Echolabor des Universitäts-Herzzentrum Thüringen in Jena
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Echolabor des Universitäts-Herzzentrum Thüringen in Jena 1. Wer sind wir? Leitung: PD Dr. Björn Goebel, Facharzt für Kardiologie (EACVI adult transthoracic and transesophageal echocardiography certification) Ali Hamdanchi, Arzt Dr. Ilonka Rohm, Ärztin in Weiterbildung Khaled Rgei, Arzt in Weiterbildung Frau Martina Wagner, MTA Frau Susanne Lemke, MTA Frau Daniela Fergen, Schwester Frau Katja Radeck, Schwester Das Team des Echolabors des Herzzentrums Thüringen besteht aus 2 Fachärzten/-innen, zwei Ärzten/-tinnen in Weiterbildung, 2 medizinisch technischen Assistentinnen und 2 Schwestern. Neben den stationären/ ambulanten Patienten die im eigenen Labor untersucht werden, führt das Team auch Untersuchungen im Katheterlabor/HybridOP, der Intensivstation/Intermediate Care und in der Notaufnahme durch. Das Labor verfügt über Echokardiographiegeräte der neuesten Generation und ist über ein gemeinsames Bildspeicherprogramm mit den anderen Kliniken verbunden. 2. Patienten 2.1. Was ist Echokardiographie? Als Echokardiographie (auch Herzultraschall oder Echolot genannt) wird die Untersuchung des Herzens mittels Ultraschall bezeichnet. Ultraschall besteht aus Schallwellen, deren Frequenz oberhalb der Hörgrenze des menschlichen Ohrs liegt (über 20.000 Hertz). Der Schallkopf des Gerätes sendet und empfängt die Schallwellen. Ein Bild entsteht beim Herzultraschall dadurch, dass das Herz und das benachbarte Gewebe den in den Körper gesendeten Ultraschall unterschiedlich reflektieren. Das Gerät verstärkt diese Signale und setzt aus ihnen ein Bild des Herzens zusammen, das auf dem Monitor sichtbar wird. In der Schwarz-Weiß-Darstellung (B-Bild) sieht sich der Untersucher zunächst die Form des Herzens sowie dessen Beweglichkeit an. Er beurteilt die Größe der Herzkammern, vermisst die Herzwände und untersucht Veränderungen an den Bewegungsstörungen des Herzmuskels. Herzklappen sowie Neben der Schwarz-Weiß- Darstellung des Herzens kann die Echokardiographie auch den Blutstrom farbig, grafisch und akustisch darstellen (sogenannte Doppler- Echokardiographie). Mit Hilfe der Dopplerechokardiographie kann der Untersucher insbesondere Herzklappenfehler quantifizieren und im Verlauf kontrollieren. Es stehen drei wesentliche Untersuchungstechniken zur Verfügung: - bei der transthorakalen Echokardiographie wird der Schallkopf direkt an der Brustwand im Bereich des Brustbeins oder unterhalb der linken Brust zur Erfassung des Herzens aufgesetzt. - bei der transösophagealen Echokardiographie befindet sich der Schallkopf am Ende eines steuerbaren Schlauches, der vom Untersucher nach entsprechender Vorbereitung des Patienten in die Speiseröhre eingeführt wird. - bei der Stressechokardiographie wird das Herz entweder fahrradergometrisch oder medikamentös Belastet, um den Herzmuskel auf Durchblutungsstörungen zu untersuchen. 2.2. Warum wird die Untersuchung durchgeführt? Neben dem Elektrokardiogramm ist die Echokardiographie eines der wichtigsten nichtinvasiven Untersuchungsmethoden des Herzens und mittlerweile unverzichtbarer Bestandteil der kardiologischen und herzchirurgischen Diagnostik. Der Arzt setzt die transthorakale Echokardiographie (TTE) als diagnostisches Verfahren ein, wenn Beschwerden oder Befunde auf das Vorliegen einer Herzerkrankung hindeuten. Die TTE eignet sich zur Diagnose und Verlaufskontrolle von Herzklappenfehlern und einer Herzschwäche verursacht Durchblutungsstörungen. durch Herzmuskelerkrankungen Auch die Nachsorge oder nach Herzklappenoperationen wird in der Regel mittels TTE durchgeführt. Ebenso ist die Diagnose einer Flüssigkeitsansammlung im Herzbeutel (Perikarderguss) möglich. Untersuchungen zur Beurteilung des Herzens vor großen Operationen oder zur Erfassung von Nebenwirkungen in Bezug auf die Herzfunktion im Rahmen einer Chemotherapie können mittels des TTE erfasst werden. Die transösophageale Echokardiographie (TEE) kommt nur zur Abklärung spezieller Fragestellungen zum Einsatz. Da das Herz direkt vor der Speiseröhre liegt Herzklappenerkrankungen lassen deutlich sich besser mittels als im des TEE transthorakalen Echokardiografie darstellen. Dies hilft insbesondere vor Operationen an Herzklappen zur Planung der Operationstechnik bzw. bei der Auswahl der Kunstklappe. Die sehr Untersuchungstechnik der gute 1. Bildqualität Wahl beim macht das Verdacht TEE auf zur eine Herzklappenentzündung (Endokarditis). Zudem dient die TEE zum Ausschluss von Blutgerinnseln (Thromben) in den Herzbinnenräumen z.B. vor einer geplanten Kardioversion bei Patienten mit Vorhofflimmern. Bei Patienten mit Z.n. Schlaganfall kann eine TTE nötig sein, um eine Ursache von Seiten des Herzens zu entdecken. Die Stressechokardiographie dient hauptsächlich der Aufdeckung einer Durchblutungsstörung des Herzmuskels durch eine Einengung der Herzkranzgefäße. Sie ist jedoch nicht die erste Untersuchung, die der Arzt bei einem Verdacht auf eine Verkalkung und Verengung der Herzkranzgefäße (KHK) einsetzt. In der Regel führt er zunächst ein EKG in Ruhe und ein Belastungs-EKG durch. Bestehen nach diesen Untersuchungen weiterhin Zweifel, kann die Stressechokardiografie als genauere, aber auch aufwändigere Untersuchung bei der Klärung weiterhelfen. Bei einem Patienten mit einer in einem Linksherzkatheter nachgewiesenen Engstelle (Stenose) im Bereich der Herzgefäße kann die Stressechokardiographie helfen zu entscheiden ob eine Gefäßweitung mit ggf. Implantation einer Gefäßstütze sinnvoll ist. Um eine Durchblutungsstörung zu detektieren muss das Herz entsprechend „belastet“ werden. Dies kann mittels einer fahrradergometrischen oder medikamentösen (Dobutamin oder Adenosin) Belastung durchgeführt werden. 2.3. Was sind die Risiken? Die transthorakale Echokardiographie birgt in der Regel keine relevanten Risiken. Die Geräte sind so eingestellt, dass keine Schäden des Gewebes durch die Ultraschallwellen zu erwarten sind. Zur Einschätzung der Funktionsfähigkeit des Herzens wird ein einfaches EKG mit drei Elektroden angelegt. In seltenen fällen kann es zu Hautreaktion im Bereich der Klebeelektroden kommen. Um die Bildqualität zu verbessern kann es manchmal nötig sein, dass der Untersucher den Ultraschallkopf etwas fester auf der Brustwand drückt. Vor allem ältere und gebrechliche Menschen oder jene mit starker Atemnot halten die Untersuchung in Seitenlage oft nur schlecht aus, sodass sie von uns in Rückenlage oder manchmal auch im Sitzen untersucht werden. Bei speziellen Fragestellungen kann auch der Einsatz von Echokontrastmittel nötig sein. Dies wird aber direkt zuvor mit Ihnen besprochen werden. In seltenen Fällen kann es zu allergischen Reaktionen auf das Kontrastmittel kommen. Bei der transösophagealen Echokardiographie kann es sehr selten zu Verletzungen der Speiseröhre, des Kehlkopfs oder der Zähne kommen. Sie erhalten deshalb bei der Untersuchung einen Zahnschutz. Sollten nach der Untersuchung Schmerzen oder sogar Bluterbrechen auftreten müssen sie sofort einen Arzt verständigen. Das Lokalanästhetikum (XylocainSpray) kann zu einer allergischen Reaktion führen. Durch die Rachenbetäubung kann es zum Verschlucken von Flüssigkeit oder Speiseresten in die Luftröhre kommen. Wir bitten Sie deshalb innerhalb von einem Zeitraum von zwei Stunden nach der TEE-Untersuchung nicht zu Trinken oder zu Essen. Bei Einsatz eines Beruhigungsmittels (meist ein Benzodiazepin) sind Unverträglichkeitsreaktionen oder eine Beeinträchtigung der Atmung möglich. Zur Sicherheit wird deshalb während der Untersuchung der Saustoffgehalt Ihres Blutes mittels eines Pulsoximeters gemessen. Selten kommt es eventuell zu Herzrhythmusstörungen, so dass ein EKG zur Überwachung angelegt wird. Durch die Beruhigungsspritze ist das Reaktionsvermögen eingeschränkt, so dass für mindestens 24 Stunden nach der Untersuchung ein Fahrverbot besteht. Sollten Sie ambulant zur Untersuchung kommen, empfehlen wir Ihnen eine Begleitperson mitzubringen. Die verwendetet Echosonden werden entsprechend der gesetzlichen Richtlinien und den Vorgaben unseres Instituts für Hygiene gereinigt. Eine Übertragung von Krankheiterregen ist sehr unwahrscheinlich. Zum zusätzlichen Schutz wird die Sonde vor jeder Untersuchung mit einer Latexkondom überzogen. Sollte bei Ihnen eine Latexallergie bestehen stehen latexfreie Stressechokardiographie hängen von Sondenüberzüge zur Verfügung. Die Risiken einer der verwendeten Methode zur Steigerung der Herzarbeit ab. Bei der fahrradergometrischen Belastung entsprechen die Risiken im Wesentlichen denen eines Belastungs-EKG. Der Arzt muss vorher abklären, ob Herzerkrankungen vorliegen, bei denen die körperliche Belastung des Patienten Rhythmusstörungen, mit einem Kreislaufstörungen erhöhten oder Risiko z.B. für Atembeschwerden einhergeht. Beim medikamentösen Stressechokardiogramm besteht ein Risiko in Bezug auf Rhythmusstörungen oder Durchblutungsstörungen des Herzmuskels. Notfallmedikamente und ein Defibrillator stehen bei der Untersuchung für medikamentösen Ihre Sicherheit bereit. Stressechokardiographie Das Risikoprofil entspricht dem der anderer nichtinvasiver Untersuchungsverfahren der Herzdurchblutung wie z.B. der Myokardszintigraphie oder dem Stress-MRT des Herzens. 2.4. Wie kann man sich darauf vorbereiten? Für die transthorakale Echokardiographie (TTE) bedarf es eigentlich keiner speziellen Vorbereitung. Eine Kleidung, die einen einfachen Zugang zur Brustwand erlaubt, wäre aber hilfreich. Für die transösophageale Echokardiographie (TEE) bedarf es einer mündlichen und schriftlichen Aufklärung über das Ziel der Untersuchung, den Ablauf und die Risiken. In der Regel sollten Sie mindestens 6 h vor der Untersuchung keine flüssige oder feste Nahrung zu sich genommen haben. Die morgendliche Medikation (z.B. Blutdrucktabletten) kann mit einem kleinen Schluck Wasser eingenommen werden. Sollten Sie an Diabetes leiden, bitten wir Sie mit Ihrem Arzt zu besprechen, wie die Diabetesmedikation am Tag der Untersuchung geführt werden soll. Sollten bei Ihnen Allergien oder Unverträglichkeiten bestehen (Latex, Medikamente, Probleme bei einer Narkose oder anderen medizinischen Eingriffen) bitten wir Sie, diese uns mitzuteilen. Lockere Zahnprothesen müssen vor der Untersuchung entfernt werden. Durch die Rachenbetäubung kann es zum versehentlichen Verschlucken von Flüssigkeiten oder Speiseresten in die Luftröhre kommen. Wir bitten Sie deshalb innerhalb von einem Zeitraum von zwei Stunden nach der TEEUntersuchung nicht zu Trinken oder zu Essen. Sollten Sie ambulant zu uns kommen, bitten wir zu beachten, dass nach dem Erhalt der Beruhigungsspritze für 24 Stunden nach der Untersuchung ein Fahrverbot besteht! Es ist deshalb sinnvoll, sich einen Begleiter/Begleiterin zur Untersuchung mitzubringen, der Sie dann auch wieder sicher nach Hause bringen kann. Sollte die Stressechokardiographie mit einem Fahrradergometer durchgeführt werden sind eine sportliche Kleidung und ein festes Schuhwerk sinnvoll. Vor einer medikamentösen Stressechokardiographie bitten wir Sie uns mitzuteilen, ob bei Ihnen ev. ein erhöhter Augeninnendruck (grüner Star / Glaukom) vorliegt. Ein sogenannter ßBlocker sollte wenn möglich 48 h Stunden vor der Untersuchung pausiert werden. Dies sollte aber der Arzt, der das Stressechokardiogramm anordnet und die Aufklärung durchführt hat, mit Ihnen besprechen. 2.5. Was erwartet Sie? Eine transthorakale Echokardiographie (TTE) kann je nach Komplexität der Fragestellung und des Befundes zwischen 10 - 30 Minuten dauern. Zur Durchführung der Untersuchung werden Sie nach Entkleidung des Oberkörpers auf einer speziellen Echoliege auf die linke Körperseite gelagert. Damit der Untersucher das Echobild auf dem Monitor besser erkennen kann wird der Untersuchungsraum anschließend abgedunkelt. Ein einfaches EKG mit drei Elektroden wird angelegt. Damit die Ultraschallwellen die Haut besser durchdringen können, wird auf dem Ultraschallkopf ein Gel aufgetragen. Bei Untersuchung des Blutflusses (Dopplerechokardiographie) treten laute zischende Geräusche auf die künstlich vom Gerät erzeugt werden und dem Untersucher zusätzlich zum Echobild eine akustische Orientierung über den Blutfluss im Herzen liefern. In der Regel werden direkt nach der Untersuchung die Bilder ausgewertet und ein schriftlicher Befund verfasst. Die transösophagealen Echokardiographie (TEE) dauert mit der entsprechenden Vorbereitung etwa 30 - 45 Minuten. Der eigentliche Vorgang vom Einführen der TEE-Sonde bis zum Ende der Untersuchung braucht aber lediglich 5 -15 Minuten. Vor Beginn der Untersuchung müssen lockere Zahnprothesen herausgenommen werden. Anschließend erhalten Sie eine Lokalbetäubung im Bereich des Rachens mit Xylocainspray. Das Spray brennt zwar ein bisschen und macht ein „kloßiges“ Gefühl unterdrückt aber sehr effektiv den Würgereiz. Anschließend erhalten Sie eine Betäubungsspritze (meistens Midazolam). Diese macht Sie müde und lässt Sie Abstand von der Untersuchung bekommen. Ihre Atmung wird mit einem Pulsoxymeter überwacht. Eventuell erhalten Sie Sauerstoff über eine Nasensonde. Beim vorsichtigen Einführen der Sonde werden Sie aufgefordert zu schlucken. Jeder Schritt der Untersuchung wird mit Ihnen besprochen. Sollte es zu Problemen kommen kann die Sonde sofort wieder herausgezogen werden. Nach der Untersuchung sind Sie durch die Betäubung noch müde und die Knie können noch etwas „weich“ sein. Nach dem Erhalt der Betäubungsspritze dürfen Sie 24 Stunden kein Auto fahren. Wenn die Untersuchung ambulant durchgeführt wird empfehlen wir Ihnen deshalb sich durch eine weitere Person begleiten zu lassen. Nach der Untersuchung sollten Sie sich dann zu Hause ausruhen. Eine stressechokardiographische Untersuchung dauert zwischen 30 – 45 Minuten. Bei einem fahrradergometrischen Stressechokardiogramm werden Sie auf ein Liegendfahrrad gelegt, das nach entsprechender Einstellung auf Ihre Körpergröße leicht zur Seite gekippt wird. Wie bei einem Ruhe-EKG werden Elektroden sowie eine Blutdruckmanschette angelegt. Bei einem medikamentösen Stressechokardiogramm muss zunächst durch Venenpunktion ein intravenöser Zugang hergestellt werden. Über die Vene (meistens am Arm) erfolgt die Injektion von herzstimulierenden Medikamenten (Dobutamin und ev. Atropin). Diese werden in steigender Dosierung verabreicht, um die Herzfrequenz zu erhöhen. Die Herzultraschall-Untersuchung erfolgt sowohl vor Verabreichung des Mittels, als auch während und nach der Belastung. Der Anstieg der Herzfrequenz kann als ungewöhnlich empfunden werden, da nicht gleichzeitig körperliche Aktivität stattfindet. Der Herzschlag wird allmählich schneller und kräftiger. Zudem können Hitzegefühl im Kopf, etwas Engegefühl über der Brust und allenfalls leichtgradige Atemnot verspürt werden. Zudem kann durch die Medikamente eine Mundtrockenheit auftreten Am Ende der Untersuchung oder bei Auftreten von Beschwerden wird ein herzverlangsamendes Medikament zur Aufhebung der Stresssituation gespritzt. Anschließend werden Sie noch mindestens 15 Minuten überwacht. 2.6. Was ist das Ergebnis? Die echokardiographische Untersuchung bildet einen wichtigen Teil der Diagnostischen Verfahren der Kardiologie und Herzchirurgie. Die Untersuchung liefert dem Arzt wichtige Informationen zu folgenden Punkten: 1. Die Herzkammern: Eine Herzklappenerkrankung oder hoher Blutdruck können zu einer Vergrößerung der Herzkammern führen. Die Echokardiographie liefert dem Arzt Messungen der Durchmesser und der Volumen der Herzkammern. 2. Die Herzleistung: Ein Herzinfarkt oder eine Herzmuskelerkrankung können die Herzleistung einschränken. Mittels der Echokardiographie wird die Herzleistung in der Regel als Volumendifferenz zwischen gefüllter und entleerter Herzkammer (Ejektionsfraktion) berechnet. Dieser Parameter ist insbesondere bei Patienten mit bekannter Herzschwäche wichtig um die Effektivität der Herzschwächemedikation zu überprüfen oder über weitere Therapien zu entscheiden. 3. Zustand der Herzklappen: Die Echokardiographie gibt den Untersucher einen direkten Blick auf alle 4 Herzklappen (Aorten-, Mitral-, Pulmonal-, Mitralklappe) den Menschen. Es können sowohl Verengungen (Stenosen) als auch Undichtigkeiten der Herzklappen (Insuffizienz) erfasst werden. Die Echokardiographie ermöglicht die Graduierung des Schweregrades (leicht-, mittel oder hochgradig) einer Klappenerkrankung (Vitium) und kann ev. negative Auswirkungen auf den Herzmuskel erfassen. Bei Patienten mit bereits vorhandener Kunstklappe dient die Untersuchung zur Kontrolle der regelrechten Funktion. Bei V.a. auf Herzklappenentzündung ist die transösophageale Untersuchung die beste Methode um solche Veränderungen frühzeitig zu Entdecken. 4. Angeborene Herzfehler: Die meisten Herzfehler wie z.B. Defekte in den Herzwänden oder abnormale Verbindung zwischen den Herzkammern und den Gefäßen können mit der Echokardiographie dargestellt werden. Alle echokardiographischen Befunde sollten immer im Zusammenhang mit der individuellen Krankheitsgeschichte des Patienten und anderer Untersuchungsergebnisse interpretiert werden. Im ambulanten Bereich erfolgt dies über unsere Kollegen der kardiologischen Ambulanz und auf der Station durch den Oberarzt bzw. Stationsarzt. Alle erhobenen Befunde werden bei uns digital archiviert und können jederzeit mit Voruntersuchungen auch aus anderen Kliniken verglichen werden. Befunde aus der Stressechokardiographie werden, insbesondere wenn schon ein Ergebnis aus einer Herzkatheteruntersuchung vorliegt, mit unserem Leiter des Herzkatheterlabors besprochen, um eine gemeinsame Entscheidung für oder gegen Erkrankungen (insbesondere eine Intervention zu Herzklappenerkrankungen) finden. die Bei einem operativen Eingriff durch unsere Kollegen der Herzchirurgie bedürfen werden die Echobilder in einer gemeinsamen Besprechung des Herzteams (bestehend aus Kardiologen und Herzchirurgen) zusammen mit den übrigen Befunden vorgestellt, um eine für Sie optimale Therapie zu finden. 3. Ärztliche Kollegen/innen 3.1. Organisation, technische Ausstattung und Leistungszahlen Das Team des Echolabors des Herzzentrums Thüringen besteht aus 3 Fachärzten-/innen, einem Arzt/Ärztin in Weiterbildung, 2 medizinisch technischen Assistentinnen (MTA) und 2 Schwestern. Das Labor verfügt über 4 Echogeräte von denen drei Geräte mit 3D fähigen Sonden (TTE + TEE) ausgerüstet sind. Ein fünftes Echogerät ist in einem eigenen Untersuchungsraum auf der herzchirurgischen Station integriert und wird von einer unserer medizinisch technischen Assistentinnen geführt. Desweiteren verfügen wir über 3 mobile Echogeräte, die wir im Hybrid-OP, den Intensivstationen und der Intermediate Care Station gemeinsam mit unseren Kollegen der Anästhesie, Herzchirurgie und Neurologie nutzen. Das Labor verfügt über ein Fahrradergometer und insgesamt zwei Messplätze für stressechokardiographische Untersuchungen. Durch ein Klinik übergreifendes Mess-, Befundungs- und Archivierungsprogramm sind wir mit den Kollegen der Anästhesie, Herzchirurgie, Kinderkardiologie und Neurologie verbunden. Externe Befunde können unabhängig vom Echogerätehersteller im DICOM Format in das System eingelesen und nachvermessen werden. Zu Demonstrationszwecken gibt es eine Anbindung in den Besprechungsraum des Herzteams, das Katheterlabor und in den Hybrid-OP. Unser Team ist bei Interventionen im Rahmen von strukturellen Herzerkrankungen (transfemoraler Aortenklappenersatz, kathetergestützte Mitralklappen-Rekonstruktion, Vorhofohrverschluss, Mitralklappenvalvuloplastie, interventioneller ASD-Verschluss, Verschluss von paravalvulären Lecks) beteiligt. Insgesamt werden pro Jahr > 8000 transthorakale, >2000 transösophageale und > 300 stressechokardiographische Untersuchungen in der Abteilung durchgeführt. Dazu kommen noch > 200 transösophageale Untersuchungen bei interventionellen Eingriffen. 3.2. Angebotene Untersuchungstechniken 3.2.1. 3.2.1.1. Transthorakale Echokardiographie (TTE) Konventionelles 2D-TTE Unsere Abteilung bietet das gesamte Spektrum der Techniken der konventionellen transthorakalen Echokardiographie (B-Bild, PW-/CWDoppler, Farb-Doppler, gepulster Gewebedoppler). 3.2.1.2. Deformationsanalyse (2D-und 3D-Speckle-Tracking) Unser Labor widmet sich auch im Rahmen von Forschungsprojekten schon seit längerem der echokardiographischen Quantifizierung der Myokardfunktion. Die Messung der Parameter sind zwar mit einem mehr an Zeitaufwand verbunden, sind aber im Gegensatz zur Ejektionsfraktion sensitiver bei der Detektion eines Myokardschadens. Wir setzen diese Techniken gezielt z.B. bei unseren Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie oder bei Patienten die im Rahmen einer Tumortherapie kardiotoxische Chemotherapeutika erhalten haben ein. Verschiedene Techniken stehen hierfür in unserem Echolabor zur Verfügung. Aus jedem 2D-Bild-Loop des linken Ventrikels lassen sich mittels der 2D-Speckle-Tracking-Echokardiographie (2D-STE) die Dehnung (Strain) quantifizieren. der einzelnen Myokardsegmente des LV Abb ildung 1 Darstellun g einer 2DSpeckletra ckingAnalyse des linken Ventrikels. In einem 4-, 2- und 3KammerB-Bild Loop wird die Myokardfu nktionsana lyse durchgefüh rt. Daraus resultiert eine Bull`s-Eye Darstellung der Strain-Werte in longitudinaler Richtung. Wenn es die Bildqualität zulässt, kann man mit einer 3D-TTE-Sonde einen gesamten Volumendatensatz des linken Ventrikels aufnehmen. Zur Analyse stehen in unserem Labor entsprechende Softwaretools zu Verfügung. Diese erlauben neben der Bestimmung der EF auch die Messung von myokardialen Strain-Werten und die Quantifizierung der Rotations- bzw. Torsionsbewegung des LV. Abbildung 2 Messung von Strain-Werten in einem 3D-Datensatz des LV Abbildung 3 Darstellung der Drehbewegung (Twist) des linken Ventrikels 3.2.1.3. 3D-LV-Analyse Bei der Quantifizierung der „Herzleistung“ stellt die Messung der Ejektionsfraktion (EF) nach Simpson immer noch die Standartmethode dar. Vergleichsstudien zwischen verschiedenen Echozentren haben aber gezeigt, dass diese Messung der Ejektionsfraktion nach Simpson in eine 2D-B-Bild mit einer nicht unerheblichen Intra- und Interobserver-Variabilität verbunden ist. Gerade bei Patienten mit Z.n. Myokardinfarkt oder dilatativer Kardiomyopathie ist die EF ein wichtiger Parameter bezüglich der Prognose und bei Therapieentscheidungen. Unser Echolabor verfügt über 3D-TTE-Schallköpfe zur Aufnahme von 3D-Datensätzen des LV. Die 3D-Messung des LV unterschätzt zwar auch gegenüber dem Kardio-MRT die Volumina, die daraus resultierende EF ist aber zwischen den Methoden (3D-Echo vs. Kardio-MRT) vergleichbar. Abbildung 4 Vier Kammerblick eines Patienten mit Z.n. Vorderwandinfarkt. Abbildung 5 Analyse des 3D-Datensatzes des Patienten zeigt ein apikales Aneurysma mit mittelgradig reduzierte LV-Funktion. Abbildung 6 Beispiel einer Patientin mit Z.n. Myokarditis. Die 3D-Analyse des linken Ventrikels zeigt eine mittelgradig red. LV-Funktion mit einer EF von 40%. Neben den LV-Volumen lässt sich auch die LV-Masse bestimmen. 3.2.2. Transösophageale Echokardiographie (TEE) 3.2.2.1. Konventionelles 2D-TEE Unsere Abteilung bietet das gesamte Spektrum der Techniken der konventionellen transösophagialen Echokardiographie (B-Bild, PW-/CWDoppler, Farb-Doppler, gepulster Gewebedoppler). 3.2.2.2. 3D-Quantifizierung von Klappenvitien Die 3D-Darstellung von Klappenvitien spielt im klinischen Alltag der Echokardiographie eine immer größere Rolle. Zum einen erleichtert die 3D-Technik die Erfassung des Vitium, zum anderen kann sie auch einen Beitrag zur Bestimmung des Schweregrades des Vitiums leisten. In unserem Labor kommen die 3D-Techniken insbesondere bei der Mitralklappeninsuffizienz und – stenose zur Anwendung, aber auch bei der Quantifizierung einer Trikuspidalklappeninsuffizienz sind diese hilfreich. Abbildung 7 Beispiel eines Patienten mit Sehnenfadenabriss am posterioren Mitralklappensegel (linkes Bild). Im 3D-Farbdoppler lässt sich im 3D-Farbdoppler mittels multiplanarer Rekonstruktion die so genannte Vena contracta Fläche zur Graduierung des Schweregrades der Mitralklappeninsuffizienz erfassen. Alternativ kann bei entsprechender Bildqualität die Defektfläche in der Klappe direkt im 3D-Bild gemessen werden. Abbildung 8 Beispiel eines Patienten mit funktioneller Mitralklappeninsuffizienz bei Z.n. ausgedehntem Vorderwandinfarkt. Im konventionellen 2D-TEE zeigt sich im Langachsenschnitt (~ 120 Grad) ein ausgeprägter Zug, der über die Chordae auf die Segel ausgeübt wird. Die 3D-Aufsicht zeigt die steile Stellung der Segel in Richtung des LV. Im 3D-Farbdopplersatz zeigt sich typisch für eine funktionelle Mitralklappeninsuffizienz eine Regurgitation entlang der gesamten Koaptation der Klappensegel in Form einer halbmondförmigen Vena contracta Fläche. Aus dem 3D-Datensatz können vor einem Eingriff wichtige Information über die Dimensionen der Mitralklappe (Ringdurchmesser, Segelfläche- und Winkel) entnommen werden. Abbildung 9 Beispiel eines Patienten mit struktureller Mitralklappeninsuffizienz auf dem Boden eines multisegmentalen Mitralklappenprolapses. Von links nach rechts: 2D-TEE-Farbdoppler, 3D-TEE-Darstellung der Mitralklappe. 3.2.3. Stressechokardiographie (Stress-Echo) Die Stressechokardiographie bildet in unserer Abteilung das Rückrad der lokalisierenden Ischämiediagnostik. In enger Zusammenarbeit mit unseren Kollegen des Katheterlabors werden dabei die Indikation zur Untersuchung geprüft und die Ergebnisse interpretiert. Bei gutem Schallfenster nutzen wir vor allem zum Ausschluss einer relevanten Myokardischämie die stressechokardiographische Untersuchung mittels fahrradergometrischer Belastung. Ist beim Patienten eine koronare Herzerkrankung bekannt und soll die Relevanz einer in der Koronarangiographie dokumentierten Stenose evaluiert werden, kommt dabei in erste Linie eine medikamentöse Belastungsform mit Dobutamin zur Anwendung. 3.2.4. Interventionelle Echokardiographie Die in den letzten Jahren zunehmenden interventionellen Eingriffe bei Strukturelle Herzerkrankungen haben auch zu einer deutlichen Entwicklung im Bereich der Echokardiographie geführt. Die noch relativ neue Technik der 3D-Echokardiographie spielt bei der Vorbereitung und Durchführung der Interventionen eine wichtige Rolle. Im folgendem möchten wir eine Übersicht über die Eingriffe geben bei denen unser Echolabor beteiligt ist. 3.2.4.1. kathetergestützter Aortenklappenersatz (TAVI) Die kathetergestützte interventionelle, Aortenklappenimplantation (TAVI) bei Patienten mit Aortenklappenstenose ist ein Schwerpunkt in der Klinik für Kardiologie des Universitäts-Herzzentrums Thüringen. Unser Echolabor führt die TTE-Untersuchungen zur Quantifizierung der Stenose durch. Zur korrekten Auswahl der Prothesengröße ist die exakte Vermessung des Aortenklappenanulus entscheidend. In den meisten Zentren wird dafür eine Computertomographie durchgeführt. In enger Zusammenarbeit mit unseren interventionellen Kollegen hat unser Echolabor die Messung des Aortenklappenanulus in einem 3D-TEE-Datensatzes etabliert. Abbildung 10 Konventionelle 2D-TEE-Darstellung der Aortenklappe mit Messung des Abbildung 11 Erst die 3D-TEE Rekonstruktion zeigt aber, dass es sich in diesem Fall um einen ovalen Anulus von etwa 22 mm Aortenklappenanulus handelt, der tatsächlich einen Durchmesser von 23 x 28 mm hat! 3.2.4.2. Verschluss eines Vorhofseptumsdefekt vom Sekundum Typ (ASD II) Der Vorhofseptumsdefekt vom Sekundum Typ (ASD II) ist der häufigste Atriumseptumdefekt und liegt im Bereich der Fossa ovales. Je nach Durchmesser des Defektes kann ein ASD II zu einer Volumenbelastung des rechten Vorhofes und Ventrikels. Im natürlichen Verlauf kann es ab dem frühen Erwachsenenalter zu einer pulmonalen Druck- und Widerstandserhöhung mit Einschränkung der rechtsventrikulären Funktion kommen. Der interventionelle Verschluss des ASD II ist das Verfahren der ersten Wahl und ist mit einer geringen Komplikationsrate verbunden. Die TEE-Untersuchung gehört zur Basisdiagnostik bei V.a. einen ASD II. Der interventionelle Verschluss mittels ASD-Occluder wird bei uns im Katheterlabor unter TEE-Kontrolle durchgeführt. Folgend ein Beispiel einer Patientin mit ASD II und konsekutiv gekreuztem, Implantation führend eines verschlossen wurde. Rechts-Links-Shunt, fenestrierten 27 mm der ASD mittels Occluders Abbildung 12 Echokardiographische Darstellung des interventionellen ASD II-Verschlusses bei der oben beschriebene Patientin. Von links nach rechts: TEE mit Farbdoppler über dem ASD, 3D-Rekonstruktion des ASD (Ansicht vom linken Vorhof) mit bereits liegender Occluder-Schleuse, 3D-Ansicht des Occluders vom rechten Vorhof aus. 3.2.4.3. Vorhofohrverschluss Seit 2011 wird an unserem Zentrum der interventionelle Verschluss des linken Vorhofohrs durchgeführt. Die Führung der Intervention und die Auswahl der Schirmgröße stützen sich auf die transösophagiale Echokardiographie, die durch die Mitarbeiter unseres Echolabors durchgeführt wird. In einem Projekt arbeiten wir zudem an der Optimierung der Vermessung des linken Vorhofohrs mittels 3D-Echokardiographie. Abbildung 13 3D-TEE Darstellung eines Occluders nach Freisetzung im linken Vorhofohrs Abbildung 14 Vermessung der Eingangs des linken Vorhofohrs in einem 3D-TEE-Datensatz 3.2.4.4. interventionelle Mitralklappenrekonstruktion Die kathetergestützte Reparatur einer Mitralklappeninsuffizienz ist ein zugelassenes Verfahren für Patienten bei denen bedingt durch Begleiterkrankungen das OP-Risiko für eine konventionelle Reparatur als zu hoch eingeschätzt wird. Die Echokardiographie spielt eine zentrale Rolle bei der Planung und Durchführung dieses Eingriffes. Abbildung 15 3D-TEE Darstellung des Clips der im linken Vorhof ausgerichtet wird. Abbildung 16 Darstellung der Mitralklappe nach Implantation von 2 Clips. 3.2.4.5. Mitralklappenvalvuloplastie Auch wenn das Erkrankungsbild der rheumatischen Mitralklappenstenose selten geworden ist, werden in unserem Katheterlabor noch Mitralklappenvalvuloplastien durchgeführt. Zur besseren Steuerung der Intervention und zur Kontrolle des Ergebnisses erfolgt der Eingriff unter TEE-Kontrolle. Die Mitarbeiter unserer Echoabteilung sind von der Diagnostik über die Intervention bis zur Nachsorge an diesem Prozess beteiligt. Abbildung 17 TTE-3D-Darstellung mit Blick vom linken Vorhof auf die 3.2.4.6. Verschluss eines paravalvulären Lecks Abbildung 19 Beispiel eines paravalvulären Leck nach Mitralklappenrekonstruktion. Von links nach rechts: FarbdopplerDarstellung des posterior gelegenen Lecks, 3D-Farbdoppler-Loop und 3D-Rekonstruktion mit Darstellung des Lecks. Abbildung 20 3D-Darstellung nach Verschluss mit einem 12 x 5 mm Occluder 3.3. Kontakt / Anmeldung / Unser Echolabor befindet sich auf der Ebene 2 des Komplementgebäudes (Gebäude B2, Ebene 2) direkt hinter unserer Poliklinik (siehe Lageplan). Die Anmeldung einer ambulanten Untersuchung (TTE, TEE oder Stressechokardiogramm) erfolgt über unsere Poliklinik. Sollten Sie direkt eine Frage zu Befundergebnissen oder Untersuchungstechniken haben erreichen Sie uns telefonisch unter 03641/9324164 4. Forschung Die Mitglieder der AG Echokardiographie des Universitäts-Herzzentrum Thüringen in Jena nehmen regelmäßig mit wissenschaftlichen Beiträgen an den Kongressen der deutschen und europäischen Gesellschaft für Kardiologie teil. Bisherige Veröffentlichungen hatten die echokardiographische Analyse der Myokardeformation mittels Tissue-Doppler und 2D-Speckletracking bei Patienten mit hypertensiver Herzerkrankung, dilatativer Kardiomyopathie und Aortenklappenstenose zum Schwerpunkt. Die breite klinische Einführung der 3D-Echokardiographie und die Entwicklungen strukturellen im Bereich der Herzerkrankungen interventionellen haben auch zu Kardiologie einer bei deutlichen Aufwertung der Echokardiographie geführt. Der aktuelle Schwerpunkt der AG Echokardiographie liegt im Bereich klinischer Fragestellungen in Bezug auf die interventionelle Echokardiographie und im Bereich technischer Studien zur 3D-Quantifizierung der Mitralklappeninsuffizienz. Folgende Projekte werden aktuell durchgeführt: 1. Quantifizierung des Aortenklappenanulus mittels transösophagealer 3D-Echokardiographie vor interventionellen Aortenklappenersatz. 2. Quantifizierung der V. contracta Fläche mittels 3D-FarbdopplerEchokardiographie in Patienten mit funktioneller und struktureller Mitralklappeninsuffizienz. 3. Vergleich der Erfassung der V. contracta Fläche mittels multiplanarer Rekonstruktion vs. direkter Messung in einem 3DFarbdoppler-Datensatz bei Patienten mit Mitralklappeninsuffizienz. 4. Erfassung der Mitralklappendimensionen mittels 3D- Echokardiographie bei Patienten mit funktioneller und struktureller Mitralklappeninsuffizienz. 5. Vergleich invasiver Parameter mit der 3D-Farbdoppler gestützten Quantifizierung einer Mitralinsuffizienz während einer interventionellen Mitralklappenrekonstruktion. 6. Vergleich der echokardiographischen 2D- und 3D-Messung des linken Vorhofohrs vor interventionellem Verschluss. 7. Wertigkeit der 3D-Echokardiographie zur Identifizierung einer durch Schrittmachersonden induzierten Trikuspidalklappeninsuffizienz. Liste der Publikationen der AG Echokardiographie der Abteilung Kardiologie der Universitätsklinik Jena: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Optimal prosthesis sizing in transcatheter aortic valve implantation by exclusive use of three-dimensional transoesophageal echocardiography. Kretzschmar D, Lauten A, Goebel B, Doenst T, Poerner TC, Ferrari M, Figulla HR, Hamadanchi A. Clin Physiol Funct Imaging. 2014 Oct 15. doi: 10.1111/cpf.12200. Early diastolic strain rate predicts response to heart failure therapy in patients with dilated cardiomyopathy. Goebel B, Haugaa KH, Meyer K, Otto S, Jung C, Lauten A, Figulla HR, Edvardsen T, Poerner TC. Int J Cardiovasc Imaging. 2014 Mar;30(3):505-13. doi: 10.1007/s10554-014-0361-8. Association of inverted Takotsubo cardiomyopathy with postpartum pneumomediastinum: when a "broken lung" meets a "broken heart". Hamadanchi A, Lichtenauer M, Dannberg G, Figulla HR. Wien Klin Wochenschr. 2014 Jan;126(1-2):1. doi: 10.1007/s00508-013-0455-7. Management of tricuspid regurgitation by caval valve implantation: from technical feasibility to evaluation of efficacy. Lauten A, Hamadanchi A, Doenst T, Figulla HR. J Am Coll Cardiol. 2013 Dec 10;62(23):2258-9. doi: 10.1016/j.jacc.2013.05.101. Caval valve implantation for treatment of tricuspid regurgitation: post-mortem evaluation after mid-term follow-up. Lauten A, Hamadanchi A, Doenst T, Figulla HR. Eur Heart J. 2013 Nov 14. Late migration of balloon-expandable transcatheter aortic valve. Lauten A, Hamadanchi A, Doenst T, Figulla HR. Eur Heart J. 2013 Aug;34(32):2509. doi: 10.1093/eurheartj/eht204. 7. Impact of acute normobaric hypoxia on regional and global myocardial function: a speckle tracking echocardiography study. Goebel B, Handrick V, Lauten A, Fritzenwanger M, Schütze J, Otto S, Figulla HR, Edvardsen T, Poerner TC, Jung C. Int J Cardiovasc Imaging. 2013 Mar;29(3):561-70. doi: 10.1007/s10554-012-0117-2. 8. Left atrial endocarditis as a rare complication of mitral valve endocarditis: a clinical case. Hamadanchi A, Bothe W, Pfeil A, Rad AA, Brehm BR, Figulla HR, Doenst T, Franz M, Jung C. BMC Cardiovasc Disord. 2012 Nov 15;12:103. doi: 10.1186/1471-2261-12-103. 9. Risk assessment of ventricular arrhythmias in patients with nonischemic dilated cardiomyopathy by strain echocardiography. Haugaa KH, Goebel B, Dahlslett T, Meyer K, Jung C, Lauten A, Figulla HR, Poerner TC, Edvardsen T. J Am Soc Echocardiogr. 2012 Jun;25(6):667-73. doi: 10.1016/j.echo.2012.02.004. 10. Detection of irregular patterns of myocardial contraction in patients with hypertensive heart disease: a two-dimensional ultrasound speckle tracking study. Goebel B, Gjesdal O, Kottke D, Otto S, Jung C, Lauten A, Figulla HR, Edvardsen T, Poerner TC. J Hypertens. 2011 Nov;29(11):2255-64. doi: 10.1097/HJH.0b013e32834bdd09. 11. Congenital left circumflex artery to left atrial appendage fistula: searching for a 'colorful fountain'. Hamadanchi A, Finkensieper A, Franz M, Brehm BR, Figulla HR. Eur J Echocardiogr. 2011 Oct;12(10):805. doi: 10.1093/ejechocard/jer141. 12. [Echocardiography unusually precise]. Hamadanchi A, Lauten A, Goebel B, Jung C. MMW Fortschr Med. 2011 Sep 8;153(36):5. 13. Echocardiographic evaluation of left ventricular filling pressures validated against an implantable left ventricular pressure monitoring system. Goebel B, Luthardt E, Schmidt-Winter C, Otto S, Jung C, Lauten A, Figulla HR, Gummert JF, Poerner TC. Echocardiography. 2011 Jul;28(6):619-25. doi: 10.1111/j.1540-8175.2011.01408.x. 14. Uncorrected Ebstein's anomaly with severe tricuspid insufficiency and atrial septal defect. Jung C, Goebel B, Figulla HR, Krizanic F, Ferrari M, Lauten A. J Am Coll Cardiol. 2011 Apr 5;57(14):e203. doi: 10.1016/j.jacc.2010.07.065.. 15. Regional myocardial function in children with chronic aortic regurgitation. Goebel B, Poerner T, Gorenflo M, Lauten A, Jung C, Grohmann J, Figulla H, Arnold R. Echocardiography. 2010 Sep;27(8):1021-7. doi: 10.1111/j.15408175.2010.01195.x. 16. Tissue Doppler derived isovolumic acceleration in patients after atrial repair for dextrotransposition of the great arteries. Arnold R, Gorenflo M, Böttler P, Eichhorn J, Jung C, Goebel B. Echocardiography. 2008 Aug;25(7):732-8. doi: 10.1111/j.15408175.2008.00686.x. 17. Diastolic biventricular impairment at long-term follow-up after atrial switch operation for complete transposition of the great arteries: an exercise tissue Doppler echocardiography study. Poerner TC, Goebel B, Figulla HR, Ulmer HE, Gorenflo M, Borggrefe M, Arnold R. J Am Soc Echocardiogr. 2007 Nov;20(11):1285-93. Epub 2007 Jul 2. 18. An exercise tissue Doppler and strain rate imaging study of diastolic myocardial dysfunction after Kawasaki syndrome in childhood. Arnold R, Goebel B, Ulmer HE, Gorenflo M, Poerner TC. Cardiol Young. 2007 Oct;17(5):478-86. Epub 2007 Jul 19. 19. Impact of mitral E/A ratio on the accuracy of different echocardiographic indices to estimate left ventricular end-diastolic pressure. Poerner TC, Goebel B, Kralev S, Kaden JJ, Süselbeck T, Haase KK, Borggrefe M, Haghi D. Ultrasound Med Biol. 2007 May;33(5):699-707. Epub 2007 Mar 26. 20. Exercise tissue Doppler echocardiography with strain rate imaging in healthy young individuals: feasibility, normal values and reproducibility. Goebel B, Arnold R, Koletzki E, Ulmer HE, Eichhorn J, Borggrefe M, Figulla HR, Poerner TC. Int J Cardiovasc Imaging. 2007 Apr;23(2):149-55. 21. Immediate and long-term results of mitral balloon valvotomy for restenosis following previous surgical or balloon mitral commissurotomy. Fawzy ME, Hassan W, Shoukri M, Al Sanei A, Hamadanchi A, El Dali A, Al Amri M. Am J Cardiol. 2005 Oct 1;96(7):971-5. 22. Immediate and long-term results of percutaneous mitral balloon valvotomy in asymptomatic or minimally symptomatic patients with severe mitral stenosis. Eid Fawzy M, Shoukri M, Hassan W, Badr A, Hamadanchi A, Eldali A, Al Buraiki J. Catheter Cardiovasc Interv. 2005 Oct;66(2):297-302. 23. Physiological range of mechanical synchronicity of the human heart: comparison between different echocardiographic assessment modalities. Poerner TC, Goebel B, Geiger T, Haghi D, Borggrefe M, Haase KK. Ultrasound Med Biol. 2005 Sep;31(9):1163-72. 24. A way to improve the reproducibility of measurements of myocardial velocity gradients. Poerner TC, Goebel B, Vilardi S, Borggrefe M, Haase KK. Int J Cardiovasc Imaging. 2004 Jun;20(3):183-8. 25. Non-invasive evaluation of left ventricular filling pressures in patients with abnormal relaxation. Poerner TC, Goebel B, Unglaub P, Süselbeck T, Kaden JJ, Borggrefe M, Haase KK. Clin Sci (Lond). 2004 May;106(5):485-94. 26. Detection of a pseudonormal mitral inflow pattern: an echocardiographic and tissue Doppler study. Poerner TC, Goebel B, Unglaub P, Sueselbeck T, Strotmann JM, Pfleger S, Borggrefe M, Haase KK. Echocardiography. 2003 May;20(4):345-56. 5. Weiterbildung / Hospitation / Workshops / Links Kollegen/-innen unserer Klinik, die sich in der Weiterbildung zum Facharzt für Kardiologie befinden rotieren in der Regel für insgesamt 6 Monate in unsere Abteilung für Echokardiographie. Sie werden unter Supervision ausführlich in allen Techniken der Echokardiographie ausgebildet (TTE, TEE, Stressechokardiographie, 3D-Echokardiographie). Die Mindestanforderungen aus dem Weiterbildungskatalog für die Kardiologie werden dabei problemlos erfüllt. Durch den Zusammenschluss mit den Kollegen der Herzchirurgie erhalten die Assistenten auch einen Einblick in prä- und postoperative Befunde kardialer Krankheitsbilder. Komplexe Befunde werden gemeinsam im Team besprochen. Die Weiterbildungsassistenten werden in die Arbeit an wissenschaftlichen Projekten miteinbezogen. Unsere Abteilung ist sehr an einem Austausch mit anderen Kliniken und Fachbereichen interessiert. Regelhaft haben wir Hospitantinnen/Hospitanten aus dem In- und Ausland zu Besuch, die unseren klinischen Alltag bereichern und auch immer wieder Anstöße zu Veränderungen geben. Sollten Sie interessiert sein können Sie sich gerne folgendermaßen bei uns melden: Dr. Björn Goebel ([email protected] oder +49-3641- 9324530) Unsere Abteilung ist bemüht regelmäßig Echo-Workshops anzubieten. Folgende Veranstaltungen sind 2014 / 2015 durchgeführt worden. - 1. Jenaer Echoworkshop zum interventionellen Verschluss des linken Vorhofohrs (Programm) - TomTec - Kunden - Workshop (Programm) - 3. Jenaer 3D-Echokurs (altes Programm) Die Planungen bezüglich Echoworkshops für 2016 steht noch aus. Folgende Links im Internet in Bezug auf die Echokardiographie können wir empfehlen und setzen wir auch bei uns im Team zur Aus- und Weiterbildung ein: 1. Die Homepage der Arbeitsgruppe Echokardiographie der DEGUM liefert Richtlinien der Echokardiographie und Informationen über Kurse. 2. Über die Homepage der European Association of Cardiovascular Imaging und der American Society of Echocardiography erhalten Sie nicht nur die Richtlinien sondern auch Ausbildungsmaterial und Informationen über Kongresse. 3. Ein hervorragendes Weiterbildungsportal für Echokardiographeure stellt die Seite 123sonography dar. 4. Wenn Sie sich virtuelle Darstellungen von echokardiographischen Schnitten ansehen möchten, liefert die Universität von Toronto eine Seite für die transthorakale und eine für die transösophageale Echokardiographie. 5. Im Bereich der 3D-Echokardiographie gibt es zwar zahlreiche WebAngebote aber nur sehr wenige sind frei zugänglich. 6. Wenn man sich für die Myokarddeformationsanalyse (Tissue-DopplerImaging oder 2D-/3D-Speckletracking) interessiert, führt kein Weg an der Internetseite (folk.ntnu.no/stoylen/strainrate/) von Professor Asbjørn Støylen von der Universität von Trondheim vorbei. 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