Allgemeine Informationen

• Echokardiografie ist die Ultraschalluntersuchung des Herzens, im allgemeinen Sprachgebrauch häufig „Herzecho“ oder einfach „Echo“ genannt.
• Wichtigstes nichtinvasives Bildgebungsverfahren des Herzens
  • mehrere Millionen Untersuchungen jährlich
  • flächendeckend verfügbar in kardiologischen Abteilungen und Praxen
    • stationäre High-End-Geräte für differenzierte Diagnostik
    • kleine, mobile Geräte für Notfalluntersuchungen
  • keine Strahlenbelastung (im Gegensatz zum Kardio-CT)
  • vergleichsweise geringer technisch-apparativer Aufwand (vor allem im Vergleich zum Kardio-MRT)
• Liefert u. a. Informationen über:
  • Größe der Herzhöhlen
  • Dicke der Herzwände
  • globale und regionale Pumpleistung der Herzkammern
  • Struktur und Funktion der Herzklappen
  • etwaige Raumforderungen (Thromben, Vegetationen, Tumoren, Perikarderguss)
  • zu- und abführende Gefäße (V. cava, Pulmonalvenen, Aorta, Pulmonalarterie).
• Untersuchungen können von außen durch die Brustwand (transthorakal) oder über die Speiseröhre (transösophageal) durchgeführt werden.
  • Transthorakale Untersuchung wird im Sprachgebrauch meistens als TTE (Transthoracic Echocardiography) bezeichnet.
  • Transösophageale Untersuchung wird üblicherweise als TEE (Transesophageal Echocardiography) bezeichnet.
• Die meisten Untersuchungen werden als TTE durchgeführt, 5‒10 % als TEE (spezielle Indikationen für TEE s. u.).
• Personelle, apparative und strukturelle Voraussetzungen sind für die Zertifizierung von Untersucher*innen und Institutionen erforderlich.
• Durchführung im Allgemeinen durch Kardiolog*innen, Ausbildung und Zertifizierung sind aber auch für Nichtkardiolog*innen möglich (v. a. Allgemeinmedizin, Innere Medizin, Anästhesie, Kardiochirurgie).

Indikationen

• Untersuchung der systolischen LV-Funktion
• bei anamnestischen/klinischen Hinweisen auf kardiale Erkrankung
• Reevaluierung bei bekannter Herzinsuffizienz bei klinischer Befundänderung 
• bei potenziell kardiotoxischer Therapie vor Einleitung und im Verlauf
• vor jeder kardialen Operation
• vor nichtkardialer Operation zur Beurteilung des operativen Risikos bei bekannter Herzerkrankung oder klinischen Zeichen einer Herzerkrankung
• Untersuchung der diastolischen LV-Funktion
  • Patient*innen mit klinischen Zeichen einer Herzinsuffizienz und normaler systolischer Funktion zur Abklärung einer diastolischen Funktionsstörung (HFPEF = Heart Failure with Preserved Ejection Fraction)
• Untersuchung des rechten Ventrikels
  • Mitbeurteilung bei jeder echokardiografischen Untersuchung
  • V. a. Erkrankung des rechten Herzens, pulmonale Hypertonie
• Herzklappenfehler/Klappenprothesen
  
  • klinischer Verdacht auf einen Klappenfehler
  • Abklärung begleitender Klappenfehler bei anderen kardialen Erkrankungen
  • Ausschluss oder Erkennung eines Klappenfehlers vor Herzoperation
  • Verlaufsuntersuchung bei klinischem Verdacht auf Progression einer Klappenerkrankung
• klinischer Verdacht auf Prothesendysfunktion oder Endokarditis
• Steuerung von Katheterinterventionen und Operationen an den Klappen 
• Infektiöse Endokarditis (IE)
  • klinischer V. a. IE
  • TEE bei positiver TTE zur Abklärung endokarditisbedingter Komplikationen (u. a. Abszesse) oder bei klinischer Verschlechterung
  • TEE bei negativer TTE, aber begründetem klinischem Verdacht auf IE
• Chronisches Koronarsyndrom
  • Nachweis von regionalen Wandbewegungsstörungen
  • Stress-Echokardiografie zum Nachweis einer induzierbaren myokardialen Ischämie bei Patient*innen mit V. a. KHK
  • Stress-Echokardiografie zur Beurteilung der myokardialen Vitalität vor geplanter Revaskularisation
• Kardiomyopathien
  • klinischer Verdacht auf das Vorliegen einer Kardiomyopathie oder klinische Zeichen einer Herzinsuffizienz
  • Untersuchung von direkten Verwandten von Patient*innen mit primärer Kardiomyopathie
  • Re-Evaluation bei klinischer Änderung oder zur Therapiesteuerung
• Rechtsherzerkrankungen
• V. a. Erkrankungen des rechten Herzens wie Rechtsherzinfarkt, ARVC, akute Lungenembolie, Cor pulmonale, kongenitales Shuntvitium
• Abklärung einer pulmonalen Hypertonie, nichtinvasive Bestimmung des pulmonal-arteriellen Drucks zur Therapiekontrolle bei pulmonaler Hypertonie
• Perikarderkrankungen
  • V. a. Perikarderguss/Perikardtamponade oder Konstriktion 
  • Steuerung und Erfolgskontrolle während (diagnostischer oder therapeutischer) Perikardpunktion sowie Kontrolle nach Perikardpunktion
• Kardiale Tumoren
• klinischer Verdacht auf einen kardialen Tumor
• bekannte maligne Grunderkrankung mit häufiger kardialer Metastasierung
• Untersuchung der großen Arterien
  • V. a. eine Aortenerkrankung (z. B. bei akutem Aortensyndrom)
• Arterielle Hypertonie
  • initiale und Verlaufsbeurteilung bei nachgewiesener arterieller Hypertonie
• Abklärung einer kardiogenen Embolie
  • TTE- und TEE-Untersuchung bei V. a. kardiogene Embolie
• Kardiale Arrhythmien
  • bei benignen Arrhythmien und V. a. strukturelle Herzerkrankung
  • bei neu aufgetretenem Vorhofflimmern/-flattern
  • TEE bei Patient*innen vor Kardioversion von Vorhofflimmern/-flattern mit > 48 h und Antikoagulation < 4 Wochen
  • bei ventrikulären Rhythmusstörungen und überlebtem plötzlichem Herztod
• Kongenitale Vitien
  • V. a. kongenitales Vitium (bildgebendes Verfahren der 1. Wahl)
  • Darstellung von Shunts durch Kontrastechokardiografie
  • periinterventionelles Monitoring mittels TEE während herzchirurgischer Eingriffe sowie während katheterinterventioneller Verfahren
• Notfallechokardiografie (TTE und/oder TEE)
  
  • akute Dyspnoe/akuter Thoraxschmerz/hämodynamische Instabilität
  • wichtigste Differenzialdiagnosen mit Indikation zur Notfallechokardiografie:
    • Myokardinfarkt/-ischämie
    • Lungenembolie
    • Perikardtamponade
    • akute Herzklappendysfunktion.
  • Aortendissektion
  • V. a. Endokarditis
  • Thrombusausschluss vor Kardioversion
  • Thoraxtrauma
  • Differenzierung Schockzustände
  • Definition Notfallechokardiografie: qualifizierte Diagnostik durch Ärzt*innen, die eigenständig und eigenverantwortlich die Untersuchung durchführen, dokumentieren, interpretieren und befunden können.¹
  • Durchführung bevorzugt mit modernen Ultraschall- bzw. Laptopgeräten
    • Sog. Pocketdevices entsprechen aufgrund der Gerätelimitationen nicht dem Standard der Notfallechokardiografie.
• Steuerung interventioneller Eingriffe
  • Der Erfolg moderner interventioneller Verfahren ist maßgeblich von Monitoring und Steuerung durch die Bildgebung abhängig.
  • z. B. im Rahmen von PFO-/ASD-Verschluss, Clipping bei Mitral- und Trikuspidalklappeninsuffizienz, Verschluss des linken Vorhofohrs, Implantation von Klappenprothesen, Verschluss paravalvulärer Lecks

Patientenvorbereitung

Transthorakale Echokardiografie (TTE)

• Eine Standard-TTE ist eine schmerz- und risikofreie Untersuchung.
  • daher keine dokumentierte Aufklärung/Einwilligung erforderlich (Aufklärung/Einwilligung bei Stress- und/oder Kontrastecho)
• Untersuchung in Linksseitenlage, Oberkörper leicht angehoben, linker Arm hinter dem Kopf
  • hierdurch Erweiterung der Zwischenrippenräume für bessere Schallbarkeit
• Applikation von 3 Hautelektroden für EKG-Ableitung
  • EKG für Aufnahmetriggerung notwendig
• Spezielle Echoliegen mit Aussparung auf Höhe des Thorax erleichtern Aufsetzen des Schallkopfes im Bereich der Herzspitze.
• Verwendung von Ultraschallgel als Medium zwischen Haut und Schallkopf
• Bei Bedarf Ein- und Ausatemmanöver mit Luftanhalten zur Optimierung der Schallbedingungen
• Dauer der Untersuchung je nach Fragestellung ca. 15–30 min

Transösophageale Echokardiografie (TEE)

• Anamnese hinsichtlich Schluckstörungen und Erkrankungen des Ösophagus (Strikturen, Divertikel, Tumoren, vorangegangene Operationen)²
• Informieren der Patient*innen über lokale Rachenanästhesie und Sedation (keine Teilnahme am Straßenverkehr für mindestens 12 h nach der Untersuchung)²
• Dokumentierte Aufklärung/Einwilligung erforderlich
• Mindestens 4 (besser 6 h) nüchtern vor der Untersuchung (klare Flüssigkeiten bis 2 h vor Untersuchung erlaubt)²
• Untersuchung in Linksseitenlage
• Applikation von 3 Hautelektroden für EKG-Ableitung
  • EKG für Aufnahmetriggerung notwendig
• Venöser Zugang
• Überwachung der Sauerstoffsättigung durch Pulsoxymetrie
• Rachenanästhesie, z. B. mit Lidocainspray
• Sedation, z. B. mit Midazolam, üblicherweise 1–5 mg fraktioniert i. v. ausreichend
• Bei Bedarf O₂-Gabe über Nasensonde

Echokardiografische Untersuchungstechniken

• Echokardiografische Basistechniken, die bei jeder Standarduntersuchung zum Einsatz kommen:
  • M-Mode-Echokardiografie (1-dimensionale Untersuchung)
  • 2D-Echokardiografie (zweidimensionales Schnittbild)
  • Doppler-Echokardiografie: Messung von Flussgeschwindigkeiten und Gradienten
  • Farbdoppler-Echokardiografie: farbliche Darstellung der Flussverhältnisse.
• Eine erweiterte Standarduntersuchung umfasst mittlerweile häufig auch:
  • Gewebedoppler (Untersuchung der Myokardgewebebewegung/-deformation)
  • 3D-Echokardiografie (räumliche Darstellung von Strukturen, quantitative Bestimmung von Volumina und Funktionsparametern)
• Spezielle echokardiografische Anwendungen, die bei bestimmten Fragestellungen angewendet werden:
  • Kontrastechokardiografie
  • Stressechokardiografie
  • transösphageale Echokardiografie (TEE).

M-Mode-Echokardiografie

• Einfachste Art der Echokardiografie
  • Die Ära der Echokardiografie begann mit der Entwicklung der M-Mode-Technik in den 50er Jahren.
  • auch heute noch regelmäßig angewendet
• Schallkopf sendet nur einen einzigen Schallstrahl (somit wird kein Schnittbild erzeugt).
• Das reflektierte Signal wird über die Zeit dargestellt.
  • dadurch Darstellung von Bewegungsmustern, z. B. von Klappen und Herzwänden (M = Motion)
  • aufgrund der hohen Pulsfrequenz sehr gute zeitliche Auflösung
• Dicke der Herzwände und Diameter der Herzhöhlen wird üblicherweise im M-Mode bestimmt.

2D-Echokardiografie

• Der Schallkopf sendet multiple Ultraschallstrahlen aus.
• Erzeugung eines fächerförmigen, zweidimensionalen Schnittbildes
• Die zeitliche Auflösung (ca. 40–80 Bilder/s) ermöglicht die Darstellung der kardialen Bewegungsabläufe im 2D-Bild.
• Darstellung des gesamten Herzens in Schnittbildern möglich
• Durch Zoom-Funktion aber auch detaillierte Darstellung einzelner Strukturen
• Wichtigste echokardiografische Basistechnik

Doppler-Echokardiografie/Farbdopplerechokardiografie

• Mit dem Doppler-Verfahren kann die Blutflussgeschwindigkeit bestimmt werden.
• Es  werden verschiedene Dopplertechniken eingesetzt:
  • CW-Doppler
    • Kontinuierliches (CW = Continuous Wave) Senden und Empfangen von Schallsignalen, alle Geschwindigkeiten entlang des Schallstrahls werden gemessen.
    • Erfassung auch von hohen Flussgeschwindigkeiten
  • PW-Doppler
    • Der „gepulste Doppler“ (PW = Pulse Waved) ermöglicht im Gegensatz zum CW-Doppler die Geschwindigkeitsmessung in einem bestimmten, kleinen Messvolumen.
    • Nachteil: hohe Flussgeschwindigkeiten können nicht erfasst werden.
  • Farb-Doppler
    • Variation des PW-Dopplers
    • Flussgeschwindigkeiten in zahlreichen Messvolumina werden farblich kodiert.
    • Ermöglicht die farbkodierte Darstellung des Blutflusses, vor allem auch Visualisierung von Klappeninsuffizienzen und Shunts.
  • Die Dopplerverfahren werden vor allem verwendet zur:
    • Messung von Druckgradienten (Klappenstenosen, Shunts)
    • Bestimmung von Öffnungsflächen bei Klappenstenosen
    • Darstellung von Klappeninsuffizienzen
    • Darstellung und Quantifizierung von Shunts.

Techniken zur Beurteilung der Myokardbewegung und -deformation

• Neue Techniken ermöglichen die Messung und Quantifizierung der Bewegung und Deformation des Myokards.
• Zusätzliche Informationen zur regionalen und globalen Myokardfunktion
• Verfügbare Techniken sind:
  • Gewebedoppler-Echokardiografie
    • Erfassung der Gewebebewegung durch geänderte Dopplersignalaufarbeitung
  • Speckle-Tracking³
    • Charakteristische Grauwertmuster (Speckles) im 2D-Bild werden identifiziert und ihre Bewegung verfolgt (Speckle Tracking).

3D-Echokardiografie

• Räumliche Darstellung kardialer Strukturen in Echtzeit mit speziellen Matrixschallköpfen
• Aufnahme volumetrischer Datensätze für quantitative Analysen
• Klinischer Nutzen konnte gezeigt werden für:⁴
  • Messung von Volumina der Herzhöhlen und Massenbestimmung der Herzwände ohne geometrische Annahmen
  • Bestimmung der regionalen LV-Wandbewegung und Quantifizierung einer Dyssynchronie 
  • räumliche Darstellung von Herzklappen
  • volumetrische Beurteilung von Regurgitationen und Shunts mittels 3D Farbdoppler
  • 3D-Stressechokardiografie.
• Sowohl transthorakal als auch transösophageal verfügbar
• Echtzeit-3D-TEE vor allem auch zur Steuerung neuer katheterinterventioneller Verfahren von Bedeutung⁵

Kontrastechokardiografie

• Die Verwendung von nicht lungengängigen oder lungengängigen Kontrastmitteln ist abhängig von der Fragestellung.
  • nicht lungengängige Kontrastmittel (agitierte Kochsalzlösung, agitiertes Blut-Kochsalz-Gemisch) für:
    • Darstellung von Shunts (z. B. PFO, ASD)
    • Verstärkung des Trikuspidalinsuffizienzsignals im CW-Doppler.
  • lungengängige Kontrastmittel (Bläschen aus einer stabilen Hülle aus Phospholipiden oder Albumin und einem in Plasma schwer löslichen Gas) für:
    • einfachere Darstellung des Cavums des linken Ventrikels v. a. bei reduzierten Schallbedingungen
      • dadurch erleichterte Messung von Volumina und Ejektionsfraktion (EF)
    • bessere Endokarderkennung im Rahmen der Stressechokardiografie
    • bessere Erfassung von linksseitigen Thromben und Tumoren
    • Beurteilung der Myokardperfusion und der koronaren Flussreserve (in Kombination mit Adenosin-Stressechokardiografie)

Stressechokardiografie

• Siehe Artikel Stressechokardiografie.
• Durchführung einer echokardiografischen Untersuchung während und nach einer Stressreaktion
• Verschiedene Arten der Belastung sind möglich:
  • ergometrische Belastung – meistens Fahrradergometer in halbsitzender Position
  • ohne Seitenneigung (Patient*in kann besser treten)
  • mit Seitenneigung (bessere Schallbedingungen v. a. von apikal)
  • pharmakologische Belastung mit:
    • Dobutamin
    • Adenosin.
• Ergometrische und pharmakologische Stressechokardiografie sind in ihrer diagnostischen Wertigkeit vergleichbar.
• Wichtige Indikationen
  • Ischämienachweis bei V. a. KHK
  • Verlaufskontrollen bei bekannter KHK
  • Beurteilungen der Myokardvitalität zur Klärung der Notwendigkeit einer Revaskularisierung
  • erweiterte Beurteilung der kardialen Funktion und Hämodynamik in Gegenwart von Vitien
  • Beurteilung von Klappenvitien
    • Verhalten einer Mitralklappeninsuffizienz unter Belastung
    • Veränderung des transmitralen Gradienten und des Pulmonalarteriendrucks bei Mitralklappenstenose
    • Beurteilung des Schweregrads bei „Low Gradient“-Aortenklappenstenose
    • Abklärung von Prothesendysfunktionen

Transösophageale Echokardiografie (TEE)

• Untersuchung des Herzens von der Speiseröhre aus
• Bessere Schallbarkeit von Vorhöfen (vor allem auch linkes Vorhofohr), Vorhofseptum, Klappen, proximaler Aorta und Aortenbogen
  • Ventrikel üblicherweise im transthorakalen Echo (TTE) besser beurteilbar!
• Wichtige Indikationen sind:⁶
  • infektiöse Endokarditis
  • Emboliequellen
  • Klappeninsuffizienzen vor allem im Bereich von Mitral- und Aortenklappe
  • Beurteilung von Klappenprothesen
  • Aortenaneurysma/-dissektion.
• Abklärungen im Rahmen der Notfall- und Intensivmedizin sowie intraoperativ
• Steuerung von Katheterinterventionen wie Aortenklappenersatz (TAVI), Clipping bei schwerer Mitral- oder Trikuspidalklappeninsuffizienz, Vorhofohrverschluss, PFO-Verschluss, Verschluss von Shuntvitien (z. B. ASD, VSD)^5,7

Transthorakale Standarduntersuchung – Durchführung, Messung, Befundung

• Jede echokardiografische Untersuchung sollte bestimmte Mindeststandards erfüllen.
• Es können je nach Aufwand unterschieden werden:^,
  1. Standarduntersuchung – Untersuchung des ganzen Herzens in standardisierten Schnittebenen
  2. erweiterte Standarduntersuchung unter Verwendung neuerer Techniken wie Gewebedoppler, 3D-Echokardiografie
  3. spezielle echokardiografische Untersuchungen (Stressechokardiografie, Kontrastechokardiografie, TEE)
  4. fokussierte Untersuchung
     • Beantwortung bestimmter Fragestellungen (z. B. bei Verlaufskontrollen, in der Notfallmedizin)

Transthorakale Standarduntersuchung

Allgemeines

• Ziel: Für die Mehrzahl der klinischen Fragestellungen ausreichende Beurteilung von Kammern, Vorhöfen, Herzklappen, Perikard, zu- und abführenden Gefäßen im Hinblick auf:
  • Größe
  • Morphologie
  • Funktion.

Schallkopfpositionen

• Im Laufe der Untersuchung vier Schallkopfpositionen:
  1. apikal (Schallkopf an der Herzspitze)
  2. parasternal (Schallkopf neben dem Brustbein, etwa auf dem Erbpunkt)
  3. subkostal (Schallkopf im Epigastrium)
  4. suprasternal (Schallkopf im Jugulum).

Standardschnitte

• Anschallung von apikal
  • „4-Kammer-Blick“: linker und rechter Ventrikel, linker und rechter Vorhof, Mitral- und Trikuspidalklappe
  • „5-Kammer-Blick“: linker und rechter Ventrikel, linker und rechter Vorhof, linksventrikulärer Ausflusstrakt/Aortenklappe
  • „3-Kammer-Blick“: linker Ventrikel, linker Vorhof, linksventrikulärer Ausflusstrakt/Aortenklappe
  • „2-Kammerblick“: linker Ventrikel, linker Vorhof
• Anschallung von parasternal
  • parasternal lange Achse
    • linker Ventrikel, linker Vorhof, Mitralklappe, linksventrikulärer Ausflusstrakt, Aortenklappe, Aorta ascendens, rechter Ventrikel
  • parasternal kurze Achse
    • linker Ventrikel, linker Vorhof, Mitralklappe, Aortenklappe, rechtsventrikulärer Ausflusstrakt, Pulmonalklappe, A. pulmonalis
• Anschallung von subkostal
  • V. cava inferior, Leberveneneinstrom
• Anschallung von suprasternal
  • Aortenbogen, rechte Pulmonalarterie

Messgrößen

• Größe von Ventrikeln und Vorhöfen (Diametermessungen und Volumenbestimmungen)
• Globale und regionale systolische Funktion des linken Ventrikels (inkl. Bestimmung der linskventrikulären Ejektionsfraktion), diastolische Funktion des linken Ventrikels
• Globale und regionale systolische Funktion des rechten Ventrikels
• Wanddicke der Ventrikel
• Morphologie und Funktion der Herzklappen
• Abschätzen des systolischen Pulmonalarteriendrucks (möglich bei Vorliegen einer Trikuspidalklappeninsuffizienz)
• Diameter Aortenwurzel und A. ascendens
• Diameter V. cava inferior

Normwerte⁸

• LV-Diameter (diastolisch)
  • Frauen: 38–52 mm
  • Männer: 42–58 mm
• LV-Volumen (diastolisch)
  • Frauen: 29–61 ml/m²
  • Männer: 34–74 ml/m²
• LV-Ejektionsfraktion (EF)
  • Frauen: 54–74 %
  • Männer: 52–72 %
• Dicke des Septums
  • Frauen: 6–9 mm
  • Männer: 6–10 mm
• Dicke der posterioren Wand
  • Frauen: 6–9 mm
  • Männer: 6–10 mm 
• LV-Masse (M-Mode)
  • Frauen: 43–95 g/m²
  • Männer: 49-115 g/m²
• LA-Volumen
  • Frauen: 16–34 ml/m²
  • Männer: 16–34 ml/m²

Befunddokumentation

• Echokardiografische Untersuchungen müssen zwingend dokumentiert werden.
• Mindestanforderungen an den schriftlichen Befund einer Standarduntersuchung
  • Name der Untersucher*in
  • Name der Institution
  • Name der Patient*in
  • Geburtsdatum der Patient*in
• Indikation und Fragestellung
• Bezeichnung des Ultraschallgerätes
• Messparameter
  • direkte Messwerte
  • kalkulierte Messwerte
• bewertende Befundung
• Beantwortung der Fragestellung
• Hinweise auf Folgeuntersuchungen.

Patienteninformationen

Patienteninformationen in Deximed

• Echokardiografie