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Klinische Echokardiographie

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  1. Einführung in Ultraschall und Echokardiographie
    12Themen
  2. Hämodynamische Prinzipien und Berechnungen
    5Themen
  3. Die echokardiographische Untersuchung
    3Themen
  4. Linksventrikuläre Funktion
    11Themen
  5. Linksventrikuläre diastolische Funktion
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  6. Kardiomyopathien
    7Themen
  7. Herzklappenerkrankungen
    8Themen
  8. Verschiedene Krankheiten und Zustände
    5Themen
  9. Perikarderkrankung
    2Themen
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Endokarditis

Eine Endokarditis bedeutet, dass eine bakterielle Infektion die Herzklappen angreift, was eine sehr ernste Erkrankung ist. Der Infektionsherd auf den Klappen wird Vegetation genannt. In der Regel ist irgendeine Form von Schädigung der nativen (eigenen) Klappen erforderlich, um anfällig für eine bakterielle Infektion zu werden. Diese Infektionen sind schwer zu heilen, da die Herzklappen nicht vaskularisiert sind und es daher für das Immunsystem schwierig ist, die Bakterien zu erreichen.

Eine Endokarditis kann zur Zerstörung des Klappenapparates sowie zur Embolisation im systemischen Kreislauf führen. Diese Komplikationen können tödlich sein. In Deutschland erkranken etwa 500 Menschen jährlich an einer Endokarditis mit einem Durchschnittsalter bei Erkrankungsbeginn von 70 Jahren. Ungefähr 12% sterben innerhalb von 30 Tagen, vergleichbar mit der 30-Tage-Mortalität eines STEMI (ST-Hebungsinfarkt), welche etwa 6% beträgt.

Früher waren Alpha-Streptokokken der häufigste Erreger. Diese Streptokokken stammen am häufigsten aus der Mundhöhle und betreffen Herzklappen, die irgendeine Art von Schädigung, Veränderung oder Degeneration aufweisen. Eine Endokarditis mit Alpha-Streptokokken verläuft meistens subakut und kann sich gradweise über mehrere Tage bis Wochen entwickeln. Eine akutere Endokarditis wird häufig durch den Staphylococcus aureus verursacht. Dies betrifft zumeist Drogenkonsumenten (intravenöser Drogenkonsum), ältere Patienten mit veränderten Klappen, Patienten mit Klappenprothesen oder anderen Herzimplantaten (Herzschrittmacher, CRT, ICD). Neben dem Staphylococcus aureus verursachen auch hämolytische Streptokokken und Pneumokokken eine akute Endokarditis. Andere Mikroorganismen verursachen in der Regel eine subakute Endokarditis.

Die Endokarditis kann native (eigene) Klappen und Klappenprothesen betreffen. Wie immer stellt körperfremdes Material ein hohes Infektionsrisiko dar. Etwa 20% aller Endokarditis-Erkrankungen betreffen Menschen mit Klappenprothesen und von den übrigen Fällen weisen 18% der Patienten eine signifikante Herzklappenerkrankung auf.

Echokardiographie bei Endokarditis

Im Jahr 1973 wurde zum ersten Mal beschrieben, wie die Echokardiographie (M-Mode) zur Diagnose einer Endokarditis verwendet werden kann. Mit 2D- und späterem 3D-Ultraschall wurde die Technologie erheblich verbessert. Ebenso war die Entwicklung der transösophagealen Echokardiographie (TEE) äußerst wertvoll. Die Echokardiographie wird verwendet, um die Morphologie von Klappen, das Vorhandensein von Vegetationen, den hämodynamischen Status und das Ausmaß der Endokarditis zu beurteilen.

Eine Endokarditis liefert drei typische Befunde in der Echokardiographie:

  • Vegetationen
  • Abszesse
  • Prothesendehiszenzen

Diese drei Befunde stellen die Hauptkriterien für die Diagnose einer Endokarditis dar. Traditionell geht man davon aus, dass eine Endokarditis diagnostiziert werden kann, wenn mindestens zwei der Kriterien präsent sind.

Abbildung 1. Flussdiagramm zur Untersuchung bei Verdacht auf Endokarditis.
Abbildung 1. Flussdiagramm zur Untersuchung bei Verdacht auf Endokarditis.

Vegetationen

Vegetationen sind echodichte Massen, welche die Infektionsherde darstellen. Vegetationen können sich an den Klappen befinden und erscheinen in dem Fall als bewegte Massen. Wandvegetationen sind am Endokard befestigt und dementsprechend weniger beweglich.

Die Echokardiographie ist die Methode erster Wahl zur Erkennung von Vegetationen bei Verdacht auf Endokarditis. Die transthorakale Echokardiographie (TTE) hat eine Sensitivität von etwa 50% (dies bedeutet, dass 50% aller Menschen mit Endokarditis mithilfe der TTE richtig diagnostiziert werden und dementsprechend 50% nicht erkannt werden).

Die Sensitivität und Spezifität der Echokardiographie hängt von mehreren Faktoren ab, wie z.B. der Bildqualität, der Lokalisation der Vegetationen, der Echogenität und Größe, dem Vorhandensein von Klappenprothesen sowie der Erfahrung des Untersuchenden. Wie beim Belastungs-EKG hängt der Wert der echokardiographischen Untersuchung von der Vortest-Wahrscheinlichkeit ab, also der Wahrscheinlichkeit, dass der Patient tatsächlich eine Endokarditis hat (diese Wahrscheinlichkeit sollte abgeschätzt werden, bevor die Echokardiographie durchgeführt wird). Bei Patienten mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit einer Endokarditis werden die Sensitivität und Spezifität der Untersuchung zunehmen und umgekehrt.

Bei Verdacht auf eine Endokarditis wird zunächst eine transthorakale Echokardiographie (TTE) durchgeführt. Wenn die Bilder von guter Qualität sind und keine Anzeichen einer Endokarditis vorliegen, sollten zunächst Differentialdiagnosen in Betracht gezogen werden. Wenn die TTE negativ ist, aber weiterhin der klinische Verdacht besteht, sollte eine transösophageale Echokardiographie (TEE) durchgeführt werden. Die TEE sollte auch immer dann durchgeführt werden, wenn der Patient Klappenprothesen hat sowie in schwer zu beurteilenden Fällen oder wenn die Bildqualität im TTE unbefriedigend war. Eine TEE sollte auch bei Verdacht auf perivalvuläre Komplikationen angewendet werden oder wenn die Infektion von hochvirulenten Erregern (z.B. Beta-Streptokokken oder Staphylococcus auerus) verursacht wird.

Endokarditis der natürlichen Klappen

Die transthorakale Echokardiographie (TTE) hat im Vergleich zur transösophagealen Echokardiographie (TEE) eine niedrige Auflösung und daher eine geringe Sensitivität für kleine Vegetationen. Die Sensivität der TTE liegt bei etwa 25% für die Vegetationen <5 mm und 70% bei Vegetationen von 6-10 mm. Die Sensivität wird natürlich auch durch andere Klappenveränderungen beeinflusst, wie beispielsweise eine myxomatöse Verdickung oder Verkalkung.

Die TEE bietet eine höhere Auflösung und erhöht die Sensitivität und Spezifität für Vegetationen. In Studien, in denen die Empfindlichkeit für Vegetationen verglichen wurden, betrug die Sensitivität im TTE etwa 50%, während sich in der TEE eine Sensivität von 90 -100% zeigte.

Der negative prädiktive Wert (NPV) der TEE liegt zwischen 86% und 97%. Dies bedeutet, dass das Fehlen von Vegetationen in der TEE bedeutet, dass der Patient mit einer Wahrscheinlcihkeit von 86 bis 97% keine Vegetationen hat. Bei Patienten mit nativen Klappen bedeutet dies, dass eine Endokarditis sehr unwahrscheinlich ist. Es sollte jedoch erwähnt werden, dass sogar die TEE bei einem Patienten mit Endokarditis negativ sein kann, wenn sie früh im Krankheitsverlauf durchgeführt wird (Sochowski et al). Eine TEE sollte durchgeführt werden, wenn die TTE nicht eindeutig oder negativ ist und der klinische Verdacht weiterhin besteht.

Die Echokardiographie sollte bei folgenden Patientengruppen sehr großzügig eingesetzt werden:

  • Patienten mit einer Bakteriämie mit S. aureus
  • Patienten mit wiederholter Bakteriämie des gleichen Erregers ohne klaren Fokus
  • Patienten mit Implantaten (Herzschrittmacher, ICD, CRT) mit Fieber ohne klaren Fokus

Differentialdiagnosen bei Verdacht auf Endokarditis

Die Echokardiographie kann infektiöse Vegetationen nicht von aseptischen Vegetationen unterscheiden. Mehrere andere Krankheitszustände können zu aseptischen Vegetationen führen, darunter:

  • Libman-Sack-Endokarditis (betrifft Patienten mit SLE)
  • Antiphospholipid-Syndrom

Libman-Sack Endokarditis

Die Libman-Sack Endokarditis ähnelt der infektiösen Endokarditis in der Echokardiographie. Diese Art von Endokarditis ist jedoch aseptisch und die Vegetation besteht aus Immunzellen, Hämatoxylin-Körpern, Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten. Die Libman-Sack Endokarditis führt nicht zur einer Zerstörung der Klappen, weshalb die Erkrankung weniger akut ist als die bakterielle Endokarditis. Sie hat meistens einen geringen hämodynamischen Einfluss, weshalb die meisten Patienten asymptomatisch sind. Die absolute Mehrheit der Patienten hat einen systemischen Lupus erythematodes.

Die Libman-Sack Endokarditis betrifft am häufigsten die Mitralklappe und/oder die Aortenklappe. Echokardiographisch ist es schwierig, diese Vegetationen von bakteriellen Vegetationen zu unterscheiden. Darüber hinaus kann die aseptische Vegetation ein Ort für bakterielles Wachstum werden, sodass eine sekundäre bakterielle Endokarditis entsteht. Bei der Libman-Sack-Endokarditis ist eine Embolisation zwar selten, kommt aber vor.

Das Antiphospholipid-Syndrom ist ebenfall mit der Libman-Sack-Endokarditis assoziiert.

Endokarditis bei Klappenprothesen

Klappenprothesen erschweren die transthorakale Diagnostik einer Endokarditis. Daher muss beim Vorliegen von Klappenprothesen die TTE mit einer TEE ergänzt werden. Dies gilt sowohl für mechanische als auch für biologische Prothesen. Die Sensitivität der TTE beträgt 36 -69%, während die TEE eine Sensitivität von 86 -94% und eine Spezifität von 88 -100% aufweist.

Klappenprothesen haben mehrere Komponenten, die die Bildgebung stören, wie z.B. einen Kragen, einen Stent bei perkutanen Klappenprothesen, Schrauben bei mechanischen Klappen usw. Diese Strukturen sind echodicht und führen zu Artefakten, die die Visualisierung der Vegetation erschweren. Bei Vegetationen auf dem Kragen stellt sich dieser dicker und unregelmäßiger dar. Es ist jedoch schwierig, diese Veränderungen von denen zu unterscheiden, die bei einer Thrombose und bei Pannusbildung zu sehen sind.

Biologische Klappenprothesen können wie native Klappen durch eine Endokarditis zerstört werden.

Rechtsseitige Endokarditis

Die rechtsseitige Endokarditis betrifft am häufigsten intravenöse Drogenabhängige und die Vegetationen sind in der Regel groß. Das bedeutet, dass die TTE normalerweise zur Diagnose ausreicht. Die Vegetationen befinden sich in der Regel auf der Vorhofseite der Trikuspidalklappe. Studien zeigen, dass die TTE bei einer die Trikuspidalklappe betreffenden Endokarditis genauso effektiv ist wie die TEE. Für die Pulmonalklappe scheint die TEE jedoch eine höhere Sensitivität und Spezifität zu haben.

Infizierte Elektroden und Implantate

Die TEE hat eine höhere Spezifität und Sensivität für eine Endokarditis, die Elektroden und andere Implantate betrifft. Die Sensivität der TEE beträgt 94% und die der TTE 23%. Wiederholungsartefakte und andere Artefakte erschweren den Nachweis einer Endokarditis an Elektroden mit einer TTE.

Komplikationen der Endokarditis

Infizierte Klappen sind in der Regel insuffizient. Dies kann auf mehrere Ursachen zurückzuführen sein, z.B. auf Klappenschäden (native und biologische Klappen), dem Lockern von Klappenprothesen (Prothesendehiszenz) oder weil die Vegetationen die Koaptation (also die passgenaue Anordnung und den dichten Verschluss der Segel/Taschen) verschlechtert .

Native und biologische Klappen werden durch eine Endokarditis dauerhaft geschädigt. Die Schädigung variiert von kleinen Perforationen bis zur vollständigen Klappenzerstörung. Eine Perforation oder Zerstörung kommt bei 50% der Aortenendokarditiden und 15% der Mitralendokarditiden vor.

Wenn die Endokarditis die Chordae tendinae betrifft, können sich die Fäden von der Klappe lösen, was zu einem Klappenprolaps führt.

Die Infektion kann sich von den Klappen auch auf das umliegende Gewebe ausbreiten. Dies kann zu Infektionen, Abszessen sowie Fisteln im Myokard und in perivalvulären Strukturen führen und ist mit einer schlechteren Prognose assoziiert.

Perivalvuläre Abszesse können alle Arten von Klappen betreffen, sie sind jedoch am häufigsten bei Klappenprothesen. Abszesse haben eine geringe Echodichte, was bedeutet, dass sie auf dem 2D-Bild als dunklere, gut abgrenzbare Bereiche erscheinen. Die TTE hat eine Sensitivität und Spezifität von 28% bzw. 99% für Abszesse. Die entsprechenden Zahlen für die TEE liegen bei 87% und 95%.

Andere Untersuchungen bei einer Endokarditis

  • Blutkulturen sind von größter Bedeutung für Diagnostik und Behandlung. Drei Flaschenpaare mit je 10 ml in jeder Flasche werden aus drei Punktionsstellen entnommen. In etwa 10% der diagnostizierten Fälle sind die Kulturen negativ
  • Laboruntersuchungen: Blutbild, Elektrolytenstatus. CRP. BSG. Glukose. Der CRP ist bei einer Endokarditis lenta oft nur geringfügig bis mäßig erhöht (20-50 mg/l). Troponin.
  • Echokardiographie: siehe oben
  • regelmäßige Temperaturkontrollen
  • Tägliche Lungen- und Herzauskultation
  • EKG
    • neues Auftreten eines AV-Blocks weist auf einen Abszess hin
    • Arrhythmien sind häufig; Telemetrie sollte angeschlossen werden
  • Röntgen/CT-Thorax mit der Fragestellung: Herzinsuffizienz, septische Embolien?
  • CT-Gehirn bei fokalen neurologischen Symptomen
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