Analyse der Herz-Echokardiographie

Doppler-Spektrum-Analyse

Das diastolische Dopplerspektrum des Blutflusses durch die Atrioventrikularklappen wird aufgezeichnet, indem das Probenvolumen in die Mitte des Blutflusses in der Nähe der Ränder der Klappensegel platziert wird.

Wenn das Probenvolumen zu stark ventrikulär verzerrt ist, zeigt das Spektrum eine Zunahme des frühdiastolischen Zuflusses und eine Abnahme der atrialen Komponente.

Durch genaue Einstellung des Testvolumens erhält man ein Bild des normalen „M-förmigen“ Dopplerspektrums der atrioventrikulären Klappen. Der höhere Anfangspeak charakterisiert den frühdiastolischen Einstrom in die entspannten Ventrikel und wird als E-Welle (von früh ) bezeichnet. Der zweite, kleinere Peak entsteht durch die Kontraktion der Vorhöfe und wird als A-Welle (von atrial ) bezeichnet.

Die Spitzengeschwindigkeiten der E- und A-Wellen werden zur Berechnung des E/A-Verhältnisses verwendet. Dieses Geschwindigkeitsverhältnis ist altersabhängig, ist bei jungen Menschen hoch und nimmt mit zunehmendem Alter ab. Es ist außerdem von Herzfrequenz und Herzzeitvolumen abhängig: Mit steigender Herzfrequenz verkürzt sich die Diastole, und die Vorhofkontraktion spielt eine größere Rolle bei der Ventrikelfüllung. Dies spiegelt sich im Dopplerspektrum durch einen Anstieg der A-Welle wider, was zu einer Abnahme des E/A-Verhältnisses führt. Ist das E/A-Verhältnis bei intakten Klappen abnormal, deutet dies auf eine Störung der diastolischen Ventrikelfunktion hin, beispielsweise eine beeinträchtigte frühdiastolische Relaxation oder eine verminderte ventrikuläre Compliance.

Linksventrikulärer Ausflusstrakt und Aorta

Der Blutfluss durch den LVOT und die Aortenklappe lässt sich am besten in der apikalen lateralen Kammerebene darstellen. Der Schallkopf sollte so positioniert werden, dass der Strahl möglichst parallel zum Fluss in den LVOT gerichtet ist. Nach der Aufnahme von B-Bild-Bildern wird der Farbmodus aktiviert, um Informationen über den Blutfluss zu liefern. Während der Systole ist normalerweise ein laminarer Blutfluss vom Schallkopf in den LVOT und durch die Aortenklappe sichtbar. Hohe Blutgeschwindigkeiten können zu Unschärfe führen, wenn die Frequenzverschiebung die Nyquist-Grenze überschreitet.

Um das Dopplerspektrum aufzuzeichnen, platzieren Sie das Probenvolumen in der Aorta direkt hinter der Klappe. Ein normales Spektrum der Aorta zeigt einen laminaren systolischen Blutfluss in der Aorta mit einem starken Anstieg und Abfall der Geschwindigkeit. In der Diastole sollte weder im Farbbild noch im Dopplerspektrum ein regurgitierender Blutfluss durch die Klappe erkennbar sein.

Das Zeitintegral der Geschwindigkeit ist das Integral der Spektralkurve oder der Fläche unter der Spektralkurve. Es wird durch planimetrische Analyse bestimmt. S steht für den durchbluteten Querschnitt der Aorta und wird durch Messung des Aortendurchmessers mit der Formel für die Kreisfläche bestimmt. Da der Radius quadriert wird, kann selbst ein kleiner Messfehler zu einem großen Fehler im Ergebnis führen.

Rechtsventrikulärer Ausflusstrakt und Lungenarterie

Der LVOT-Fluss wird durch Untersuchung des Truncus pulmonalis in der parasternalen Kurzachsenebene auf Höhe der Aortenwurzel beurteilt. Wie bei der Aorta erfolgt die Orientierung im Farbmodus, und das Doppler-Probevolumen wird auf das Flusszentrum, direkt hinter der offenen Klappe, eingestellt. Das Spektrum ähnelt dem der Aorta, die Spitzengeschwindigkeiten sind jedoch niedriger.

Analyse der Wandbewegungsanomalie

Die automatische segmentale Bewegungsanalyse (ASMA) ist eine relativ neue Technik. Anomalien der Herzkontraktion werden automatisch erkannt und ihrer Position an der Herzwand zugeordnet. Mithilfe eines im System integrierten hochauflösenden Digitalkonverters werden die Endokardkonturen während des Herzzyklus alle 40 ms aufgezeichnet und in Echtzeit farbkodiert auf dem Display dargestellt. Diese Farbdarstellung der segmentalen Wandkontraktionen bleibt während des gesamten Herzzyklus auf dem Monitor sichtbar und wird zu Beginn eines neuen Zyklus aktualisiert.

Klappenerkrankungen

Aortenstenose

Die Klappe ist verdickt, deutlich echoreich und in ihrer Beweglichkeit stark eingeschränkt. Das systolische Bild zeigt einen turbulenten Blutfluss in der aufsteigenden Aorta distal der Aortenklappe. Gleichzeitig besteht eine leichte Mitralklappeninsuffizienz, erkennbar an einem kleinen Farbstrahl unterhalb der geschlossenen Mitralklappe. Das diastolische Bild zeigt zusätzlich einen Regurgitationsfluss (15 Sek.) im LVOT als Zeichen einer Aorteninsuffizienz. Die Patientin ist eine ältere Frau mit schwerer degenerativer Aortenstenose. Der Doppler-Druckgradient beträgt 65 mmHg.

Klappenprothese

Die metallische Prothese ist durch ein hyperechoisches Signal gekennzeichnet und erzeugt ein Nachhallartefakt im darunterliegenden Vorhof sowie akustische Schatten. Links und rechts der schräg stehenden Klappenscheibe ist ein beschleunigter Blutfluss vom Vorhof in die Herzkammer erkennbar.

Gewebedoppler-Ultraschall

Der Gewebedoppler ist eine neue Technik, die die Beurteilung der Herzwandbewegung ermöglicht. Die Gewebebewegung wird blau farblich markiert, wenn sie sich vom Schallkopf weg bewegt, und rot, wenn sie sich ihm nähert. Dies wird durch verschiedene Filter erreicht. Dies ermöglicht eine bessere Erkennung abnormaler Wandbewegungen, beispielsweise bei koronarer Herzkrankheit, wenn Stresseffekte wie körperliche Anstrengung oder die Gabe von Dobutamin zu einer Verringerung des Blutflusses in der betroffenen Arterie und in der Folge zu einer regionalen Myokardfunktionsstörung führen. Lokale Wandkontraktionen können in Ruhe und während Belastungstests verglichen werden, während gleichzeitig der Herzzyklus in verschiedenen Stadien der Stressechokardiographie (z. B. bei unterschiedlichen Dobutamininfusionsraten) beurteilt wird.

Der Gewebedoppler kann auch zur Analyse der longitudinalen myokardialen Kontraktionsfunktion eingesetzt werden. Er ist ein sensitiver Marker für eine frühe Myokardfunktionsstörung. Eine longitudinale Verkürzung lässt sich am besten in der apikalen Vierkammerebene erkennen, wobei sich das Probenvolumen in den freien Wänden des rechten und linken Ventrikels sowie im interventrikulären Septum befindet.

Kritische Bewertung

Das Interesse an der Echokardiographie beruht auf der Nicht-Invasivität der Methode, ihrer Möglichkeit, sie jederzeit durchzuführen und beliebig oft zu wiederholen. Die Echokardiographie liefert heute umfassende Informationen über die Anatomie und Funktion des Herzens. Sie kann ambulant, in Notfallsituationen und sogar im Operationssaal eingesetzt werden. Dieser Anwendungsbereich wird lediglich dadurch eingeschränkt, dass die Echokardiographie aufgrund eines schlechten akustischen Fensters, Übergewichts oder eines Lungenemphysems nicht bei allen Patienten durchgeführt werden kann. Durch den Einsatz neuer Techniken wie der Harmonic Imaging kann die Bildqualität deutlich verbessert werden. Auch die Visualisierung der Herzwände wird durch den Einsatz von Ultraschallkontrastmitteln verbessert.

Nicht alle Herzstrukturen (z. B. Koronararterien und periphere Äste der Lungenarterien) können durch die Echokardiographie ausreichend beurteilt werden. Für diese Gefäße sind andere Techniken wie Angiographie, CT oder MRT erforderlich. Andererseits kann die Echokardiographie zusätzliche funktionelle Informationen bei der komplexen Diagnostik von Herzerkrankungen mit anderen Techniken liefern.

Aktuelle Fortschritte in der Echokardiographie.

Zur Beurteilung von Herzstrukturen steht nun die dreidimensionale Verarbeitung echokardiographischer Bilder in Echtzeit zur Verfügung.

Mittels Echokardiographie im Power-Doppler-Modus lässt sich der Blutfluss in den Koronararterien beurteilen, und zwar nicht nur in den proximalen Anteilen der linken und rechten Koronararterien.

Die Farbauswertung der Wandkontraktionen erleichtert die Erkennung des Bereichs mit abnormaler Funktion. Die Dehnbarkeit kann unabhängig von Herzkontraktionen bestimmt werden. In diesem Fall können Anzeichen einer Myokarddeformation in Form einer systolischen Verkürzung und diastolischen Verlängerung erkannt werden. Diese Daten ermöglichen die Beurteilung der allgemeinen und regionalen Funktionen des Myokards.

Es werden weitere Verbesserungen des Potenzials der Echokardiographie zur nichtinvasiven Beurteilung der Herzmorphologie und -funktion erwartet.

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