Moderne Echokardiographie: Was braucht man

Moderne Echokardiographie:
Was braucht man wirklich in der Praxis ?
Asklepios Westklinikum Hamburg
C. Schneider
Asklepios Klinik St. Georg, Hamburg
Moderne Echokardiographie 2013
Aktuelle echokardiographische Technologien
Rolle der 3D TTE/TEE
Strain Rate Imaging/2D-Strain
Perspektive
Anfänge der Echokardiographie
Dr. Inge Edler und Dr. Hellmuth Hertz
mit dem historischen Siemens-Echokardiographen 1954.
Quelle: Siemens-Archiv
Gerätetypen
Aktuelle Echo-Technologien/-Methoden
• 2D, Doppler, M-Mode
• Tissue Velocity Imaging
(Gewebe-Doppler)
• Strain Rate Imaging
(Doppler-basiert)
• Speckle Tracking
• Streßechokardiographie
• AFI (Auto-EF-Bestimmung)
• Real-time 3D (TEE, TTE)
• Kontrast-Echo
• ICE
Moderne Echokardiographie 2013
Aktuelle echokardiographische Technologien
Rolle der 3D TTE/TEE im klinischen Alltag
Bedeutung von real-time 3D-Echo-Bildgebung
Morphologisch anatomische Darstellung kardialer Strukturen
in Echtzeit
2D-Echokardiographie: Limitationen
• Mehrere Ausschnitte für „virtuelle“3D Beurteilung erforderlich
• Ausschnitte konsekutiv und nie zeitgleich in 2D (Beispiel 2D-TEE SegmentAnalyse)
• Erfahrung und Subjektivität des Untersuchers
=> Entwicklung „neuer“ Methoden (real-time 3D)
3D TTE: Triplane Darstellung zur LVF-Analyse
3D TTE: Volumendatensatz zur EF-Bestimmung - Slices
TTE: Automatische EF-Bestimmung mittels 3D
3D TTE: MK-Prolaps
Beurteilung der RV-Funktion (2D)
• RV-Größe
• Quantitative Beurteilung mittels Simpson
nicht möglich (keine zylindrische Form)
• systolische RV-Funktion: FAC
• Diameter/Atemmodulation der VCI
• Abschätzung sPAP durch TI
• TAPSE (> 16mm)
• systolische Geschwindigkeit TK-Annulus (>
10cm/s) TVI
• systolischer Strain > 25%
• Tei-Index
3D TTE: RV-Analyse mit triplaner Darstellung
3D RV-Volumenrekonstruktion
Zusammenfassung 3D TTE
• Sinnvoll bei
- EF-Bestimmung
- RV-Analyse
- Geometrie (Aneurysma)
- triplane Darstellung
• Weniger für die Beurteilung der Morphologie der Klappen
=> 3D TEE
Rolle der real-time 3D TEE: Vorteile
1 Klärung komplexer Befunde real-time,
Rekonstruktion beweglicher Strukturen
2 Basis Bildgebung für MK-, LAA- and Fossa ovalis
Interventionen, perkutane Verschlüsse von VSD
oder Klappenprothesen-Dehiszenzen
Beurteilung der Mitralklappe: Anatomie
PC
P3
A3
A2
P2
A1
P1
AC
Bild: PD. Dr. S. Geidel, Asklepios Klinik St.Georg
3D TEE: Beurteilung der Mitralklappe - Anatomie
Beurteilung der MK in der 2D-TEE: Anatomie
1
Komplexe Fälle 2D TEE => Rolle von 3D
Was ist die
Ursache der MI?
Real-time 3D TEE
3D TEE: LAA Analyse
•
Beurteilung des LAA (Anteile)
•
Differentialdiagnose spontaner Echokontrast,
Thrombus und M.pectinatus
Real-time 3D transoesophageal echocardiography for diagnosis of LAA thrombus, EHJ Cardiovascular Imaging 2013
2
3D TEE als Bildgebung während kardialer
Interventionen: LAA/ASD/PFO Verschluss
3D:
wirklich
nötig?
Watchman-Device
3D TEE
LAA: Watchman System disloziert
Perkutane Klappentherapie
MitraClip (www.abbott-vascular.com)
Limitationen und Probleme 3D Echo
• 3D Bildrate noch zu niedrig für detaillierte morphologische Analyse
(nicht geeignet bei Endokarditis)
• Abhängig von 2D-Bildqualität
• „Tissue dropouts“ imitieren anatomische Defekte (Artefakte)
• Training
=> Jedoch kein Zweifel an Weiterentwicklung der Methode und Perspektive
Moderne Echokardiographie 2013
Aktuelle echokardiographische Technologien
Rolle der 3D TTE/TEE
Strain Rate Imaging/2D-Strain
3D- komplexe Bewegung und Kontraktion des LV
Circulation. 2007;116:II_190-II_191
5
Bedeutung von quantifizierenden Verfahren: LVF-Analyse
EF-Bestimmung biplan n. Simpson
Scheibchensummationsmethode
Limitation:
• Erfahrung und Subjektivität des
Untersuchers => neue Methoden
Anfänge mittels Tissue Velocity Imaging (TVI)
Links: Original Geschwindigkeitsprofil (TVI) des medialen Septums (4-CV)
Rechts: Original TVI-Rohdatensatz
=> bei fehlender Detektion einer passiver Mitbewegung =>
Weiterentwicklung zum Strain Rate Imaging und eigentlicher
Haupteinsatz bei der Beurteilung der diastolischen LV-Funktion
TVI zur Beurteilung der diastolischen Funktion
Bestimmung der frühdiastolischen
transmitralen Einstromgeschwindigkeit (E)
Bestimmung der annulären
frühdiastolischen Geschwindigkeit mittels TVI (E‘)
=> Quotient E/E‘
normal < 8
Grenzbereich 8-15
pathologisch > 15
Diagnostischer Algorithmus:
Herzinsuffizienz mit erhaltener syst. Funktion
ESC Konsensus-Papier (Paulus et al. 2007)
Strain Rate Imaging (TVI)
Strain:
Änderung der Deformation bezogen auf
die Ausgangslänge
• Positiver Strain: Dehnung
• Negativer Strain: Verkürzung
Strain Rate:
Geschwindigkeit der
Verformung
L0= Basislänge
L = instantane Länge
zum Zeitpunkt der Messung
Deformation
D
f
i
pro Zeit
Z i
TVI basiertes Strain Rate Imaging
Strain Rate
Strain
Vitalitäts-/Ischämiediagnostik: 6 Wo nach Ameroid-Konstriktor RCX
nichttransmural
transmural
Schneider et al, Echocardiography 2010
Ist auch die Beurteilung der Vorhoffunktion mittels Strain Rate Imaging möglich ?
Hintergrund
Vorhofflimmern => strukturelle Veränderungen des LA
(Dichte/Verteilung LA-Connexin, Myolyse, Glykogen Akkumulation, zelluläres
strukturelles Remodelling)
Untersuchung der atrialen Deformation bei Patienten mit
Vorhofflimmern vor und nach Katheterablation zum
Zeitpunkt der ventrikulären Systole, Früh- und Spätdiastole
Schneider et al, EHJ 2008
Repräsentative LA Strain Rate und Strain Kurven
•
•
1,0
Eingeschränkte atriale
Deformation:
niedrigere Strain- und
Strain Rate Werte bei
VHF
Pt mit paroxysmalem
VHF bessere
Deformation als Pt mit
persistierendem VHF
Schneider et al, EHJ 2008
Strain und Strain Rate Kurven innerhalb 24h nach
Katheterablation
1,0
15,0
30,0
2,0
Erhaltener SR während des FU
Erneutes VHF während des FU
Vorhersage von SR :
Strain septal > 20.5% , Strain Rate > 2.25/sec;
pos./neg. prädiktive Wert 88%/96%; P<0.001
Schneider et al, EHJ 2008
Strain Rate Imaging: Limitationen
• Atriale und ventrikuläre Deformation abhängig von Vor-/
Nachlast
• Schlag-zu-Schlag Variabilität
• Technische Limitationen: Doppler-Verfahren =>
Winkelabhängigkeit, zeitaufwendiges Postprocessing
Automated Speckle Tracking/2D Strain
LV-Remodelling
Rolle des Global Strain-Wertes
Einordnung von Strain-Werten und Korrelation zur EF
Use of myocardial strain to assess global left ventricular function: A comparison with cardiac
magnetic resonance and 3-dimensional echocardiography. Joseph Brown et al. Am Heart J
2009;157:102.e1-102.e5.
Rolle des Global Strain-Wertes: Herzinsuffzienz
Bedeutung im Rahmen der Prognoseeinschätzung
Global 2-Dimensional Strain as a New Prognosticator in Patients With Heart Failure.
Goo-Yeong Cho et al. J Am Coll Cardiol 2009;54:618–24
Rolle des Global Strain-Wertes: Diastolische Herzinsuffizienz
Bedeutung im Rahmen der Diagnostik
der Herzinsuffizienz mit erhaltener syst. Funktion
Liu et al. J Card Fail 2009;15:782-789
Diastolische Funktion als prognostischer Marker nach AMI
• 1048 PTS AMI
• TTE vor Intervention
• Kombinierter Endpunkt Mortalität,
Hospitalisierung durch
Herzinsuffizienz, Schlaganfall,
Erstereignis Vorhofflimmern
• Mittl. Follow-up 29 Monate
• E/e‘sr überlegen gegenüber E/E‘
• HR: 2,5 bei > 1,25
Ersboll et al, EHJ 2013
Diastolischer Parameter E/e‘sr
LA Strain: Korrelation Fibrose im MRI
LA Strain und Strain Rate bei Pt mit paroxysmalem und persistendem VHF: Beziehung zu
strukturellem LA-Remodeling nachgewiesen durch MRI
⇒ 65pts, 44% paroxysmales VHF
⇒ LA strain/Strain Rate inverse
Korrelation des Fibrosegrades
Suman et al, Circ Cardiovasc Imaging 2010;3:231-239
LA Strain: Speckle Tracking zur Vorhersage von VHF
bei 101 Pt mit MK-Stenose (FU 4 Jahre)
Ancona
A
ncona ett al.,
all J A
Am
mS
Soc
oc Echocardiogr
Ech
hocard
diog 2013
Limitationen und Vergleich SpeckleTracking zu Strain Rate Imaging
• Etablierung der Methode
• Noch fehlende Standardisierung
• Häufige Upgrade‘s der Software =>
Veränderung der Referenzwerte
• Studien erforderlich
• Vergleichbare Technologien bei
unterschiedlichen Geräteanbietern
(Normwerte)
Tschöpe et al., EHJ Oct 2013
Zusammenfassung und Perspektive
• Neuer Goldstandard Strain/3D Echo
• Technologische Weiterentwicklung
• Weitere Etablierung und breite klinische
Anwendung
- unterschiedl. Geräteanbieter
- Gerätetypen
- Richtlinien zur systematischen Anwendung
• Wer schallt in 5 Jahren noch in 2D und ohne
Strain ?
Oben: Prototyp des ersten
Echogerätes mit Filmkamera 1953.
(Werksfoto Siemens-Reiniger)
Unten: Reproduktion vom
Herzschnitt und zugeordnetem ABild. Publikation Edler, Hertz 1954
Vielen Dank
TTE Echokardiographie-Grundkurs
15./16. Febr. und 22./23. Febr. 2014
TTE Echokardiographie-Aufbaukurs
9./10. Mai 2014
Abteilung für Kardiologie
Asklepios Westklinikum Rissen