Braucht es das Röntgen noch?

Prof. Dr. med. Virginie Prendki, Fachärztin für Innere Medizin und Infektionskrankheiten am HUG in Genf, und Prof. Dr. med. Noémie Boillat-Blanco, leitende Ärztin an der Abteilung für Infektionskrankheiten am CHUV in Lausanne, haben eines gemeinsam: Beide untersuchten sie neue Möglichkeiten zur Diagnose der Pneumonie. Am Frühjahrskongress der SGAIM stellten sie ihre Studienergebnisse vor.

Weltweit verursacht keine andere Infektionskrankheit so viele Todesfälle wie die ambulant erworbene Pneumonie («community-acquired pneumonia», CAP). Nebst der hohen Sterberate ist die Lungenerkrankung mit einem Funktionsverlust bei Patient:innen und einem hohen Einsatz von Antibiotika assoziiert. Die Inzidenz gleicht einer U-förmigen Kurve: Insbesondere Kinder unter fünf und ältere Menschen ab 70 Jahren sind betroffen.¹

Die Diagnose der CAP

«Gerade bei älteren Personen kann die Diagnose aber herausfordernd sein», sagte Prendki, die Expertin für geriatrische Infektiologie. Sie sprach von den sogenannten geriatrischen Syndromen – Gebrechlichkeit, Sturzsyndrom, Delir, Inkontinenz und Mangelernährung gehören nebst anderen dazu. Diese stehen in der Behandlung zuweilen im Vordergrund und können eine CAP maskieren. Aber auch das Gegenteil kann der Fall sein: Aufgrund von sich ähnelnden Symptomen wird womöglich fälschlicherweise eine CAP diagnostiziert anstelle einer dekompensierten Komorbidität, wie etwa die akute Herzinsuffizienz.²

Gemäss der Leitlinie der Amerikanischen Gesellschaft für Thoraxmedizin müssen zwei Befunde vorliegen, um die Diagnose der CAP zu stellen: erstens, klinische Zeichen und Symptome einer akuten respiratorischen Infektion, und zweitens, ein nachweisbares Infiltrat in der Lunge, und zwar unabhängig davon, ob eine mikrobiologische Analyse vorhanden ist oder nicht.³ «Eigentlich wäre die bronchoalveolare Lavage der Goldstandard, um einen Erreger und damit eine Pneumonie nachzuweisen», sagte Prendki. Allerdings birgt die Methode für Patient:innen viele Risiken, ausserdem ist sie zeit- und ressourcenintensiv. Daher reicht der Nachweis eines Infiltrats mittels Bildgebung für die Diagnose der Pneumonie.

Die amerikanische Leitlinie empfiehlt hierzu das Thoraxröntgen («chest x-ray», CXR) oder ein anderes Bildgebungsverfahren, insbesondere den Lungenultraschall (LUS).³ Anders die Leitlinien der französischen und schwedischen Gesellschaften: Beide ziehen die Thorax-CT dem LUS vor und begründen dies mit den hohen Anforderungen bei der Interpretation von Letzterem.^4,5 Bezüglich der Bildgebung sind sich die internationalen Leitlinien also uneins.

Prendki ging dieser Divergenz auf den Grund: In einer 2018 veröffentlichten Studie untersuchte sie zusammen mit ihrem Team 200 Patient:innen mit Verdacht auf eine CAP. Alle Studienteilnehmenden waren mindestens 65 Jahre alt. Bei allen wurden sowohl ein CXR als auch eine niedrig dosierte Thorax-CT («low-dose CT», LDCT) durchgeführt. Die Untersucher:innen wurden gebeten, die Wahrscheinlichkeit einer CAP vor und nach der LDCT zu evaluieren. Es zeigte sich: Nachdem den Ärzt:innen die LDCT vorlag, wurde die Wahrscheinlichkeit einer CAP in 30% der Fälle nach unten und in 15% nach oben korrigiert. Die LDCT passte also die geschätzte Wahrscheinlichkeit einer CAP an und half vor allem dabei, eine Diagnose auszuschliessen.⁶

OCTOPLUS-Studie: LDCT am genausten

Die neuste Studie von Prendki geht noch einen Schritt weiter: OCTOPLUS ist eine multizentrische, randomisierte Überlegenheitsprüfung, die die Bildgebung mit LDCT und LUS einer CXR-basierten Untersuchung gegenüberstellte. Wie in der vorangegangenen Studie wurden wiederum Personen ab 65 Jahren, die mit Verdacht auf eine CAP auf dem Notfall vorstellig wurden, eingeschlossen. Die Studienteilnehmenden erhielten alle drei Untersuchungen, wurden aber auf dem Notfall entweder der CXR-, LUS- oder LDCT-Gruppe zugeteilt. Die Resultate der jeweiligen anderen beiden Untersuchungen wurden für die behandelnden Ärzt:innen verblindet.⁷

Am SGAIM-Frühjahrskongress präsentierte Prendki die bisher unveröffentlichten Resultate der Studie. Sie zeigten: Die LDCT war genauer als das CXR, um eine CAP zu diagnostizieren. Die statistische Auswertung ergab einen signifikanten Unterschied, genauso wie beim Vergleich von LDCT und LUS, nicht aber von CXR und LUS. «Wir waren überrascht, dass die Leistungsfähigkeit des CT-Scanners und des Ultraschalls ähnlich waren, wenn es darum ging, ein falsch-positives Ergebnis zu vermeiden», sagte Prendki. Es sei aber ungewiss, ob die Ergebnisse auf andere Populationen und in andere Settings übertragen werden könnten, ergänzte sie.

Dass der LUS gewisse Vorteile gegenüber anderen bildgebenden Verfahren hat, um eine CAP zu diagnostizieren, ist indessen unbestritten. So steht zum Beispiel womöglich nicht in allen medizinischen Einrichtungen ein Röntgengerät oder ein Computertomograf zur Verfügung. Ein CT-Scan liefert zwar genaue Bilder, bringt aber hohe Kosten mit sich. Zudem geht die radiologische Bildgebung mit einer Strahlenbelastung einher.³ Die Infektiologin und Epidemiologin Boillat-Blanco sagte: «Wenn wir neue diagnostische Methoden einführen, müssen sie erschwinglich, zugänglich, sicher, einfach anzuwenden und rasch durchzuführen sein.» Viele dieser Punkte – wenn auch nicht alle – träfen auf den LUS zu, so Boillat-Blanco. Allerdings stellt der LUS auch eine Hürde dar: Die Interpretation ist schwierig und braucht eine grosse Expertise. Auch Patientenfaktoren, wie etwa Adipositas, Wunden oder Narben, können die Durchführung limitieren.³

PLUS-IS-LESS-Studie: multimodaler Ansatz schafft Klarheit

Für Boillat-Blanco ist daher klar: Der LUS alleine reicht nicht, um eine CAP zuverlässig zu diagnostizieren. Mit ihrer Forschungsgruppe erarbeitete sie einen multimodalen Ansatz, der den LUS mit einem klinischen Score und dem inflammatorischen Biomarker Procalcitonin zusammenbringt (Abb. 1). Das Ziel: Nebst einer verbesserten Diagnose soll mithilfe des Algorithmus die Verschreibung von Antibiotika bei Patient:innen mit Verdacht auf eine Infektion der unteren Atemwege optimiert werden.⁸

Abb. 1: Der PLUS-Algorithmus: ein multimodaler Ansatz basierend auf Lungenultraschall und Procalcitoninwert, um die Verschreibung von Antibiotika bei Verdacht auf CAP zu optimieren (modifiziert nach Bessat et al. 2024)⁸

Um die klinische Wirksamkeit des Algorithmus zu beurteilen, führte Boillat-Blanco eine randomisierte Studie mit dem Namen PLUS-IS-LESS auf zehn Schweizer Notfallstationen durch. In ihrem Vortrag stellte sie die Studienergebnisse vor, noch bevor diese publiziert wurden. Insgesamt 1556 Teilnehmende wurden eingeschlossen und entweder der Interventions- oder der Kontrollgruppe zugeteilt. Das mittlere Alter lag bei 65 beziehungsweise 68 Jahren. Es zeigte sich: Der Interventionsgruppe, das heisst, denjenigen Patient:innen, die mithilfe des Algorithmus behandelt wurden, wurden 13% weniger Antibiotika verschrieben als der Kontrollgruppe. Dies stellte einen statistisch signifikanten Unterschied dar. Auch die Sicherheit, die als Fehlen von klinischem Versagen definiert wurde (dazu gehörten: Tod, Überweisung auf die Intensivstation, erneuter Eintritt ins Spital oder lokale Komplikationen aufgrund der Infektion, wie etwa Empyem oder Lungenabszess), verbesserte sich, wenn auch nicht statistisch signifikant. Ausserdem reduzierten sich in der Interventionsgruppe die Nebeneffekte durch Antibiotikatherapie und die Anzahl an verordneten CXR.

Hilft künftig die KI?

Weil aber die Interpretation des LUS herausfordernd ist, wird die Diagnose der CAP desto präziser, je grösser die Expertise der untersuchenden Ärzt:innen ist. Boillat-Blanco analysierte daher im Rahmen der PLUS-IS-LESS-Studie die Sensitivität und Spezifität von 660 LUS durch 87 Notfallärzt:innen. Die Mediziner:innen durchliefen zu Beginn der Studie eine spezifische Schulung, die drei Stunden E-Learning und vier Stunden Theorie und Praxis beinhaltete. Boillat-Blancos Analyse ergab eine Sensitivität von 89% und Spezifität von 66%. «Die hohe Sensitivität bedeutet, dass die Pneumonien nicht unentdeckt bleiben», sagte Boillat-Blanco. Die eher niedrige Spezifität deute aber darauf hin, dass es mit dem LUS zu vielen falsch positiven Ergebnissen komme. Auf mögliche Ursachen der hohen Rate an falsch positiven Diagnosen angesprochen, gaben die Ärzt:innen in einer qualitativen Umfrage unter anderem an, dass sie sich davor fürchteten, eine CAP zu verpassen oder von ihren Kolleg:innen verantwortlich gemacht zu werden, sollten Patient:innen nicht angemessen mit Antibiotika behandelt werden.

Es stellt sich also die Frage, wie bei Verdacht auf eine CAP die diagnostische Genauigkeit weiter verbessert werden kann. Sowohl Boillat-Blanco wie auch Prendki untersuchten, ob die künstliche Intelligenz unterstützen kann, um die Diagnose mit grösserer Wahrscheinlichkeit zu stellen. Beide kamen in ihren Analysen zum Schluss, dass dies durchaus der Fall ist. Da Sprachmodelle grosse Mengen an komplexen Daten – von Text über Laborwerte bis hin zu Bildgebungen – integrieren können, bringen sie einen Mehrwert bei der Interpretation der klinischen Ergebnisse.^9,10 Beide, Prendki und Boillat-Blanco, betonten in ihren Vorträgen aber auch, dass es noch deutlich mehr Evidenz hinsichtlich Wirksamkeit und Sicherheit brauche.