Echokardiographische Beurteilung der linksventrikulären diastolischen Funktion
Die Methoden zur Beurteilung der linksventrikulären diastolischen Funktion haben sich in den letzten zwei Jahrzehnten erheblich weiterentwickelt. Die derzeit empfohlenen Methoden beurteilen die linksatriale und linksventrikuläre Funktion, die Geometrie und verschiedene Doppler-Parameter. Blutflussgeschwindigkeiten über der Mitralklappe und die Mitralannulusgeschwindigkeit gehören zu den Standardmessungen. Die Mitralflussgeschwindigkeiten werden mit gepulstem Doppler gemessen. Der Gewebedoppler wird verwendet, um die Mitralannulusgeschwindigkeit zu messen. Die American Society for Echocardiography (ASE) und die European Association of Cardiovascular Imaging (EACVI) empfehlen zur Erkennung einer diastolischen Dysfunktion vier Schlüsselvariablen mit folgenden Grenzwerten für einen pathologischen Befund (Nagueh et al., 2016):
- Mitralannulusgeschwindigkeit e': septal <7 cm/s, lateral <10 cm/s.
- Gemittelter E/e'-Quotient >14.
- Maximaler linksatrialer Volumenindex >34 ml/m².
- Maximale Geschwindigkeit der Trikuspidalinsuffizienz >2,8 m/s.
Der Mitraleinstrom, d.h. das Verhältnis zwischen E-Welle und A-Welle (E/A-Quotient) und die Dezelerationszeit (engl. deceleration time, DT), wird zusammen mit diesen Variablen zur Einstufung der diastolischen Dysfunktion verwendet. Diese Methoden sowie mehrere ergänzende Methoden werden nun ausführlich erläutert.
E/A-Quotient: Blutfluss über Mitralklappe
Die Flussgeschwindigkeit über der Mitralklappe wird im apikalen Vierkammerblick mit gepulstem Doppler untersucht. Das Sample Volume (SV) sollte zwischen den Segelspitzen (1 bis 3 mm axiale Länge des SV) platziert werden und die Sweep-Geschwindigkeit (d.h. Registrierungsgeschwindigkeit) sollte auf 50 mm/s bis 100 mm/s eingestellt sein (Abbildung 1). Gain und Filter sollten minimiert werden, um optimale Bilder zu erhalten. Der gepulste Doppler-Strahl kann mithilfe des Farbdopplers (zur Visualisierung der Fließrichtung) und des kontinuierlichen Dopplers (um die maximalen Strömungsgeschwindigkeiten zu lokalisieren) positioniert werden. Wie Abbildung 1B zeigt sind während des Mitraleinstroms dann drei Phasen auf der Spektralkurve zu erkennen: E-Welle, Diastase und A-Welle.
Geschwindigkeit der E-Welle
Die E-Welle repräsentiert den passiven Blutfluss vom linken Vorhof in den linken Ventrikel. Dieser Fluss wird durch den Druckgradienten zwischen dem linken Vorhof und dem linken Ventrikel angetrieben. Dieser Druckgradient entwickelt sich unmittelbar nachdem sich die Aortenklappe schließt (was den Beginn der Diastole markiert) und sich der linke Ventrikel beginnt zu entspannen. Die Relaxation führt zu einem raschen Abfall des Ventrikeldrucks. Der ventrikuläre Druck sinkt unter den des Vorhofes, was zur Öffnung der Mitralklappe und zum passiven Blutfluss vom Vorhof in den Ventrikel führt. Somit wird der initiale Fluss (ventrikuläre Füllung) durch den Druckgradienten zwischen dem Vorhof und dem Ventrikel angetrieben.
Die Amplitude und Form der E-Welle spiegeln die Geschwindigkeit und den Verlauf des Flusses wider. Die Hauptfaktoren für die Geschwindigkeit und Form der E-Wellen sind die folgenden:
- Der Druckgradient zwischen dem linken Vorhof und dem linken Ventrikel
- Dielinksventrikuläre Compliance (d.h. die Fähigkeit des Ventrikels, sich während der Diastole zu entspannen und auszudehnen)
Normalerweise liegt die maximale E-Wellen-Geschwindigkeit zwischen 0,6 und 0,8 m/s und tritt ungefähr 100 ms nach dem Start der E-Welle auf.
Dezelerationszeit
Die normale E-Welle zeigt eine schnelle Beschleunigung (aufsteigender Teil) und eine schnelle Dezeleration (absteigender Teil). Die Dezelerationszeit ist das Zeitintervall von der Spitze der E-Welle bis zu ihrer projizierten Grundlinie (Abbildung 2). Die Dezelerationszeit der E-Welle beträgt normalerweise zwischen 150 ms und 240 ms.
Die Dezelerationszeit gibt die Dauer für den Ausgleich der Druckdifferenz zwischen dem linken Vorhof und dem linken Ventrikel an. Die Dezelerationszeit ist bei einem verzögerten Ausgleich des Druckgradienten verlängert. Umgekehrt verkürzt sich die Dezelerationszeit, wenn die linksventrikuläre Compliance reduziert ist oder wenn der Druck im linken Vorhof erhöht ist.
Diastase
Die Phase nach der E-Welle ist die Diastase, in der es keinen signifikanten Fluss über der Mitralklappe gibt. Die Dauer der Diastase ist umgekehrt proportional zur Herzfrequenz (d.h. die Diastase ist bei höheren Herzfrequenzen kürzer und umgekehrt). Die Diastase kann bei sehr hohen Herzfrequenzen verschwinden.
Geschwindigkeit der A-Welle
Die A-Welle spiegelt den mitralen Blutfluss wider, der durch eine aktive Vorhofkontraktion erzeugt wird. Die Geschwindigkeit und Form der A-Welle werden durch die atriale Kontraktilität und die linksventrikuläre Compliance bestimmt. Die maximale A-Wellen-Geschwindigkeit beträgt normalerweise 0,2 m/s bis 0,35 m/s.
E/A-Quotient
Das Verhältnis zwischen der E-Welle und der A-Welle ist der E/A-Quotient. Da die E-Welle normalerweise größer als die A-Welle ist, sollte der Quotient >1 sein. Der E/A-Quotient ist altersabhängig. Die E-Welle wird mit zunehmendem Alter kleiner und die A-Welle größer. Im Alter von 60 bis 70 Jahren haben die E-Welle und die A-Welle ähnliche Amplituden. Die Dezelerationszeit und IVRT verlängern sich ebenfalls mit zunehmendem Alter.
Erkrankungen mit einer beeinträchtigten ventrikulären Relaxation - d.h. mit einer diastolische Dysfunktion - führen zu einem reduzierten E/A-Quotienten. Eine beeinträchtigte Relaxation führt zu einer verringerten passiven Füllung (d.h. einer kleineren E-Welle), die ein größeres Blutvolumen im Vorhof während der aktiven Kontraktion hinterlässt (d.h. größere A-Welle).
Der verminderte E/A-Quotient ist ein Kennzeichen der diastolischen Dysfunktion.
Mitralannulusgeschwindigkeit mit Gewebedoppler-Bildgebung
Die Bewegungen des Mitralannulus während der Systole und Diastole können mit dem Gewebedoppler untersucht werden. Während der Systole bewegt sich der Mitralannulus auf die Spitze des Herzens zu und springt während der Diastole zurück. Die Bewegungen des Mitralannulus werden im apikalen Vierkammerblick gemessen, wobei das Sample Volume (5—6 mm axiale Länge) 1 cm unterhalb des Mitralannulus liegt.
Die diastolische Bewegung der Mitralannulus-Ebene ist von besonderem Interesse. Da sich die Mitralannulus-Ebene während der Diastole vom Ultraschallkopf entfernt, sind die Geschwindigkeiten negativ. Zwei dominante Wellen werden während der Diastole beobachtet, nämlich e' und a'. Diese Wellen spiegeln die gleichen Ereignisse wider wie die E-Welle bzw. die A-Welle (Abbildung 3).
Mitralannulusgeschwindigkeiten können medial (d.h. im Septum; Abbildung 3) oder lateral gemessen werden. Eine septale (mediale) e'-Geschwindigkeit <7 cm/s oder eine laterale e'-Geschwindigkeit <10 cm/s ist pathologisch. Junge gesunde Menschen können höhere Geschwindigkeiten aufweisen. Wenn sowohl mediale als auch laterale Geschwindigkeiten gemessen werden, wird der Mittelwert gebildet. Die Sweep-Geschwindigkeit (d.h. Registrierungsgeschwindigkeit) sollte auf 50 mm/s bis 100 mm/s eingestellt sein.
E/e'-Quotient und LVEDP
Durch die Division der maximalen E-Wellen-Geschwindigkeit durch die maximale e'-Geschwindigkeit kann der linksventrikuläre enddiastolische Druck (engl. left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP) abgeschätzt werden. Dies ist der E/e'-Quotient. Ein gemittelter E/e'-Quotient <8 spricht in der Regel für einen normalen Füllungsdruck, während Werte >14 eine hohe Spezifität für einen erhöhten Füllungsdruck haben. Eine diastolische Dysfunktion führt zu einem größeren E/e'-Quotienten, was durch die Tatsache erklärt wird, dass eine diastolische Dysfunktion zu einer beeinträchtigten ventrikulären Relaxation und damit zu einer kleineren e'-Welle führt. Umgekehrt wird die E-Welle bei erhöhtem LVEDP tendenziell größer.
Derzeit empfiehlt die American Society of Echocardiography, den E/e'-Quotienten sowohl medial (septal) als auch lateral zu messen und den Mittelwert zu berechnen. Ein gemittelter E/e'-Quotient >14 deutet auf einen erhöhten ventrikulären Fülldruck (LVEDP) hin. Es muss allerdings beachtet werden, dass der E/e'-Quotient in folgenden Situationen weniger zuverlässig ist:
- Gesunde Personen
- Linksventrikuläre Dysfunktion
- Konstriktive Perikarditis
- Mitralklappeninsuffizienz, Mitralklappenstenose
- Mitralklappenoperationen
- Akute Herzinsuffizienz
- Cardiac resynchronisation therapy (CRT)
- Hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie (HOCM)
IVRT (isovolumetrische Relaxationszeit)
Die isovolumetrische Relaxationszeit (engl. isovolumetric relaxation time, IVRT) ist der Zeitraum vom Schließen der Aortenklappe bis zum Öffnen der Mitralklappe. Die IVRT wird im apikalen Fünfkammerblick mit dem pulsed-wave-Doppler gemessen. Das Sample Volume wird zwischen die Aortenklappe und die Mitralklappe gelegt, wodurch sowohl der Schluss der Aortenklappe als auch die Öffnung der Mitralklappe aufgezeichnet werden kann. Die IVRT kann wie in Abbildung 4 dargestellt gemessen werden.
Pulmonalvenenfluss
Die Pulmonalvenen transportieren sauerstoffreiches Blut aus der Lunge zum linken Vorhof. Die Pulmonalvenen haben keine Klappen. Der Fluss durch die Pulmonalvenen kann als ergänzende Methode zur Untersuchung der diastolischen Funktion verwendet werden. Die Pulmonalvenen werden im apikalen Vierkammerblick dargestellt. Die obere rechte Pulmonalvene ist oft am einfachsten darzustellen. Die Pulmonalvenengeschwindigkeiten werden mit gepulstem Doppler aufgezeichnet, wobei das Sample Volume (3-4 mm axiale Länge) etwa 1 cm in die Pulmonalvene hineinragt. Die Sweep-Geschwindigkeit (d.h. Registrierungsgeschwindigkeit) sollte auf 50 bis 100 mm/s eingestellt werden (Abbildung 5).
Während der Systole sind zwei positive Wellen zu sehen, nämlichPVs1 und PVs2. PVs1 und PVs2 können miteinander verschmolzen sein, wodurch sie schwer zu unterscheiden sind. PVs1 und PVs2 repräsentieren Blutflüsse in den linken Vorhof während der Systole. Die Kraft hinter PVs1 ist die atriale Relaxation, die zu einem niedrigeren atrialen Druck führt. PVs2 ist auf einen Druckanstieg im Lungenkreislauf zurückzuführen, der durch die Kontraktion des rechten Ventrikels verursacht wird. PVd tritt während der Diastole auf und fällt mit der mitralen E-Welle zusammen. Der Einfachheit halber werden PVs1 und PVs2 im Folgenden als PVs bezeichnet.
Die letzte Welle, PVa (oder PV AR) ist negativ, was bedeutet, dass der Fluss umgekehrt ist (Blut fließt vom linken Vorhof zurück in die Pulmonalvene). Diese Flussumkehrung wird durch die Vorhofkontraktion verursacht, die das Blut zurück in die Pulmonalvenen drückt.
PVs ist normalerweise größer als PVd, was zu einem PVs/PVd-Verhältnis >1 führt. Die diastolische Dysfunktion führt zu einem erhöhten Vorhofdruck, der die Füllung des linken Vorhofs beeinflusst. Dies führt zu charakteristischen Veränderungen der PVs und PVd, sodass die PVs kleiner und die PVd größer werden, was zu einem PVs/PVd-Verhältnis <1 führt. Junge Menschen können allerdings ein PVs/PVd-Verhältnis <1 als normalen Befund aufweisen.
Wenn die linksventrikuläre Compliance abnimmt, stößt der Vorhof bei der Kontraktion auf einen höheren Widerstand, was zu einer erhöhten Flussumkehr in der Pulmonalvene führt. Dies führt zu einer größeren und breiteren PVa-Welle. Eine PVa-Geschwindigkeit größer als >35 cm/s deutet auf einen erhöhten linksventrikulären enddiastolischen Füllungsdruck hin. Die PVa-Dauer wird länger als die Dauer der mitralen A-Welle. Wenn die Differenz zwischen der PVa-Dauer und der A-Wellen-Dauer >30 ms beträgt, ist der enddiastolische Füllungsdruck wahrscheinlich >20 mmHg.
Messungen der Pulmonalvenengeschwindigkeiten sind schwierig durchzuführen und sollten als ergänzende Methoden angesehen werden.
Einstufung der diastolischen Dysfunktion
Die diastolische Dysfunktion wird nach dem ASE/EACVI-Algorithmus von 2016 in die Grade I bis III eingeteilt (Nagueh et al., 2016; PMID 27422899). Er kombiniert das mitrale Einstrommuster (E/A-Quotient und E-Geschwindigkeit) mit den drei Variablen mittlerer E/e'-Quotient >14, maximale TR-Geschwindigkeit >2,8 m/s und linksatrialer Volumenindex >34 ml/m² (PMID 33092136).
- Diastolische Dysfunktion Grad I (gestörte Relaxation, normaler Füllungsdruck): E/A-Quotient ≤0,8 und E-Geschwindigkeit ≤50 cm/s.
- Diastolische Dysfunktion Grad II (pseudonormales Muster, erhöhter Füllungsdruck): E/A-Quotient ≤0,8 bei E-Geschwindigkeit >50 cm/s oder E/A-Quotient >0,8 und <2, und mindestens zwei der drei genannten Variablen sind pathologisch. Sind weniger als zwei pathologisch, wird der Befund als Grad I mit normalem Füllungsdruck klassifiziert.
- Diastolische Dysfunktion Grad III (restriktive Füllung, deutlich erhöhter Füllungsdruck): E/A-Quotient ≥2.
Ältere Klassifikationen unterteilten die restriktive Füllung je nach Reaktion auf das Valsalva-Manöver zusätzlich in reversibel und irreversibel (Grad 4).
Valsalva-Manöver und die Beurteilung der diastolischen Funktion
Valsalva-Manöver können durchgeführt werden, um die diastolische Dysfunktion weiter zu beurteilen. Das Valsalva-Manöver wird durch mäßig kraftvolles Ausatmen gegen einen geschlossenen Atemweg durchgeführt. Normalerweise soll versuchen werden, bei geschlossenem Mund und eingeklemmter Nase Luft auszupusten, als ein Luftballon aufblasen werden soll. Dies führt zu einer verminderten Vorlast und einem verringerten Druck im linken Vorhof. Die maximalen E-Wellen- und A-Wellen-Geschwindigkeiten nehmen um etwa 20% ab.
Das Valsalva-Manöver ist nützlich, da die Verringerung der Vorlast und des Drucks im linken Vorhof den E/A-Quotienten je nach Grad der diastolischen Dysfunktion charakteristisch beeinflusst. Personen mit pseudonormalem Muster (diastolische Dysfunktion Grad 2) weisen bei der Durchführung des Valsava-Manövers eine Dysfunktion Grad 1 (abnormale Relaxation) auf. Personen mit Dysfunktion Grad 3 (restriktive Füllung) können eine Dysfunktion Grad 1 (abnormale Relaxation) oder Grad 2 (pseudo-normales Muster) aufweisen. Wird ein restriktives Muster durch das Manöver nicht beeinflusst, gilt es als irreversible restriktive Füllung (früher Grad 4 genannt).
Anhang
Tabelle 1. Zweidimensionale und Doppler-Verfahren zur Beurteilung der diastolischen LV-Funktion (Nagueh et al)
A, atriale Füllung; AR, atriale Flussumkehr; BSA, Körperoberfläche; CW, kontinuierlicher Doppler; D, Diastole; e′, frühdiastolisch; E, frühe Füllung; EKG, elektrokardiographisch; IVRT, isovolumetrische Relaxationszeit; LA, linker Vorhof; MV, Mitralklappe; PV, Pulmonalvene; PW, gepulster Doppler; S, Systole; TDI, Gewebedoppler-Bildgebung; TR, Trikuspidalinsuffizienz. Alle Doppler- und M-Mode-Aufzeichnungen sollten vorzugsweise mit einer Schreibgeschwindigkeit von 100 mm/sec erfolgen.
| Variable | Erfassung | Analyse |
|---|---|---|
| Maximale E-Wellen-Geschwindigkeit (cm/sec) | 1. Apikaler Vierkammerblick mit Farbdoppler zur optimalen Ausrichtung des PW-Dopplers auf den Blutfluss. 2. PW-Doppler-Messvolumen (axiale Größe 1–3 mm) zwischen den Mitralsegelspitzen. 3. Niedrige Wandfiltereinstellung (100–200 MHz) und geringe Signalverstärkung verwenden.4.Optimale Spektralkurven sollten keine Spitzen oder Ausfaserungen zeigen. | Maximale modale Geschwindigkeit in der frühen Diastole (nach der EKG-T-Welle) an der Vorderkante der Spektralkurve |
| Maximale A-Wellen-Geschwindigkeit (cm/sec) | 1. Apikaler Vierkammerblick mit Farbdoppler zur optimalen Ausrichtung des PW-Dopplers auf den Blutfluss. 2. PW-Doppler-Messvolumen (axiale Größe 1–3 mm) zwischen den Mitralsegelspitzen. 3. Niedrige Wandfiltereinstellung (100–200 MHz) und geringe Signalverstärkung verwenden. 4. Optimale Spektralkurven sollten keine Spitzen oder Ausfaserungen zeigen. | Maximale modale Geschwindigkeit in der späten Diastole (nach der EKG-P-Welle) an der Vorderkante der Spektralkurve |
| Dauer der MV-A-Welle (msec) | 1.Apikaler Vierkammerblick mit Farbdoppler zur optimalen Ausrichtung des PW-Dopplers auf den Blutfluss. 2. PW-Doppler-Messvolumen (axiale Größe 1–3 mm) auf Höhe des Mitralanulus (begrenzte Daten zum Vergleich der Dauer zwischen Anulus und Segelspitzen). 3. Niedrige Wandfiltereinstellung (100–200 MHz) und geringe Signalverstärkung verwenden. 4. Optimale Spektralkurven sollten keine Spitzen oder Ausfaserungen zeigen. | Zeitintervall vom Beginn bis zum Ende der A-Welle an der Nulllinie. Bei Fusion von E und A (E-Geschwindigkeit > 20 cm/sec zu Beginn der A-Geschwindigkeit) ist die Dauer der A-Welle aufgrund des erhöhten atrialen Füllungsschlagvolumens häufig verlängert. |
| MV-E/A-Verhältnis | Siehe oben zur korrekten Technik der Erfassung der E- und A-Geschwindigkeiten. | MV-E-Geschwindigkeit dividiert durch die A-Wellen-Geschwindigkeit |
| MV-DT (msec) | Apikaler Vierkammerblick: PW-Doppler-Messvolumen zwischen den Mitralsegelspitzen | Zeitintervall vom Maximum der E-Welle entlang der Flanke der LV-Füllung bis zur Nulllinie extrapoliert. |
| PW-TDI-e′-Geschwindigkeit (cm/sec) | 1. Apikaler Vierkammerblick: PW-Doppler-Messvolumen (gewöhnlich 5–10 mm axiale Größe) in den lateralen und septalen basalen Regionen, sodass die mittlere e′-Geschwindigkeit berechnet werden kann. 2. Voreinstellungen des Ultraschallsystems für Wandfilter und niedrigste Signalverstärkung verwenden. 3. Optimale Spektralkurven sollten scharf sein und weder Signalspitzen, Ausfaserungen noch Geistersignale zeigen. | Maximale modale Geschwindigkeit in der frühen Diastole an der Vorderkante der Spektralkurve |
| Mitrales E/e′ | Siehe oben zur Erfassung der E- und e′-Geschwindigkeiten | MV-E-Geschwindigkeit dividiert durch die e′-Geschwindigkeit am Mitralanulus |
| Maximaler LA-Volumenindex (mL/BSA) | 1. Apikaler Vier- und Zweikammerblick: Standbilder 1–2 Bilder vor Öffnung der MV aufnehmen. 2. Das LA-Volumen sollte in speziellen Ansichten gemessen werden, in denen LA-Länge und Querdurchmesser maximal sind. | Scheibchensummations- oder Flächen-Längen-Methode und Korrektur für BSA. Linkes Vorhofohr und Pulmonalvenen in den LA-Konturen des apikalen Vier- und Zweikammerblicks nicht einbeziehen. |
| PV-S-Welle (cm/sec) | 1.Apikaler Vierkammerblick mit Farbdoppler zur Positionierung des PW-Doppler-Messvolumens (axiale Größe 1–3 mm). 2. Messvolumen 1–2 cm tief in der rechten (oder linken) oberen PV platzieren. 3. Niedrige Wandfiltereinstellung (100–200 MHz) und geringe Signalverstärkung verwenden. 4. Optimierte Spektralkurven sollten keine Signalspitzen oder Ausfaserungen zeigen. | Maximale modale Geschwindigkeit in der frühen Systole an der Vorderkante der Spektralkurve |
| PV-D-Welle (cm/sec) | Wie bei der PV-S-Welle. | Maximale modale Geschwindigkeit in der frühen Diastole nach Öffnung der MV an der Vorderkante der Spektralkurve |
| PV-AR-Dauer (msec) | Apikaler Vierkammerblick: Messvolumen 1–2 cm tief in der rechten (oder linken) oberen PV platzieren und auf Bewegungsartefakte der LA-Wand achten | Zeitintervall vom Beginn der AR-Welle bis zum Ende von AR an der Nulllinie |
| PV-S/D-Verhältnis | Siehe oben zur Erfassung der S- und D-Geschwindigkeiten der Pulmonalvenen. | PV-S-Welle dividiert durch die D-Wellen-Geschwindigkeit oder Zeit-Geschwindigkeits-Integral der PV-S-Welle/Zeit-Geschwindigkeits-Integral der PV-D-Welle. |
| CW-Doppler: systolische TR-Jet-Geschwindigkeit (m/sec) | 1. Parasternaler und apikaler Vierkammerblick mit Farbdoppler zur Erfassung der höchsten, auf den CW-Doppler ausgerichteten Doppler-Geschwindigkeit. 2. Verstärkung und Kontrast so einstellen, dass die vollständige Spektralhüllkurve ohne Signalspitzen oder Ausfaserungen dargestellt wird | Maximale modale Geschwindigkeit während der Systole an der Vorderkante der Spektralkurve |
| Valsalva-Manöver | Kontinuierliche Aufzeichnung während der maximalen Inspiration und während der Patient bei geschlossenem Mund und geschlossener Nase 10 sec lang forciert ausatmet. | Veränderung der MV-E-Geschwindigkeit und des E/A-Verhältnisses bei maximaler Pressbelastung und nach Entlastung |
| Sekundäre Messgrößen | ||
| Farb-M-Mode-Vp (cm/sec) | Apikaler Vierkammerblick mit Farbdoppler zur Positionierung des M-Mode-Cursors; Verschiebung der Farbgrundlinie in Richtung des Mitralklappeneinstroms auf eine niedrigere Geschwindigkeitsskala für ein rot-gelbes Einstromprofil | Steigung des Einstroms von der MV-Ebene in die LV-Kammer während der frühen Diastole über eine Distanz von 4 cm |
| IVRT | Apikale Längsachsen- oder Fünfkammeransicht unter Verwendung des CW-Dopplers und Platzierung des Messvolumens im LV-Ausflusstrakt, um das Ende des Aortenauswurfs und den Beginn des Mitralklappeneinstroms gleichzeitig darzustellen. | Zeit zwischen Aortenklappenschluss und Öffnung der MV. Für die IVRT sollte die Schreibgeschwindigkeit 100 mm/sec betragen. |
| TE-e′ | Apikaler Vierkammerblick mit korrekter Ausrichtung zur Erfassung des Mitralklappeneinstroms an den Mitralsegelspitzen und Verwendung des Gewebedopplers zur Erfassung der septalen und lateralen Geschwindigkeiten am Mitralanulus. | Das Zeitintervall zwischen der Spitze der R-Zacke im QRS-Komplex und dem Beginn der mitralen E-Geschwindigkeit wird vom Zeitintervall zwischen QRS-Komplex und Beginn der e′-Geschwindigkeit subtrahiert. Die RR-Intervalle sollten übereinstimmen; Verstärkungs- und Filtereinstellungen sollten optimiert werden, um hohe Einstellungen zu vermeiden. Für Zeitintervalle sollte die Schreibgeschwindigkeit 100 mm/sec betragen. |
Tabelle 2. Nutzen, Vorteile und Einschränkungen der Variablen zur Beurteilung der diastolischen LV-Funktion (Nagueh et al).
AR, Geschwindigkeit der atrialen Flussumkehr in den Pulmonalvenen; PA, Pulmonalarterie; PN, pseudonormal; PR, Pulmonalklappeninsuffizienz; PV, Pulmonalvene; PVR, pulmonaler Gefäßwiderstand; RA, rechtsatrial; TDI, Gewebedoppler-Bildgebung.
| Variable | Nutzen und physiologischer Hintergrund | Vorteile | Einschränkungen |
|---|---|---|---|
| Mitrale E-Geschwindigkeit | Die E-Wellen-Geschwindigkeit bildet den LA-LV-Druckgradienten während der frühen Diastole ab und wird durch Veränderungen der LV-Relaxationsrate und des LAP beeinflusst. | 1. Durchführbar und reproduzierbar. 2. Bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie und reduzierter LVEF korrelieren die mitralen Geschwindigkeiten besser mit LV-Füllungsdruck, Funktionsklasse und Prognose als die LVEF. | 1. Bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit und bei Patienten mit HCM und einer LVEF >50% korrelieren die mitralen Geschwindigkeiten nur schwach mit den LV-Füllungsdrücken. 2. Bei Patienten mit Arrhythmien schwieriger anzuwenden. 3. Direkt durch Veränderungen der LV-Volumina und der elastischen Rückstellkraft beeinflusst. 4. Altersabhängig (mit dem Alter abnehmend). |
| Mitrale A-Geschwindigkeit | Die A-Wellen-Geschwindigkeit bildet den LA-LV-Druckgradienten während der späten Diastole ab, der durch LV-Compliance und kontraktile LA-Funktion beeinflusst wird. | Durchführbar und reproduzierbar. | 1. Sinustachykardie, AV-Block ersten Grades und Schrittmacherrhythmus können zur Fusion der E- und A-Welle führen. Beträgt die mitrale Flussgeschwindigkeit zu Beginn der atrialen Kontraktion >20 cm/sec, kann die A-Geschwindigkeit erhöht sein. 2. Bei Patienten mit AF/Vorhofflattern nicht anwendbar. 3. Altersabhängig (mit dem Alter zunehmend). |
| Mitrales E/A-Verhältnis | Das E/A-Verhältnis des Mitralklappeneinstroms und die DT dienen zur Identifizierung der Füllungsmuster: normal, gestörte Relaxation, PN und restriktive Füllung. | 1. Durchführbar und reproduzierbar. 2. Liefert diagnostische und prognostische Informationen. 3. Bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie korrelieren die Füllungsmuster besser mit Füllungsdruck, Funktionsklasse und Prognose als die LVEF. 4. Ein restriktives Füllungsmuster in Verbindung mit einer LA-Dilatation bei Patienten mit normaler EF ist mit einer ähnlich schlechten Prognose assoziiert wie ein restriktives Muster bei dilatativer Kardiomyopathie. | 1.Die U-förmige Beziehung zur diastolischen LV-Funktion erschwert ohne zusätzliche Variablen die Unterscheidung zwischen normaler und PN-Füllung, insbesondere bei normaler LVEF. 2. Beträgt die mitrale Flussgeschwindigkeit zu Beginn der atrialen Kontraktion >20 cm/sec, ist das E/A-Verhältnis aufgrund der Fusion vermindert. 3. Bei Patienten mit AF/Vorhofflattern nicht anwendbar. 4. Altersabhängig (mit dem Alter abnehmend). |
| DT der mitralen E-Geschwindigkeit | Die DT wird durch LV-Relaxation, diastolische LV-Drücke nach Öffnung der Mitralklappe und LV-Steifigkeit beeinflusst. | 1. Durchführbar und reproduzierbar. 2. Eine kurze DT weist bei Patienten mit reduzierter LVEF sowohl im Sinusrhythmus als auch bei AF mit hoher Genauigkeit auf einen erhöhten LVEDP hin. | 1. Bei normaler LVEF besteht kein Zusammenhang zwischen DT und LVEDP. 2. Wegen möglicher Ungenauigkeit nicht bei Fusion von E und A messen. 3. Altersabhängig (mit dem Alter zunehmend). 4. Bei Vorhofflattern nicht anwendbar. |
| Veränderungen des Mitralklappeneinstroms beim Valsalva-Manöver | Hilft bei der Unterscheidung zwischen normalem und PN-Füllungsmuster. Eine Abnahme des E/A-Verhältnisses um ≥50% oder eine Zunahme der A-Wellen-Geschwindigkeit während des Manövers, die nicht durch eine Fusion von E und A verursacht ist, weist mit hoher Spezifität auf erhöhte LV-Füllungsdrücke hin. | Bei korrekter Durchführung unter standardisierten Bedingungen (konstanter intrathorakaler Druck von 40 mm Hg für 10 sec) ist die Genauigkeit bei der Diagnose erhöhter LV-Füllungsdrücke gut. | 1. Nicht jeder Patient kann dieses Manöver korrekt durchführen. Der Patient muss einen ausreichenden Anstieg des intrathorakalen Drucks erzeugen und aufrechterhalten; der Untersucher muss während des Manövers die korrekte Position des Messvolumens zwischen den Mitralsegelspitzen beibehalten. 2. Ohne Standardisierung ist die Beurteilung schwierig. |
| Mitrale „L“-Geschwindigkeit | Eine deutlich verzögerte LV-Relaxation bei erhöhten LV-Füllungsdrücken ermöglicht eine fortgesetzte LV-Füllung in der mittleren Diastole und damit eine L-Geschwindigkeit. Die Patienten haben meist eine Bradykardie. | Bei Patienten mit bekannter Herzerkrankung (z. B. LVH, HCM) ist der Befund spezifisch für erhöhte LV-Füllungsdrücke. Die Sensitivität ist insgesamt jedoch gering. | Bei normaler diastolischer LV-Funktion und Bradykardie selten zu sehen; dann liegt der Wert gewöhnlich bei <20 cm/sec. |
| IVRT | Bei Gesunden beträgt die IVRT ≤70 msec; bei Patienten mit gestörter LV-Relaxation, aber normalen LV-Füllungsdrücken ist sie verlängert. Bei einem Anstieg des LAP verkürzt sich die IVRT; ihre Dauer korreliert bei Patienten mit Herzerkrankung invers mit den LV-Füllungsdrücken. | 1. Insgesamt durchführbar und reproduzierbar. 2. Die IVRT kann mit anderen Parametern des Mitralklappeneinstroms wie dem E/A-Verhältnis kombiniert werden, um bei Patienten mit HFrEF die LV-Füllungsdrücke zu schätzen. 3. Sie kann mit dem endsystolischen LV-Druck kombiniert werden, um die Zeitkonstante der LV-Relaxation (τ) zu schätzen. 4. Sie kann bei Patienten mit Mitralklappenstenose angewendet werden, bei denen die oben beschriebene Beziehung zu den LV-Füllungsdrücken ebenfalls gilt. 5. Bei Patienten mit MR sowie nach MV-Ersatz oder -Rekonstruktion kann sie mit TE-e′ kombiniert werden, um die LV-Füllungsdrücke zu schätzen. | 1. Die Dauer der IVRT wird zum Teil durch Herzfrequenz und arteriellen Druck beeinflusst. 2. Bei Tachykardie schwieriger zu messen und zu interpretieren. 3. Die Ergebnisse unterscheiden sich je nachdem, ob zur Erfassung CW- oder PW-Doppler verwendet wird. |
| Aus dem PW-TDI abgeleitete frühdiastolische Geschwindigkeit am Mitralanulus: e′ | Zwischen e′ und der Zeitkonstante der LV-Relaxation (τ) besteht ein signifikanter Zusammenhang, der bei Tieren und Menschen gezeigt wurde. Zu den hämodynamischen Determinanten der e′-Geschwindigkeit gehören LV-Relaxation, Rückstellkräfte und Füllungsdruck. | 1. Durchführbar und reproduzierbar. 2. Bei gestörter LV-Relaxation haben die LV-Füllungsdrücke nur einen minimalen Einfluss auf e′. 3. Weniger lastabhängig als konventionelle Blutpool-Dopplerparameter. | 1. Begrenzte Genauigkeit bei Patienten mit KHK und regionaler Dysfunktion in den untersuchten Segmenten, ausgeprägter MAC, chirurgischen Ringen oder Mitralklappenprothesen sowie Perikarderkrankungen. 2. Messung an mindestens zwei Stellen mit präziser Positionierung und angemessener Größe des Messvolumens erforderlich. 3. Je nach Messort gelten unterschiedliche Grenzwerte. 4. Altersabhängig (mit dem Alter abnehmend). |
| Mitrales E/e′-Verhältnis | Die e′-Geschwindigkeit kann zur Korrektur des Einflusses der LV-Relaxation auf die mitrale E-Geschwindigkeit verwendet werden; das E/e′-Verhältnis kann zur Vorhersage der LV-Füllungsdrücke dienen. | 1. Durchführbar und reproduzierbar. 2. Werte des mittleren E/e′-Verhältnisses < 8 weisen meist auf normale LV-Füllungsdrücke hin; Werte > 14 besitzen eine hohe Spezifität für erhöhte LV-Füllungsdrücke. | 1. Das E/e′-Verhältnis ist bei Gesunden sowie bei Patienten mit ausgeprägter Anulusverkalkung, Mitralklappen- oder Perikarderkrankung nicht genau. 2. „Graubereich“ von Werten, bei denen die LV-Füllungsdrücke unbestimmt sind. 3. Bei Patienten mit KHK und regionaler Dysfunktion in den untersuchten Segmenten ist die Genauigkeit vermindert. 4. Je nach Messort gelten unterschiedliche Grenzwerte. |
| TE-e′-Zeitintervall | Kann Patienten mit diastolischer Dysfunktion identifizieren, wenn der Beginn der e′-Geschwindigkeit gegenüber dem Beginn der mitralen E-Geschwindigkeit verzögert ist. | 1. Das Verhältnis von IVRT zu TE-e′ kann zur Schätzung der LV-Füllungsdrücke bei Gesunden und Patienten mit Mitralklappenerkrankung verwendet werden. 2. Mit TE-e′ lassen sich Patienten mit restriktiver Kardiomyopathie und verlängertem Zeitintervall von Patienten mit konstriktiver Perikarditis unterscheiden, bei denen es normalerweise nicht verlängert ist. | Die Erfassung zufriedenstellender Signale ist anspruchsvoller; Position, Verstärkung, Filtereinstellungen und Übereinstimmung der RR-Intervalle müssen besonders beachtet werden. |
| Maximaler LA-Volumenindex | Das LA-Volumen spiegelt die kumulativen Auswirkungen erhöhter LV-Füllungsdrücke im zeitlichen Verlauf wider. Ein erhöhtes LA-Volumen ist ein unabhängiger Prädiktor für Tod, Herzinsuffizienz, AF und ischämischen Schlaganfall. | 1. Durchführbar und reproduzierbar. 2. Liefert diagnostische und prognostische Informationen über die diastolische LV-Dysfunktion und die Chronizität der Erkrankung. 3. Der apikale Vierkammerblick ermöglicht eine visuelle Schätzung der LA- und RA-Größe, die eine LA-Vergrößerung bestätigt. | 1.Eine LA-Dilatation tritt trotz normaler diastolischer LV-Funktion bei Bradykardie, High-Output-Zuständen, Herztransplantationen mit biatrialer Technik, Vorhofflattern/-flimmern und relevanter Mitralklappenerkrankung auf. 2. Eine LA-Dilatation tritt bei gut trainierten Sportlern mit Bradykardie und guter Hydratation auf. 3. Eine suboptimale Bildqualität einschließlich einer verkürzten Darstellung des LA verhindert bei technisch schwierigen Untersuchungen eine genaue Konturierung. 4. Bei Patienten mit Aneurysmen der auf- und absteigenden Aorta sowie bei großen Vorhofseptumaneurysmen kann die Messung des LA-Volumens schwierig sein. |
| Pulmonalvenen: systolische (S) Geschwindigkeit, diastolische (D) Geschwindigkeit und S/D-Verhältnis | Die S-Wellen-Geschwindigkeit (Summe aus S1 und S2) wird durch Veränderungen von LAP, LA-Kontraktilität sowie LV- und RV-Kontraktilität beeinflusst. Die D-Wellen-Geschwindigkeit wird hauptsächlich durch die frühdiastolische LV-Füllung und Compliance beeinflusst und verändert sich parallel zur mitralen E-Geschwindigkeit. Eine Abnahme der LA-Compliance und ein Anstieg des LAP sind mit einer Abnahme der S-Geschwindigkeit und einer Zunahme der D-Geschwindigkeit assoziiert. | 1. Eine verminderte S-Geschwindigkeit, ein S/D-Verhältnis < 1 und eine systolische Füllungsfraktion (systolisches VTI/gesamtes Vorwärtsfluss-VTI) < 40% weisen bei Patienten mit reduzierter LVEF auf einen erhöhten mittleren LAP hin. 2. Bei Patienten mit AF kann die DT der diastolischen Geschwindigkeit (D) im Pulmonalvenenfluss zur Schätzung des mittleren PCWP verwendet werden. | 1. Die Aufzeichnung des PV-Einstroms kann insbesondere bei Intensivpatienten nur eingeschränkt möglich sein. 2. Die Beziehung zwischen systolischer PV-Füllungsfraktion und LAP besitzt bei Patienten mit normaler LVEF, AF, Mitralklappenerkrankung und HCM nur begrenzte Genauigkeit. |
| Ar-A-Dauer | Die Zeitdifferenz zwischen der Dauer des PV-Flusses und des Mitralklappeneinstroms während der atrialen Kontraktion steht mit dem durch die atriale Kontraktion verursachten LV-Druckanstieg und dem LVEDP in Zusammenhang. Je länger die Zeitdifferenz, desto höher der LVEDP. | 1. Eine PV-Ar-Dauer, die die mitrale A-Dauer um > 30 msec übersteigt, weist auf einen erhöhten LVEDP hin. 2. Unabhängig von Alter und LVEF. 3. Genau bei Patienten mit MR und HCM. | 1. Eine angemessene Aufzeichnung der Ar-Dauer ist mittels TTE bei manchen Patienten möglicherweise nicht durchführbar. 2. Bei Patienten mit AF nicht anwendbar. 3. Bei Patienten mit Sinustachykardie oder AV-Block ersten Grades und Fusion von E und A schwer zu interpretieren. |
| Systolische TR-Jet-Geschwindigkeit im CW-Doppler | Zwischen systolischem PA-Druck und nichtinvasiv bestimmtem LAP besteht eine signifikante Korrelation. Ohne Lungenerkrankung spricht ein erhöhter systolischer PA-Druck für einen erhöhten LAP. | Der systolische PA-Druck kann als ergänzender Parameter des mittleren LAP verwendet werden. Hinweise auf eine pulmonale Hypertonie haben prognostische Bedeutung. | 1. Indirekte Schätzung des LAP. 2. Eine angemessene Aufzeichnung der vollständigen Hüllkurve ist nicht immer möglich; intravenös verabreichte aufgeschäumte Kochsalzlösung oder Kontrastmittel erhöht jedoch die Ausbeute. 3. Bei schwerer TR und niedrigem systolischem RV-RA-Druckgradienten hängt die Genauigkeit der Berechnung von einer zuverlässigen Schätzung des systolischen RA-Drucks ab. |
| Enddiastolische PR-Geschwindigkeit im CW-Doppler | Zwischen diastolischem PA-Druck und invasiv wie auch nichtinvasiv bestimmtem LAP besteht eine signifikante Korrelation. Ohne Lungenerkrankung ist ein erhöhter diastolischer PA-Druck mit einem erhöhten LAP vereinbar. | Der diastolische PA-Druck kann als ergänzender Parameter des mittleren LAP verwendet werden. Hinweise auf eine pulmonale Hypertonie haben prognostische Bedeutung. | 1. Eine angemessene Aufzeichnung der vollständigen PR-Jet-Hüllkurve ist nicht immer möglich; intravenöses Kontrastmittel erhöht jedoch die Ausbeute. 2. Die Genauigkeit der Berechnung hängt von der zuverlässigen Schätzung des mittleren RAP ab. 3. Wenn der mittlere PA-Druck >40 mm Hg oder der PVR >200 dynes·s·cm−5 beträgt, liegt der diastolische PA-Druck um >5 mm Hg über dem mittleren PCWP. |
| Farb-M-Mode-Vp: Vp und E/Vp-Verhältnis | Vp korreliert mit der Zeitkonstante der LV-Relaxation (τ) und kann als Parameter der LV-Relaxation verwendet werden. Das E/Vp-Verhältnis korreliert mit dem LAP. | 1. Vp ist bei Patienten mit reduzierter LVEF und dilatiertem linken Ventrikel ein zuverlässiger Index der LV-Relaxation, nicht jedoch bei Patienten mit normaler EF. 2. E/Vp ≥ 2,5 sagt bei Patienten mit reduzierter EF mit angemessener Genauigkeit einen PCWP >15 mm Hg voraus. | 1. Es gibt unterschiedliche Methoden zur Messung der Flussausbreitung von der Mitralklappe zum Apex. 2. Bei Patienten mit normalen LV-Volumina und normaler LVEF, aber erhöhten LV-Füllungsdrücken kann Vp irreführend normal sein. 3. Geringere Durchführbarkeit und Reproduzierbarkeit. 4. Eine Winkelabweichung zwischen M-Mode-Cursor und Fluss führt zu fehlerhaften Messungen. |