Kursbuch Echokardiografie

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4 Kursbuch Echokardiografie Unter Berücksichtigung der Leitlinien der Deutschen Gesellschaftfür Kardiologie Frank A.Flachskampf 5., aktualisierte Auflage 529 Abbildungen 43 Tabellen Georg Thieme Verlag Stuttgart New York

5 Prof. Dr. med. Frank A. Flachskampf Akademiska sjukhuset Cardiology Uppsala University 75185Uppsala Schweden Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind iminternet über abrufbar. 1. Auflage 2001, Kursbuch der Echokardiographie 2. Auflage 2004, Kursbuch Echokardiographie 3. Auflage 2006, Kursbuch Echokardiographie 4. Auflage, Kursbuch 2009, Kursbuch Echokardiographie Wichtiger Hinweis: Wie jede Wissenschaft ist die Medizin ständigen Entwicklungen unterworfen. Forschungund klinischeerfahrung erweitern unsere Erkenntnisse, insbesondere was Behandlung und medikamentöse Therapie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosierung oder eine Applikation erwähnt wird, darf der Leser zwar daraufvertrauen, dass Autoren, Herausgeber und Verlag große Sorgfalt darauf verwandt haben, dass diese Angabe dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes entspricht. FürAngaben überdosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag jedoch keine Gewähr übernommenwerden. Jeder Benutzer ist angehalten, durch sorgfältige Prüfung der Beipackzettel der verwendeten Präparate und gegebenenfalls nach Konsultation eines Spezialisten festzustellen, ob die dort gegebene Empfehlung für Dosierungen oder die Beachtung von Kontraindikationen gegenüber der Angabe in diesem Buch abweicht. Eine solche Prüfung ist besonders wichtig bei selten verwendeten Präparaten oder solchen, die neu auf den Markt gebracht worden sind. Jede Dosierung oder Applikation erfolgt auf eigene Gefahr des Benutzers. Autoren und Verlag appellieren an jeden Benutzer, ihm etwa auffallende Ungenauigkeiten dem Verlag mitzuteilen. 1. französische Auflage Georg Thieme Verlag KG Rüdigerstraße Stuttgart Deutschland Telefon: +49/(0)711/ Unsere Homepage: Printed ingermany Zeichnungen: BITmap, Mannheim Umschlaggestaltung: Thieme Verlagsgruppe Umschlagfoto: Redaktion: Elisabeth Dominik, Stockach-Wahlwies Satz: primustype Hurler GmbH, Notzingen gesetzt inultraxml Druck: Stürtz GmbH, Würzburg Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann also nicht geschlossen werden, dass es sich um einen freien Warennamen handelt. Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. ISBN Auch erhältlich als E-Book: eisbn (PDF) IV

6 Vorwort zur 5. Auflage Wiederum schnellerals gedachtwurde eine Neuauflage des Kursbuchs Echokardiografie erforderlich. Das enorme Interesse der Leser ermutigt, an Struktur und Umfang des Buches weiter festzuhalten. Weder mit einer Reduktion auf Stichworte noch mit einer Verzettelung in technische Details von zweifelhaftem klinischem Nutzen wird man der Methode gerecht, die mit einer fundierten Ausbildung steht und fällt. Wie in früheren Auflagen wurden einige Stellen und Abbildungen ergänzt, so zur Funktionsbeurteilung des rechten Ventrikels, sowie Ungenauigkeiten und kleinere Fehler, die aufmerksamen Lesern und Rezensenten auffielen, beseitigt. Der Dank des Verfassers gilt vor allem der professionellen und kompetenten Zuarbeit auf Seiten des Thieme Verlages, namentlich von Frau Häberlein, Frau Schnaufer, Frau Holzer und Herrn Dr. Brands. Uppsala, Schweden, Oktober 2011 Frank A.Flachskampf Vorwort der 1. Auflage Dieses Buch wendetsich an Anfänger und Anwender mit Grundkenntnissen auf dem Gebiet der Echokardio-graphie. Es ist, in Anlehnung an das übliche Ultraschallkurssystem, in einen Grund-, Aufbau- und Abschlusskurs gegliedert. Sein Ziel ist es, das Erkennen und Verstehen normaler Morphologie und Physiologie sowie der wichtigen und häufigen pathologischen Befunde zu ermöglichen. Es soll die Einarbeitung in die Echokardiographie in rationaler und gründlicher Form ermöglichen, ohne sich in einem Wust von Details zu verzetteln. Eine systematisch-erschöpfende Diskussion aller möglichen pathologischen Befunde ist in diesem Rahmen nicht möglich und nicht beabsichtigt. Aus dieser Zielsetzung erklärt sich auch, dass experimentelle und klinisch erst am Beginn der Anwendung stehende Verfahren wie die myokardiale Kontrastechokardiographie, dreidimensionale Echokardiographie, Gewebedoppler u. a. hier nicht im Einzelnen dargestellt werden konnten. Das methodische Gewicht liegt, der realen klinischen Bedeutung entsprechend, auf der zweidimensionalen Echokardiographie und den Dopplerverfahren einschließlich neuer klinisch wichtiger Entwicklungen, wie harmonischer Bildgebung und digitaler Bildverarbeitung.Das M-Mode, das de facto in aller Regel nur noch für lineare Messungen von Bedeutung ist, ist dementsprechend in das Standard-Untersuchungsprogramm im Rahmen der parasternalen Untersuchung integriert. Klassische wichtige M-Mode-Befunde, etwa beim SAM-Phänomen, sind jedoch in den entsprechenden Kapiteln diskutiert und illustriert. Für die Gliederung des Buches wurde einer Orientierung an anatomischen Strukturen der Vorzug vor einer nosologischen Einteilung gegeben. Die von der Sache her schwierige, vom Umfang her jedoch gebotene Abgrenzung gegenüber Inhalten der fortgeschrittenen Echokardiographie sieht der Autor darin, dass diese eine eingehende Methodendiskussion und eine umfassende Systematik pathologischer Befunde erfordern. Hierzu wird auf die Weiterführende Literatur verwiesen, die ihrerseits den Zugang zur Primärliteratur (d.h. Originalarbeiten inzeitschriften) eröffnet. Dasselbe gilt für transösophageale und Stressechokardiographie,deren Grundlagen vermittelt werden, deren eingehende Diskussion aber nicht Inhalt des Buches ist. Mit dem vorliegenden Buch hofft der Verfasser zu zeigen, dassdie anspruchsvolle und komplexetechnik Echokardiographie auf durchwegs verständlichen Elementen aufbaut, und wünscht sich, dem Leser den Zugang zu diesermethode so einfach wie möglich zu machen. Der Dank des Verfassers gilt zuallererst der Geduld der eigenen Familie. Ohne die großzügige Überlassung von Zeit, Ideen, Daten und Bildmaterial durch (alphabetisch) Sigrid Daberkow, Sven Effert,AndreasFranke, Helmut Grenner,Peter Hanrath,Rainer Hoffmann, HeinzLambertz, Jolanta Steckiewicz an der Med. Klinik I des Universitätsklinikums der RWTH Aachen, Arthur Weyman am Echokardiographischen Labor des Massachusetts General Hospital in Boston, Craig Asher, David Homa, James Thomas an der Cardiovascular Imaging Section der Cleveland Clinic, Werner Daniel, Teresa Menendez, Uwe Nixdorff, Dieter Ropers, Renate Schützenmeister, Jens-Uwe Voigt an der Med. Klinik II der Universitätsklinik Erlangen- Nürnberg, die Firmen Secure Archive und Hewlett-Packard/ EchoAccess (kostenlose Überlassung von Programmen, die die Verwendung digitalen Bildmaterials für dieses Buch ermöglicht haben) wäre das Buchprojekt nicht möglich gewesen. Ebenfalls dankend anerkannt wird die editorische Hilfe von Markus Becker und Ursula Biehl-Vatter vom Georg Thieme Verlag. Erlangen im September 2000 Frank A.Flachskampf V

7 Abkürzungsverzeichnis In den Abbildungen verwendete und in den Legenden nicht erklärte Abkürzungen: ALP AML ANTSEP AOA AOD ASD ATL AV AW CT IAS INF IVS IW LA LM LV LVOT MPA MRT MV PHT PI PML PMP POST PV PW RA RCA RV SC SE STL TI TV VCI VCS VSD anterolateraler Papillarmuskel vorderes Mitralsegel anteroseptale Wand des linken Ventrikels Aorta ascendens Aorta descendens Vorhofseptumdefekt anteriores Trikuspidalsegel Aortenklappe anteriore Wand des linken Ventrikels Computertomographie Vorhofseptum inferiore Wand deslinken Ventrikels Ventrikelseptum inferiore Wand deslinken Ventrikels linker Vorhof Hauptstamm der linken Kranzarterie linker Ventrikel linksventrikulärer Ausflusstrakt Hauptstamm der Pulmonalarterie Magnetresonanztomographie Mitralklappe Druckhalbwertzeit Pulmonalinsuffizienz posteriores Mitralsegel posteromedialer Papillarmuskel posteriore Wand des linken Ventrikels Pulmonalklappe posteriore Wand des linken Ventrikels rechter Vorhof rechte Kranzarterie rechter Ventrikel Sinus coronarius Ventrikelseptum septales Trikuspidalsegel Trikuspidalinsuffizienz Trikuspidalklappe V. cava inferior V. cava superior Ventrikelseptumdefekt VI

8 I Grundkurs 1 Rolle der Echokardiografie in der Kardiologie und Indikationen zur echokardiografischen Untersuchung Rolle der Echokardiografie in der Inneren Medizin und Kardiologie Indikationsstellung... 5 Häufigste Indikationen... 5 Klinische Situationen ohne Routine-Indikation zur Echokardiografie Differenzialindikation zur transösophagealen Echokardiografie Systematische oder gezielte Echokardiografie? 6 Tragbare Echokardiografiegeräte Wert echokardiografischer Befunde in der kardiovaskulären Diagnostik Physikalische und technische Grundlagen Ultraschall Echokardiografiegerät Prinzip der Echokardiografie Erzeugung von Ultraschall durch das Echokardiografiegerät Gepulster Ultraschall Empfang und Darstellung von Ultraschallsignalen durch das Echokardiografiegerät Auflösung Eindringtiefe Fokus Echokardiografische Verfahren M-Mode D-Verfahren D-Echokardiografie Dopplerverfahren Kontinuierlicher Doppler (continuous wave, CW) Gepulster Doppler (pulsed wave, PW) Farbdoppler Gewebedoppler Power-Doppler Speicherung echokardiografischer Daten Artefakte Artefakte durch suboptimale Fokussierung und endliche Schnittebenen-Schichtdicke ( beam width artifacts ) bzw. durch Nebenkeulen Schallschatten Reverberationsartefakte Nahfeldartefakt Klicks Wirkungen von diagnostischem Ultraschall auf Gewebe Einige hydrodynamische Grundbegriffe Kontinuitätsprinzip Berechnung des Schlagvolumens über einer Klappe Berechnung des Regurgitationsflusses und der Regurgitationsfläche anhand der proximalen Konvergenzzone Berechnung von Gradienten aus Strömungsgeschwindigkeiten: die Bernoulli-Gleichung Laminare und turbulente Strömung VII

9 3 Untersuchungstechnik Voraussetzungen Untersuchungsraum Patientenlagerung Geräteeinstellung Wählbare Parameter der Bildgewinnung Einstellbare Parameter der 2-D-Bildwiedergabe 36 Einstellungen bei der M-Mode-Untersuchung. 39 Einstellungen bei der Doppleruntersuchung.. 39 Praktisches Vorgehen beim Einstellen des Echogeräts Untersuchungsdokumentation Ausdrucke Videoband Digitale Speichermedien Digitales Echolabor Befundung Beispiele ausführlicher echokardiografischer Befunde Ablauf der echokardiografischen Untersuchung. 47 Schallfenster Integration von M-Mode und Doppler in den Untersuchungsgang M-Mode Doppler Nomenklatur der Schnittebenen Orientierung des Schallkopfsund Bildsektors. 49 Parasternaler Langachsenschnitt (DVD: Loop 3 1) Schallkopfposition Abgebildete Strukturen M-Mode-Untersuchung D-Untersuchung Doppleruntersuchung Parasternale Kurzachsenschnitte Parasternaler Kurzachsenschnitt auf Höhe der Herzbasis (DVD: Loop 3 2) Parasternaler Kurzachsenschnitt auf Höhe der Mitralklappe (DVD: Loops 3 3u. 3 9) Parasternaler Kurzachsenschnitt auf Höhe der Papillarmuskeln (DVD: Loop 3 4) Apikaler parasternaler Kurzachsenschnitt Parasternaler Langachsenschnitt des rechtsventrikulären Einflusstrakts ApikaleSchnittebenen Apikaler Vierkammerblick (DVD: Loop 3 5).. 65 Apikaler Fünfkammerblick Apikaler Zweikammerblick (DVD: Loop 3 6).. 68 Apikaler Langachsenschnitt (DVD: Loop 3 7). 69 Subkostale Schnittebenen Subkostaler Vierkammerblick Subkostale Kurzachsenschnitte Suprasternales Schallfenster (DVD: Loop 3 8) Rechtsparasternales Fenster VIII

10 II Aufbaukurs 4 Linker Ventrikel und Kardiomyopathien Linker Ventrikel: globale und regionale Veränderungen Funktionelle Anatomie Echokardiografische Morphologie und Funktionsbeurteilung Untersuchungsebenen Papillarmuskeln Wandsegmente Wanddicke und Muskelmasse Globale systolische Pumpfunktion Eingeschränktelinksventrikuläre Funktion Differenzialdiagnose Beurteilung der diastolischen Funktion Eingeschränkteregionale systolische Funktion: Wandbewegungsstörungen Andere umschriebene pathologische Veränderungen und Zusatzstrukturen Thromben (DVD: Loop 4 4) Andere Zusatzstrukturen Pathologische Veränderungen im Ausflusstrakt Häufige echokardiografische Fehler Messfehler und Fehleinschätzungen Echokardiografische Befunde bei Herztransplantation Anhang Kardiomyopathien Einteilungen Dilatative Kardiomyopathie (DVD: Loops 4 1 bis 4 4) Echokardiografische Differenzialdiagnose der dilatativen Kardiomyopathie Hypertrophe Kardiomyopathie (DVD: Loops 4 5u.4 6) Hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie Echokardiografische Differenzialdiagnose der hypertrophen Kardiomyopathie Restriktive Kardiomyopathien (DVD: Loops 2 1, 4 10, 4 11) Echokardiografische Differenzialdiagnose der restriktiven Kardiomyopathie Mitralklappe Funktionelle Anatomie Echokardiografische Beurteilung der Mitralklappe Morphologische Beurteilung Schnittebenen Funktionsbeurteilung Doppleruntersuchung Erkrankungen der Mitralklappe Degenerative Veränderungen der Mitralklappe Mitralprolaps (DVD: Loop 5 1) Infektiöse Endokarditis (DVD: Loop 5 2) Abakterielle Endokarditiden Mitralstenose (DVD: Loops 5 3 bis 5 5) Morphologische Charakteristika Dopplercharakteristika IX

11 Mitralinsuffizienz (DVD: Loops 5 4, 5 6, 5 7, 5 8) Pathophysiologie Morphologische Veränderungen bei Mitralinsuffizienz Schweregradbeurteilung Chirurgische Aspekte Angeborene Erkrankungen Transmitrales Flussgeschwindigkeitsprofil und diastolische Funktion des linken Ventrikels Häufige Untersuchungsfehler Aortenklappe Funktionelle Anatomie Echokardiografische Beurteilung der Aortenklappe Morphologische Beurteilung Funktionsbeurteilung (Doppler) Bestimmung des linksventrikulären Schlagvolumens Erkrankungen der Aortenklappe Degenerative Veränderungen der Aortenklappe. 135 Aortenstenose (DVD: Loops 6 1u. 6 2) Berechnung des maximalen und mittleren Gradienten Bestimmung der Klappenöffnungsfläche Diagnostische Aussagekraft der Echokardiografie bei der Aortenstenose Aorteninsuffizienz (DVD: Loops6 3u. 6 4) Schweregradbeurteilung Probleme der Doppleruntersuchung Diagnostische Aussagekraft der Echokardiografie bei der Aorteninsuffizienz Infektiöse Endokarditis der Aortenklappe (DVD: Loop 6 5) LinkerVorhof Funktionelle Anatomie Echokardiografische Morphologie Vorhofseptum Lungenvenen und pulmonalvenöses Flussprofil Linkes Herzohr Pathologische Befunde Vergrößerung des linken Vorhofs Thromben und Spontankontrast Kardioversion Persistierendelinke obere Hohlvene Tumoren Cor triatriatum Rechter Ventrikel, Pulmonalklappe und Pulmonalarterie Funktionelle Anatomie Rechter Ventrikel Pulmonalklappe Pulmonalarterie Echokardiografische Morphologie Rechter Ventrikel Schnittebenen Pulmonalklappe und Pulmonalarterie Erkrankungen des rechten Ventrikels Dilatation des rechten Ventrikels Hypertrophie des rechten Ventrikels Eingeschränkte systolische Funktion des rechten Ventrikels Koronare Herzkrankheit Pulmonale Hypertonie (DVD: Loops 8 1u. 8 2) Lungenembolie (akute pulmonale Hypertonie) 161 Chronische pulmonale Hypertonie Kardiomyopathien Zusatzstrukturen im rechten Ventrikel Ventrikelseptumdefekte Kongenitale Ventrikelseptumdefekte Erworbene Ventrikelseptumdefekte (DVD: Loops 4 12 bis 4 14) Erkrankungen der Pulmonalklappe Pulmonalstenose Pulmonalinsuffizienz Weitere kongenitale Shunt-Erkrankungen Offener Ductus Botalli Fallot-Tetralogie Komplette Transposition der großen Gefäße Rechter Vorhof, Vorhofseptum und Trikuspidalklappe Funktionelle Anatomie Rechter Vorhof Vorhofseptum Trikuspidalklappe Echokardiografische Morphologie Erkrankungen der Trikuspidalklappe Trikuspidalstenose Trikuspidalinsuffizienz Abschätzung des pulmonalen systolischen Drucks aus der Trikuspidal-Regurgitationsgeschwindigkeit Trikuspidalendokarditis (DVD: Loop 5 2) Morbus Ebstein Shuntverbindungen: offenes Foramen ovale und Vorhofseptumdefekte Offenes Foramen ovale (DVD: Loops 9 3, 14 14) X

12 Vorhofseptumdefekte Ostium-secundum-Defekt (DVD: Loop 9 2) Ostium-primum-Defekt Sinus-venosus-Defekt Vorhofseptumaneurysma (DVD: Loop 9 1) Pathologische Befunde im rechten Vorhof und der unteren Hohlvene Zusatzstrukturen im rechten Vorhof: Thromben, Tumoren und Fremdkörper Fehlender inspiratorischer Kollaps der unteren Hohlvene Aorta Funktionelle Anatomie Echokardiografische Morphologie Aortenwurzel und Aorta ascendens Aortenbogen und Aorta descendens Wichtigste Befunde Erkrankungen der Aorta Dilatation und Aneurysma Atherosklerose Aortendissektion (DVD: Loops 10 1, 14 4) Marfan-Syndrom Traumen Aortenisthmusstenose Aortitis Perikard Funktionelle Anatomie Echokardiografische Morphologie Erkrankungen des Perikards Perikarderguss (DVD: Loops 11 1 bis 11 6) Perikardtamponade (DVD: Loops 11 4u. 11 5) Rolle des Echokardiogramms bei der Perikardpunktion Pericarditis constrictiva Andere Erkrankungen XI

13 III Abschlusskurs 12 Echokardiografische Notfalldiagnostik Notfallindikationen Leitsymptome Methodische Besonderheiten Echokardiografische Differenzialdiagnose nach Leitsymptomen Dringliche Indikationen Kardiale Emboliequellensuche Andere Notfälle Herzklappenprothesen Schwierigkeiten bei der Echokardiografie von Herzklappenprothesen Prothesentypen Besteht eine Protheseninsuffizienz? Besteht eine Obstruktion der Prothese? Liegen Anzeichen füreine infektiöse Endokarditis vor? Liegt eine Prothesenthrombose oder Pannusbildung vor? Besonderheiten der verschiedenen Klappenpositionen Mitralprothesen (DVD: Loops 13 1u. 13 2) Aortenprothesen (DVD: Loop 13 3) Trikuspidalprothesen Transösophageale Echokardiografie Grundlagen Prinzip der transösophagealen Untersuchung; Schallkopf und Schnittebenen Indikationen, Kontraindikationen und Kautelen Durchführung der transösophagealen Untersuchung Vorbereitung und Einführen des Geräts Typischer Ablauf der TEE Transgastrische Untersuchung Transösophageale Schnittebenen Darstellung der thorakalen Aorta Stressechokardiografie Grundlagen Prinzip der Stressechokardiografie Normale Veränderung der systolischen Funktion des linken Ventrikels unter Belastung Indikationen, Kontraindikationen und Kautelen Durchführung der Belastung Bildgewinnung und -interpretation Hilfsmaßnahmen bei schlechter Bildqualität Belastungsformen Ergometrische Belastung Pharmakologische Belastung Vitalitätsdiagnostik Stärken und Schwächen der Stressechokardiografie XII