The Diagnostic Evaluation of Renal Colic

Journal Club Podcast #20: February 2015

kidney stone  

Dr. Chandra Aubin joins me to talk about the using ultrasound, CT, and sometimes plain old common sense to diagnose those kidney stones...

Click Tab to Expand


Article 1: Moore CL, Bomann S, Daniels B, et al. Derivation and validation of a clinical prediction rule for uncomplicated ureteral stone--the STONE score: retrospective and prospective observational cohort studies. BMJ. 2014 Mar 26;348:g2191. Answer Key.

Article 2: Herbst MK, Rosenberg G, Daniels B, et al. Effect of provider experience on clinician-performed ultrasonography for hydronephrosis in patients with suspected renal colic. Ann Emerg Med. 2014 Sep;64(3):269-76. Answer Key.

Article 3: Edmonds ML, Yan JW, Sedran RJ, McLeod SL, Theakston KD. The utility of renal ultrasonography in the diagnosis of renal colic in emergency department patients. CJEM. 2010 May;12(3):201-6. Answer Key.

Article 4: Smith-Bindman R, Aubin C, Bailitz J, et al. Ultrasonography versus computed tomography for suspected nephrolithiasis. N Engl J Med. 2014 Sep 18;371(12):1100-10. Answer Key.


You are a fourth-year resident working in TCC one overnight when you (not the patient) begin experiencing pain in your right flank that radiates into your right lower abdomen and groin. The pain is colicky and intermittent and increases in severity to the point that you are in tears. You go and tell your attending, Dr. Wagner, who responds “at least I didn’t make you cry this time.” He tells you to get back to work and stop complaining, but after another thirty minutes the pain is so intense that you are no longer perform your duties as a physician. The back-up person is called in and you are placed in a treatment room to be seen as a patient.

The intern enters the room and notes that you are writhing in pain and are unable to sit still. Your vitals are stable. You have mild right CVA tenderness, no abdominal tenderness, and a normal genital exam (for someone of your gender). Your lungs are clear and other than tachycardia your cardiac exam is unremarkable.

The intern clearly believed that you are suffering from renal colic and wishes to practice their “shared decision-making” skills with you and begins a discussion of the diagnostic options. The options include the following:

1. Check your labs, including a urinalysis (UA), and practice expectant management;

2. The intern can personally perform a bedside ultrasound (US) of your kidneys to evaluate for hydronephrosis;

3. The ED attending can perform a bedside US;

4. You can wait for a formal US to be performed in the morning;

5. A computed tomography (CT) scan can be ordered.

You consider your options while awaiting the IV dilaudid you requested, weighing the risks of radiation exposure, the delay in obtaining a formal US, and the potential loss of accuracy with a bedside ultrasound. You wish you could get on the computer to perform a literature search to find the best option, but choose instead to black out from the pain, welcoming the darkness that enfolds you…

PICO Question:

Population: Adult patients with presumed ureteral colic

Intervention: Bedside clinician-performed US, radiology US, clinical decision rules, clinical gestalt

Comparison: CT scan

Outcome: Diagnostic accuracy, missed alternative diagnoses, need for urologic intervention

Search Strategy:

Having seen a published study in the New England Journal of Medicine that your institution participated in, you choose to include this article (Smith-Bindman 2014). Having such a broad topic, you ask one of your ultrasound experts for additional articles. She sends you a bevy of relevant articles, from which you select an additional three titles to include.

Bottom Line:

Ureteral colic remains a common diagnosis in emergency departments in the United States, where it accounts for over 2 million annual visits. Computed tomography (CT) as a diagnostic imaging modality has seen a dramatic increase in use for the evaluation of ureteral colic, despite growing concerns regarding exposure to ionizing radiation. Ultrasound, on the other hand, has seen very little change in its use in the US, being used in ~6.9% of cases of suspected ureteral colic in 2008. This is in stark contrast to care in Canada, where ultrasound is the preferred imaging modality, being utilized in ~70% of patients who undergo imaging.

One observational study conducted in Ontario, CA evaluated the utility of US in renal colic (Edmonds 2010). There were 817 ED-ordered renal ultrasounds for the evaluation of kidney stone. A normal ultrasound in these patients was associated with a decrease in the need to undergo a CT scan, and correctly identified a population at very low risk of requiring a urologic intervention. In patients with a normal ultrasound, 14% underwent CT scanning within the next 90 days, and one 0.6% required a urologic procedure. Among those with either a visualized stone or indirect evidence of a stone, around 30% and 18% underwent CT scanning, respectively, and around 6% in each group required a urologic procedure.

When ultrasound is used as an initial diagnostic imaging modality, it results in a significant decrease in cumulative radiation exposure without an increase in serious adverse events. In one multicenter US study (Smith-Bindman 2014), patients were randomized to an initial imaging modality of either CT scan, bedside ultrasonography performed by an emergency physician, or ultrasonography performed by a radiologist. The mean cumulative radiation dose over the next months was lower in the bedside and radiologist-performed ultrasound groups than in the CT group (10.1 mSv and 9.3 mSv, respectively, vs. 17.2 mSv). The rate of adverse events in the three groups was 12.4%, 10.8%, and 11.2%. The median ED length of stay was found to be lower in the bedside ultrasound group compared to the other two groups. These results suggest that use of ultrasound as an initial imaging modality is both safe and results in decreased radiation exposure.

Bedside ultrasound imaging use by emergency physicians has continued to increase, and its use has become a requirement for graduating emergency medicine residents. However, proficiency with ultrasound varies greatly with level of training and experience. The effect of level of training on the diagnostic accuracy of ultrasound in suspected renal colic has been evaluated in a prospective observational study (Herbst 2014). For the detection of hydronephrosis, using CT as the gold standard, diagnostic accuracy of bedside ultrasound was fair in the hands of fellowship trained emergency physicians (LR+ 4.97) but was poor in the hands of non-fellowship trained attendings, experienced residents, and inexperienced clinicians (LR+ 2.78, 2.39, and 2.07, respectively). For the detection of moderate hydronephrosis, the positive LRs were much better (22.52, 8, 4.03, and 4.15). One could argue that the detection of moderate hydronephrosis is much more likely to alter patient management than the detection of any hydronephrosis.

The diagnostic evaluation of ureteral colic has three main goals: 1) confirmation of the presence of an obstructing ureteral stone; 2) evaluation for the presence and degree of hydronephrosis; and 3) exclusion of other potentially serious alternative causes of patients' symptoms. Many would argue that for the majority of patients, this last goal is the main priority when considering a diagnostic imaging modality. The reported diagnostic accuracy of ultrasound varies widely in the literature and is typically better at detecting larger stones (Patlas 2001, Fowler 2002, Ripolles 2004). It could be argued, however, that the goal of ultrasound is not to detect the stone itself, but rather to evaluate for the degree of hydronephrosis, and hence determine the need for intervention. It therefore seems reasonable to utilize ultrasound in patients in whom the probability of an serious alternative has been deemed to be low, reserving CT for those where the concern is higher.

The STONE score is a retrospectively derived and prospectively validated clinical decision rule for evaluating the probability of a patient having renal colic. Based on five factors (sex, duration of symptoms, race, presence of nausea and/or vomiting, and hematuria) a score of 0-13 is assigned. Patients with a score of 0-5 were found to have an 8-9% prevalence of kidney stones, compared to a prevalence of 88-89% in those with a score of 10-13. Patients in the high prevalence category had a low rate of alternative diagnoses found on CT scan (1.6%). It would be reasonable, therefore, to forego CT scanning, and potentially ultrasound as well, in patients with a high stone score, while considering CT for those with a low score. Patients with a moderate score (prevalence of ~50%) could undergo ultrasound as an initial imaging modality.

Surviving Sepsis Says EGDT Not Needed in All Patients with Septic Shock

As regular PulmCCM readers know, the ProCESS, ARISE and ProMISe randomized trials showed no benefit of protocolized early goal-directed therapy as compared to usual conscientious care in the treatment of severe sepsis and septic shock. In response to ProCESS and ARISE, the influential Surviving Sepsis Campaign now advises that measurement of central venous pressure (CVP) and [... read more]

The post Surviving Sepsis Says EGDT Not Needed in All Patients with Septic Shock appeared first on PulmCCM.

Zu Gast: Stellungnahme PHTLS Deutschland zur Immobilisation von Traumapatienten

Das nationale Board des PHTLS, einer der größten Anbieter von strukturierter Traumaversorgungs-Konzepten in Deutschland, rückt die Anwendung der Zervikalstütze (z.B. Stiff-Neck®)ins rechte wissenschaftliche Licht. Aus dem Dogma wird eine gezielte medizinische Maßnahme.

Stellungnahme zum Themenkomplex „Immobilisation von Traumapatienten“ durch das Nationale Board von PHTLS Deutschland (Stand: März 2015).
Erarbeitet durch die Forschungsgruppe präklinische Wirbelsäulen-Immobilisation der PHTLS Europe Research Group


Wenn einer der drei großen Anbieter  (ATLS, PHTLS, ETC) an Konzepten und Schulungen zur Traumaversorgung die derzeitige Evidenz zusammenfasst und interpretiert, dann lohnt es sich hin zu hören.

Im Folgenden der Original-Text:

Die Sinnhaftigkeit der Immobilisation beim Traumapatienten generell, sowie die verschiedenen Möglichkeiten
der Durchführung dieser Immobilisation werden in der wissenschaftlichen Literatur zunehmend kontrovers
diskutiert. Auch in zahlreichen notfallmedizinischen Foren und den verschiedenen sozialen Medien wird z. T.
wissenschaftlich fundiert, z. T. aber auch äußerst emotional über dieses Thema berichtet und diskutiert.
PHTLS Deutschland hat schon vor einiger Zeit damit begonnen die existierenden Kontroversen zu diesem
Thema wissenschaftlich aufzuarbeiten. Im Rahmen der PHTLS Europe Research Group gibt es ein eigenes
Forschungsprojekt zu diesem Thema. Gründliche wissenschaftliche Arbeit, welche auf ausreichenden
Fallzahlen beruht, benötigt allerdings Zeit, weshalb noch nicht ausreichend eigene Studienergebnisse
vorliegen. Zeitgleich erfolgte aber eine ausführliche Literatur-Recherche zum Themenkomplex der
Immobilisation des verunfallten Patienten.
Sowohl die PHTLS-Instruktorinnen und –Instruktoren und mittlerweile auch das PHTLS-Sekretariat erreichen
häufig und zahlreich Nachfragen zu diesem Thema, wodurch auch immer wieder Unsicherheiten bei allen
Beteiligten aufkommen.
Es sollen deshalb zunächst die Kernaussagen der, für PHTLS relevanten, wissenschaftlichen Literatur
zusammenfasst werden (auf Grund der Fülle an Literatur werden hier nur exemplarische Studien aufgeführt):
1) Es gibt keine Evidenz PRO oder CONTRA präklinischer Wirbelsäulen-Immobilisation durch kontrollierte,
randomisierte Studien.
(Kwan et al. 2009; Baez et al. 2006)
2) Es gibt unterschiedliche Ergebnisse bzgl. der Frage, ob das Unterlassen der Wirbelsäulen-
Immobilisation Einfluss auf das Outcome des Traumapatienten hat.
(Hauswald et al. 1998; Masini et al. 1994; Toscano 1988)
3) Es besteht weitgehende Einigkeit über die Tatsache, dass eine alleinig anliegende Zervikalstütze keine
ausreichende Immobilisation der Halswirbelsäule bietet, sondern dies nur durch die Ganzkörper-
Immobilisation erreicht werden kann.
(Horodyski et al. 2011; Lador et al. 2011; Hostler et al. 2009; James et al. 2004; Perry et al. 1999)
4) Durch das Anlegen einer starren Zervikalstütze kann es zur signifikanten Steigerung des Hirndrucks
und zu einem erschwerten Atemwegsmanagement kommen. Bei Patienten mit M. Bechterev kann das
Anlegen einer Zervikalstütze die neurologische Symptomatik z. T. drastisch verschlimmern.
(Clarke et al. 2010; Goutcher et al. 2005; Hunt et al. 2001; Kolb et al. 1999)
5) Durch die Ganzkörper-Immobilisation eines Traumapatienten auf dem Spineboard kann es neben
Schmerzen zur Restriktion der Ventilation, zu Zeitverzögerungen und zur erhöhten Mortalität kommen.
(Bruijns et al. 2013; Morrissey 2013; Connor et al. 2013; Haut et al. 2010)
6) Wird eine Ganzkörper-Immobilisation auf dem Spineboard durchgeführt, bringt die zusätzliche
anliegende Zervikalstütze keinen weiteren Benefit.
(Holla 2012; Butler et al. 2001)
7) Die Vakuummatratze bietet eine bessere Immobilisation als das Spineboard.
(Mahshidfar et al. 2013; Luscombe et al. 2003; Hamilton et al. 1996; Johnson et al. 1996)
Aus der oben zitierten Literatur und den aktuell gültigen Leitlinien wird für die Behandlung von
Traumapatienten folgende Stellungnahme formuliert:
A) Die Immobilisation der Wirbelsäule darf beim „kritischen Patienten“ weder die Diagnostik im Rahmen
des Primary Survey noch die Therapie akuter ABCDE-Probleme verzögern oder behindern. Alle
notwendigen Maßnahmen sollten bei bestehender Indikation zur Immobilisation der Wirbelsäule nach
Möglichkeit unter Einhaltung der physiologischen Achse der Wirbelsäule durchgeführt werden.
B) Wird die Indikation zur Immobilisation der Halswirbelsäule gestellt, erfolgt zunächst eine manuelle
Immobilisation. Für den Transport ist eine Ganzkörper-Immobilisation durchzuführen. Auch bei
bestehender Indikation zur Immobilisation der Brust- oder Lendenwirbelsäule ist eine Ganzkörper-
Immobilisation durchzuführen.
C) Auf Grund der Nachteile, welche eine Ganzkörper-Immobilisation mit sich bringen kann, ist eine
differenzierte Indikationsstellung wichtig. Dies kann z. B. durch den im PHTLS-Buch abgedruckten
Algorithmus erfolgen (basierend auf den NEXUS-Kriterien). Die Canadian C-Spine Rule kann als sehr
gute Alternative zu diesem Vorgehen angesehen werden.
D) Die Vakuummatratze bietet eine bessere Immobilisationsmöglichkeit während des Patiententransports.
Das Spineboard behält seine Daseinsberechtigung für die akute Rettung des Patienten. Ob der Patient
nach der Rettung mit dem Spineboard auf eine Vakuummatratze umgelagert werden kann, muss im
Einzelfall geprüft werden.
E) Bei Patienten mit symptomatischem Schädel-Hirn-Trauma sollte abgewogen werden, ob das Anlegen
einer starren Zervikalstütze unbedingt erforderlich ist, oder ob dieser Patient auch anderweitig
immobilisiert werden kann.
F) Bei der technischen Rettung eines Patienten sollte auf Grund der z. T. erheblichen Manipulation am
Patienten zusätzlich zur manuellen Inline-Immobilisation eine Zervikalstütze angelegt werden.
Diese Empfehlungen wurden auf Basis der aktuellen Datenlage formuliert. Sie unterliegen den, in der
Medizin üblichen, dynamischen Prozessen und müssen stets auf Aktualität überprüft werden.
Bei der Umsetzung dieser Empfehlungen ist neben der medizinischen Dimension auch immer die
juristische Dimension zu beachten. Hier sind vor allem die Ärztlichen Leiter der Rettungsdienste
gefragt, klare Indikationen und Vorgehensweisen in Ihren Rettungsdienstbereichen bei der
Immobilisation zu geben. Diese sollten auf den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen beruhen
und den aktuellen Leitlinien nicht widersprechen.

Die vollständige Literaturliste findet sich auf der Seite von PHTLS hinter obigem Link.



Aus dem zeitaufwändigen und fehleranfälligen Routinehandgriff wird eine indikationspflichtige medizinische Maßnahme.

Das geschieht der (Hals)Wirbelsäulenstabilisierung nur Recht. Die Anekdotenberichte um schwerste Wirbelverletzungen die entweder durch unsachgemäßen Transport zur schweren Schäden geführt haben, oder von mobilen, schmerzfreien Patienten und ihren Versorgern bis zur Bildgebung nicht bemerkt wurden ohne irgendeinen Schaden zu verursachen, sie alle sind schon längst ,jenseits der eigenen Erfahrung, durch Studien in Daten gegossen worden. Weitere Studien werden folgen.

Dieses Update, grade auch schriftlich, war alle Relativierungen im Text zum Trotz schon lange nötig. Schließlich wird der differenzierte Umgang mit unseren technischen Hilfen in der Praxis schon lange gelebt und von den Trainern gelehrt.

Das Trio ist komplett – ProMISe

Nach ProCESS und ARISE nun der 3. Teil des Triptychons. Und es bleibt dabei, keiner braucht eine kontinuierliche cvSpO2 Messung.

Trial of Early, Goal-Directed Resuscitation for Septic Shock
NEJM 2015; online first


Nach dem amerikanischen Teil (ProCESS) und dem australasischen Teil (ARISE) nun der europäische Beitrag zur Frage nach der early goal directed therapy (EGDT).

Wohlgemerkt, wie auch schon zuvor erörtert geht es nicht um die Frage, ob Patienten mit schwerer Sepsis Volumen benötigen, sondern insbesondere um den Zielparameter der zentralvenösen Sauerstoffsättigung (cvSpO2).

Es wurden 6192 Patienten an 56 britischen NHS-Krankenhäusern gescreent und 1260 Patienten eingeschlossen und zu je 630 Patienten in eine EGDT und eine Standard-Therapie Gruppe unterteilt.

Die mittleren Blutlaktatwerte in beiden Gruppen waren 7,0 mmol/l (±3,5, EGDT) und 6,8 mmol/l (±3,2 Standard), Zeichen des schweren Erkrankungsgrades in beiden Gruppen. In beiden Armen machten die Patienten mit einem pulmonalen Fokus (Pneumonie) mit je rund 30% den größten Teil der Patienten aus.

Die Patienten beider Studienarme erhielten eine (Breitspektrum)Antibiose und eine Therapie nach Sepsis-Bundle (inklusive Volumentherapie zur Überwindung des septischen-distributiven Schockes).

Zusätzlich wurde im EGDT-Arm ein ZVK zur kontinuierlichen cvSpO2 gelegt und die Patienten nach folgendem Schema behandelt:


Zielparameter waren ein mittlerer arterieller Druck >65mmHg, <90mmHg, ein ZVD von >8cmH2O und eine cvSpO2 von >70%.

Im Interventionszeitraum der ersten 6 Stunden unterschied sich die Therapie zwischen den zwei Gruppen.

Parameter EGDT Standard
ZVK gelegt 92,1% 50,9%
Median intravenöse Volumengabe (Interquantile) 2000 (1150-3000) 1784 (1075-2775)


1750 (999-2750) 1500 (900-2380)


1000 (500-1000)
31,6% der Patienten
750 (500-1000)
28,8% der Patienten
Vasopressortherapie 53,3% 46,6%
Dobutamin 18,1% 3,8%
Erythrocytentransfusion 8,8% 3,8%

Bildschirmfoto 2015-03-24 um 10.08.28

Die magere Bezeichnung entspricht dem Original-Supplement. Links soll die stündlich infundierte Volumenmenge, rechts (Achtung, falsch “hängende” Bezeichnung) der Anteil der Patienten mit Vasopressortherapie sein.

Und die Ergebnisse?

  • Kein Unterschied in der 90-Tage Sterblichkeit (29,5% / 29,2%)
  • Die Sterblichkeit in der “Standard-Therapie” Gruppe lag mit rund 29% weit unter der aus älteren Studien bekannten Höhe von rund 40%.
  • Die Kosten in beiden Gruppen unterschieden sich nicht signifikant.


Besonders erstaunlich ist: Rund 30% der Patienten beider Gruppen erhielten Kolloide. Spätestens seit dem Cochrane Review von Perel, Roberts und Ker werden Kolloide in der Sepsis nicht mehr eingesetzt und sind von den Herstellern als Zulassung von ihren Produkten aufgrund möglicher Sterblichkeitserhöhungen sowie Nierenfunktionsschäden zurückgezogen worden. Offensichtlich mitten im ProMISe-Studienzeitraum Februar 2011 bis Juli 2014.



Die derzeitige zielgerichtete Sepsis Therapie nach Surviving –Sepsis-Campaign-Bundle macht die Verwendung von ZVK zur kontinuierlichen cvSpO2 Messung unnötig.

Wer Frühe-Zielgerichtete-Therapie als:

  • frühe Antibiose nach Probengewinnung
  • aggressive Volumentherapie, am intravasalen Volumenstatus ausgerichtet, Laktat-kontrolliert
  • Lungenprotektive Beatmung
  • supportive Maßnahmen (Insulin, Selen, Ernährung, Mobilisation)


versteht, der macht alles richtig.


Aus dem geplanten Daten-Pooling und den vordefinierten Sub-Gruppen Analysen werden in den nächsten Monaten sicherlich noch eine Vielzahl von Einblicken in das Wechselspiel aus Sepsis und Volumen gewonnen werden können. Stay tuned.

The Miracle of Life

Hola a tod@s, my dear Friends.

Dra. María Aranda from Palma de Mallorca shares with us today  the following sequence of Monty Python, that invites to casual reflection.

Through humor we can learn many things and analyze our own behavior.
And sometimes technology abducts us and relegates the patient to a second scenario. There are also many machines that make "Beep" in ICUs.

Happy Saturday,

Automatische vs. manuelle Defibrillation

Das Vermeiden von Unterbrechungen während der Reanimation ist ein wichtiger Faktor für das Überleben von Patienten. Vor allem die nicht-vermeidbaren Pausen (Rhythmuskontrolle und Defibrillation) stehen zur Zeit im Fokus der Forschung. Um besonders die Zeit für die Rhythmusanalyse so kurz wie möglich zu halten, verwenden viele Notärzte eher die manuelle Defibrillationsmethode und umgehen so die Analysezeit. Ob dieses Vorgehen wirklich zu einer Minimierung der preschock Pause führt, hat eine aktuelle Studie nun untersucht.

The association between manual mode defibrillation, pre-shock pause duration and appropriate shock delivery when employed by basic life support paramedics during out-of-hospital cardiac arrest
Resuscitation. 2015 Feb 28;90:61-66. PMID: 25737080


Hierzu wertete ein Forschungsteam um Sheldon Cheskes 335 Reanimationen von Patienten mit schockbarem Rhythmus aus. Von den 335 Reanimationen erfolgte bei 155 (46%) die manuelle Defibrillation mit ingesamt 339 Schocks (196 Schocks durch den Notarzt, 143 Schocks durch den Rettungsassistenten). Bei den übrigen 180 Patienten wurde die automatische Defibrillation angewendet. Zielparameter waren die Anzahl der preschock Pausen von weniger als 20 Sekunden und die mittlere Zeit bis zum Auslösen der Defibrillation.

Bezüglich der Unterbrechungen mit einer Zeit von weniger als 20 Sekunden konnte das Forschungsteam keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Methoden nachweisen (Manuell 82,8% vs. Automatisch 84,8%, p=0,65). Die mittlere Zeit bis zur Defibrillation war allerdings bei der automatischen Defibrillation kürzer als bei der manullen (Manuell 17,0 s vs. Automatisch 15,0 s, p=0,05). Bei den unsachgemäßen Defibrillationen zeigten sich allerdings keine Unterschiede (Manuell 1,0% vs. Automatisch 0,7%, p=1,0).

Auch wenn die automatische Methode zu einer leicht kürzeren Unterbrechung führt, erfüllen beide Methoden zu gleichem Maße das Ziel einer preschock Pause von weniger als 20 Sekunden. Wer sich also mit der manuellen Methode nicht sicher fühlt kann mit der automatischen Methode die selben Ergebnisse erziehlen ohne dabei einen Nachteil für den Patienten befürchten zu müssen.

Nicht vergessen: Eine pre-schock Pausen von mehr als 20 Sekunden führt zu einem deutlich schlechteren Outcome (PMID: 24513129). Ziel einer suffizienten Reanimation ist das Minimieren von Unterbrechungen durch vorrausschauendes Planen der Handlungen.