1. Einleitung - Sebastiano Lava
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cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] ECHOKARDIOGRAPHIE: EINE EINFÜHRUNG Skript 0. Inhaltsverzeichnis 0. Inhaltsverzeichnis 1 1. Einleitung 1 2. Vorstellung der Methode 2 a) Prinzip der Methode 2 b) Signalumwandlung 2 c) Frequenzen 3 d) Darstellungsmöglichkeiten: B- und M-Mode 3 3. Schnitte 3 4. Vermessung des Herzens 6 a) Theoretische Einleitung 1. Volumina 2. Funktion, Funktionalität 3. Wanddicke und andere (Ver)Messungen 6 6 10 11 b) Resultate 11 c) Diskussion 11 5. Schlussfolgerungen 12 6. Bibliographie 13 7. Adresse 13 1. Einleitung Die Echokardiographie stellt den Ultraschall des Herzens dar. Sie ist ein bildgebendes Verfahren, welches Schallwellen im Ultraschallbereich benutzt, um eine Darstellung des Herzens zu kriegen. Dasselbe Prinzip der Ultraschalldiagnostik wird auch für die Untersuchung von anderen Körperabschnitten benutzt. Doch ursprünglich ist es für die Untersuchung des Herzens entwickelt worden1. Der grosse Vorteil dieser Methode liegt darin, dass sie nicht invasiv, schmerzfrei und ohne Nebenwirkungen ist. Die Echokardiographie wird deshalb oft in der kardiologischen Diagnostik benutzt. Echokardiographische Bilder kann man transthorakal, transoesophageal und endovaskulär (z.B. während Katheterinterventionen2 oder im Rahmen einer Rhythmusstörung-Behandlung3) anfertigen. Auf diesem Poster werden wir uns auf die transthorakale Echokardiographie beschränken (welche auch das häufigste echokardiographische Verfahren darstellt, da sie nicht-invasiv ist). 1 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, Chapter 1 Zabal CC; Usefulness of intracardiac echocardiography in the interventional catheterism to assess congenital cardiopathies;.Arch Cardiol Mex 2004; 74 Supl(1): 113-118 (Abstract gratis verfügbar unter: http://www.medigraphic.com/ingles/i-htms/iarchi/i-ac2004/i-acs04-1/im-acs041t.htm) 3 http://www.cardiovascularultrasound.com/content/2/1/20 (Stand am 20.3.08) 2 20.3.08 1 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] 2. Vorstellung der Methode a) Prinzip der Methode Der Ultraschall ist eine physikalische, mechanische Welle. Als solche braucht sie ein Medium. In jedem Medium hat eine mechanische Welle wie der Schall eine spezifische Geschwindigkeit, die von der akustischen Dichte (auch akustische Impedanz genannt) des Mediums abhängt. Die akustische Dichte einer Substanz ist eine physikalische, intensive Eigenschaft des Materials. In einem homogenen Medium ist die Geschwindigkeit einer Schallwelle konstant, und der Strahl verläuft geradlinig. Wenn aber zwei Medien nebeneinander liegen, dann entsteht eine Schnittfläche, an der der Strahl zum Teil reflektiert, zum Teil refraktiert (d.h., er läuft weiter, aber unter einem anderen Winkel) wird. Abb. 14 Der Teil des Strahls, der reflektiert wird, kann von einem Detektor empfangen, in ein elektrisches und anschliessend in ein visuelles Signal umgewandelt werden. Ob der Strahl reflektiert wird, hängt von den relativen Grössen der Medien und der Wellenlänge ab. Wenn man einen Ultraschall mit einer grösseren Frequenz, d.h. mit einer niedrigen Wellenlänge, benutzt, kann der Schall (auch) von kleineren Objekten reflektiert werden. Man sagt, dass er ein höheres Auflösungsvermögen („resolving power“ or „resolution“) besitzt. Da aber dabei mehr zurückgestrahlt wird als bei einer niedrigeren Frequenz, verliert der Strahl auch mehr Energie, d.h. sein Penetrations-vermögen wird vermindert. Auflösungs- und Penetrationsvermögen sind also umgekehrt proportional zueinander: Daher ist eine der Aufgaben der Untersucher die passendste Wellenlänge auszuwählen. Dabei muss man die Körpergrösse des Patienten und die Strukturen, die man sehen möchte, in Betracht ziehen. Ein weiterer Faktor, der den reflektierten Anteil mitbestimmt, ist die Homogenität des Mediums. Je homogener ein Medium ist, desto geradliniger verläuft der Strahl und desto weniger wird er attenuiert (Attenuation = Reflektion + Absorption). Üblicherweise misst man das Auflösungsvermögen, indem man den sog. „half-value layer“ angibt, der die Strecke darstellt, die zurückgelegt wird, bis die Intensität des Strahls halbiert ist. b) Signalumwandlung Um ein Bild des Herzens zu ermitteln, muss man zuerst einen Ultraschall-Strahl generieren. Dafür braucht man eine piezoelektrische Quelle. Piezoelektrisch kommt vom „pressure-electric“ (Druck-Elektrisch). Solche piezoelektrische Stoffe variieren ihre Form, wenn sie in ein elektrisches Feld gebracht werden. Wenn der Kristall (z.B. Quarz) sich expandiert und komprimiert, generiert er das Zusammendrücken und Ausdehnen des Mediums, d.h. Schallwellen. Das Gegenteil gilt auch, d.h. man braucht das piezoelektrische Gerät sowohl um die Schallwellen zu erzeugen als auch um die reflektierten zu empfangen und sie in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Man nennt es deshalb „Transducer“. In gewissen Zeitabständen werden Schallwellen abgegeben, während der restlichen Zeit dient das Gerät als Empfänger. Viele Echokardiographiegeräte bieten die Möglichkeit, die Rate der Impulsausstrahlung zu regulieren. Der relative Anteil ist aber üblicherweise 1% für die Ausstrahlung, d.h. der Transducer funktioniert für 99% der Zeit als Empfänger5. 4 5 aus HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, S. 8 20.3.08 2 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] c) Frequenzen Gewöhnlich braucht man 2MHz (diese Frequenz gewährleistet ein Auflösungsvermögen von 1mm). Bei Jungen oder schlanken Erwachsenen bevorzugt man manchmal 3,5 – 5 MHz. Bei Neugeborenen (da sie kleiner sind, braucht man weniger Penetrationsvermögen und bevorzugt deshalb ein höheres Auflösungsvermögen, so dass die kleinen Strukturen ihres Herzens besser sichtbar sind) benutzt man Frequenzen von 7 bis 7,5 MHz6. d) Darstellungsmöglichkeiten: B- und M-Mode Während des Praktikums haben wir die gebräuchlichsten Methoden der Echokardiographie benutzt. Es handelt sich um die B- und M-Mode. Bei beiden ist es besser, wenn der Patient sich auf seine linke Seite legt, damit das Herz, wegen der Schwerkraft, sich mehr auf die linke Seite des Sternums verschiebt. Diese Position erleichtert die Aufnahme von kardialen Echos. B-Mode wird auch 2-dimensionales Echokardiogramm genannt und ist normalerweise der erste Schritt für eine echokardiographische Untersuchung. Dabei werden verschiedene Strahlen aus dem Transducer abgesendet und dann empfangen. Dafür wendet sich der Transducer hin und her. Das ist der Grund, weshalb die echokardiographischen Bilder scheibförmig erscheinen. Der Computer verarbeitet dann die empfangenen Daten und erzeugt ein Bild: Das Echokardiogramm. Man kann aber auch einen bestimmten Strahl wählen und isolieren, so wird eine Dimension frei: Das ermöglicht uns, die Zeit einzuführen. Das ist der M-Mode. 3. Schnitte Nach den obigen Erläuterungen sollte es klar sein, dass die echokardiographischen Darstellungen immer das Resultat einer Wahl eines Strahls sind. Theoretisch könnte man jeden Punkt auf dem Thorax wählen, der ein akustisches Fenster zum Herzen bietet. In der klinischen Tätigkeit ist es jedoch üblich geworden, einige Schnittebene auszuwählen. Bei der transthorakalen Echokardiographie können die echokardiographischen Abbildungen an verschiedenen Stellen auf dem Thorax und mit verschiedenen Orientierungen des Transducers aufgenommen werden. Am gebräuchlichsten sind zwei Stellen, die wir selbst auch im Praktikum ausprobiert haben. Es sind: 1. Interkostalraum 4, parasternal, 2. Interkostalraum 5, ungefähr in der Medioaxillarlinie oder weiter hinten (je nach Person!). Im Interkostalraum 4 kann man den Transducer längs oder quer zur Herzhauptachse orientieren, so dass man auch verschiedene Projektionen, d.h. Abbildungen, erhält. Besser als viele Wörter zu schreiben, ist es einige Schemata und Bilder mit den entsprechenden Bezeichnungen hinzuzufügen. Die Namen dieser Schnittebenen sind folgende: 1. parasternal längs 2. parasternal quer Je nachdem, wie man den Transducer richtet, kann man die oberen Strukturen des linken Ventrikels (z.B. Aorta), die Mittleren (Mitralklappe) oder die Unteren (Papillarmuskeln) sehen. a. Transducer nach oben gerichtet (Aorta) b. Transducer nach unten gerichtet (Mitralklappe resp. Chordae tendinae und/oder Papillarmuskeln) 3. apikal Ist der sog. Vierkammerschnitt. 6 Ibidem, S. 68 20.3.08 3 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] Abb. 27 parasternal längs Abb. 3 parasternal quer, Transudcer nach oben gerichtet (Aorta) Die Abbildungen 2 – 5 stammen aus dem Atlas of Echocardiography , publiziert auf dem Internet von der Yale University; http://www.med.yale.edu/intmed/cardio/echo_atlas/contents/index.html 7 20.3.08 4 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] Abb. 4 parasternal quer, Transducer nach unten gerichtet (Papillarmuskeln und Chordae tendinae) Abb. 5 apikal, Vierkammerschnitt Um sich mit dem Zusammenhang zwischen Herzstrukturen (Herz in Situ), Strahl und erhaltenen Bildern zu vergegenwärtigen, finden wir sehr empfehlenswert folgenden Link: http://www.med.yale.edu/intmed/cardio/echo_atlas/contents/index.html . Wählen Sie die Schnitte und klicken Sie dann bitte auf „View-plane 3D model“. 20.3.08 5 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] 4. Vermessung des Herzens a) Theoretische Einleitung Die Echokardiographie bietet uns grossartige Möglichkeiten, um die Funktionalität des Herzens zu untersuchen. Insbesondere können wir, basierend auf die echokardiographischen Bilder, mehrere Daten erheben. Besonders erwähnenswert seien hier: 1. die Volumina des Herzens (wobei wir hier v.a. auf die Volumina des linken Ventrikels eingehen und uns beschränken möchten) 2. die Charakterisierung der systolischen und der diastolischen Funktion und der Funktionalität des Herzens (auch hier, werden wir uns auf die Funktionalität des linken Ventrikels beschränken) 3. die Wanddicke und die Masse des Herzens. 1. Volumina Um die Volumina zu berechnen kann man entweder eine M-Mode Darstellung (mit nachfolgender Multiplizierung für die Fläche) oder eine B-Mode Darstellung (mit nachfolgender Multiplizierung für die dritte Dimension) benutzen. Vergleiche von echokardiographisch-gemessenen (B-Mode) und angiographisch-gemessenen Volumina haben gezeigt, dass eine Korrelation vorhanden ist. Die angiographisch-erhobenen Befunden ergeben normalerweise grössere Volumina als die Echokardiographischen. Die Gründe dafür könnten sein: 1. Mit der Echokardiographie ist es nicht einfach, die genaue Grenze des Endokardiums zu identifizieren und man neigt deshalb dazu, ein bisschen kleinere Volumina zu berechnen. 2. Mit der Angiographie, im Gegenteil, sieht man die Grenze der Farbstoffe, die normalerweise die maximale Distanz zwischen den Wände zeigt. Man kann also annehmen, dass die angiographisch-gemessene Volumina zu gross, die echokardiographisch-erhobenen hingegen zu klein sind8. a) M-Mode In den M-Mode-Darstellungen sieht man ganz gut die zeitliche Änderung der Position der Herzwände, d.h. die Bewegung: Die Kompression des Ventrikels während der Systole und seine Dehnung während der Diastole. Für die M-Mode-Vermessungen kann man den parasternalen entweder Längs- oder Quer-schnitt benutzen, mit dem Strahl zwischen der Mitralis und den Papillarmuskeln9 gerichtet. Normalerweise braucht man für die Orientierung den B-Mode und wählt dann den Strahl so, dass die Papillarmuskel nicht (mit)gemessen werden. Da die Kardiologen gewohnt sind, mit Volumina zu denken (und nicht mit Strecken), wandelt man die Messungen vom M-Mode in Volumina um. Die Dimensionen müssen in die dritte Potenz erhoben werden. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten und Formeln. Wir werden hier zwei davon erwähnen. 1. Ellipsoid 2. Zerlegung des Ventrikels in kleine Scheiben: „Simpson’s rule“ und „modified Simpson’s rule“ Für die Erklärung und Erläuterung dieser Möglichkeiten verweisen wir auf das folgende Kapitel (B-Mode), da diese zwei Möglichkeiten auch für den B-Mode verwendet werden können. b) B-Mode (2-dimensionale Echokardiographie) 1. prolate ellipse Die erste, einfache Möglichkeit ist anzunehmen, dass der linke Ventrikel eine ellipsoidale Form hat. Echokardiographisch misst man die kurze und die lange Achse; so kann man das Volumen der Ellipse berechnen, indem die Ellipse den linken Ventrikel darstellt. Die Messung der langen Achse wird normalerweise auf einem Vierkammerschnitt durchgeführt. Es kann aber auch mit einem parasternalen Längsschnitt gemacht werden. 8 9 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, S. 141 Ibidem, p. 134 20.3.08 6 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] Die Messung der kurzen Achsen kann im Querschnitt (parasternal quer) auf Höhe der Papillarmuskeln gemessen werden. Man misst auf Höhe der Papillarmuskeln (natürlich ohne sie mitzumessen), da hier normalerweise der kurzeAchse-Querschnitt am weitesten ist10). Die Formel für die Berechnung des Volumens lautet in diesem Fall: V l d1 d 2 , 2 2 2 wobei V : Volumen l : Länge. d1 : kurze Achse 1 d 2 : kurze Achse 2. Man kann es noch weiter vereinfachen, indem man annimmt, die Ellipse hätte zwei kurze Achsen von der gleichen Dimension und eine lange Achse, die genau doppelt so gross ist im Vergleich zu den kurzen Achsen. 2. „area lenght method“ Eine andere Möglichkeit ist, die lange Achse zu messen (d.h. die Länge des linken Ventrikels), die Grenzen des Ventrikels auf das Echo-Bild einzuzeichnen, und dann die Fläche den Computer berechnen lassen. Der Computer multipliziert die Länge mit der gerade berechneten Fläche: Das ergibt das Volumen des linken Ventrikels. Abb. 611 3. Simpson’s rule Die ersten zwei Möglichkeiten haben den Nachtteil, dass der Ventrikel nur selten eine ellipsoidale, reguläre Form hat. Deshalb hat man nach anderen, alternativen und genaueren Methoden gesucht. Eine, die berühmt und gebräuchlich worden ist, ist die sogenannte „Simpson’s rule“. Diese besteht darin, dass man den dargestellten linken Ventrikel in kleine Scheiben unterteilt. Man misst dann die Fläche jeder Scheibe, multipliziert diese mit der Dicke jeder Scheibe und erhält so das Volumen des linken Ventrikels. Wenn die Form des Ventrikels regulär ist, genügt es den Ventrikel in wenige Scheibe zu unterteilen; wenn sie irregulärer ist, muss man ihn in mehrere Scheiben zerlegen. Um die Scheiben messen zu können, muss man den Transudcer so bewegen, dass viele parallele „slices“ erhoben werden können (s. Abb. 7). Das Problem der Simpson’s rule ist ihre Anwendung: Oft ist wegen eines zu kleinen akustischen Fensters unmöglich, die vielen parallelen „slices“ zu erheben, d.h. alle Scheiben zu messen. Das ist gewöhnlich nur bei jungen Kinder möglich, bei denen die Rippen die Untersuchung nicht beeinträchtigen 12. 10 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, S. 157 aus HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994 12 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, S. 140 11 20.3.08 7 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] Abb. 713 4. modified Simpson’s rule Man hat deshalb eine weitere Methode entwickelt, die zwar eine kompliziertere Mathematik braucht, aber uns ermöglicht, auch mit einem kleinen akustischen Fenster, den Ventrikel in verschiedene Scheiben zu zerlegen und diese dann zu messen. Die Idee ist, den Transducer an der selben Stelle zu halten, aber ihn hin und her zu wenden, damit die Strahlen in verschiedenen Richtungen gehen. Der Computer verarbeitet dann die so erhobenen Daten zu einem Bild, indem er die Winkeln berücksichtigt. Abb. 813 Üblicherweise nimmt man eine Kombination von einer apikalen 2-Ventrikel Untersuchung (wie der oben erklärte Vierkammerschnitt, nur mit dem Transducer um 90° gewendet) und einer parasternalen Querschnitt-Aufnahme. Auf dem so erhobenen Bild zeichnet man die Grenze des Endocardiums ein und der Computer unterteilt anschliessend jede Projektion (d.h. jeder Strahl, jeder Winkel) in 20 Sektionen. Noch besser ist es, beide apikale Schnitte zu brauchen: Zweikammer und Vierkammer, und das entspricht auch der Empfehlung der American Society of Echocardiography (ASE) 14. 13 14 aus HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, S. 140 20.3.08 8 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] 5. Kugel Statt als Ellipse, kann man sich den linken Ventrikel auch als Kugel vorstellen, d.h. zur Hälfte einen Zylinder und zur anderen eine Halbellipse. Die Formel für die Abschätzung des Volumens lautet dann: V 5 Al , 6 wobei V : Volumen A : Fläche (cross-sectional) l : Länge. Die lange Achse bestimmt man apikal entweder mit einem Zweikammer- oder mit einem Vierkammerschnitt. Die „cross-sectional Area“ wird mit einem parasternalen queren Schnitt, auf Höhe der Papillarmuskeln15 bestimmt. 6. Serie von Kurzachse Vermessungen Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass man die Länge des Herzens mit der parasternalen Längsachse bestimmt und die kleine Achse dreifach (d.h. an drei verschiedenen Höhen) misst. Diese Technik ist geeignet, um die Ejektionsfraktion zu berechnen, weniger um die Volumina zu messen 16. Abb. 917 Abb. 1017 15 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994, S. 140 HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994 17 Ibidem 16 20.3.08 9 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] 2. Funktion, Funktionalität a) systolisch Es ist möglich, sowohl die gesamte systolische Funktion des linken Ventrikels, als auch die Regionale zu untersuchen. Hier werden wir uns der Einfachkeit und der Platzgrenze halber auf die Nachforschung der Globalen beschränken. 1. Ejektionsfraktion (Volumen), „fractional shortening“ (Länge) Eine der Methoden, um eine Vorstellung der Funktionalität des Herzens zu kriegen, ist die Volumina zu messen und daraus die Ejektionsfraktion zu berechnen (siehe bitte oben). Wie schon gesagt, bei der Volumenberechungen muss man einen eindimensionalen Wert kubieren (oder, besser gesagt, drei eindimensionale Werte miteinander multiplizieren). So werden aber eventuell vorhandene Fehler massgeblich vergrössert. Um ein Verhältnis zu kriegen (d.h. die Ejektionsfraktion zu berechnen) scheint es deshalb sinvoller, direkt zwei lineare, eindimensionale Werte zu teilen. Und das macht man auch. Man spricht in diesem Fall nicht mehr von einer Ejektionsfraktion (die ein Verhältnis zwischen zwei Volumina darstellt) sondern von „fractional shortening“ (das ein Verhältnis zwischen zwei Längen äussert). Das Problem dieser Methode ist aber, dass zwei Dimensionen vernachlässigt werden, obwohl sie sich während der Kontraktion verändern. Am besten ist es also, beide Werte in Betracht zu ziehen. 2. “Circumferential shortening” und “Mean rate of circumferential shortening” Es handelt sich immer noch um geometrische Vermessungen und nachfolgende Verhältnisberechnungen. Tiefer gehen wir hier der Übersichtlichkeit halber nicht ein. Man wandelt den Querschnitt in einen Umfang um. Man kann dann die Ejektionszeit miteinbeziehen und so eine Rate, die sog. „Mean rate of circumferential shortening“ erhalten. 3. “Posterior left ventricular wall velocity” Die Geschwindigkeit der Bewegung der posterioren linksventrikulären Wand kann auch als Parameter für die Herzfunktionalität dienen. Die Definition dieses Wertes lautet: PLWG : x PE tE , wobei PLWG : posteriore linksventrikuläre Wand-Bewegung Geschwindigkeit x PE : Amplitude der Bewegung des posterioren Endokards t E : Ejektionszeit. 4. Doppler Auch die Geschwindigkeit des Auswurfes, die mit dem Doppler gemessen wird, kann benutzt werden, um sich eine Vorstellung der Herzfunktionalität zu schaffen. Der entsprechende Wert hat den Namen „ejection force“ (Ejektionskraft) bekommen b) diastolisch Die Bestimmung der diastolischen Funktionalität des Herzens ist komplizierter, wir werden deshalb hier verzichten, auf diese einzugehen. Es sei aber trotzdem betont, dass nicht nur die systolische, sondern natürlich auch die diastolische Herzfunktion durch echokardiographische Untersuchung und folgende Verarbeitung der erhobenen Befunde untersucht werden kann. 20.3.08 10 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] 3. Wanddicke und andere (Ver)Messungen Auf den echokardiographischen Bilder kann man weitere Messungen durchführen. Von besonderem Interesse seien hier nur kurz erwähnt: 1. die Messung der Dicke der Wände, die von entscheidender Bedeutung z.B. bei einer hyperthrophen Kardiomiopathie ist (Diagnose und Kontrolle des Verlaufs) 2. die Abschätzung der Masse des Herzens (man misst das Volumen der Muskelmasse und multipliziert das dann mit der Dichte von Herzmuskelgewebe, sodass man die Masse erhält). Dem beschränkten Platz halber, verzichten wir hier zu erklären, wie diese Messungen durchgeführt werden. b) Resultate Tabelle 1 c) Diskussion Allgemein zur Echokardiographie gilt: 1. Es handelt sich immer um Projektionen, d.h. das erhaltene Bild hängt immer von der Richtung des UltraschallStrahls ab. 2. Es ist nicht leicht, den Strahl immer gut zu dirigieren, da alle Menschen ein bisschen anders „gebaut“ sind (wir sind keine Maschinen oder Technik-Produkte, sondern sind aus Zellen aufgebaut) und sowohl die Herzgrösse als auch die Herzlage im Thorax (und sogar, innerhalb gewisser Grenzen, die Herzform) können vom Mensch zu Mensch variieren. 20.3.08 11 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] 3. Die Form des Thorax und die Lage der Rippen (und auch der Lungen: Die Luft stellt ein Hindernis, d.h. ein Schirm, für den Schall dar) variieren, d.h. die Echo-Fenster auf dem Thorax sind nicht für jeden Menschen gleich. Es folgt dass: 1. Erstens, viele Messungen sind nötig (mit verschidenem Halten der Sonde: Feinstellung!), und man muss die Besseren auswählen. 2. Zweitens, viele Erfahrung ist sehr erwünscht und oft unabdingbar, um gute Abbildungen zu kriegen und noch mehr um diese richtig interpretieren zu können. Für die Ungenauigkeiten, die bei der Messung der Volumina immer noch auftreten, ist besonders zu beachten dass: 1. Die Aufnahmen, die wir selbst gemacht haben, hatten rein didaktischen Zweck: Wir sind noch sehr unerfahren und brauchen noch viel Übung, um gute Bilder kriegen zu können. 2. Die Annahmen über die Form des Herzens (Ellipse, Kugel) stimmen oft mit der tatsächlichen geometrischen Form des Herzens nicht überein. Deshalb ist es besser (wenn man genauere Werte braucht) Verfahren wie die Simpson’s rule zu verwenden. 3. Die Annahme, der Queschnitt des Ventrikels sei zirkulär, ist fast nie erfüllt. Der Umfang des Ventrikels ist normalerweise irregulär. 4. Die Annahme, dass das Herz regulär sich kontrahiert, ist oft nicht erfüllt, insbesondere bei krankhaften Herzen (d.h. genau die Herzen, die man in der Klinik am häufigsten unteruscht). 5. Die Messung der Achsen, insbes. der kurzen Achse, ist nicht einfach, da stark von der Projektion (d.h. von dem gewählten Strahl) abhängig. So misst man oft eine zu lange quere Achse (siehe Abb. 11). Abb. 1118 6. 7. 8. Wegen der Bewegung des Herzens während der Kontraktion (das Herz bewegt sich ein wenig in Richtung Apex während der Systole), fällt der Strahl, der für die Messung der kurzen Achse benutzt wird, nicht an der gleichen Stelle während der Systole und der Diastole. Bei der „lenght area“-Methode ist das Trassieren der Flächegrenze schwierig, da die Abgrenzung des Endotheliums nicht eindeutig ist. Die Bestimmung der Systole und der Diastole sollte lege artis mittels EKG erfolgen, und nicht (wie es bei einigen unserer Messungen der Fall war) durch bildliche Abschätzung des maximalen bzw. minimalen Volumen (da diese willkürlich ist). 5. Schlussfolgerungen Diese Probleme stellen sicher einige Limiten der echokardiographischen Methode dar, sind aber auch wichtige Herausforderungen für die künftige Entwicklung und Verfeinerung der Geräte und der Verarbeitungsverfahren. Ausserdem unterstreicht diese Tatsache noch einmal, wie wichtig die Rolle des Arztes ist, der nicht nur die richtigen und benötigten Untersuchungen verordnen muss, sondern auch diese richtig interpretieren muss: Die erhaltenen Befunden müssen immer bewertet und in einen gemeinsamen Diagnosekontext gebracht und integriert werden. Dafür sind das kritische, wissenschaftliche, seriöse Denken einerseits und fleissige Übung und allmählicher Erfahrungsgewinn andererseits unabdingbar. 18 aus HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994 20.3.08 12 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript cand. med. Sebastiano Lava – http://www.students.unibe.ch/user/lava - [email protected] Wegen dem Nicht-invasiv-sein der Echokardiographie und der Schallwellen, wird diese Methode immer mehr Bedeutung erwerben. Nur ein Beispiel dafür: Man hat schon begonnen, 3D-echokardiographische Bilder zu konstruieren19. 6. Bibliographie Direkt gebrauchte Literatur HARVEY FEIGERBAUM, Echocardiography, 5th edition; Lea & Feliger, 1994 (Kapitel 1 – 3) THOMAS BOEHMEKE, PULF DOLIVA; Pocket Atlas of Echokardiography, Thieme, 2006 E. ROSSI ET AL., Pädiatrie, Thieme (articolo del Dr. R. Ghisa + Abbildungen), … LEONARD S. LILLY; Pathophysiology of Heart Disease, 3th edition, Lippincott Williams & Wilkins; 2003; cap. 3 (parte) BETTY R. KIRKWOOD, JONATHAN A. C. STERNE, Medical statistics, second edition, Blackwell Science, 2003 http://www.med.yale.edu/intmed/cardio/echo_atlas/contents/index.html (Stand am 20.3.08) http://195.14.229.141/kinderklinik-bonn/index.php?id=23 (Stand am 12.5.08) Weiterführende Literatur http://www.blackwellpublishing.com/journal.asp?ref=0742-2822 http://www.echobyweb.com/ http://www.manbit.com/ERS/ERSindex.asp http://www.pediheart.org/ http://www.springerlink.com/content/100366/ 7. Adresse Für Fragen, Bemerkungen, Ratschläge usw. stehe ich gerne zur Verfügung. Corresponding author: Sebastiano Lava indirizzo non presente nella versione web indirizzo non presente nella versione web [email protected] http://www.students.unibe.ch/user/lava 19 Einige kardiologischen Abteilungen haben sogar bestimmte Teams, die sich mit 3D-Echokardiographie Projekte beschäftigen (z.B. Abt. für Kinderkardiologie, Universitätsklinikum Bonn, http://195.14.229.141/kinderklinikbonn/index.php?id=23). 20.3.08 13 Wahlpraktikum Echokardiographie 2008, Skript
