Das„Echokardiografie:B-Mode-Verfahren (2-D-Echokardiografie) B-Mode-Verfahren (engl. brightness mode) bildet sektorförmige Schnittbilder kardialer Strukturen in Echtzeit ab und ermöglicht dadurch deren morphologische Beurteilung. In diesem Verfahren können die Durchmesser und Volumina der einzelnen Herzhöhlen bestimmt werden. Andere Strukturen, wie z. B. die Herzklappen, sind dagegen nur begrenzt beurteilbar.

„Echokardiografie:M-Mode-Verfahren (1-D-Echokardiografie)Beim M-Mode-Verfahren (engl. motion mode; Abb. 7.1) wird ein Ultraschallimpuls ausgewählt und dieser Einzelstrahl auf einer Zeitachse aufgetragen. Die Auflösung ist sehr hoch, sodass sich auch schnelle Bewegungen feiner Strukturen abbilden lassen (z. B. Herzklappenbewegungen). Die zeitliche Zuordnung zum Herzzyklus kann über eine EKG-Aufzeichnung erfolgen. Dadurch entsteht ein eindimensionales Bild von Bewegungsabläufen.

„Echokardiografie:Doppler-EchokardiografieDie„Doppler-Echokardiografie Doppler-Echokardiografie ist kein Bildgebungsverfahren, sie ist ein Verfahren zur Messung von Geschwindigkeiten. Man verwendet die Doppler-Echokardiografie zum Nachweis von Herzklappenfehlern und zur Quantifizierung von Blutfluss und intrakardialen Druckverhältnissen.

Ein Doppler-Schallkopf sendet Ultraschallwellen von konstanter Frequenz aus. Nach dem Doppler-Effekt kommt es zu einer Frequenzänderung der Ultraschallwelle, wenn sie von einer bewegten Struktur (in diesem Fall einem Erythrozyten) reflektiert wird. Daraus lässt sich die Geschwindigkeit der bewegten Struktur errechnen.

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  Doppler-Gleichung: v„Doppler-Gleichung = Wellenlänge λ × f

Eine wichtige Rolle in der Dopplerdiagnostik spielt der Winkel, unter dem die Schallwellen auf das Objekt treffen. Aussagekräftige Messungen erhält man beim Anschallen des Objekts möglichst parallel zu dessen Bewegungsrichtung, idealerweise unter einem Winkel von 0–20°.

Aus den gemessenen Geschwindigkeiten, z. B. der Blutflussgeschwindigkeit vor und hinter einer stenotischen Herzklappe, kann dann nach der vereinfachten Bernoulli-Gleichung der herrschende Druckgradient berechnet werden.

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  Bernoulli-Gleichung: „Bernoulli-GleichungΔP = 4 × v²

Diagnostisch angewandt werden drei Verfahren:

pw- und cw-Doppler „pw-Doppler<2002>„cw-Doppler<2002>Diese Verfahren ermöglichen die gezielte Messung von Blutflussgeschwindigkeiten und werden insbesondere zur Quantifizierung von Klappenstenosen eingesetzt, da die Flussgeschwindigkeit in der Stenose mit dem Stenosegrad korreliert.

Farb-Doppler „Farb-Doppler<2002>Die farbkodierte Duplexsonografie stellt eine Kombination aus der 2- oder 3-D-Echokardiografie mit der Doppler-Technik dar. Es wird ein Strömungsprofil (Doppler-Technik) in ein morphologisches Schnittbild (B-Mode) integriert. So kann der Blutfluss, z. B. in Gefäßen, in den Kammern oder durch Shunt-Vitien dargestellt und quantifiziert werden. Die Flussrichtung wird farbkodiert dargestellt (rot: Fluss auf den Schallkopf zu, blau: Fluss vom Schallkopf weg), die Flussgeschwindigkeit durch den Farbton.

Das Verfahren erleichtert und beschleunigt die Untersuchung wesentlich, da physiologische und pathologische Veränderungen im anatomischen Bezug dargestellt und dadurch veranschaulicht werden. Darüber hinaus können gezielt Strukturen aufgesucht werden, die zu morphologischen Veränderungen neigen (Abb. 7.2).

In „Echokardiografie:3-D-Echokardiografieder 3-D-Echokardiografie ist die räumliche und gleichzeitig dynamische Darstellung des Herzens möglich (Abb. 7.3). Erstmals sind auch Strukturoberflächen darstellbar. Indiziert ist die 3-D-Echokardiografie insbesondere zur Darstellung komplexer kardialer Strukturen und zur Quantifizierung ihrer Volumina.

Das Herz wird im 3.–5. ICR links in der Medioklavikularlinie angelotet, der Schallkopf ist leicht zur linken Schulter geneigt. Der Schallfächer liegt in der Längsachse des Herzens (Abb. 7.4a und b). In dieser Position erfolgt im M-Modus eine übersichtsartige Beurteilung der (herzbasisnahen) linksventrikulären Wanddicken, der linksventrikulären enddiastolischen und endsystolischen Diameter und damit der linksventrikulären Kontraktion.

Dreht man den Schallkopf aus dem parasternalen Längsschnitt heraus um 90° im Uhrzeigersinn, erhält man die Kurzachse (Abb. 7.4c und d). Sie wird auf verschiedenen Höhen geschnitten werden und ermöglicht so eine orientierende Beurteilung der Aortenklappe (regelrechte trikuspide Morphologie? Insuffizienz?), der Mitralklappe und – bei Schnitt auf Höhe der Papillarmuskeln – eine Einschätzung der Pumpfunktion des Myokards und die Darstellung regionaler Kontraktionsstörungen.

„Apikaler Vier-Kammer-Blick<2002>Zur Einstellung des Vier-Kammer-Blicks (Abb. 7.4e und f) legt man den Schallkopf an die Herzspitze im 5.–6. ICR und „zielt“ in Richtung der rechten Schulter. Man erhält einen apikalen Schnitt durch das Herz, wobei sich das Ventrikelseptum mittig befindet. Der Vier-Kammer-Blick bietet eine Übersicht über beide Ventrikel und Vorhöfe sowie die beiden AV-Klappen. In diesem Schnitt erfolgt die Beurteilung der links- und rechtsventrikulären Pumpfunktion, dopplergestützt die Quantifizierung von Mitral- und Trikuspidalklappenpathologien.

Besteht eine, wenn auch nur geringe, Trikuspidalklappeninsuffizienz, kann durch Dopplermessung eine Einschätzung des systolischen Pulmonalarteriellen Drucks (sPAP) getroffen werden. Er spiegelt den Druck der Lungenstrombahn dar und ist bei Lungenarterienembolie und pulmonaler Stauung bei Herzinsuffizienz (Kap. 45) erhöht. Die rechtsventrikuläre Funktion kann anhand der TAPSE (engl. tricuspid anular plane excursion), d. h. der Auslenkung des Trikuspidalklappenrings im Verlauf der Herzaktion abgeschätzt werden.

Ein Perikarderguss (Kap. 41), vor allem im apikalen Bereich, kann ausgeschlossen werden.

Kippt man den Schallkopf aus dem apikalen Vier-Kammer-Blick heraus zum Sternum hin, kann zusätzlich der linksventrikuläre Ausflusstrakt mit der Aorta (= „fünfte Kammer“) beurteilt werden. Dopplergestützt kann eine Quantifizierung von Aortenklappenpathologien vorgenommen werden.

„Apikaler Zwei-Kammer-Blick<2002>Für den Zwei-Kammer-Blick wird der Schallkopf aus dem Vier-Kammer-Blick um ca. 80° gegen den Uhrzeigersinn gedreht (Abb. 7.4g und h). Diese Einstellung ermöglicht die Beurteilung der Myokardkontraktion im Bereich der Inferioren, anterioren Wand des linken Ventrikels.

„Subkostaler Vier-Kammer-Blick<2002>Abschließend wird das Herz von subxyphoidal angelotet. Es handelt sich um die klassische Schnittführung zum Ausschluss eines Perikardergusses. Aus dieser Schallkopfposition kann zudem die V. cava beim Durchtritt durch die Leber angelotet werden und weitere Informationen über den Volumenstatus des Patienten liefern.

„Stress-EchokardiografieDie„Echokardiografie:Stress- KHK (Kap. 21) manifestiert sich erst ab einem gewissen Stadium klinisch. In früheren Stadien werden durch Ausschöpfung der Koronarreserve in Ruhe selbst bei hochgradiger Stenosierung (≤ 70 %) suffiziente Perfusionsverhältnisse aufrechterhalten. Unter Stressbedingungen treten allerdings schon früher ischämiebedingt Wandbewegungsstörungen auf, da die Koronarreserve ja bereits in Ruhe beansprucht und ausgeschöpft wird und keine Perfusionssteigerung mehr möglich ist. Diese geringgradigen Veränderungen der Herzmechanik haben als sehr sensitive Indikatoren für Koronarstenosen Bedeutung erlangt. Die Stresssituation wird in der kardiologischen Diagnostik künstlich, z. B. durch Fahrradergometrie oder Dobutamingabe, hervorgerufen. Der Untersucher beurteilt das Herz des Patienten echokardiografisch vor und unmittelbar nach der Belastung. Von einem erfahrenen Kardiologen durchgeführt ist dieses Verfahren der Myokardszintigrafie (Kap. 8) gleichwertig.

Aufgrund der induzierten Ischämie und der unerwünschten Nebenwirkungen von Dobutamin ist die Stress-Echokardiografie mit einem gewissen Komplikationsrisiko behaftet.

Kontraindikationen Die Stress-Echokardiografie ist kontraindiziert bei instabiler Angina pectoris, mittelschwerer Aortenstenose, hypertrophischer obstruktiver Kardiomyopathie und unkontrollierter Hypertonie. Die Verwendung von Dobutamin ist bei bekannten malignen Herzrhythmusstörungen kontraindiziert.