Die echokardiographische Standarduntersuchung: Ein vollständiges Bildgebungsprotokoll
Die echokardiographische Standarduntersuchung
In diesem Kapital werden eine Reihe von Bildern präsentiert, die in einer vollständigen echokardiographischen Standarduntersuchung einbegriffen sind. Die Bildansichten werden in derselben Reihenfolge diskutiert, in der sie für gewöhnlich während der Untersuchung aufgenommen werden.
Messtechniken
Kammerdimensionen messen
Die Kammerdimensionen stellen Schlüsselparameter der meisten echokardiographischen Untersuchungen dar. Zum Beispiel hängt die linksventrikuläre Größe, gemessen als ihr Innendurchmesser, stark mit Herzinsuffizienz, ventrikulären Tachyarrhythmien und der Gesamtmortalität zusammen. Die ventrikulären Dimensionen werden mit einem elektronischen Messschieber (engl. caliper) gemessen, wobei die Spitzen an der Grenzfläche zwischen dem verdichteten Myokard und dem nicht verdichteten Myokard (d.h. Trabekel) positioniert sind. Das verdichtete Myokard ist die feste, kompakte Wand. In Bezug auf die Messung ventrikulärer Dimensionen werden Trabekel und Papillarmuskeln daher als Teil der linken Ventrikelhöhle angesehen.
Andere Dimensionen — einschließlich Dimensionen der Vorhöfe, Mitralannulus, Aortenannulus usw. — werden an der Blut-Gewebe-Grenzschicht (Innenkante zu Innenkante) gemessen. Die Blut-Gewebe-Grenzschicht kann auch zur Messung der ventrikulären Dimension verwendet werden, wenn die Schnittstelle zwischen verdichtetem und nicht verdichtetem Myokard nicht erkannbar ist.
Scanning-Manöver
Der Schallkopf muss kontinuierlich justiert werden, um die bestmögliche Bildqualität zu erhalten. Die Bildoptimierung erfordert Erfahrung, Geduld und korrekte Geräteeinstellungen. Technische Aspekte der Optimierung der Bildqualität wurden bereits diskutiert (siehe Optimierung des Ultraschallbildes). Darüber hinaus können eine Reihe von Schallkopfbewegungen durchgeführt werden, um die Region von Interesse zu fokussieren und das Bild zu optimieren. Diese Manöver sind kippen, drehen, verschieben, wippen und angulieren.
Kippen: Der Schallkopf behält die gleiche Achsenausrichtung zum Herzen bei, bewegt sich aber in eine andere Bildebene.
Drehen: Der Schallkopf bleibt in einer stationären Position, während die Seitenmarkierung in eine neue Position gebracht wird.
Verschieben: Der Schallkopf bewegt sich über die Haut des Patienten zu einer neuen Position.
Wippen: Innerhalb der gleichen Abbildungsebene ändert der Schallkopf seine Ausrichtung entweder in Richtung der Seitenmarkierung oder von ihr weg.
Angulieren: Der Schallkopf wird an der gleichen Stelle auf der Brust gehalten. Der Schallstrahl wird so gerichtet, dass er eine neue Struktur zeigt.
Der Ultraschallkopf hat eine Seiten-Markierung, die je nach verwendeter echokardiographischer Schnittebene unterschiedlich ausgerichtet ist. Eine entsprechende Markierung wird im Ultraschallbild gezeigt. Diese Markierung erleichtert die Orientierung. Jede Struktur, die sich rechts von der Markierung befindet, wird auf der rechten Seite der entsprechenden Markierung im Ultraschallbild angezeigt. In gleicher Weise werden Strukturen, die sich auf der linken Seite der Markierung befinden, auf der linken Seite der Markierung im Ultraschallbild dargestellt.
Echokardiographische Schallfenster
Die Standarduntersuchung umfasst die folgenden vier Schallfenster:
- Parasternales Schallfenster
- Apikales Schallfenster
- Subkostales Schallfenster
- Suprasternales Schallfenster
In jedem Schallfenster werden mehrere Schnitte dargestellt. Einige Parameter, z.B. der linksventrikuläre Durchmesser, werden in mehreren Schnitten beurteilt, um die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Messungen einzuschätzen.
Für die parasternalen und apikalen Schallfenster ist der Patient normalerweise in der linken lateralen Dekubitusposition positioniert, sofern der Patient diese Position einnehmen kann. Die subkostalen und suprasternalen Schallfenster werden mit dem Patienten in Rückenlage geschallt.
Parasternale Schallfenster
Parasternaler Längsschnitt (parasternale lange Achse)
Die parasternale lange Achse befindet sich auf der linken Seite des Brustbeins. Sie liefert Schnittebenen der langen Herzachse. Abbildung 2 zeigt die Position des Schallkopfs, die Ausrichtung der Seitenmarkierung und die Schnittebene durch das Herz.
Position des Schallkopfs: Der Schallkopf wird am linken Brustrand platziert. Der Schallkopf darf nicht auf das Brustbein gelegt werden. Die Seitenmarkierung zeigt zur rechten Schulter des Patienten.
Optimale Bildqualität: normalerweise am Ende der Expiration.
Abbildung 3 zeigt das im parasternalen Längsschnitt erhaltene Ultraschallbild. Das Bild sollte im Interkostalraum gemacht werden, der die bestmögliche Bildqualität und die größte Dimension des linken Ventrikel bietet sowie die in Abbildung 3 dargestellten Strukturen erkennen lässt.
Schematic illustration of heart: Patrick J. Lynch, CC BY 2.5.
Im parasternalen Längsschnitt untersuchte Strukturen
Linksventrikulärer Ausflusstrakt
Der LVOT (für engl. left ventricular outflow tract) ist der Ausflusstrakt des linken Ventrikels (Abbildung 3). Der Durchmesser von LVOT wird am Ende der Systole gemessen.
Aortenklappe
Die Struktur und Funktion der Aortenklappe werden visuell beurteilt. Dazu gehören der right coronary cusp (RCC), der non-coronary cusp (NCC) und die Koaptation der Klappensegel. Das left coronary cusp (LCC) ist im parasternalen Längsschnitt nicht sichtbar. Koaptation ist ein Begriff, der beschreibt, wie gut sich die Klappensegel beim Schließen anordnen und die Klappe dicht verschließen.
Kalzifizierte Aortenklappen weisen unregelmäßige, dicke Segel mit hoher Echogenität auf.
Die Aortenklappeninsuffizienz kann durch Positionierung des Farbdopplers über dem LVOT und der Aortenklappe visualisiert werden. Die Aortenklappenstenose wird mittels Spektral-Doppler untersucht.
Der Durchmesser des Aortenannulus wird ebenfalls gemessen.
Aorta
Der proximale Anteil der Aorta ascendens ist in der parasternalen langen Achse sichtbar. Strukturen, die beurteilt werden sollten, sind der Sinus aortae, der sinotubuläre Übergang und die Aorta ascendens. Die Durchmesser variieren je nach Geschlecht, Alter und Körpergröße.
Ein Aortenaneurysma ist definiert als Dilatation der Aortenwurzel. Eine erweiterte Aortenwurzel bei einem Patienten mit starken Brustschmerzen sollte zum Verdacht einer Aortendissektion führen. Dissektionen können von der Aortenwurzel stammen oder nach einem distaleren Auftreten zur Wurzel hin dissezieren. Das Ultraschallbild kann einen intimal flap (Intimalappen) aufdecken, der aus der dissezierten Aortenintima (getrennt von der Aortenwand) besteht. Ein intimal flap trennt das Aortenlumen in ein wahres Lumen (in dem Blut fließt) und ein falsches Lumen (Hämatom). Farb- oder Spektral-Doppler zeigen typischerweise Strömungssignale im wahren Lumen, jedoch nicht im falschen Lumen. LVOT- und Aortendimensionen sind in Abbildung 4 dargestellt.
Eine Aortendissektion mit Beteiligung der Aortenwurzel führt typischerweise zu einer Verbreiterung der Aortenwurzel.
Linker Vorhof
Die Größe des linken Vorhofs wird durch Messung des anteroposterioren Durchmessers geschätzt (Abbildung 4).
Linker Ventrikel
Die basalen und mitventrikulären Anteile des Septums sowie die inferolaterale Wand werden im parasternalen Längsschnitt dargestellt (der Apex ist in der parasternalen langen Achse nicht sichtbar). Die Wandbewegungen in diesen Regionen werden während der Systole beurteilt. Das gesamte Myokard sollte sich während der Systole verdicken und sich in Richtung der Kammerhöhle bewegen. Die Größe des Ventrikels wird durch das Messen des Durchmessers beurteilt. Der Messschieber wird direkt unter den Mitralklappenspitzen angesetzt. Der Winkel des Messschiebers sollte senkrecht zur Längsachse des Ventrikels sein (Abbildung 5). Der Durchmesser wird in der Endsystole und der Enddiastole gemessen. Der Vergleich des endsystolischen zum enddiastolischen Durchmessers liefert eine grobe Schätzung der linksventrikulären Funktion (siehe Ejektionsfraktion).
Der Farbdoppler kann gelegentlich einen ventrikulären Septumdefekt (VSD) erkennen, indem er einen Blutfluss vom linken Ventrikel zum rechten Ventrikel sichtbar macht.
Die Mitralklappe
Die Mitralklappe hat ein anteriores und posteriores Segel. Jedes Klappensegel ist über die Chordae tendineae an einem Papillarmuskel befestigt. Die Anatomie der Mitralklappe ist in Abbildung 5 dargestellt.
Die visuelle Beurteilung der Segelmobilität, Koaptation und Integrität der Chordae tendineae und Papillarmuskeln erfolgt im 2D-Bild. Der Durchmesser der Mitralklappe (Mitralannulus) wird gemessen und die Struktur der Segel beurteilt. Verkalkungen an der Mitralklappe kommen durchaus vor, wenn auch seltener als Verkalkungen an der Aortenklappe.
Der Farbdoppler ermöglicht die Beurteilung einer Mitralklappeninsuffizienz. Der Farbsektor sollte die Mitralklappe und die angrenzenden Teile der Vorhöfe und Ventrikel abdecken.
Rechtsventrikulärer Einflusstrakt
Um das rechte Herz sichtbar zu machen, wird der Schallkopf geneigt, damit die Schnittebene das rechte Herz trifft. Das Verschieben des Schallkopfes in einen unteren Interkostalraum kann ebenfalls bessere Bilder liefern. Hier liegt die einzige Schnittebene, die das hintere Segel der Trikuspidalklappe visualisieren kann. Die Koaptation der Segel wird bewertet. Farbdoppler und pulsed-wave-Doppler werden zur Untersuchung der Trikuspidalklappe verwendet.
Parasternaler Querschnitt (parasternale kurze Achse)
Position des Schallkopfes: Gleiche Position wie die parasternale lange Achse, aber die Seitenmarkierung wird auf die linke Schulter des Patienten gerichtet (d.h. ausgehend von der langen Achse um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht).
Optimale Bildqualität: normalerweise am Ende der Expiration.
Die parasternale kurze Achse bietet eine Querschnittsansicht des linken und rechten Ventrikels (Abbildung 6). Diese Ansicht steht senkrecht zur langen Achse des linken Ventrikels. Mindestens vier Schnitte durch das Herz werden in der kurzen Achse gemacht. Diese Schnitte werden durch sequentielles Kippen und Verschieben des Schallkopfes ermöglicht, sodass folgende Schnittebenen dargestellt werden:
- Ebene der großen Gefäße (d.h. Aortenklappenebene; Abbildung 7)
- Mitralebene (Abbildung 8)
- Papillarmuskelebene (Abbildung 9)
- Apikale Regionen (Abbildung 10)
Schematic illustration of heart: Patrick J. Lynch, CC BY 2.5.
Aortenklappenebene
In der Aortenklappenebene können mehrere Strukturen sichtbar gemacht werden (Abbildung 7). Die Aortenklappe sollte drei Taschenklappen haben (linke, rechte, hintere). Eine bikuspide Aortenklappe bedeutet, dass zwei der Taschen zu einer verschmolzen sind, was dazu führt, dass die Aortenklappe nur zwei Taschenklappen hat.
Der Farbdoppler wird über die Aortenklappe gelegt, um Signale während der Diastole zu erkennen, was auf eine Aorteninsuffizienz hindeuten würde.
In der Aortenklappenebene kann der rechtsventrikuläre Ausflusstrakt (RVOT) ebenfalls mit Doppler (Farbdoppler und Spektraldoppler) beurteilt werden. Der Farbsektor sollte den RVOT, die Pulmonalklappe und den Truncus pulmonalis umfassen. Der pulsed-wave-Doppler (mit einem Sample Volume von 1 cm proximal zur Pulmonalklappe) wird zur Quantifizierung einer Pulmonalklappeninsuffizienz verwendet. Der Farbdoppler wird auch zur Untersuchung der Trikuspidalklappe verwendet. Etwa 90% aller Personen weisen eine leichte Trikuspidalklappeninsuffizienz auf.
Mitralklappenebene
Durch kaudales Kippen des Schallkopfes kann die Schnittebene auf die Mitralklappe gerichtet werden (Abbildung 8). Der rechte Ventrikel sollte ein Drittel der Größe des linken Ventrikels haben. Die Bewegung der linksventrikulären Wand wird beurteilt. Das gesamte Myokard sollte sich verdicken und sich in Richtung der Herzhöhle bewegen. Die Koaptation der Klappensegel wird ebenfalls bewertet. Die Segel sollten eine vollständige Koaptation aufweisen, sodass während der Systole keine Farbdoppler-Signale zu sehen sind. Der Spektral-Doppler wird nicht verwendet.
Papillarmuskelebene
Der Schallkopf wird weiter kaudal gekippt, um die Papillarmuskeln darzustellen (Abbildung 9). Auch in dieser Ansicht wird die Bewegung der linksventrikulären Wand beurteilt. In der Papillarmuskelebene werden keine Doppler-Untersuchungen durchgeführt.
Apex
Der apikale Anteil des Herzens wird ebenfalls in der kurzen Achse visualisiert (Abbildung 10). Die Myokardbewegung und -verdickung wird beurteilt.
- PSAX : Kurze Achse
- Apical plane : Apikale Ebene
Apikale Schnittfenster
Apikaler Vierkammerblick
Position des Schallkopfs: Der Schallkopf wird auf den Apex des Herzens, direkt unter der Brust, platziert. Die Seitenmarkierung ist zur linken Achselhöhle gerichtet (Abbildung 11). Diese Schnittebene sollte alle vier Kammern, die Mitralklappe und die Trikuspidalklappe, darstellen (Abbildung 12).
Optimale Bildqualität: normalerweise am Ende der Expiration.
Schematic illustration of heart: Patrick J. Lynch, CC BY 2.5.
Linker Ventrikel
Linksventrikuläre Dimensionen, Myokarddicke und Wandbewegung werden im apikalen Vierkammerblick beurteilt. Die gesamte Länge des linken Ventrikels kann im Vierkammerblick sichtbar gemacht werden. Es ist entscheidend, dass die Schnittebene die maximale Größe des linken Ventrikels zeigt (siehe Linksventrikulären Größe und Masse). Die ventrikuläre Funktion wird ebenfalls beurteilt. Dies geschieht in der Regel durch Berechnung der Ejektionsfraktion (siehe Linksventrikuläre systolische Funktion).
Trikuspidalklappe
Die Beweglichkeit des Klappen, die Struktur, die Koaptation und das Vorhandensein einer Insuffizienz oder Stenose werden beurteilt. Der Durchmesser (Trikuspidalannulus) wird gemessen.
Rechter Ventrikel
Die Wandbewegung wird nach den gleichen Prinzipien wie beim linken Ventrikel beurteilt. Die Dimension des rechten Ventrikels mit der des linken Ventrikels verglichen. Die drei rechtsventrikulären Durchmesser (Abbildung 13) werden gemessen. Eine rechtsventrikuläre Belastung bedeutet, dass sich der rechte Ventrikel gegen eine erhöhte Nachlast kontrahiert, die durch pulmonale Hypertonie, Lungenembolien, VSD, ASD, Pulmonalisklappenstenosen usw. verursacht werden kann.
Die Mitralklappe
Die Mobilität, Struktur, Durchmesser (Mitralannulus) und die Koaptation der Klappe werden beurteilt. Mit dem pulsed-wave-Doppler, bei dem das Sample Volume direkt vor den Segelspitzen platziert wird, wird der Fluss vom linken Vorhof zum linken Ventrikel untersucht. Die Spektralkurve zeigt einen biphasigen Fluss. Die erste Phase, die mit dem Buchstaben E bezeichnet wird, steht für die passive Entleerung des Vorhofs. Die zweite Phase, A, steht für die aktive Entleerung (Vorhofkontraktion). Das Verhältnis zwischen E und A (E/A-Verhältnis) wird verwendet, um die ventrikuläre Relaxation (Compliance) zu beurteilen. Je weniger compliant der linke Ventrikel ist, desto größer wird A, so dass das E/A-Verhältnis in Situationen mit verminderter ventrikulärer Relaxation erhöht ist. Das E/A-Verhältnis ist zu einem Schlüsselparameter bei der Beurteilung der diastolischen Funktion geworden (siehe Linksventrikulären diastolischen Funktion)
Bei VTI-Messungen (velocity time integral) wird das Sample Volume in die Klappenöffnung gelegt.
Im Falle einer Mitralklappeninsuffizienz wird der continuous-wave-Doppler in die Vena contracta platziert.
Mobilität der atrioventrikulären Ebene
Die gesamte AV-Ebene sollte sich während der Systole in Richtung Herzspitze bewegen. Während der Diastole entspannt sich der linke Ventrikel und die AV-Ebene kehrt in ihre Ausgangsposition zurück.
Linksventrikulärer Ausflusstrakt
Eine Aortenklappeninsuffizienz wird mit Farbdoppler untersucht. Geschwindigkeiten werden mit Spektraldoppler quantifiziert.
Apikaler Fünfkammerblick
Position des Schallkopfs: Ausgehend von Vierkammerblick wird der Schallkopf einige Grad nach oben geneigt, bis sich die Aortenklappe (die fünfte Kammer; Abbildung 14) zeigt.
Optimale Bildqualität: normalerweise am Ende der Expiration.
Diese Schnittebene bietet zusätzliche Möglichkeiten zur Durchführung von Messungen im LVOT, der Aortenklappe und der Aortenwurzel. Farbdoppler wird im LVOT, in der Aortenklappe und in der proximalen Aorta verwendet. Der pulsed-wave-Doppler wird in Richtung Aortenannulus gerichtet, wobei das Sample Volume 1 cm proximal vom Annulus platziert wird. Der continuous-wave-Doppler wird zur Quantifizierung von Aortenklappenstenosen oder -insuffizienzen verwendet.
Apikaler Zweikammerblick
Position des Schallkopfs: Ausgehend vom Vierkammerblick wird der Schallkopf um 30° gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Wie in Abbildung 15 gezeigt, werden der linke Ventrikel und der linke Vorhof sowie die Mitralklappe dargestellt. Vom linken Ventrikel sind die Vorderwand und die inferolaterale Wand zu sehen.
Optimale Bildqualität: in der Regel am Ende der Inspiration.
Die linksventrikuläre Dimension und die Mobilität werden beurteilt. Die Koaptation und das Vorhandensein einer Mitralklappeninsuffizienz wird ebenfalls untersucht. Bei einer Insuffizienz oder Stenose wird der continuous-wave-Doppler zur Messung der Geschwindigkeiten verwendet.
Schematic illustration of heart: Patrick J. Lynch, CC BY 2.5.
Apikaler Dreikammerablick
Position des Schallkopfs: Der Schallkopf wird vom Zweikammerblick 30 Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis die Aortenklappe und der LVOT sichtbar werden. Weitere Messungen der oben genannten Dimensionen und Strukturen werden durchgeführt (Abbildung 15).
Optimale Bildqualität: in der Regel am Ende der Inspiration.
Subkostales Schnittfenster
Für das subkostale Schnittfenster liegt der Patient in Rückenlage.
Position des Schallkopfs: Der Schallkopf wird 3 cm unter dem Processus xiphoideus platziert, wobei die Seitenmarkierung zur linken Brust des Patienten zeigt. Der Schallkopf sollte einen Einfallswinkel von etwa 45° zum Thorax haben.
Optimale Bildqualität: in der Regel am Ende der Inspiration.
Der subkostale Schnitt visualisiert sowohl Vorhöfe als auch beide Ventrikel. Diese Ansicht wird hauptsächlich zur Diagnose von Perikardergüssen sowie zum Nachweis von Defekten zwischen den Vorhöfen (ASD) oder Kammern verwendet (VSD).
Wenn die Seitenmarkierung auf den Kopf des Patienten gerichtet ist und der Einfallswinkel 90 Grad beträgt, wird die Vena cava inferior sichtbar. Es kann notwendig sein, den Schallkopf ein wenig zur linken Seite des Patienten zu kippen. Diese Schnittebene wird verwendet, um zu beurteilen, ob der Durchmesser der Vena cava inferior während der Atmung variiert. Wenn keine Atemschwankungen zu sehen sind, wird ein Schnupf-Test (engl. sniff test) durchgeführt, um festzustellen, ob die Vena cava inferior beim forcierten, ruckartigen Einatmen durch die Nase > 50% kollabiert. Dies deutet auf einen normalen Druck im rechten Ventrikel hin (Einzelheiten siehe Rechtsventrikuläre Belastung).
Suprasternales Schallfenster
Für das suprasternale Schallfenster liegt der Patient ebenfalls in Rückenlage.
Position des Schallkopfs: Der Schallkopf wird über dem Manubrium sterni platziert. Die Seitenmarkierung ist auf die linke Schulter gerichtet. Der Schallkopf zeigt nach unten und ist stark gekippt, so dass er fast parallel zum Hals ist.
Dieser Schnitt stellt die Aorta ascendens, den Aortenbogen und die proximalen Anteile der Aorta descendens dar (Abbildung 16).
Schematic illustration of heart: Patrick J. Lynch, CC BY 2.5.
Referenzen
Mitchell et al: Guidelines for Performing a Comprehensive Transthoracic Echocardiographic Examination in Adults: Recommendations from the American Society of Echocardiography. Journal of the American Society for Echocardiography.