Echokardiographie und Herzultraschall

Die Echokardiographie nutzt hochfrequenten Ultraschall, um das Herz in Echtzeit abzubilden. Sie zeigt die Größe und Bewegung von Kammern und Wänden, die Struktur und Funktion von Klappen und – mittels des Dopplereffekts – die Geschwindigkeit und Richtung des Blutflusses. Sie ist das wichtigste nicht-invasive Verfahren zur Beurteilung der Herzstruktur und -funktion und ist tragbar, strahlungsfrei und wiederholbar.

Definition

Die Echokardiographie ist die Bildgebung der Herzanatomie, -bewegung und des Blutflusses mittels reflektierten Ultraschalls, wobei zweidimensionale und dreidimensionale strukturelle Bildgebung mit Doppler-Messungen der Flussgeschwindigkeiten kombiniert wird.

Scope

Dieses Thema behandelt den Herzultraschall als diagnostische Modalität: die physikalischen Grundlagen des Ultraschalls und der Doppler-Bildgebung, die standardmäßigen transthorakalen und transösophagealen Ansätze sowie die Kernmessungen von Kammergröße, ventrikulärer Funktion und Klappenfluss. Es ist als Referenzthema konzipiert und liefert keine Schwellenwerte für die Diagnose oder patientenspezifische Behandlungsstrategien.

Core questions

• Wie erzeugen reflektierter Ultraschall und der Doppler-Effekt Bilder von Strukturen und Messungen des Flusses?
• Was können transthorakale und transösophageale Ansätze jeweils über Kammern, Wände und Klappen aufzeigen?
• Wie werden die ventrikuläre Funktion und Klappenerkrankungen aus echokardiographischen Daten quantifiziert?

Key concepts

• Zweidimensionale und dreidimensionale Bildgebung
• Doppler-Flussbeurteilung
• Transthorakale und transösophageale Fenster
• Linksventrikuläre Ejektionsfraktion
• Kammerquantifizierung
• Klappenstruktur und -funktion

Mechanisms

Ein Schallkopf sendet Ultraschallimpulse aus und detektiert deren Reflexionen von Gewebegrenzen, wodurch Echtzeit-Schnittbilder der Kammern, Wände und Klappen rekonstruiert werden. Das Doppler-Prinzip – die Frequenzverschiebung des Ultraschalls, der von sich bewegenden roten Blutkörperchen reflektiert wird – liefert die Geschwindigkeit und Richtung des Blutflusses, was die Abschätzung von Druckgradienten und des Schweregrades von Stenosen oder Regurgitationen ermöglicht. Standardisierte Ansichten und Messungen, wie die Ejektionsfraktion und Kammerdimensionen, machen Studien über Patienten und Zeiträume hinweg vergleichbar (Lang, 2015; Mitchell, 2019). Der transösophageale Ansatz platziert die Sonde hinter dem Herzen für höherauflösende Ansichten posteriorer Strukturen.

Clinical relevance

Die Echokardiographie ist zentral für die Beurteilung von Herzinsuffizienz, Herzklappenerkrankungen und Kardiomyopathien und liefert die strukturellen und funktionellen Messungen, auf die Leitlinienpfade angewiesen sind, beispielsweise bei der hypertrophen Kardiomyopathie (Ommen, 2020). Der Eintrag beschreibt die Rolle der Modalität und ist keine Grundlage für die Diagnose oder Behandlung eines einzelnen Patienten.

Evidence & guidelines

Standardisierte Untersuchungs- und Messprotokolle werden durch Empfehlungen der American Society of Echocardiography für umfassende transthorakale Studien (Mitchell, 2019) und gemeinsame ASE/EACVI-Empfehlungen zur Kammerquantifizierung (Lang, 2015) definiert. Die krankheitsspezifische Anwendung ist in Leitlinien wie der AHA/ACC-Leitlinie zur hypertrophen Kardiomyopathie (Ommen, 2020) integriert.

History

Der Herzultraschall entstand in den 1950er Jahren, als reflektierter Ultraschall erstmals zur Aufzeichnung der Bewegung von Herzstrukturen eingesetzt wurde. Er entwickelte sich über M-Mode- und zweidimensionale Bildgebung zu Doppler- und dreidimensionalen Techniken und wurde zur wichtigsten nicht-invasiven Herzbildgebungsmethode der modernen Kardiologie.

Seminal works

• lang-2015
• mitchell-2019

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen transthorakaler und transösophagealer Echokardiographie?

Die transthorakale Echokardiographie bildet das Herz durch die Brustwand ab und ist der standardmäßige erste Ansatz, während die transösophageale Echokardiographie die Sonde in der Speiseröhre, nahe hinter dem Herzen, platziert, was höherauflösende Ansichten von posterioren Strukturen wie dem linken Vorhof und der Mitralklappe ermöglicht.

Was misst die Ejektionsfraktion?

Die linksventrikuläre Ejektionsfraktion ist der Anteil des Blutes, der bei jedem Schlag aus dem linken Ventrikel ausgeworfen wird; sie ist ein zentrales echokardiographisches Maß der systolischen Funktion, das zur Charakterisierung der Herzpumpenleistung verwendet wird.