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Fachwissen: Topthema
Echokardiografie
Eine Einführung in die transthorakale, transösophageale und 3D-Echokardiografie Joachim Erb* • Chirojit Mukherjee* • Fabian Knebel • Jörg Ender
Die Echokardiografie erlaubt die Einschätzung der kardialen Anatomie und Funktion. Eine fallspezifisch angepasste Herangehensweise an die echokardiografische Untersuchung ist besonders bei hämodynamisch instabilen Patienten essenziell. Standard-Schnitt ebenen erlauben eine vollständige Untersuchung und reduzieren die Wahrscheinlichkeit, etwas zu übersehen. Die transthorakale Echokardiografie (TTE) sollte in der Notfall- und Intensivmedizin die erste Wahl sein. Die transösophageale Echokardiografie (TEE) ist Standard im operativen Bereich. Die 3D-Echokardiografie dagegen ist in spezifischen Situationen sehr wertvoll. Der folgende Artikel bietet eine Einführung in die verschiedenen Echokardiografie-Techniken.
Indikationen in der perioperativen Medizin und Intensivtherapie Nutzen Die Echokardiografie ist eine ausgezeichnete Möglichkeit, die kardiale Füllung, myokardiale Kontraktilität und Funktion der Herzklappen zu untersuchen. Zusätzlich kann das Herzzeitvolumen bestimmt werden. Dopplerechokardiografisch lassen sich Blutflussgeschwindigkeiten messen, was die Berechnung valvulärer Druckgradienten möglich macht. Die Zusammenschau aller Befunde erlaubt die differenzierte Beurteilung des kardiozirkulatorischen Status eines Patienten und hilft, eine physiologische, zielorientierte Therapie zu implementieren.
* Joachim Erb und Chirojit Mukherjee haben zu gleichen Teilen zum Manuskript beigetragen.
Methode der Wahl Perioperativ – v. a. in der Kardiochirurgie – ist die transösophageale Echokardiografie (TEE) die Methode der Wahl. Aufgrund eingeschränkter transthorakaler Schallqualität kann auch bei beatmeten (Intensiv-)Patienten eine TEE notwendig sein. Hierbei ist die Indikationsstellung (siehe unten) zu überprüfen. Letztendlich sollte jedoch der transthorakalen, nicht invasiven Echokardiografie (TTE) der Vorzug gegeben werden. Zur Beantwortung wichtiger Differenzialdiagnosen, wie z. B. Hypovolämie vs. kardiales Pumpversagen, ist die Schallqualität meistens ausreichend.
Allgemeine Indikationen Allgemeine Indikationen für die Echokardiografie sind: ▶▶ Beurteilung kardialer Anatomie und Dimen sionen ▶▶ Beurteilung der systolischen (global und regional) sowie diastolischen Funktion ▶▶ Beurteilung der Klappenfunktion ▶▶ Diagnostik bzw. Ausschluss von Perikard- und Pleuraerguss Es ist jederzeit eine vollständige Untersuchung des Herzens und der großen Gefäße anzustreben. Obwohl die Reihenfolge der aufgesuchten echokardiografischen Schnittebenen während der Untersuchung nicht maßgebend ist, unterstützt ein sinnvoller, routinierter Untersuchungsgang die vollständige Befunderhebung und verkürzt die Untersuchungsdauer [1–5].
Transthorakale Echokardiografie (TTE) Indikationen
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Vorteile der TTE Die TTE ist die zentrale bild gebende Modalität in der kardiovaskulären Notfall- und Intensivmedizin. Sie ist mobil, flexibel einsetzbar, preiswert und schnell durchführbar und bei Patienten mit Kontraindikationen gegen andere bildgebende Modalitäten (Niereninsuffizienz, implantierte Devices, Rhythmusstörungen) die erste Wahl.
Indikationen Bei allen Patienten, die sich mit Dyspnoe, Hypotension, thorakalen Schmerzen und Synkopen präsentieren, sollte rasch eine TTE angestrebt werden [6]. ▶▶So ist beispielsweise beim akuten Koronarsyndrom und bei V. a. Hoch-Risiko-Lungenembolie eine TTE eine Klasse-1-Indikation, da sie Aussagen über regionale Kinetikstörungen, LVFunktion (LV = linker Ventrikel), Rechtsherzbelastung und die Hämodynamik des Patienten machen kann.
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Perioperative Indikationen für die TTE finden sich bei unklarer hämodynamischer Instabilität, intraoperativ (soweit es die Lagerung erlaubt) sowie präoperativ bei Progredienzzeichen einer Herzinsuffizienz [7] und erwarteter oder mög licher linksventrikulärer Dysfunktion bei erhöhtem Operationsrisiko [8].
Schnittebenen
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Ein sinnvoller, routinierter Untersuchungsgang unterstützt die vollständige Befunderhebung und verkürzt die Untersuchungsdauer, wie periope rative spezialisierte Untersuchungsprotokolle zeigen konnten (z. B. FATE: Focus Assessed Trans thoracic Echo) [9]. Es ist jederzeit eine vollstän dige Untersuchung des Herzens anzustreben. Dazu sind folgende Schnittebenen notwendig (q Tab. 1):
Parasternales Schallfenster: Lange Achse (q Abb. 1a / Video 1; alle Videos sind online zu finden) In der parasternalen langen Achse (PLAX) sind der linke Ventrikel, der linke Vorhof, die Aortenklappe und Aorta ascendens sowie (angeschnitten) der rechte Ventrikel sichtbar. Kriterien für eine korrekte Anlotung sind: ▶▶Aortenwurzel und anteroseptales Myokard auf einer Höhe ▶▶ Mitral- und Aortenklappen-Öffnung sind sichtbar ▶▶ keine Papillarmuskeln angeschnitten Die Eindringtiefe sollte so eingestellt werden, dass das posteriore Perikard sicher zu sehen und ein Perikarderguss dort auszuschließen ist. Mit M-Mode können ca. 1 cm ventrikelwärts der geöffneten Mitralklappe die Dimensionen des LV bestimmt und mittels Farb-Doppler der Verdacht auf ein Klappenvitium gestellt werden. Im ZoomModus ist der linksventrikuläre Ausflusstrakt (LVOT) messbar, der für die Bestimmung des Herzzeitvolumens (HZV) und des Schlagvolumens (SV) notwendig ist. Kurze Achse (mittpapillär, Aortenklappe) (q Abb. 1b / Video 2) Durch eine Drehung des Schallkopfs um 90 ° gelangt der Untersucher in die parasternale kurze Achse (PSAX): Es sollte eine Dokumentation auf Höhe des Apex, der Papillarmuskeln, der Mitralklappe und der Aortenklappe sowie des rechtsventrikulären Ausflusstrakts erfolgen. Die Pulmonalklappe sowie der Truncus pulmonalis sind in der TTE nur in dieser Ebene reproduzierbar einsehbar. Mittels Pulsed-Wave-Doppler (PW-Doppler) und Continuous-Wave-Doppler (CW-Doppler) können der systolische und mittlere Pulmonalarteriendruck abgeschätzt werden [10].
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Apikales Schallfenster: 3-Kammerblick (q Abb. 2a / Video 3) Es empfiehlt sich, mit dem 3-Kammerblick zu beginnen. Hier muss der Apex unter dem Schallkopf liegen und die Aortenklappe sowie die Mitralklappe müssen zu sehen sein. Im 3-Kammerblick (Beurteilung der anteroseptalen und inferolateralen Myokardsegmente) kann die Quantifizierung von Aorten- und Mitralklappenvitien vorgenommen werden. 4-Kammerblick (q Abb. 2b / Video 4) Im apikalen 4-Kammerblick (Beurteilung der septalen und lateralen Segmente des LV) können Mitralklappenvitien quantifiziert werden. Der trans mitrale Einstrom sowie die Gewebegeschwindigkeiten im basalen Septum und der Lateralwand werden so abgeleitet. Hier werden die Volumina für die biplane LVEF und für die biplane linksatriale Volumetrie gemessen. In einem modifizierten 4-Kammerblick mit einem Fokus auf das rechte Herz kann im M-Mode der TAPSE (Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion) abgeleitet werden [10], ein wichtiger Parameter bei der Diagnostik der Rechtsherzbelastung.
Tab. 1 Die wichtigsten Fragestellungen in der Intensiv- und Notfallmedizin und die zur Beantwortung nutzbaren komplementären Schnittebenen in der TTE und TEE. LA = linker Vorhof; LAX = lange Achse; LV = linker Ventrikel; MÖ = mittösophageal; P = parasternal; RA = rechter Vorhof; RV = rechter Ventrikel, SAX = kurze Achse; TG = transgastral.
Schnittebenen in der TTE / TEE Fragestellung
Schnittebene TTE
Schnittebene TEE
LV: Größe, Füllung, globale und regionale Pumpfunktion
apikaler 4-Kammerblick apikaler 2-Kammerblick subkostal orientierend
MÖ 4-Kammerblick MÖ 2-Kammerblick TG 2-Kammerblick
LV: Wanddicke, globale und regionale Pumpfunktion
PSAX
TG mittpapillär
RV: Füllung, Größe, Funktion
apikaler 4-Kammerblick PSAX subkostal orientierend
MÖ 4-Kammerblick MÖ RV Einfluss-AusflussTrakt-Blick
LA und RA: Größe
apikaler 4-Kammerblick subkostal orientierend
MÖ 4-Kammerblick
Mitralklappe: Anatomie und Funktion
apikaler 2-Kammerblick apikaler 3-Kammerblick apikaler 4-Kammerblick
MÖ 4-Kammerblick MÖ 2-Kammerblick MÖ LAX TG 2-Kammerblick
Aortenklappe: Anatomie und Funktion
PSAX auf Aortenklappenebene PLAX apikaler 3-Kammerblick
MÖ AK kurze Achse MÖ LAX TGLAX
Trikuspidalklappe: Anatomie und Funktion
apikaler 4 Kammerblick
MÖ 4 Kammer MÖ RV Einfluss-AusflussTrakt
Pulmonalklappe: Anatomie und Funktion
PSAX auf Pulmonal klappenebene
MÖ RV Einfluss-AusflussTrakt-Blick
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TTE parasternale lange (a) und kurze Achse (b) a
b RV
RV
LV
Ao
LV
2-Kammerblick (q Abb. 2c / Video 5) Der 2-Kammerblick wird für die Beurteilung der anterioren und inferioren Myokardsegmente sowie für die Volumetrie des linken Vorhofs eingesetzt. Hier erfolgt nach der LV-Volumetrie die biplane Bestimmung der LVEF nach Simpson. Subkostales Schallfenster (q Abb. 3 / Video 6) Im subkostalen 4-Kammerblick kann die globale LV- und RV-Funktion und -Dimension abgeschätzt werden. Die Beurteilung der atemabhängigen Durchmesservariation der V. cava inferior erlaubt, den Volumenstatus (ZVD) des Patienten nicht-invasiv abzuschätzen.
Transösophageale Echokardiografie Indikationen
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Allgemeine Indikationen Allgemeine Indika tionen für eine TEE sind die Beurteilung der Anatomie und Funktion der Herzhöhlen und großen Gefäße, wenn ▶▶TTE nicht mit ausreichender Qualität zu erzielen ist und / oder ▶▶TEE in der Aussagekraft überlegen ist (V. a. kardiale Thromboemboliequelle, Endokarditis, Aortenaneurysma, Aortendissektion, Aortenruptur).
Abb. 2 LV = linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; LA = linker Vorhof; RA = rechter Vorhof; Ao = Aorta ascendens.
Bildnachweis: Fabian Knebel
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Spezielle Indikationen Spezielle Indikationen für eine perioperative TEE bei herzchirurgischen Eingriffen sind: ▶▶alle Eingriffe am offenen Herzen ▶▶ koronare Bypassoperationen mit erhöhtem Risikoprofil ▶▶unklare hämodynamische Instabilität sowie Nichtansprechen der bisherigen Therapie ▶▶Operationen an der thorakalen Aorta ▶▶ kardiochirurgische Operationen kongenitaler Vitien ▶▶ Entfernung von intrakardialen, perikardialen und mediastinalen Tumoren ▶▶ Eingriffe am Perikard ▶▶ katheterbasierte intrakardiale Herzklappenoperationen (z. B. TAVI, MitraClip®) Spezielle Indikationen bei nicht kardiochirurgischem Eingriff sind: ▶▶unklare hämodynamische Instabilität sowie Nichtansprechen der bisherigen Therapie ▶▶ hohes Risiko myokardialer Ischämie bzw. intraoperativer hämodynamischer Instabilität ▶▶ Detektion von Luftembolien in der Neuro chirurgie ▶▶Thoraxtraumata mit V. a. kardiales Trauma
TTE apikaler 3-Kammerblick (a), 4-Kammerblick (b) und 2-Kammerblick (c) a
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Abb. 1 LV = linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; LA = linker Vorhof; Ao = Aorta ascendens.
Bildnachweis: Fabian Knebel
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Bildnachweis: Fabian Knebel
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I TTE subkostaler Blick
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Absolute Kontraindikationen sind Veränderungen des Oropharynx, des Ösophagus und des Magens, die mit einem deutlich erhöhten Perforationsrisiko einhergehen.
Dies sind Tumoren, Strikturen sowie wandschwächende Veränderungen wie Divertikel. Außerdem zählen dazu akute und perakute (Operations-) Traumata im Bereich von Oropharynx, Ösophagus und Magen.
Relative Kontraindikationen Relative Kontraindikationen sind entzündliche, das Blutungs risiko erhöhende Veränderungen wie Ösophagitis, Gastritis, Ösophagusvarizen und vorangegangene Operationen des oberen Verdauungstrakts. Aufgrund der Semi-Invasivität der TEE ist jedoch immer eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Analyse zu erstellen.
Transösophageale Untersuchung, Standardeinstellungen (q Tab.1)
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Bildnachweis: Fabian Knebel
Absolute Kontraindikationen
RV RA
LV
LA
gestellt werden. Beim linken Ventrikel zeigten sich in diesem Schnitt septales und laterales Myokard, beim rechten Ventrikel die freie Wand. Die Kontraktilität des Myokards kann beurteilt und die globale und regionale Pumpfunktion eingeschätzt sowie Gewebegeschwindigkeiten gemessen werden. Messungen der Ventrikelvolumina in diesem Schnitt erlauben die Kalkulation der Ejektionsfraktion. Mitral- und Trikuspidalklappe können nach Morphologie und mittels Doppler nach Funktion beurteilt und Stenosen oder Insuffizienzen erkannt werden. Bewegung und Posi tion der Septen sowie Dopplersignale erlauben Rückschlüsse auf Druckverhältnisse und Shunts zwischen linkem und rechtem Vorhof respektive Ventrikel.
Mittösophageale Schnittebenen Wird die TEE-Sonde auf eine Tiefe von 30–35 cm ab Zahnreihe in den Ösophagus eingeführt, kommt sie in der sog. mittleren transösophagealen Position hinter dem linken Vorhof zu liegen. Alle von hier aus einstellbaren Schnittebenen werden als mitt ösophageale Schnittebenen bezeichnet und sind dadurch charakterisiert, dass der linke Vorhof als Schallfenster genutzt wird und auf allen Schnitt ebenen sichtbar ist.
2-Kammerblick (q Abb. 4b / Video 8) Der mittösophageale 2-Kammerblick zeigt den linken Vorhof mit dem Herzohr, die Mitralklappe und den linken Ventrikel mit anteriorem und inferiorem Myokard. Linksventrikuläre Pumpfunktion und Mitralklappenfunktion werden wie im 4-Kammerblick beurteilt.
4-Kammer-Blick (q Abb. 4a / Video 7) Im 4-Kammerblick können beide Vorhöfe und Ventrikel mit den entsprechenden Septen und AV-Klappen dar-
Längsachsenblick (q Abb. 4c/Video 9) Der mittösophageale Längsachsenschnitt zeigt die Mitralklappe, den linken Ventrikel, den linksventrikuläAbb. 4 LV = linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; LA = linker Vorhof; RA= rechter Vorhof; Ao = Aorta ascendens.
Bildnachweis: Joachim Erb
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Bildnachweis: Joachim Erb
TEE mittösophagealer 4-Kammerblick (a), 2-Kammerblick (b) und Längsachsenblick (c) b
Abb. 3 LA = linker Vorhof; LV = linker Ventrikel; RA = linker Vorhof; RV = rechter Ventrikel.
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Kontraindikationen
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Abb. 5 NCC = nonkoronare Tasche; LCC = linkskoronare Tasche; RCC: = rechtskoronare Tasche.
TEE Aortenklappen-Querschnitt Bildnachweis: Joachim Erb
Schnittebene zur Beurteilung der rechtsventrikulären Füllung und Pumpfunktion sowie der Trikuspidal- und Pulmonalklappe. Besteht eine Trikuspidalinsuffizienz, erlaubt der CW-Doppler die Abschätzung des systolischen Pulmonal arteriendrucks (sPAP).
ren Ausflusstrakt, die Aortenklappe und die Aorta scendens. Er ist daher besonders wichtig bei a Erkrankungen, die den Blutfluss vom linken Vorhof in den linken Ventrikel und vom linkem Ventrikel bis in die Aorta ascendens betreffen. Die gleichzeitige Darstellung von linkem Vorhof und Ventrikel mit anteroseptalem und inferolateralem Myokard und der Mitralklappe erlaubt die Beurteilung des Zusammenspiels zwischen Pumpfunktion und Klappenfunktion des linken Ventrikels. Mit Doppler können Insuffizienzen oder Stenosen der Aorten- oder Mitralklappe erkannt werden.
Aortenklappen-Querschnitt (q Abb. 5 / Video 10) Im Querschnitt durch die Aortenklappe zeigen sich die 3 Klappensegel symmetrisch in Form eines „Mercedes-Sterns“. Die Klappenstruktur (zart, verdickt, verkalkt, prolabierend, endokarditisch verändert) und die Öffnungsfläche können so beurteilt und planimetrisch gemessen werden. Zudem lassen sich Aorteninsuffizienzen mittels Farb-Doppler lokalisieren. In einem modifizierten Aortenklappen-Querschnitt ist auch der Blutfluss in die Koronarostien darstellbar. Rechtsventrikulärer Einfluss-Ausfluss-Trakt-Blick (q Abb. 6 / Video 11) Der rechtsventrikuläre Einfluss-Ausfluss-Trakt-Blick ist eine wichtige Abb. 6 (links) RVOT = rechtsventrikulärer Ausflusstrakt; AK = Aortenklappe; LA = linker Vorhof; PA = Pulmonalarterie; RA = rechter Vorhof; RV = rechter Ventrikel; LA = linker Vorhof.
Transgastrale Schnittebenen Wird die TEESonde auf ca. 40–45 cm ab Zahnreihe in den Ösophagus eingeführt und anteflektiert, kommt sie in der tiefösophagealen bzw. gastralen Position hinter dem linken Ventrikel zu liegen. Alle von hier aus einstellbaren Schnittebenen werden als transgastrale (TG) Schnittebenen bezeichnet. Transgastraler mittpapillärer Querschnitt (q Abb. 8a / Video 13) Hierzu wird die Sonde so positioniert, dass beide Papillarmuskeln abgebildet werden und der Querschnitt des linken Ven trikels symmetrisch kreisförmig erscheint. Diese Schnittebene gibt einen simultanen Überblick über alle linksventrikulären Wandregionen auf mittpapillärer Ebene und eignet sich dadurch sehr gut, Wandbewegungsstörungen in verschiedenen Koronarversorgungsregionen zu erkennen sowie Volumenstatus und Kontraktilität schnell abzuschätzen. Sie bietet sich zur schnellen hämodynamischen Evaluation eines instabilen Patienten an (DD: Hypovolämie vs. kardiales globales Pumpversagen vs. myokardiale Ischämie mit regionalen Wandbewegungsstörungen). Wird die Sonde etwas tiefer geschoben, werden die apikalen Myokardregionen erkennbar; ein Rückzug der Sonde in Richtung Klappenebene zeigt die basalen Myokardregionen und die Mitralklappe im Querschnitt. Ebenfalls beurteilen lassen sich im
TEE bicavaler Blick
TEE RVOT
Abb. 7 (rechts) RA = rechter Vorhof; VCI = Vena cava inferior; VCS = Vena cava superior.
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Bicavaler Blick (q Abb. 7 / Video 12) Der bikavale Blick zeigt die Einmündung der großen Hohlvenen in den rechten Vorhof. Er bietet einen sehr guten Blick auf das interatriale Septum sowie auf den rechten Vorhof und erlaubt bei Trikuspidal insuffizienz eine Messung des systolischen Pulmonalarteriendrucks.
Bildnachweis Joachim Erb
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transgastralen Querschnitt Füllung und Funktion des rechten Ventrikels, der sich dem linken Ven trikel sichelförmig angelagert darstellt.
Transgastraler 2-Kammerblick (q Abb. 8b / Video 14) Diese Schnittebene zeigt die inferiore und anteriore Ventrikelwand von der Mitral klappe bis zum Apex sowie beide Papillarmuskeln mit deren Sehnenfäden bis zur Insertion an den Mitralsegeln. Sie ist insbesondere zur Dia gnostik des subvalvulären Mitralklappenapparats sowie von differenzierten Wandbewegungsstörungen hilfreich. Transgastraler Längsachsen-Blick (q Abb. 8c / Video 15) Am unteren rechten Bildrand werden in diesem Schnitt der LVOT, die Aortenklappe sowie Teile der Aorta ascendens derart angelotet, dass die Richtung des Schallstrahls und die Richtung des Blutstroms in LVOT und über die Aortenklappe annähernd parallel verlaufen. ▶▶ Dementsprechend lassen sich hier Flussgeschwindigkeiten mit hoher Genauigkeit messen, aus denen Druckgradienten über die Aortenklappe mittels der (vereinfachten) BernoulliGleichung bestimmt werden können. Dies dient zur Beurteilung von Stenosen der Aortenklappe oder des LVOT. Außerdem erlauben weiterführende Berechnungen die Bestimmung des SV aus dem Flussprofil über Aortenklappe oder LVOT. Aorta descendens im Quer- und Längsschnitt (q Abb. 9 / Video 16) Die Aorta descendens kann mittels Einführen oder Rückziehen der Sonde im Ösophagus vom Aortenbogen bis ca. auf Höhe des Truncus coelicacus im Querschnitt und / oder Längsschnitt dargestellt werden. Die Beurteilung atheromatöser Veränderungen der Aorta sowie die Detektion eines diastolischen Rückstromes im Rahmen einer moderaten bis hochgradigen Aorteninsuffizienz sind so möglich.
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3D-Echokardiografie Neueste Entwicklung Die neueste Entwicklung in der Ultraschalltechnologie ist die Echtzeit-3DEchokardiografie. Mithilfe von Matrixschallköpfen mit ca. 3000 piezoelektrischen Elementen und spezieller Software ist es möglich, Herzstrukturen in Echtzeit 3-dimensional abzubilden. ▶▶Generell kann festgestellt werden, dass für die 3-D-Echokardiografie die gleichen physikalischen Gesetze gelten wie für die 2D-Technologie. Dementsprechend ist eine gute 2-dimensionale Darstellung eine Grundvoraussetzung für eine gute 3D-Darstellung. Es gibt 4 verschiedene Arten der Darstellung, deren Bezeichnung auf den Empfehlungen der European Association of Echocardiography (EAE) und der American Society of Echocardiography (ASE) [11] beruht:
Abb. 8 LV = linker Ventrikel; LA = linker Vorhof; PPM = posteriorer Papillarmuskel; APM = anteriorer Papillarmuskel; MK = Mitralklappe; Ao = Aorta ascendens.
Simultane multiplane Darstellung Es handelt sich um 2 simultan präsentierte 2D-Schnittbilder, wobei das rechte Bild in der Regel den orthogonalen Schnitt des linken Bildes zeigt. Es ist aber auch jede andere Schnittebene von 0–180° möglich. Abb. 9
TEE Aorta descendens Querschnitt (a) und Längsschnitt (b) a
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TEE transgastraler Querschnitt (a), 2-Kammerblick (b) und Längsachsenblick (c)
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Zusätzlich kann Farb-Doppler angewendet werden (q Video 17 und 18).
Klinische Anwendung
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Darstellung der linken Herzhöhlen Im Vergleich zur Magnetresonanztomografie werden die Volumina bei der 3D-Darstellung des linken Ventrikels seltener unterschätzt als bei der 2DDarstellung [12]. Im Vergleich zur 2D-Darstellung kann der häufigste Fehler – das sog. „foreshortening“ – offline korrigiert werden. Eine aktuelle Vergleichsstudie zwischen intraoperativer 2D- und Echtzeit-3D – breiter Sektor oder „Zoom“ Eine Echtzeitdarstellung, die eine komplette 3D- 3D-TEE belegte jedoch keinen signifikanten Unterschied bei der Beurteilung der linksventrikuDarstellung einer vordefinierten „region of intelären Funktion [13]. rest“ ermöglicht, allerdings auf Kosten der zeit lichen und räumlichen Auflösung ( q Video 20). Darstellung der rechten Herzhöhlen Da sich der rechte Ventrikel aufgrund seiner besonderen Komplettvolumen Das Komplettvolumen ist in Anatomie einer genauen 2D-Quantifizierung entder Regel eine EKG-getriggerte 3D-Darstellung zieht, wird die 3D-Echokardiografie wegen grödes zugrundeliegenden 2D-Schnittbildes ßerer Genauigkeit zur Bestimmung der Ejektions(q Video 21). Prinzipiell ist in den neueren Softfraktion und Quantifizierung der rechtsventrikuwareversionen auch ein Komplettvolumen aus lären Volumina empfohlen [10, 14]. einem Herzschlag möglich. Mit der EKG-Triggerung von mehreren Herzschlägen lässt sich aber eine deutlich bessere räumliche und zeitliche Beurteilung der Herzklappen Unbestritten Auflösung erreichen. Dies wird jedoch erkauft liegt der Vorteil der 3D-Echokardiografie in der durch die Möglichkeit sog. „Stitch“-Artefakte bei besseren Darstellung der Anatomie der HerzklapArrhythmien bzw. Beatmungsinterferenzen. Diepen, insbesondere der Mitralklappe (q Abb. 10 / ser Modus ermöglicht die Anwendung des Farrb- Video 22). Während mittels 2D-Echokardio Dopplers in allen Softwareversionen. grafie immer eine mentale 3D-Rekonstruktion erfolgen muss, entfällt dies bei der 3D-Echo Anmerkung Bei den neuesten Softwareversio- kardiografie [15]. Mittels 3D-Echokardiografie lässt sich eine gute Übereinstimmung mit der nen sind die Grenzen der Modi 2–4 fließend, dies zu erklären würde aber den Rahmen dieser Über- chirurgischen Inspektion bei der Ätiologie und Pathologie von Mitralklappenerkrankungen belesicht sprengen. gen [16–18]. Bei kathetergestützten Aorten klappenimplantationen korreliert die Bestimmung des Aortenklappenannulus und der Abb. 10 3D großer Sektor der Mitralklappe mit P2-Prolaps und abgerissenen Sehnenfäden. A bstand der Koronararterien zum nativen LAA = linkes Vorhofohr; ALC = anterolaterale Commissur; PMC = posteromediale Kommissur; Aortenklappenannulus sehr gut mit Messungen Chord = abgerissener Sehnenfaden; A1, A2, A3, P1, P2, P3 = Nomenklatur der Mitralsegel nach Carpentier. im Multislice-CT [19–21]. Mitraklappe in 3D
Aortenklappe
Katheterbasierte Interventionen Bei katheterbasierten Interventionen wie perkutaner Aortenklappenimplantation, Verschluss eines Atriumseptumdefekts und perkutaner Mitralklappen rekonstruktion erleichtert die 3D-Echokardio grafie die Navigation [19, 22–25].
Chord A3 PMC
A1 LAA
P3
ALC P1
P2-Prolaps
Die 3D-Echokardiografie gestattet erstmals die „anatomische“ Darstellung kardialer Strukturen und deren Beziehungen. Gerade im perioperativen Einsatz ermöglicht die Aufnahme eines „full volume“-Datensatzes die Offline-Analyse fast aller Parameter zur Beurteilung der Herzhöhlen und Herzklappen [26]. Eine Simulation von Interven tionen sowie die bildgestützte Eingriffsplanung auch in Kombination mit anderen Bildgebungs verfahren werden in Zukunft an Bedeutung gewinnen [27–29].
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Echtzeit-3D – kleiner Sektor Dies ist eine Echtzeitdarstellung mit einem 300 × 600 pyramidalen Volumen (q Video 19). Sie erlaubt zwar nicht die vollständige Darstellung einer Klappe, dafür ist die zeitliche und räumliche Auflösung sehr gut.
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Fragestellung
TTE
TEE
3D-Echo (TTE + TEE)
LV-Volumetrie
biplan schnell und nicht-invasiv möglich
biplan möglich
gut möglich, triplanarer Modus ergänzend
LVEF
Goldstandard
visuell gut abschätzbar, quantitativ möglich
mit geringerer Variabilität möglich
Perikarderguss
schnell und sicher diagnostizierbar
sehr gut beurteilbar, postoperativ vorteilhaft
kein wesentlicher Zusatznutzen
diastolische Funktion
Standard
Standardparameter gut ableitbar
kein wesentlicher Zusatznutzen
Vorhofseptum
eingeschränkt beurteilbar (nur subkostal und im 4-Kammerblick)
Goldstandard der anatomischen und funktionellen Beurteilung
3D-Aufsicht möglich, gute Beurteilung der Anatomie
MitralklappenAnatomie
anatomische und funktionelle Beurteilung
gute anatomische und funktionelle Beurteilbarkeit (valvulärer und subvalvulärer Apparat)
sehr gute Beurteilung der Anatomie und Funktion, Guidance von Prozeduren (z. B. MitraClip®)
Aortenklappe
funktionelle Beurteilung, eingeschränkt Anatomie beurteilbar
Anatomie und Funktion gut beurteilbar
anatomische Darstellung von LVOT, Klappenring, Bulbus und Aorta ascendens sehr gut
KlappenEndokarditis
Beurteilung der funktionellen Beinträchtigung der Klappen
Beurteilung der Vegetationen und Funktion
kein Zusatznutzen (geringere zeitliche und räumliche Auflösung)
rechtes Herz
RV-Funktion und Hämodynamik
gute anatomische Beurteilung, RV-Funktion limitiert
Erstmals RV EF mit spezieller oftware möglich S
linkes Vorhofohr
nicht sicher beurteilbar
sicherer Ausschluss von Thromben, Flussgeschwindigkeiten messbar
gute Darstellung für Vermessung und Guidance bei Verschluss
Dokumentation der Untersuchung Jede Untersuchung muss sorgfältig dokumentiert werden, sodass die Ergebnisse auch einem Dritten – an der Untersuchung nicht Beteiligten – sinnvoll zur Verfügung stehen.
Protokoll Folgende Inhalte sollte ein Protokoll aufweisen [ 30, 31]: ▶▶ Name, Größe und Gewicht des Patienten ▶▶ Datum, Zeitpunkt und Ort der Untersuchung ▶▶ Name und Funktionsgrad des Untersuchers ▶▶verwendetes Ultraschallgerät ▶▶ Indikation ▶▶Qualität, Schwierigkeiten und Komplikationen der Untersuchung ▶▶ hämodynamische Kondition (Blutdruck und Herzfrequenz während der Untersuchung) ▶▶spezifische Befunde (Kammern, Klappen, große Gefäße, etc.) ▶▶ggf. Post-HLM-Evaluation ▶▶Zusammenfassung / Therapie-Vorschlag
Untersucherqualifikation und Ausbildung in der Echokardiografie
Tab. 2 EF = Auswurffraktion; LVOT = linksventrikulärer Ausflusstrakt; LV = linker Ventrikel, RV = rechter Ventrikel.
Zur adäquaten und verantwortungsbewussten Nutzung der vielfältigen diagnostischen Möglichkeiten der Echokardiografie ist – auch im Bereich der Notfallmedizin und der Intensivtherapie – eine entsprechende Untersucher-Qualifikation essenziell.
Die in Europa von der EACVI zusammen mit der EACTA angebotene Zertifizierung für TTE und TEE kombiniert eine hohe Flexibilität bei der Ausbildung mit einem weithin anerkannten Mindeststandard [31, 32] (q Tab. 2).
Fazit Die Echokardiografie ist heutzutage ein un-
verzichtbares Werkzeug für den Anästhesisten zur adäquaten Behandlung der Patienten im Schockraum, auf der Intensivstation und im Operationssaal, insbesondere bei herz chirurgischen Eingriffen. ◀
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Vergleich der Modalitäten in Bezug auf klinisch relevante Fragestellungen in der Intensiv-und Notfallmedizin
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Dr. med. Joachim Erb*, DEAA, ist Stellvertretender Ärztlicher Leiter der Herzanästhesie, Departement für Anästhesie, Operative Intensivbehandlung, Präklinische Notfallmedizin und Schmerztherapie am Universitätsspital Basel. E-Mail:
[email protected] Kernaussagen
▶▶ Die Echokardiografie ist eine ausgezeichnete Möglichkeit, die kardiale Füllung, myokardiale Kontraktilität und Funktion der Herzklappen zu untersuchen. ▶▶ Es ist jederzeit eine vollständige Untersuchung des Herzens und der großen Gefäße anzustreben. ▶▶ Ein sinnvoller, routinierter Untersuchungsgang unterstützt die vollständige Befunderhebung und verkürzt die Untersuchungsdauer.
Dr. med. Chirojit Mukherjee* ist Oberarzt der Abteilung für Anästhesiologie und Intensivmedizin des Herzzentrums Leipzig. E-Mail: chirojit.mukherjee@ medizin.uni-leipzig.de
▶▶ Die TTE ist die zentrale bildgebende Modalität in der kardiovaskulären Notfallund Intensivmedizin. ▶▶ Bei allen Patienten, die sich mit Dyspnoe, Hypotension, thorakalen Schmerzen und Synkopen präsentieren, sollte rasch eine TTE angestrebt werden. ▶▶ Eine TEE ist immer dann durchzuführen, wenn die TTE nicht mit ausreichender Qualität zu erzielen ist oder TEE in der Aussagekraft überlegen ist. ▶▶ Absolute Kontraindikationen der TEE sind Veränderungen des Oropharynx, des Ösophagus und des Magens, die mit einem deutlich erhöhten Perforationsrisiko einhergehen.
PD Dr. med. Fabian Knebel ist Oberarzt der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Kardiologie und Angiologie, Charité Campus Mitte, Charité – Universitätsmedizin, Berlin. E-Mail:
[email protected] ▶▶ Der Vorteil der 3D-Echokardiografie liegt in der besseren Darstellung der Anatomie der Herzklappen, insbesondere der Mitralklappe. ▶▶ Jede durchgeführte Untersuchung muss sorgfältig dokumentiert werden. ▶▶ Zur adäquaten und verantwortlichen Nutzung der vielfältigen diagnostischen Möglichkeiten der Echokardiografie ist – auch im Bereich der Notfallmedizin und der Intensivtherapie – eine entsprechende Untersucher-Qualifikation essenziell.
PD Dr. med. habil. Jörg Ender ist Direktor der Abteilung für Anästhesiologie und Intensivmedizin am Herzzentrum Leipzig. E-Mail: joerg.ender@medizin. uni-leipzig.de
Literaturverzeichnis 1 Flachskampf FA, Badano L, Daniel WG et al. Recommenda tions for transoesophageal echocardiography: update 2010. Eur J Echocardiogr. 2010; 11: 557–576 2 Flachskampf FA, Decoodt P, Fraser AG et al. Guidelines from the Working Group. Recommendations for perfor ming transesophageal echocardiography. Eur J Echokar diogr 2001; 2: 8–21 3 Flachskampf FA, Wouters PF, Edvardsen T et al. Recom mendations for transoesophageal echocardiography: EAC VI update 2014. European heart journal cardiovascular Imaging 2014; 15: 353–365 4 Hahn RT, Abraham T, Adams MS et al. Guidelines for per forming a comprehensive transesophageal echocardiogra phic examination: recommendations from the American Society of Echocardiography and the Society of Cardiovas cular Anesthesiologists. Journal of the American Society of Echocardiography 2013; 26: 921–964 5 Lang RM, Bierig M, Devereux RB et al. Recommendations for chamber quantification: a report from the American Society of Echocardiography‘s Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, developed in conjunction with the European Asso ciation of Echocardiography, a branch of the European Society of Cardiology. Journal of the American Society of Echocardiography 2005; 18: 1440–1463 6 Labovitz AJ, Noble VE, Bierig M et al. Focused cardiac ultra sound in the emergent setting: a consensus statement of the American Society of Echocardiography and American College of Emergency Physicians. Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography 2010; 23:1225– 1230
*Joachim Erb und Chirojit Mukherjee haben zu gleichen Teilen zum Manuskript beigetragen.
Interessenkonflikt Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte vorliegen.
Beitrag online zu finden unter http://dx.doi. org/10.1055/s-0040-100110
VNR 2760512014144214870
Literatur online Das vollständige Literaturverzeichnis zu diesem Beitrag finden Sie im Internet: Abonnenten und Nichtabonnenten können unter „www.thieme-connect.de/ejournals“ die Seite der AINS aufrufen und beim jeweiligen Artikel auf „Zusatzmaterial“ klicken – hier ist die Literatur für alle frei zugänglich. Abonnenten können alternativ über ihren persönlichen Zugang an das Literaturverzeichnis gelangen. Wie das funktioniert, lesen Sie unter: http://www.thieme-connect.de/ejournals/help#SoRegistrieren
Erb J et al. Echokardiografie – Eine Einführung in die transthorakale, transösophageale und ... Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2014; 49: 684–692
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692
I
CME
Fachwissen: Topthema
CME-Fragen
Eine Einführung in die transthorakale, transösophageale und 3D-Echokardio grafie
Welche Antwort ist richtig?
1 Die TEE-Untersuchung ist auf jeden Fall indiziert ... A B C D E
zur Beurteilung der systolischen Funktion. zum Ausschluss einer Endokarditis. zur Beurteilung einer Mitralinsuffizienz. zur Diagnose eines Perikardergusses. zur Beurteilung der diastolischen Funktion.
7 Welche Aussagen zur 3D-Echokardiografie ist falsch? A B C D E
Welche Aussage ist falsch? Spezielle Indikationen für
2 eine perioperative TEE bei herzchirurgischen Eingriffen sind:
A B C D E
Entfernung von intrakardialen, perikardialen und mediastinalen Tumoren Operationen an der thorakalen Aorta katheterbasierte intrakardiale Herzklappenoperationen Eingriffe am Perikard nur wenige spezielle Eingriffe am offenen Herzen
Welche Aussage ist falsch? Die TTE in der Intensiv
8 medizin ... A B C D E
Welche Antwort ist falsch? Spezielle Indikationen bei
3 nicht kardiochirurgischen Eingriffen sind: A B C D E
unklare hämodynamische Instabilität sowie Nichtansprechen der bisherigen Therapie kleines Risiko myokardialer Ischämie Detektion von Luftembolien in der Neurochirurgie Thoraxtraumata mit Verdacht auf kardiales Trauma intraoperative hämodynamische Instabilität
Sie ermöglicht die EF-Messung des rechten Ventrikels. Sie stellt die Mitralklappe besonders gut dar. Sie ermöglicht die Korrektur des „foreshortenings“. Sie ist bei katheterbasierten Interventionen hilfreich. Sie führt im Vergleich zum MRT zu einer Überschätzung der Volumina.
sollte nur in Ausnahmefällen durchgeführt werden. erlaubt eine umfassende Beurteilung der rechts- und linksventrikulären Funktion sowie der Herzklappen und der Hämodynamik. muss ebenso wie andere bildgebende Verfahren dokumentiert werden. kann eine Perikardtamponade ausschließen. kann beim liegenden Patienten gelegentlich nur von subxiphoidal durchgeführt werden.
Welche Antwort ist richtig? Die biplane Quantifizierung
9 der LVEF erfolgt nach Simpson aus ... A B C D E
dem apikalen 3-Kammerblick und 2-Kammerblick. der parasternalen langen und kurzen Achse. dem apikalen 4-Kammerblick und 2-Kammerblick. dem apikalen 3-Kammerblick und 4-Kammerblick. dem 3D-full-Volume-Datensatz.
Welche Aussage ist richtig?
4 Absolute Kontraindikationen für TEE ist / sind: A B C D E
Ösophagusstrikturen Ösophagusvarizen Gastritis vorangegangene Operationen des oberen Verdauungstrakts lockere Zähne
Welche Aussage bzgl. der simultanen multiplanen
5 Darstellungen ist richtig? A B C D E
10 Welche Aussage ist falsch? Die TAPSE ... A B C D E
ist ein einfach zu erhebendes Maß für die systolische longitudinale Funktion des rechten Ventrikels. wird im M-Mode gemessen. wird im modifizierten 4-Kammerblick bestimmt. bedeutet „Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion“. wird im Gewebedoppler bestimmt.
In der simultanen multiplanen Darstellung ist die Anwendung des PW-Dopplers möglich. In der simultanen multiplanen Darstellung ist die Anwendung des CW-Dopplers möglich. In der simultanen multiplanen Darstellung ist die Anwendung des Farb-Dopplers möglich. Das rechte Bild stellt in der Regel die kurze Achse dar. Das rechte Bild kann nur Schnittebenen von 0–90° darstellen.
6 Welche Aussage zum Komplettvolumen ist falsch? A B C D E
Es ist in der Regel EKG-getriggert. Es benötigt Atempausen. Es treten Stitch-Artefakte bei Arrhythmien auf. Es erlaubt höhere Bildfrequenzen als „Zoom“. Es hat eine schlechtere räumliche Auflösung als die übrigen 3D-Modalitäten.
CME
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CME-Fragen – Eine Einführung in die transthorakale, transösophageale und 3D-Echokardiografie. Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2014; 49: 694
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