Gefäßzugänge mit Ultraschall: von der peripheren Vene bis zur ECMO-Kanüle

Gefäßzugänge sind die häufigste invasive Prozedur in Anästhesie und Intensivmedizin. Die Ultraschallführung hat sich für den zentralen Venenkatheter durchgesetzt, für die arterielle Kanülierung weitgehend, für den peripheren Venenzugang bislang nur in einzelnen Häusern. Dabei ist gerade dort der Gewinn für die Patientinnen und Patienten unmittelbar spürbar, weil wiederholte vergebliche Punktionsversuche zu den häufigsten als belastend erinnerten Erlebnissen eines Krankenhausaufenthalts gehören.

Zwei Grundregeln für jedes Gefäß

1. Längs und quer darstellen. Der Querschnitt zeigt die Lagebeziehung zu Nachbarstrukturen und erlaubt das Verfolgen des Verlaufs. Der Längsschnitt zeigt Wandbeschaffenheit, Durchmesser und Abgänge. Erst beide Ansichten zusammen ergeben ein belastbares Bild. Eine Einengung, die im Längsschnitt gerade noch unauffällig wirkt, kann im Querschnitt als exzentrische Plaquebildung sichtbar werden.
2. Arterie von Vene unterscheiden, bevor punktiert wird. Die Vene ist komprimierbar, wandschwach, atemvariabel und zeigt keinen eigenen Puls. Die Arterie ist pulsatil, hat eine dicke, echoreiche Wand und lässt sich nicht ohne erheblichen Druck komprimieren. Der Farbdoppler ist eine Ergänzung, keine Voraussetzung: Gefäße lassen sich auch im Graubild allein durch Verfolgen sicher identifizieren.

Was Ultraschall nicht leistet

Ultraschall ersetzt keine manuelle Fertigkeit. Er zeigt, wo das Gefäß liegt, aber er führt die Kanüle nicht. Wer die Spitze nicht durchgehend darstellen kann, erzielt mit Ultraschall kein besseres Ergebnis als ohne, und er erzeugt zusätzlich eine trügerische Sicherheit. Die in der vorangehenden Einheit beschriebenen Punktionsübungen sind deshalb Voraussetzung und nicht Beiwerk.

Die ultraschallgestützte periphere Venenpunktion ist ein eigenständiges Verfahren mit eigenen Materialanforderungen. Wer sie wie eine Punktion nach Sicht durchführt und lediglich zusätzlich schallt, wird scheitern, weil die Kanüle zu kurz und der Weg zu lang ist.

Geräteeinstellung

1. Lineare Sonde wählen, bei sehr oberflächlichen Venen eine Sonde mit kleiner Auflagefläche.
2. Preset für Venen oder oberflächliche Strukturen laden.
3. Verstärkung eher reduzieren: Ein zu helles Bild lässt die Venenwand mit dem Lumen verschmelzen.
4. Bildschirmtiefe knapp wählen, damit die Vene groß dargestellt wird und die Bildrate hoch bleibt.
5. Fokuszone auf etwa 0,5 bis 1 cm legen, also auf Höhe der typischen Venentiefe.
6. Sofern das Gerät eine Mittellinienmarkierung anbietet, diese einblenden; sie erleichtert das Zentrieren erheblich.

Kanülenlänge: der entscheidende Punkt

Bei der Punktion nach Sicht liegt die Kanüle nahezu flach auf der Haut und die Vene unmittelbar darunter. Bei der ultraschallgestützten Punktion ist die Zielvene tiefer, der Einstich erfolgt in einem Winkel, und zwischen Hauteintritt und Gefäß liegt eine längere Strecke. Von der Gesamtlänge der Kanüle geht dieser Anteil für die intravasale Lage verloren. Als Faustregel soll mindestens ein Drittel der Kanüle im Gefäß liegen, sonst disloziert der Zugang bei der ersten Bewegung des Arms. Für eine Vene in etwa 1 cm Tiefe sind daher Kanülen ab etwa 5 cm Länge sinnvoll.

Kanülenstärke und Gefäßdurchmesser

Die Kanüle muss zum Gefäß passen. Ist sie im Verhältnis zum Lumen zu groß, steigt das Risiko einer Thrombophlebitis und einer frühen Dislokation, und die Vene wird für künftige Zugänge unbrauchbar. Der Durchmesser wird vor der Punktion im Querschnitt gemessen. Bei mehreren infrage kommenden Venen wird diejenige gewählt, die ausreichend groß, gut komprimierbar, gerade verlaufend und über eine ausreichende Strecke frei von Klappen und Abzweigungen ist.

Ablauf

1. Material vollständig bereitlegen: Verweilkanüle passender Länge, Desinfektionsmittel, Tupfer, Pflaster, Gel, Sondenbezug, Verlängerung mit Dreiwegehahn, vorbereitete Infusion.
2. Bequem hinsetzen, Arm lagern, Ultraschallsystem so aufstellen, dass Bildschirm, Punktionsrichtung und Blickachse übereinstimmen.
3. Vene im Querschnitt zentrieren, Tiefe messen, Verlauf über einige Zentimeter verfolgen.
4. Out-of-plane einstechen und die Sonde schrittweise mitführen, sodass die Spitze durchgehend dargestellt bleibt.
5. Nach Blutrückfluss den Winkel abflachen und die Kanüle unter Sicht weiter im Gefäß vorschieben, bevor der Mandrin zurückgezogen wird.
6. Lage abschließend im Längsschnitt kontrollieren und die Spülung unter Sicht beobachten: Ein paravasales Depot fällt sofort auf.

Die arterielle Kanülierung folgt denselben Regeln, stellt aber höhere Anforderungen an die Spitzenführung, weil das Gefäß pulsiert, kleiner ist und eine Fehlpunktion Folgen hat. Die A. radialis liegt oberflächlich und ist gut darstellbar, die A. femoralis ist größer, aber tiefer und von wichtigen Nachbarstrukturen umgeben.

Dynamische Spitzenverfolgung

Die Technik der dynamischen Spitzenverfolgung ist ein standardisiertes Vorgehen für die Out-of-plane-Punktion: Die Nadel wird nur so weit vorgeschoben, dass ihre Spitze gerade in der Schallebene erscheint. Dann wird die Sonde ein kleines Stück in Vorschubrichtung bewegt, sodass die Spitze wieder aus dem Bild verschwindet, und die Nadel wird erneut bis zum Wiedererscheinen vorgeschoben. In diesem Wechsel arbeitet man sich bis in das Gefäßlumen vor. Der entscheidende Punkt ist, dass immer die Spitze und niemals ein Schaftabschnitt dargestellt wird.

Nach der Punktion

Vor dem Vorschieben des Drahts wird geprüft, ob der Rückfluss pulsatil ist und ob die Spitze im Lumen liegt. Der Draht muss ohne Widerstand laufen. Stockt er, wird er zurückgezogen und die Lage erneut kontrolliert; Gewalt führt zu Dissektion oder Perforation. Nach Einlage wird die Kanüle im Längsschnitt kontrolliert: Der Katheter soll geradlinig im Lumen liegen und nicht die Wand tangieren.

Großlumige Kanülen verlangen eine Planung, die weit über das Auffinden des Gefäßes hinausgeht. Vor der Punktion sind drei Fragen zu beantworten: Ist das Gefäß überhaupt punktierbar, wo genau ist der beste Ort, und passt der benötigte Kanülendurchmesser zum Gefäßdurchmesser? Alle drei Fragen lassen sich sonographisch beantworten, und zwar an beiden Seiten.

Die Zielstrecke

Nach anatomischer Nomenklatur heißt das Gefäß schlicht A. femoralis. Klinisch wird zwischen der A. femoralis communis oberhalb des Abgangs der A. profunda femoris und der A. femoralis superficialis darunter unterschieden. Für eine großlumige Kanüle ist die A. femoralis communis anzustreben, weil das Risiko einer kritischen Okklusion dort geringer ist. Diese Strecke ist als Fortsetzung der A. iliaca externa bis zum Abgang der A. profunda femoris nur wenige Zentimeter lang. Sie wird sonographisch bestimmt, indem der Abgang der A. profunda femoris im Querschnitt aufgesucht und von dort nach kranial gegangen wird. Radiologisch orientiert man sich am Femurkopf; sonographisch gelingt die Zuordnung ohne Strahlenbelastung und präziser.

Zu beachten ist der Verlauf: Die A. iliaca externa steigt nach kranial hinter dem oberen Schambeinast nach dorsal. Steife Dilatatoren und die metallarmierte Kanüle müssen dieser Richtung folgen. Ein zu steiler Punktionswinkel erschwert genau das und ist eine der Ursachen für Gefäßverletzungen beim Vorschieben.

Durchmesser messen

Der Durchmesser der A. femoralis eines erwachsenen Mannes wird je nach Quelle zwischen etwa 5 und 11 mm angegeben. Diese Spannweite ist für die Auswahl einer Kanüle unbrauchbar; gemessen werden muss individuell. Im Längsschnitt ist die scharfe Reflexion an der Gefäßinnenwand sowohl schallkopfnah als auch schallkopffern ein Gütekriterium dafür, dass das Gefäß mittig getroffen ist und die Messung den wahren Durchmesser wiedergibt. Bei arteriosklerotisch veränderten Gefäßen schwankt der Durchmesser über wenige Zentimeter erheblich. Ob eine Einengung zirkulär oder nur wandständig ist, lässt sich nur im Querschnitt mit einem Gleitmanöver klären.

Originalaufnahme folgtA. femoralis communis im Längs- und Querschnitt mit Durchmessermessung

Zwei Standbilder nebeneinander: links der Längsschnitt mit beidseits scharf abgebildeter Innenwand und eingezeichneter Durchmessermessung, rechts derselbe Abschnitt im Querschnitt. Wenn verfügbar, ein zweites Paar mit exzentrischer Plaque zum Vergleich.

Bilddatei: bilder/p44-afc-laengs-quer.jpg

Punktionsort planen

Bei ausgeprägter Arteriosklerose wird sonographisch ein Abschnitt mit geringer Plaquebildung ausgewählt. Dieser Vorteil gegenüber der Landmarkentechnik besteht allerdings nur dann, wenn die Kanülenführung so sicher beherrscht wird, dass der geplante Ort auch getroffen wird. Die Untersuchung beider Seiten vor der Punktion kostet wenige Minuten und verhindert den Fall, dass erst nach mehreren Versuchen auffällt, dass die Gegenseite die deutlich besseren Verhältnisse geboten hätte.

Die Kanülierung für ein extrakorporales Verfahren ist der invasivste Gefäßzugang der Intensivmedizin. Die Kanülen sind großlumig und metallarmiert, die Dilatation erfolgt über aufsteigende Größen, und der Führungsdraht muss über eine lange Strecke sicher liegen. Übliche Sets enthalten Dilatatoren bis etwa 24 French, eine Punktionskanüle und einen Führungsdraht von etwa 180 cm Länge, weil die Perfusionskanülen bis zu 60 cm lang sind. Die mitgelieferten Punktionskanülen sind in der Regel nicht für die Ultraschalldarstellung optimiert; hier lohnt der Wechsel auf ein echogenes Modell.

Der kritische Moment

Alle gängigen Kanülen weisen eine Stufe zwischen dem Mandrin und der eigentlichen armierten Kanüle auf. Beim Einführen muss erhebliche Kraft aufgewendet werden, zunächst für die Hautschicht, dann für den Übergang in das Gefäß. Genau dieser Schritt trägt das größte Risiko einer Gefäßverletzung. Bewährt hat sich eine Aufgabenteilung: Eine Person führt die Kanüle über den Draht ein, eine zweite Person führt den Draht und prüft dabei ständig seine Leichtgängigkeit. Lässt sich der Draht während des Vorschiebens nicht mehr widerstandsfrei vor- und zurückbewegen, spricht das für ein Abknicken oder eine Fehllage. Die Kanüle wird dann keinesfalls weiter vorgeschoben.

Lagekontrolle

Die venoarterielle Konstellation und der linke Ventrikel

Der retrograde Blutfluss in die Aorta erhöht den arteriellen Mitteldruck und damit unvermeidbar die Nachlast des linken Ventrikels. Bei stark eingeschränkter Pumpfunktion kann der Ventrikel dadurch zusätzlich belastet werden und dilatieren, bis er nicht mehr in der Lage ist, über die Aortenklappe auszuwerfen. Bei nicht öffnender Aortenklappe und gefülltem Ventrikel droht durch die Blutstase eine Thrombusbildung, die das gesamte Verfahren limitieren kann. Die transthorakale Echokardiographie in den Standardschnitten ist deshalb nach der Anlage kein Zusatz, sondern Bestandteil der Überwachung: Beurteilt werden die Öffnung der Aortenklappe, die Größe des linken Ventrikels und der Nachweis von Spontanechos.

Antegrade Perfusion

Ist das Verhältnis von nativem Gefäßdurchmesser und erforderlicher Kanülengröße ungünstig, droht eine Minderperfusion der kanülierten Extremität. Wird diese erkannt, etwa über eine Nahinfrarotspektroskopie an der Extremität oder über die klinische Untersuchung, muss zeitnah eine zusätzliche Kanüle nach distal eingebracht werden. Über sie wird oxygeniertes Blut aus der Hauptkanüle abgeleitet; Flussraten in der Größenordnung von etwa 300 ml pro Minute reichen auch für größere Extremitäten aus. Für die Anlage dieser distalen Kanüle in die A. femoralis superficialis ist der Ultraschall praktisch unverzichtbar, weil das Gefäß klein und der Zugang eng ist.

Merksätze

• Jedes Gefäß längs und quer, bevor punktiert wird.
• Komprimierbar und atemvariabel ist die Vene, echoreich und pulsatil die Arterie.
• Ultraschall zeigt das Gefäß, er führt die Kanüle nicht.
• Bei der Venenpunktion mindestens ein Drittel der Kanüle im Gefäß.
• Immer die Spitze darstellen, nie den Schaft.
• Der Durchmesser wird gemessen, nicht geschätzt.
• Die A. femoralis communis ist nur wenige Zentimeter lang.
• Ein stockender Führungsdraht beendet den Vorschub.
• Nach venoarterieller Anlage gehört die Aortenklappe in die Überwachung.
• Eine blasse, kalte Extremität nach femoraler Kanülierung ist ein Notfall.

Aufgaben