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Daniel Tobias Marggrander

• Lungensonographie bei Patienten mit HIV und AIDS Ziele und Methoden: Vor dem Hintergrund mehrerer retrospektiven Studien und Fallserien zur Anwendung des Lungenultraschalls zur Diagnose HIV-assoziierter Lungenerkrankungen führten wir eine prospektive Studie in der Abteilung für Infektiologie am Klinikum der Goethe-Universität Frankfurt durch. Wir schlossen hierbei Patientinnen und Patienten ein, bei denen durch konventionelle Diagnostik eine Lungenerkrankung nachzuweisen oder auszuschließen war, und führten zeitnah zur konventionellen Diagnostik verblindete Ultraschalluntersuchungen durch. Diese wurden zudem verblindet von zwei weiteren Ultraschalluntersuchern reevaluiert, basierend darauf wurde die Interrater-Reliabilität zwischen den drei Befunden errechnet. Die konventionell-radiologischen Untersuchungen wurden verblindet von einem weiteren Radiologen befundet. Ergebnisse: Wir untersuchten 80 HIV-positive Patienten, von denen 54 nachweislich eine pulmonale Erkrankung hatten. Die häufigsten Diagnosen waren Pneumocystis jirovecii-Pneumonien (21 Fälle), bakterielle Pneumonien (17 Fälle) und andere Diagnosen (16 Fälle). Die Lungenultraschalluntersuchungen zeigten bei 90.7% der Patienten mit pulmonaler Diagnose und bei 34.5% der lungengesunden Patienten Auffälligkeiten. Die CT-Untersuchungen fanden Pathologien in 97.5% der Erkrankten und 27.3% der Gesunden. Röntgenuntersuchungen zeigten bei 78.1% der Erkrankten und bei 25% der Gesunden pathologische Befunde. Die häufigsten Pathologien in allen Modalitäten waren interstitielle Veränderungen. Diese zeigten in der Lungenultraschalluntersuchung keinen signifikanten Unterschied zwischen den verschiedenen Lungenerkrankungen, waren jedoch signifikant häufiger als bei Patienten ohne Lungenerkrankung. Konsolidierungen und Pleuraergüsse waren im Lungenultraschall zwar häufiger bei Erkrankten, aber nicht signifikant gegenüber den Gesunden. Die Interrater-Reliabilität des Lungenultraschalls war hoch für interstitielle Pathologien (ICC=0.82) ohne nennenswerte Änderungen im Studienverlauf (r=-0.11), und niedriger bei Konsolidierungen und Ergüssen (jeweils κ=0.12) mit positivem Zusammenhang zur Studiendauer (r=0.88 für Konsolidierungen, r=0.37 für Ergüsse). Diskussion: Lungenerkrankungen sind bei HIV-Patienten im Ultraschall am häufigsten durch interstitielle Pathologien nachzuweisen, diese allein erlauben allerdings keine Unterscheidung zwischen verschiedenen Erkrankungen. Die Sensitivität der Ultraschalluntersuchung ist geringer als die der Computertomographie, jedoch höher als die Sensitivität des Röntgens. Interstitielle Pathologien werden bereits nach kurzer Lernphase reliabel identifiziert. Konsolidierungen und Ergüsse waren seltenere Befunde, und scheinen eine längere Lernphase zu benötigen, da die Interrater-Reliabilität im Verlauf der Studie ansteigt. In allen Modalitäten zeigten auch gesunde Patienten bildgebend Auffälligkeiten, was den positiv prädiktiven Wert bei niedrigerer Prävalenz negativ beeinflussen kann. Lungensonographie bei Patienten mit COVID-19 Ziele und Methoden: Im Rahmen der seit Ende 2019 andauernden COVID-19 Pandemie boten sich die erlernten Sonographiekenntnisse für die bettseitige Diagnostik dieser neuen Lungenerkrankung an. Aufgrund der Pathogenität des neuartigen Erregers wandten wir die Lungensonographie zur Diagnostik unter Isolationsbedingungen an, um Transporte für konventionelle Bildgebung zu reduzieren. Bettseitig durchgeführte Lungensonographien bei SARS-CoV-2-positiven Patientinnen und Patienten wurden mit durchgeführter konventioneller Bildgebung im Rahmen dieser retrospektiven Fallserie verglichen. Ergebnisse: Die Ultraschalluntersuchungen von 17 Patientinnen und Patienten wurden ausgewertet, hiervon zeigten 14 Untersuchungen Pathologien. In neun Fällen wurden interstitielle Pathologien beobachtet, fünf dieser Fälle zeigten zusätzlich Konsolidierungen. Drei Patienten hatten außer Konsolidierungen keine weiteren Pathologien. Pleuraergüsse wurden in drei Fällen beobachtet, Pleuraplaques bei einem Patienten. In 5 von 7 Fällen mit auffälligem Thorax-CT zeigte die Lungensonographie Pathologien. Die Lungensonographie zeigte in jedem Fall Pathologien, in dem auch das Röntgen auffällig war. Diskussion: Diese Fallserie zeigt die Anwendung der Sonographie als bettseitige Lungendiagnostik unter Isolationsbedingungen. Interstitielle Pathologien und Konsolidierungen scheinen die relevantesten Hinweise auf eine pulmonale Beteiligung im Rahmen der COVID-19-Erkrankung zu sein. Wegen der geringen Fallzahl und des retrospektiven Designs ist die Aussagekraft dieser Substudie gering, jedoch zeigt sie die Umsetzbarkeit der Sonographie als bildgebendes Verfahren, wenn aufgrund notwendiger Isolationsmaßnahmen und hoher Fallzahlen konventionelle Bildgebung erschwert ist.
• Lung ultrasound in patients with HIV and AIDS Aims and methods: Based on a number of retrospective studies and case series, we conducted a prospective trial for diagnosing HIV-associated pulmonary disease in the department of infectious diseases at the Hospital of the Goethe University Frankfurt. We included patients who had conventional diagnostics performed, either including or excluding the diagnosis of a pulmonary pathology, and performed timely lung ultrasound examinations in a blinded manner. These were reevaluated by two other, blinded examiners, the interrater reliability between all three was calculated. Conventional radiological imaging was reevaluated by a radiologist who was blinded to the diagnosis and clinical characteristics of the patients. Results: We examined 80 HIV-patients, 54 of which had a pulmonary disease. The most common diagnoses were Pneumocystis jirovecii pneumonia (21 cases), bacterial pneumonia (17 cases) and other lung diseases (16 cases). Lung ultrasound showed pathologic findings in 90.7% of patients with pulmonary disease and in 34.5% of healthy controls. Computed tomography detected abnormalities in 97.5% of patients with lung disease, and in 27.3% of patients without lung disease, chest X-Ray showed pathologies in 78.1% of ill and in 25% of healthy participants. The most common pathologies, regardless of the imaging device, were interstitial changes which did not differ significantly between lung diseases, but were significantly more common in patients with lung disease than in those without. Consolidations and pleural effusions were more frequent in participants with lung disease, but insignificant compared to healthy individuals. The interrater reliability was high for interstitial pathologies (ICC=0.82) without changing particularly throughout the study (r=-0.11), while interrater reliability for consolidations and effusions was low (κ=0.12 each), increasing over the course of the study (r=0.88 for consolidation, r=0.37 for pleural effusion). Discussion: Interstitial pathologies were the most frequent findings indicative of lung disease, however they did not differentiate between different diseases. The sensitivity of lung ultrasound is lower than that of computed tomography, but higher than the sensitivity of X-Ray. Interstitial pathologies could be identified after a short training period, whereas consolidations and effusions were observed less frequently and appear to require a longer learning period since the interrater reliability increases over time. All imaging modalities showed abnormalities in patients without lung diseases, which might decrease the positive predictive value in populations with lower prevalence. Lung ultrasound in patients with COVID-19 Aims and Methods: We applied the sonography skills obtained in the initial study to the newly emerging lung disesase COVID-19. We tested the feasibility of bedside diagnostics under isolation precautions to avoid transporting ill patients for imaging studies. Lung ultrasound imaging in individuals who tested positive for SARS-CoV-2 was retrospectively compared to conventional imaging in this case series. Results: We evaluated ultrasound studies in 17 patients, 14 of which revealed pathologies. In nine cases, we saw interstitial pathologies, five of which had additional consolidations. Three patients had only consolidations without concomitant pathologies. Pleural effusion was observed in three patients, pleural plaques in one. Five out of seven ultrasound examinations revealed pathologies in cases with conspicuous computed tomography, and all cases with abnormal chest X-Ray had pathologic ultrasound findings. Discussion: We demonstrated the application of ultrasound as a bedside imaging device in an isolation setting. Interstitial pathologies and consolidations appear to be the most indicative findings for pulmonary involvement of COVID-19. The value of this substudy is limited, due to the retrospective nature and the small study population. However, the study demonstrates the feasibility of ultrasound as a pulmonary imaging device, when conventional imaging is difficult to obtain due to high case numbers and necessary isolation precautions.