York Heart Association (NYHA) wurde in der elektronischen Anamnese selten gefunden; daher haben wir uns auf die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) verlassen. LVEF wurde gemäß der American Heart Association als normal (≥55%), leichte Reduktion (45-54%), moderate Reduktion (30-44%) oder schwere Reduktion (< 30%) eingestuft . Unsere Herzinsuffizienzgruppe umfasste 23 Patienten mit normaler, 8 mit leichter, 9 mit mäßiger und 3 mit stark reduzierter LVEF. Die mittlere LVEF ± SD (Standardabweichung) betrug 53 ± 16%.

Die 17 Patienten mit reiner Niereninsuffizienz litten an folgenden Erkrankungen: 12% Glomerulonephritis/interstitielle Nephritis (n = 2), 12% Nierentransplantation (n = 2), 6% Diabetes (n = 1), 6% Hypertonie (n = 1), 6% medikamenteninduzierte Nephropathie (n = 1), 6% Tumorerkrankung (n = 2), 18% gemischte Nephropathien (n = 3) und 29% unbekannt (n = 5).

Nur wenige Patienten mit Nierenversagen wurden nach dem Albumin:Kreatinin-Verhältnis bewertet; daher klassifizierten wir die Niereninsuffizienz auf der Grundlage der glomerulären Filtrationsrate (eGFR) gemäß den Richtlinien der Kidney Disease Improving Global Outcomes (KDIGO) : G1, G2, G3, G4 und G5 stehen für normale eGFR (≥90 ml / min), leichte Reduktion (60-89 ml / min), moderate Reduktion (30-59 ml / min), schwere Reduktion (15-29 ml / min) und Nierenversagen (eGFR < 15 ml / min). Zum Zeitpunkt der Brust-CT-Untersuchung wurden 3, 6, 1 und 6 Patienten in die eGFR-Gruppen G2, G3, G4, G5 eingeteilt, und ein Patient hatte eine normale Filtrationsrate (G1). Im Durchschnitt betrug die eGFR 41 ± 28 ml / min in der Gruppe mit reinem Nierenversagen.

In der gemischten Gruppe von 30 Patienten mit Herz- und Nierenversagen waren die Prävalenzen vergleichbar mit denen in den Gruppen mit reiner Herz- oder Nierenerkrankung. Die durchschnittliche LVEF betrug 45 ± 16% und die durchschnittliche eGFR betrug 46 ± 23 ml/min.

Zusätzlich wurden 90 Patienten mit ILD retrospektiv aus dem Interstitial Lung Disease Board in unserem Krankenhaus ausgewählt. Alle Patienten mit Verdacht auf Lungenfibrose werden in unserem Krankenhaus dem ILD-Board-Verfahren unterzogen. Die Diagnose wurde von einem Pneumologen, einem Radiologen und einem Pathologen im Konsens nach internationalen Richtlinien gestellt .

CT-Untersuchung

CT-Scans wurden unter Verwendung eines 128-Detektor-Reihen-CT-Scanners (Siemens Somatom Definition FLASH, Siemens Healthineers, Erlangen, Deutschland) oder eines 64-Detektor-Reihen-CT-Scanners (Philips Brilliance 64, Philips Medical Systems, Best, Niederlande) als Teil der routinemäßigen klinischen Aufarbeitung durchgeführt. CT-Scans wurden während der endinspiratorischen Phase mit der Atemhaltetechnik durchgeführt. Die Bilder wurden in Rückenlage von der Lungenspitze bis zu den costodiaphragmatischen Winkeln aufgenommen. Es wurde eine Röhrenspannung von 100 bis 120 kVp und eine Referenzspannung von 100 bis 120 angelegt. Auf dem 128-Detektor-Scanner wurde eine Kollimation von 128 × 0,6 mm mit einem Raster von 0,6 verwendet. Eine Schichtdicke von 1 mm wurde rekonstruiert, und iterative Rekonstruktion Stufe 3 und harter Lungenkern von I70f wurden angewendet. Auf dem 64-Detektor-Scanner wurde eine Kollimation von 64 × 0,625 mm mit einem Raster von 1,42 verwendet. Eine Schichtdicke von 1 mm wurde rekonstruiert, und iterative Rekonstruktion Stufe 4 und harter Lungenkern von I70f wurden angewendet.

Auslesen

Das Auslesen erfolgte auf einem Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem (PACS, Sectra, Linköping, Schweden). Zwei Radiologen mit 2 und 8 Jahren Erfahrung in der Thoraxradiologie überprüften die CT-Bilder im Konsens.

Das kardiothorakale Verhältnis und die Durchmesser der oberen und unteren Hohlvene wurden gemessen. Pleuraerguss, peribronchiale Cuffing, interlobuläre Septumverdickung (Kerley B-Linien, siehe Figuren 1 und 2), Boden Glas Opazität und Konsolidierung wurden auf Prävalenz, Verteilung und Menge analysiert. Zur Bestimmung des kardiothorakalen Verhältnisses wurden der maximale horizontale Durchmesser des Herzens in der Axialebene und der maximale innere Thoraxdurchmesser (Innenkante der Rippen / Pleurakante) erfasst und geteilt. Die Durchmesser der oberen und unteren Hohlvene (kurze Achse) wurden kurz vor ihrem Eintritt in den rechten Vorhof des Herzens in einer axialen Ebene gemessen. Die Verdickung der interlobulären Septen und der Bronchialwände (peribronchiale Cuffing) wurde als 1 if < 1 mm, 2 if 1-3 mm oder 3 if > 3 mm bewertet. Die Menge des Pleuraergusses wurde visuell als niedriggradig (Spur des Ergusses), moderat (< 500 ml) und hochgradig (> 500 ml) geschätzt. Die Mengen an gemahlenem Glas Opazität und Konsolidierung wurden abgestuft von 1 zu 3 (+, ++, +++) in jeder Region. Die Verteilungen dieser letzteren Muster wurden in vier anatomischen Regionen getrennt analysiert (z-Achse): apex (oberste 2 cm der Lunge), obere Lunge (Schädel des Aortenbogens), mittlere Lunge (Schädel der unteren Lungenvenen) und untere Lunge (Herzhöhe und niedriger). Darüber hinaus wurden die Ödemmuster in vorwiegend zentrale mit subpleuraler Speerung (Schmetterlingsödem) und Schwerkraftödeme (am stärksten betroffene untere dorsale Teile der Lunge) eingeteilt.

Statistische Analyse

Der Mann-Whitney-Test wurde für numerische Variablen angewendet. Kategoriale Daten wurden mit dem Chi-Quadrat-Test analysiert. Wenn eine der Zellen einer Kontingenztabelle unter 10 lag, wurde der genaue Test von Fisher verwendet. Die Bonferroni-Korrektur wurde entsprechend der Anzahl der Variablen (drei numerische und fünf kategoriale) angewendet. Es wurde MedCalc® Version 15.0 (MedCalc Software, Ostende, Belgien) und ein Signifikanzniveau von p <0,05 verwendet. Die Gruppen 1, 2, 3 und 4 waren die kardiale, renale, gemischte Insuffizienz bzw. Gruppe 1 wurde gegen Gruppe 2 getestet. Zusätzlich wurde die kombinierte Gruppe 1, 2 und 3 mit der Gruppe 4 verglichen.

Ergebnisse

Interlobuläre Septumverdickung

Interlobuläre Septumverdickung (IST) in der Lungenspitze war in 81% bzw. 76% der kardialen und renalen Gruppen vorhanden, was signifikant mehr war als in der ILD-Gruppe (26%, p <0,0001, Abb. 1-4). Die Verteilung in der Insuffizienzgruppe war in der gesamten Lunge homogener als in der ILD-Gruppe, in der das Ausmaß der Septumverdickung zu den unteren Lappen hin auf 90% zunahm (Tabelle 2). Die durchschnittliche Dicke der interlobulären Septen wurde zwischen 1 und 2 mit signifikant dickeren Septumlinien in der Insuffizienzgruppe (1,45 ± 0,6) im Vergleich zur ILD-Gruppe (1,28 ± 0,5; p < 0,0001, Abb. 3).

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Tabelle 2

Prävalenz kardiopulmonaler Stauungszeichen.

		Herz-vs. Niereninsuffizienz			Herz- und/oder Niereninsuffizienz vs. interstitielle Lungenerkrankung
		Herz (n = 43)	Nieren (n = 17)	p-Wert	Insuffizienz (n = 90)	Interstitielle Lungenerkrankung (n = 90)	p-Wert
Kardiopulmonale Stauungszeichen	Kardiothorakales Verhältnis, Mittelwert ± SD	0.58 ± 0.08	0.53 ± 0.06	0.06	0.56 ± 0.07	0.50 ± 0.05	<0.0001
	der Durchmesser der unteren Venenhöhle (mm), Mittelwert ± SD	25 ± 4	23 ± 4	0.08	25 ± 4	21 ± 4	<0.0001
	der Durchmesser der oberen Venenhöhle (mm), Mittelwert ± SD	19 ± 3	20 ± 3	1	19 ± 3	16 ± 4	<0.0001
	Pleuraerguss	74%	65%	1	76%	6%	<0.0001
	Peribronchiale cuffing	67%	29%	0.04	59%	12%	<0.0001
Interlobuläre Septumverdickung	Apex	81%	76%	1	73%	26%	<0.0001
	Obere Lunge	79%	76%	1	71%	32%	<0.0001
	Mittlere Lunge	40%	53%	1	42%	33%	1
	Untere Lunge	77%	88%	1	83%	90%	1
Schliffglasopazität	Überwiegend zentral mit subpleuraler Schonung	0%	0%	1	0%	0%	1
	Gravitationsödem	14%	6%	1	14%	0%	<0.0001
	Obere Lunge	35%	59%	0.58	38%	31%	1
	Mittlere Lunge	21%	47%	0.24	29%	40%	0.79
	Untere Lunge	30%	59%	0.3	42%	87%	<0.0001
Consolidation	Butterfly oedema	0%	0%	1	0%	0%	1
	Gravitational oedema	2%	6%	1	4%	0%	0.6
	Obere Lunge	7%	12%	1	8%	9%	1
	Mittlere Lunge	7%	18%	1	10%	10%	1
	Untere Lunge	16%	12%	1	16%	12%	1

Peribronchiale Cuffing

Peribronchiale Cuffing war signifikant häufiger in der kardialen als in der renalen und ILD-Gruppen, in 67%, 29% und 12% der patienten (p = 0,04 und p < 0,0001). Die durchschnittliche Dicke der Bronchien unterschied sich nicht signifikant zwischen den verschiedenen Gruppen und reichte von 1,27 bis 1,4 (SD 0,5–0,8) mit p-Werten >0,9 (Abb. 4).

Andere radiologische Stauungszeichen

Die anderen kardiopulmonalen Stauungszeichen unterschieden sich nicht zwischen der Herz- und der Nierengruppe, waren jedoch in der ILD-Gruppe signifikant geringer (Tabelle 2): Kardiothorakales Verhältnis, Vergrößerung der unteren und oberen Hohlvene und Vorhandensein eines Pleuraergusses verringerten sich von 0, 56 auf 0, 50 (p <0, 0001) von 25.1 bis 21,3 cm (p <0,0001), 19,4 bis 16,2 cm (p <0,0001) und 76 bis 6% (p <0,0001). ILD-Patienten litten mehr unter der Opazität von gemahlenem Glas in den unteren Lappen – 87% gegenüber 42% in der Insuffizienzgruppe (p < 0,0001) – obwohl die Insuffizienzgruppe mehr mit gravitativer Opazität von gemahlenem Glas aufwies (14 vs 0%, p <0.0001)

Diskussion

Typische klinische Symptome einer Lungenstauung sind Dyspnoe, Tachypnoe, Pleuraerguss, Ödeme der Beine und ein Gefühl der Ohnmacht . In dieser Situation bestellen viele Kliniker eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs, um nach Anzeichen einer Dekompensation zu suchen . Es ist leicht verfügbar, praktisch, nichtinvasiv, kostengünstig und bietet gute Informationen über Lungenödeme . Obwohl CT nicht routinemäßig bei der Beurteilung der Lungenstauung verwendet wird, lassen sich die Ergebnisse herkömmlicher Röntgenaufnahmen des Brustkorbs gut auf CT-Bilder übertragen. Man sieht das vergrößerte Herz, die erweiterte obere und untere Hohlvene, Pleuraerguss, peribronchiale Manschetten, gemahlene Glastrübungen, Konsolidierungen und RISSE, die den Kerley-B-Linien entsprechen . Darüber hinaus können andere Zustände, die Symptome wie Dyspnoe verursachen, z. B. Lungenentzündung, Lungenembolie und Tumor, ausgeschlossen und andere primäre Lungenerkrankungen nachgewiesen werden.

In dieser Studie zeigten mehr als 80% der Patienten mit Herzinsuffizienz und mehr als 70% der Patienten mit Niereninsuffizienz IST (Kerley B-Linien) in der Lungenspitze. In: Miniati et al. beschrieben eine identische Verteilung der Septumlinien auf herkömmlicher Thoraxröntgenaufnahme in der unteren Lunge bei Patienten mit Herz- oder Niereninsuffizienz . Während ihre Verteilung in der Insuffizienzgruppe homogen in der gesamten Lunge war, stieg die Menge der Kerley-B-Linien in unserer Studie auf 90% in Richtung der unteren Lappen in der ILD-Gruppe. Befunde von ILD überwiegen in den Lungenbasen . Patienten mit Herz- oder Niereninsuffizienz zeigten eine peribronchiale Manschette aufgrund eines erhöhten kapillaren hydrostatischen Drucks oder eines verringerten onkotischen Drucks . Ein Grund für die apikale Prävalenz der Kerley-B-Linien bei verstopften Patienten könnte die Umverteilung des pulmonalen Blutflusses in die kranialen Teile der Lunge sein, was wahrscheinlich den Kapillardruck mit der daraus resultierenden Transsudation erhöht. Kerley-B-Linien sind kein neues Zeichen in der Thoraxradiologie, aber ihre Lage in der Lungenspitze wird hier zum ersten Mal beschrieben.

In unserer Kohorte waren das kardiothorakale Verhältnis und der Durchmesser der Vena cava inferior in der Herzgruppe nicht signifikant größer als in der Nierengruppe. Mehrere Autoren zeigten, dass die Korrelation zwischen dem kardiothorakalen Verhältnis, das auf Röntgenaufnahmen des Brustkorbs gemessen wurde, und der CT bei Insuffizienz signifikant war . In: Milne et al. beschrieben ein vergrößertes Herz bei Patienten mit Nieren- und Herzinsuffizienz (85 vs 73%) . Milne erwähnte eine Prävalenz von Pleuraerguss von 25-50% auf konventionellen Röntgenaufnahmen des Brustkorbs, während in unserer CT-Studie drei von vier Insuffizienzpatienten einen Pleuraerguss hatten, wahrscheinlich aufgrund einer besseren Erkennung kleinerer Ergüsse. Milne beschrieb das Gravitationsödem bei Herzinsuffizienz und das zentrale Ödem bei Niereninsuffizienz. Im CT konnte ein Gravitationsödem nur bei 2% bis 14% der Patientengruppe nachgewiesen werden. Wahrscheinlich kann das Ergebnis der Rückenlage während der CT-Aufnahme, der Schwerkraftrichtung und der Latenz der Kranialisierung die Klassifizierung des Schwerkraftödems beeinträchtigen.

In unserer Kohorte schien das beste Zeichen für eine Differenzierung der Lungenstauung die peribronchiale Cuffing zu sein, die bei Herzinsuffizienz doppelt so häufig war wie bei Niereninsuffizienz (p = 0.04). In der CT-Bildgebung kann eine Lungenstauung am besten anhand des Durchmessers der Hohlvene, des Vorhandenseins eines Pleuraergusses, der peribronchialen Manschette und der apikalen Kerley-B-Linien (jeweils p < 0,0001) von einer ILD unterschieden werden.

Schlussfolgerung

Die interlobuläre Septumverdickung (Kerley-B-Linien) in der Lungenspitze ist ein pathognomonisches Zeichen für eine Lungenstauung, wenn auch nicht ausschließlich für eine Stauung, da ILD auch eine apikale Septumverdickung hervorrufen kann. In Kombination mit einer peribronchialen Manschette und einem erhöhten kardiothorakalen Verhältnis ermöglicht es die Unterscheidung zwischen Herz- / Niereninsuffizienz und ILD.