title: Die Prädiktion der schwierigen Intubation: Kann die Vorhersagekraft bekannter Einzelprädiktoren und Scores durch Ultraschallparameter der ventralen Halsregion verbessert werden?
title: Prediction of difficult intubation: Can ultrasound parameters of the anterior region of the neck improve the predictive power of known predictors and scores?
Creators: name: Dotterweich, Erik
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2025

description: Hintergrund und Ziele Die Sicherung des Atemwegs gehört zu den Kernkompetenzen der Anästhesiologie und eine unerwartet schwierige Intubation ist eine der zentralen Ursachen anästhesiebedingter Morbidität und Mortalität. Bisher existiert eine Reihe von Prädiktoren und Scores zur präoperativen Vorhersage der schwierigen Intubation. Jedoch ist aktuell keines der Verfahren ausreichend verlässlich. Ultraschallparameter des Mundbodens und des ventralen Halses zeigten erste vielversprechende Ergebnisse. Die vorliegende Arbeit untersucht die Bestimmung der Vorhersagekraft verschiedener Einzelprädiktoren, Scores und Ultraschallparametern, um damit die möglicherweise outcomerelevante Frage zu beantworten, ob das Hinzufügen jeweils eines Ultraschallparameters die Vorhersagekraft bestehender Einzelprädiktoren und Scores verbessern kann. Methoden Im Rahmen der vorliegenden Promotionsarbeit wurden 620 Patienten, die eine Intubationsnarkose erhielten, in die Untersuchung einbezogen. Im Jahr 2019 wurden innerhalb von zwei Zeiträumen zu je zwei Monaten im Rahmen einer präoperativen Ultraschalluntersuchung von zwei zuvor geschulten Untersuchern folgende Ultraschallparameter erhoben: Hyomentale Distanz in neutraler Kopfhaltung, hyomentale Distanz in maximaler Extension, Quotient der hyomentalen Distanzen, Zungenhöhe, Zungenbreite, Zungenfläche, Zungenvolumen, Distanz Haut Hyoid, Dicke des Weichteilgewebes auf Höhe der Stimmbänder und Distanz Haut Trachea auf Höhe des Schilddrüsenisthmus. Zusätzlich füllte der die Narkoseeinleitung durchführende Anästhesist einen Fragebogen zu Prädiktoren der schwierigen Intubation und zur Schwierigkeit der Intubation aus. Für die erhobenen Ultraschallparameter wurden Signifikanztests durchgeführt und für gegenüber dem Niveau p ≤ 0,01 signifikante Ultraschallparameter Cutoff und Parameter der Vorhersagekraft bestimmt. Außerdem wurde die Vorhersagekraft folgender Einzelprädiktoren und Scores untersucht: Thyreomentale Distanz, Upper-lip-bite Test, modifizierter Mallampati Test, Wilson Score, Arné Score und Simplified Predictive Intubation Difficulty Score. Im Anschluss wurden die 3 Ultraschallparameter mit der höchsten Signifikanz jeweils einzeln den untersuchten Einzelprädiktoren und Scores hinzugefügt, indem der kombinierte Score als positiv gewertet wurde, wenn sowohl Ultraschallparameter als auch Einzelprädiktor oder Score positiv waren. Auch hierfür wurden Parameter der Vorhersagekraft bestimmt. Ergebnisse und Beobachtungen Von 620 in die Untersuchung einbezogenen Patienten fielen 52 in die Gruppe schwierige Intubation, 568 in die Gruppe einfache Intubation. Damit lag die Rate der schwierigen Intubation bei 8,4 %. Von den 10 erhobenen Ultraschallparametern ergaben sich bei 6 (Hyomentale Distanz in neutraler Kopfhaltung, hyomentale Distanz in maximaler Extension, Zungenfläche, Zungenvolumen, Distanz Haut Hyoid, Dicke des Weichteilgewebes auf Höhe der Stimmbänder, Distanz Haut Trachea auf Höhe des Schilddrüsenisthmus) ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen schwierige und einfache Intubation. Die 3 Ultraschallparameter mit der höchsten Signifikanz (Hyomentale Distanz in neutraler Kopfhaltung, hyomentale Distanz in maximaler Extension, Distanz Haut Hyoid) wiesen AUC-Werte zwischen 0,643 und 0,719 auf. Als Verfahren der höchsten Vorhersagekraft unter den Einzelprädiktoren und Scores, gemessen am Youden-Index, erwiesen sich der Upper-lip-bite Test (Sensitivität 36,5 %, Spezifität 97,5 %, Youden-Index 0,341) und der Simplified Predictive Intubation Difficulty Score (Sensitivität 72,3 %, Spezifität 63,0 %, Youden-Index 0,353). Das Hinzufügen der Ultraschallparameter konnte den Youden-Index der untersuchten Prädiktoren nur beim Wilson Score zum Cutoff ≥ 3 Punkte erhöhen. Festzustellen war bei nahezu allen Prädiktoren eine deutliche Senkung der Sensitivität bei Erhöhung der Spezifität bei hinzugefügtem Ultraschallparameter. Regelhaft erhöht wurde der positive Prädiktionswert. Schlussfolgerungen und Diskussion Kein Einzelprädiktor kann ausreichende Vorhersagekraft leisten und Scores aus mehreren Einzelprädiktoren können diese höchstens marginal verbessern. Die getesteten Ultraschallparameter sind einfach und zügig zu erheben, konnten die Vorhersagekraft bestehender Einzelprädiktoren und Scores jedoch nicht regelhaft verbessern. Allerdings zeigten speziell die hyomentalen Distanzen für sich allein beachtenswerte Vorhersagekraft, die weiter untersucht werden sollte. Zukünftige Forschung sollte multivariate Analysen verschiedener Parameter, darunter auch Ultraschallparameter, an großen Patientenkohorten beinhalten, um einen Score mit ausreichender Vorhersagekraft zu entwickeln und prospektiv zu testen.
description: Objectives Airway management is a vital part of Anesthesiology and unexpected difficult intubation is one of the main causes of anesthesia-related morbidity and mortality. Existing predictors and scores for prediction of difficult intubation are of poor predictive value. Ultrasound parameters of the floor of the mouth and the anterior region of the neck showed promising results in this issue. The present work deals with the analysis of the predictive power of various predictors, scores, and ultrasound parameters. Furthermore, it covers, whether adding one ultrasound parameter can improve the predictive power of known predictors and scores. Design &amp; Methods 620 patients undergoing general anesthesia were analyzed for two two-months periods in 2019. Two previously instructed examiners performed ultrasound airway assessment of the following ultrasound parameters: Hyomental distance in neutral position of the head, hyomental distance in full extension of the head, hyomental distance ratio, tongue height, tongue width, tongue cross-sectional area, tongue volume, distance skin hyoid bone, soft tissue thickness at the level of the vocal cords and distance skin trachea at the level of the thyroid isthmus. Additionally, the anesthesiologist who performed tracheal intubation documented predictors of difficult intubation and difficulty of intubation. Significance of ultrasound parameters was tested and p ≤ 0,01 was considered significant. Cutoff and the predictive power of significant ultrasound parameters was calculated. Furthermore, the predictive power of the following predictors and scores was studied: Thyromental distance, upper-lip-bite test, modified Mallampati test, Wilson Score, Arné Score and Simplified Predictive Intubation Difficulty Score. Afterwards, the three ultrasound parameters with highest significance level were added to the predictors and scores individually. The combined score was counted positive if both ultrasound parameter and predictor or score were positive. Predictive power for these combined scores were calculated as well. Observations &amp; Results Of 620 analyzed patients the difficult intubation group included 52 patients, the easy intubation group 568 patients. The incidence of difficult intubation was 8,4 %. 6 out of 10 tested ultrasound parameters (Hyomental distance in neutral position of the head, hyomental distance in full extension of the head, tongue cross-sectional area, tongue volume, distance skin hyoid bone and distance skin trachea at level of the thyroid isthmus) showed significant differences between the two groups. The 3 ultrasound parameters with highest significance level (Hyomental distance in neutral position of the head, hyomental distance in full extension of the head and distance skin hyoid bone) presented with AUC-values between 0,643 and 0,719. Upper-lip-bite test (sensitivity 36,5 %, specificity 97,5 %, Youden’s index 0,341) and Simplified Predictive Intubation Difficulty Score (sensitivity 72,3 %, specificity 63,0 %, Youden’s index 0,353) were shown to have the greatest predictive power among tested predictors and scores. Adding ultrasound parameters could solely improve the Wilson Score at a cutoff of ≥ 3 points. Almost every predictor displayed a great decrease in sensitivity and an increase in specificity when ultrasound parameters were added. The positive predictive value could be increased consistently. Conclusions No single predictor showed sufficient predictive power and scores combining multiple predictors achieved only slight improvement. Performing the measurement of the ultrasound parameters is a fast and easy method, but they did not show a consistent improvement of known predictors and scores. Nevertheless, especially the hyomental distances presented with respectable predictive power, which should be assessed in further research. Future studies with large patient cohorts should aim at developing and prospective testing of scores with sufficient sensitivity and specificity in the prediction of difficult intubation. Ultrasound parameters may be useful and should be included in the research.