Beurteilung der linksventrikulären systolischen Funktion

Methoden zur Beurteilung der systolischen (kontraktilen) Funktion

Zur Beurteilung der linksventrikulären systolischen Funktion stehen mehrere echokardiographische Methoden zur Verfügung. Diese Methoden beleuchten jeweils verschiedene Aspekte der systolischen Funktion und ihre kombinierte Anwendung ermöglicht eine sorgfältige Abbildung der systolischen Funktion. Es ist wichtig, mit den Vor- und Nachteilen der einzelnen Methoden vertraut zu sein. Es folgt ein Überblick über die verfügbaren Methoden. Jede Methode wird in den folgenden Kapiteln ausführlich diskutiert.

Schlagvolumen

Das Schlagvolumen ist das Blutvolumen, das während der Systole vom linker Ventrikel in die Aorta gepumpt wird. Es kann leicht durch das Messen des VTI (Velocity Time Integral) mit pulsed-wave-Doppler in der Aortenklappe errechnet werden. Das Schlagvolumen ist das Produkt des VTI und der Fläche des LVOT, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Herzzeitvolumen

Das Herzzeitvolumen ist das Produkt aus Schlagvolumen (SV) und Herzfrequenz (HR).

HZV = SV · HF

Herzindex

Der Herzindex (HI) ist das Verhältnis zwischen dem Herzzeitvolumen (CO) und der Körperoberfläche (geschätzt nach Gewicht und Größe). Somit ist der Herzindex das Herzzeitvolumen auf die Körperoberfläche normiert. Das Ultraschallsystem berechnet die Körperoberfläche anhand von Geschlecht, Gewicht und Körpergröße des Patienten.

HI = HZV / KOF
KOF = Körperoberfläche (m²)

Ejektionsfraktion

Die Ejektionsfraktion (EF) ist der Anteil des enddiastolischen Volumens (EDV, d.h. das Blutvolumen im Ventrikel am Ende der Diastole), der während der Systole ausgestoßen wird. Gegenwärtig ist die zweidimensionale (2D) Echokardiographie zur Berechnung der Ejektionsfraktion die vorherrschende Methode zur Beurteilung der linksventrikulären systolischen Funktion. Es ist jedoch anzumerken, dass die dreidimensionale (3D-) Echokardiographie eine höhere Präzision bei der Berechnung der Ejektionsfraktion bietet und 3D-Messungen in Zukunft vermutlich 2D-Messungen ersetzen werden. Das kardiale MRT (Magnetresonanztomographie) gilt als Goldstandard für die Berechnung der Ejektionsfraktion.

Ejection acceleration time

Die Ejection acceleration time (EAT) misst die maximale systolische Geschwindigkeit (m/sec) im LVOT. Dieser Parameter korreliert gut mit der linksventrikulären systolischen Funktion.

EAT = v_max/time

Fraktionelle Verkürzung

Die fraktionelle Verkürzung (engl. fractional shortening, FS) wird berechnet, indem die Änderung (% Reduktion) des linksventrikulären Durchmessers während der Systole gemessen wird. Es gilt als schlechtes Maß für die systolische Funktion. Es ist nur dann zuverlässig, wenn der linker Ventrikel eine normale Geometrie und keine signifikanten Wandbewegungsstörungen aufweist. Die fraktionierte Verkürzung kann im M-Mode und 2D gemessen werden.

FS = (LVEDD – LVESD)/LVEDD
LVEDD = left ventricular end-diastolic diameter; LVESD = left ventricular end-systolic diameter;
Der Bruch wird mit 100 multipliziert, um den Prozentsatz zu erhalten (%).

Normales FS	>25% (M-Mode)
	>18% (2-D measurement)

Gewebedoppler

Der Gewebedoppler zeichnet die Geschwindigkeit und Richtung der Myokardbewegung auf. Dies ist möglich, da das Myokard ebenfalls Ultraschallwellen reflektiert. Um die Myokardbewegung zu analysieren, muss das Ultraschallsystem alle von anderen Strukturen reflektierten Schallwellen herausfiltern, insbesondere die vom Blut reflektierten Schallwellen. Dies wird erreicht, indem Signale mit niedriger Amplitude und hoher Geschwindigkeit herausgefiltert werden. Solche Signale stellen Reflexionen aus dem Blutfluss dar. Stattdessen fokussiert sich das Ultraschallsystem auf Schallwellen mit hoher Amplitude und niedriger Geschwindigkeit; diese Wellen werden vom Myokard reflektiert.

Der Gewebedoppler kann auch verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Mitralanuluses zu messen, da er sich während der Systole von der Basis zur Herzspitze bewegt. Die Mitralanulusgeschwindigkeit korreliert gut mit der Ejektionsfraktion und dem Schlagvolumen und ist somit ein Maß für die systolische Funktion.

Dehnung und Dehnungsrate

Das Myokard verformt sich während der Systole und Diastole. Die Verformung beruht auf Kontraktion und Relaxation, was zu einer Bewegung und Verformung des Myokards führt. Dehnung ist der echokardiographische Begriff für Verformung. Dehnung und Dehnungsrate messen das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Myokardeformation. Diese Parameter können mit Gewebedoppler oder Speckle-Tracking beurteilt werden. Die letztere Methode ist die dominierende für die Beurteilung der Verformung.

dP/dt

Bei einer Mitralklappeninsuffizienz kann die linksventrikuläre systolische Funktion durch die Untersuchung der Beschleunigung des Insuffizienzjets abgeschätzt werden (Abbildung 2). Je besser die systolische Funktion ist, desto größer ist der Anstieg des linksventrikulären systolischen Drucks und desto größer ist daher die Beschleunigung des Insuffizienzjets. Daher ist dP/dt ein Proxy für die Fähigkeit des linker Ventrikel, während der Systole Druck zu erzeugen. Es ist ein Marker für die globale kontraktile Funktion.

dP/dt wird gemessen, indem der continuous-wave-Doppler während der isovolumetrischen Kontraktion (d.h. die Kontraktion zwischen Mitralklappenschluss und Öffnung der Aortenklappe) im MI-Jet (Mitralklappeninsuffizienz) platziert wird, wie in Abbildung 2 dargestellt. Der Druck des linken Vorhofs ist während dieser Phase konstant, was bedeutet, dass die Beschleunigung der MI-Strahlgeschwindigkeit auf einen Anstieg des linksventrikulären Drucks zurückzuführen ist.

Genauer gesagt wird dP/dt durch Messen des Zeitintervalls abgeleitet, die der MI-Jet benötigt, um von 1 m/s auf 3 m/s zu beschleunigen. Danach wird die Konstante 32 durch das gemessene Zeitintervall geteilt, um den linksventrikulären Druck nährungsweise zu berechnen:

dP/dt = 32/t
t = Zeitintervall (Sekunden)

dP/dt hat die Einheit mmHg/s.

Variable	Definition
T	Zeit (1 zu 3 m/sec MI) (Sekunden, s)
dP/dt	dP/dt (mmHg/s)
Normal	≥1200 mmHg/s