Pleuraerguss: Charakterisierung mit CT-Abschwächungswerten und CT-Erscheinungsbild : American Journal of Roentgenology: Vol. 192, No. 3 (AJR)

Diskussion

Der Pleuraraum enthält normalerweise zwischen 7 und 14 mL Flüssigkeit . Ein Erguss sammelt sich im Pleuraraum immer dann an, wenn die Rate der Flüssigkeitsbildung die Rate der Flüssigkeitsentfernung übersteigt. Dies kann entweder durch ein erhöhtes hydrostatisches Druckgefälle (Transudation) oder durch eine erhöhte Durchlässigkeit der Pleuragefäße (Exsudation) geschehen. Pleuraergüsse können auch durch eine verzögerte Resorption (Lymphadenopathie, Strahlentherapie) verursacht werden. Eine diagnostische Pleurapunktion wird durchgeführt, um die spezifische Ursache eines Pleuraergusses festzustellen, und liefert biochemische Messwerte (z. B. Protein und LDH), die helfen, Ergüsse in Transudate und Exsudate zu unterscheiden. Weitere Analysen wie Zytologie und Kulturen können helfen, die spezifische Ursache des Ergusses festzustellen. Obwohl die Pleurapunktion als relativ sicheres Verfahren gilt, ist sie mit Risiken wie einem Pneumothorax verbunden und weist mehrere Kontraindikationen auf, wie z. B. eine Gerinnungsstörung. Die Suche nach einer effizienten nicht-invasiven Technik zur Charakterisierung von Pleuraergüssen ist eine Herausforderung und wäre für viele Patienten von Vorteil. In unserer Studie wurde jedoch festgestellt, dass die Attenuierung der Pleuraflüssigkeit im CT keine signifikante Rolle bei der Charakterisierung von Pleuraergüssen als Exsudate oder Transsudate oder bei der Unterscheidung zwischen einem komplizierten parapneumonischen Erguss, der eine Thoraxdrainage erfordert, und einem normalen parapneumonischen Erguss spielt. Die mittleren CT-Abschwächungswerte waren in unserer Studie für beide Ergussarten nahezu identisch. Wir fanden eine beträchtliche Überlappung der Werte, wobei die Mehrheit der Ergüsse im Bereich von 0-13 HU lag (64 %). Andere zusätzliche CT-Merkmale des Pleuraergusses, wie Lokalisation, Pleuraknötchen und Pleuraverdickung, sagten in unserer Studie das Vorhandensein von Transudaten oder Exsudaten nicht genau voraus.

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Abb. 4 -Kontrastverstärkte axiale CT-Aufnahme des Thorax bei einer 80-jährigen Frau mit kongestiver Herzinsuffizienz, die einen beidseitig lokalisierten Pleuraerguss aufweist. Die CT-Dichtemessung des rechten Ergusses (Kreis) mit einer Größe von 691 mm2 ergab 14,5 HU mit einer SD von 19,8. Die Flüssigkeit erwies sich bei der Thorakozentese als Transudat.

Vor dieser Studie erwarteten wir eine erhöhte Abschwächung bei Exsudaten, da exsudative Flüssigkeit in der Regel hohe Mengen an Protein, LDH und Bilirubin enthält, die alle potenziell eine erhöhte Abschwächung auf einem CT-Scan zeigen können. Bisher wurde nur eine klinische Studie zur Charakterisierung von Pleuraergüssen anhand der CT-Abschwächung veröffentlicht. Nandalur et al. untersuchten 145 Patienten und stellten fest, dass die mittlere Attenuierung von Exsudaten 17,1 HU betrug, während die mittlere Attenuierung von Transsudaten bei 12,5 HU lag. Es wurde auch ein bescheidener, aber signifikanter positiver Zusammenhang zwischen den mittleren Hounsfield-Einheiten und dem pleuralen Protein und LDH festgestellt. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die Gesamtgenauigkeit der CT-Dämpfung mäßig war, mit einem optimalen Schwellenwert von 13,4 HU, der eine Spezifität von 71 % und eine Sensitivität von 83 % für die Unterscheidung von Transudaten und Exsudaten aufwies.

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Abb. 5 -Unverstärkte CT-Aufnahme des Brustkorbs bei einer 69-jährigen Frau mit kongestiver Herzinsuffizienz zeigt einen rechtsseitigen Pleuraerguss mit deutlicher, knotiger Pleuraverdickung (weiße Pfeile). Die CT-Dichte des 330 mm2 großen Ergusses (Kreis) betrug 11,3 HU mit einer SD von 13,7, und die Pleurapunktion ergab ein Transudat. Man beachte die Dilatation der Vena cava inferior und der Lebervenen bei rechtsseitiger Herzinsuffizienz (schwarzer Pfeil).

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Abb. 6 – Die unverstärkte CT-Aufnahme des Thorax eines 79-jährigen Mannes zeigt einen relativ dichten (8,8 HU; SD, 13,3) 2.549-mm2 großen rechtsseitigen Pleuraerguss (Kreis). Der Patient hatte ein Pleuraexsudat als Folge eines Kolonkarzinoms mit Pleurametastasen (weiße Pfeile).

In unserer Studie betrug die mittlere Abschwächung von Exsudaten 7,2 HU im Vergleich zu 10,1 HU für Transsudate, und die Gesamtgenauigkeit für die Erkennung von Exsudaten war gering (Az = 0,582). Somit erwies sich der CT-Abschwächungswert als schlechter Indikator für die Charakterisierung eines Ergusses. Um die potenzielle Korrelation zwischen den biochemischen Flüssigkeitsbefunden und dem CT-Attenuationswert zu erhöhen, haben wir in unsere Studie nur Patienten aufgenommen, bei denen eine Pleurapunktion und ein CT innerhalb von 48 Stunden und nicht wie in der Arbeit von Nandalur et al. innerhalb von 7 Tagen durchgeführt wurden. Neuere Daten zeigen, dass Pleuraflüssigkeit, die einige Tage nach einer Diurese bei Patienten mit Herzinsuffizienz gewonnen wird, bei Anwendung der Light-Kriterien als exsudativ fehlinterpretiert werden kann, nicht aber, wenn die Proben innerhalb von 48 Stunden nach Beginn der Diurese gewonnen werden. Die Wirkung einer Behandlung im Zeitintervall zwischen Thorakozentese und CT kann ebenfalls die Korrelation zwischen biochemischen Markern und Abschwächungswerten verringern.

Keiner der 145 Ergüsse in der Studie von Nandalur et al. wies einen negativen Abschwächungswert auf. In unserer Studie wurden 13 Ergüsse mit negativem Abschwächungswert gefunden, die sich alle als Exsudate herausstellten. Frühere Studien haben gezeigt, dass Exsudate im Vergleich zu Transsudaten einen signifikant höheren Cholesteringehalt aufweisen. Hamm et al. stellten fest, dass das erhöhte Pleuracholesterin in Exsudaten das Ergebnis der zugrundeliegenden Krankheit (z. B. Malignität, Lungenentzündung oder Tuberkulose) ist und nicht den Cholesterinspiegel im Serum widerspiegelt. Eine mögliche Erklärung für den erhöhten Cholesterinspiegel im Pleuraspiegel kann eine stärkere Zelldegeneration oder eine erhöhte pleurale Permeabilität im Exsudat im Vergleich zum Transsudat sein. Erhöhte Cholesterinwerte können auch die Folge eines Chylothorax sein, der hauptsächlich durch ein Trauma oder ein Lymphom verursacht wird, sowie eines Pseudochylothorax, der hauptsächlich durch Tuberkulose, rheumatoide Arthritis oder ein Empyem entsteht. Außerdem ist bekannt, dass Fettgewebe negative Dämpfungswerte liefert. So kann die hohe Proteinkonzentration im Exsudat, von der man erwartet, dass sie die Dämpfungswerte erhöht, durch den hohen Cholesteringehalt widerlegt werden, der die Dämpfung verringert.

Wir fanden eine kleine, aber signifikante positive Beziehung zwischen den mittleren Hounsfield-Einheiten und dem pleuralen Gesamtprotein (r = 0,22, p = 0,03), konnten aber nicht feststellen, ob unsere Flüssigkeiten mit negativer Dämpfung hohe Cholesteringehalte aufwiesen, da nur bei drei der 100 Patienten pleurales Cholesterin gemessen wurde. Obwohl sowohl die Studie von Nandalur et al. als auch unsere Studie mit einer ähnlichen Methodik durchgeführt wurden, konnten wir keine endgültige Erklärung für die unterschiedlichen Attenuierungswerte zwischen den beiden Studien finden. Eine mögliche Erklärung ist der größere zeitliche Abstand zwischen Thorakozentese und CT in der erstgenannten Studie, was die Wirkung der Behandlung auf die biochemischen Marker und die Abschwächung der Pleuraflüssigkeit verstärkt haben könnte. Eine andere mögliche Erklärung ist die Verwendung unterschiedlicher CT-Scanner und Protokolle in den beiden Studien.

Nur wenige Studien haben die Wirksamkeit mehrerer CT-Merkmale des Pleuraergusses bei der Unterscheidung zwischen Exsudaten und Transsudaten untersucht. Arenas-Jiménez et al. untersuchten 211 Patienten und stellten fest, dass das Vorhandensein von Pleuraverdickungen, Pleuraknötchen und Lokalisationen sehr spezifisch für Exsudate war. Von ihren 211 Patienten wiesen 75 eine Pleuraverdickung auf, und bei allen handelte es sich um Exsudate (42 % Sensitivität, 100 % Spezifität). Aquino et al. untersuchten 86 Patienten mit Pleuraerguss und fanden in 37 Fällen eine Pleuraverdickung, davon nur in einem Fall bei einem Patienten mit Transsudaten (61 % Sensitivität, 96 % Spezifität). Waite et al. fanden eine Pleuraverdickung bei 27 von 65 Patienten mit Exsudaten und keine bei 20 Patienten mit Transsudaten (42 % Sensitivität, 100 % Spezifität). Wolek et al. untersuchten eine Serie von 55 Patienten und stellten fest, dass die Pleuraverdickung zu 50 % spezifisch und zu 100 % sensitiv für das Vorliegen von Exsudaten ist. In allen vier genannten Studien wurde nur bei einem Patienten mit einem Transudat eine Pleuraverdickung festgestellt. Die Erklärung für diesen Befund war, dass dieser Patient in der Anamnese ein früheres Empyem aufwies. In unserer Studie wurde dagegen bei acht der 22 Transudate (36 %) eine Pleuraverdickung festgestellt, verglichen mit 46 von 78 Exsudaten (59 %).

In der Studie von Arenas-Jiménez et al. wurde bei 24 von 211 Patienten eine Ergussbildung festgestellt, alle bei Patienten mit Exsudaten. In unserer Studie hingegen wurde ein lokalisierter Pleuraerguss bei acht von 22 Transudaten (36 %) im Vergleich zu 45 von 78 Exsudaten (58 %) gefunden.

Bei mehr als einem Drittel der Patienten mit Transudaten in unserer Studie wurden sowohl eine Pleuraverdickung als auch eine Lokalisation festgestellt. Dies steht eindeutig im Widerspruch zu den Ergebnissen der vier genannten relativ großen Studien. Eine mögliche Erklärung für diesen Unterschied könnte sein, dass alle vier Studien vor 10 Jahren oder mehr durchgeführt wurden. Die Qualität und die Auflösung der CT-Bilder in unserer Studie waren wahrscheinlich besser als die der früheren Studien, was die Sensitivität dieser Befunde erhöht, aber ihre Spezifität in der vorliegenden Studie verringert hat. Außerdem kann die Pleuraverdickung alt oder chronisch sein und nicht mit dem Erguss zusammenhängen, der bei der aktuellen Aufnahme des Patienten untersucht wurde. Wir sind der Ansicht, dass unsere Ergebnisse darauf hindeuten, dass von der klinischen Verwendung sowohl der Lokalisation als auch der Pleuraverdickung zur eindeutigen Unterscheidung zwischen Exsudaten und Transsudaten abgeraten werden sollte.

In der Studie von Arenas-Jiménez et al. wurden bei 17 Patienten Pleuraknötchen gefunden, alle von ihnen bei Patienten mit Exsudaten. In unserer Studie waren Pleuraknötchen bei einem von 22 Transudaten (5 %) und bei 10 von 78 Exsudaten (13 %) vorhanden. Obwohl sich das Vorhandensein eines Pleuraknötchens als hochspezifisch erwies, insbesondere wenn der Erguss durch ein Malignom verursacht wurde, schränkt die geringe Sensitivität dieses Befundes seine klinische Verwendbarkeit ein.

Unsere Studie hat mehrere Einschränkungen. Erstens handelt es sich um eine retrospektive Studie, und bei den meisten unserer Patienten wurden Thorakozentese und CT nicht zur gleichen Zeit durchgeführt. Wie bereits erwähnt, kann die Diurese die Biochemie des Pleuras verändern. Daher könnten einige Pleuraflüssigkeiten von Patienten mit Herzinsuffizienz fälschlicherweise als Exsudate klassifiziert worden sein. Darüber hinaus könnte der Behandlungserfolg oder -misserfolg bei Patienten mit Lungenentzündung auch die Biochemie der Pleuraflüssigkeit oder das CT-Erscheinungsbild beeinflussen. Um die Auswirkungen dieser Einschränkung auf unsere Ergebnisse zu minimieren, begrenzten wir das Zeitintervall zwischen Pleurapunktion und CT auf 48 Stunden. Bei allen zuvor erwähnten klinischen Serien lag der maximale Abstand zwischen CT und Pleurapunktion zwischen 7 und 20 Tagen. Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass die Thorax-CT in unserer Studie mit zwei verschiedenen Scanparametern und drei verschiedenen Scannern durchgeführt wurde. Außerdem erhielten einige Patienten IV-Kontrastmittel, andere nicht. Dennoch gab es keine nennenswerten Unterschiede in den Messungen der beiden Radiologen, und die in den Ergebnissen dargestellte Analyse deutet darauf hin, dass die Kontrastmittelinjektion die Abschwächungswerte nicht beeinflusst. Dennoch könnten weitere Studien eine Standardtechnik verwenden, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu verbessern. Schließlich besteht in unserer Studie ein Selektionsbias für Ergüsse bösartiger Ursache und Ergüsse infolge einer Lungenentzündung, insbesondere komplizierte parapneumonische Ergüsse, da die Thorax-CT bei Patienten mit einer Exazerbation der Herzinsuffizienz in der Regel nicht in Verbindung mit einer Pleurapunktion durchgeführt wird. Infolgedessen waren in unserer Studie Exsudate überrepräsentiert. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Visualisierung von Lokalisationen oder Pleuraverdickungen in einer CT-Untersuchung zu einer Thorakozentese führte und somit die Ergebnisse beeinflusste.

Es sollte betont werden, dass die CT sowohl für die Unterscheidung von Pleuraflüssigkeit und Pleuraverdickungen als auch für die Beurteilung von Flüssigkeitslokalisationen, die Identifizierung von fokalen Massen und die Beurteilung von Lungeninfiltraten empfindlicher ist als die konventionelle Thoraxradiographie und die Sonographie. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sollten Ärzte nicht davon abhalten, dieses wichtige Instrument bei der Behandlung von Patienten mit Pleuraerguss einzusetzen. Die CT kann bei der Diagnose der spezifischen Flüssigkeitsursache helfen und ist ein nützliches Instrument, um bei Bedarf die genaue Platzierung von Thoraxdrainagen zu steuern. Dennoch sollte die CT die diagnostische Thorakozentese nicht ersetzen, wenn letztere indiziert ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die CT-Abschwächungswerte keinen potenziellen klinischen Wert bei der Charakterisierung von Pleuraflüssigkeit aufweisen. Zusätzliche pleurale CT-Erscheinungsmerkmale wie Flüssigkeitslokalisation, Pleuradicke und Pleuraknötchen sind nicht zuverlässig bei der Unterscheidung von Exsudaten und Transsudaten, obwohl ihre Prävalenz bei exsudativen Ergüssen höher ist.