Zur Fortbildung Aktuelle Medizin
DEUTSCHES ÄRZTEBLATT
Heft 32 vom 13. August 1982
Kardiologische
Ultraschalldiagnostik:
Die zweite Dimension
Zweidimensionale Echokardiographie in der Kinderkardiologie
Joachim R. Pfefferkorn
Aus der Kardiologischen Abteilung
(Direktor: Professor Dr. med. Fritz Hilgenberg) der Universitäts-Kinderklinik Münster
Als nichtinvasive Untersu- chungsmethode ohne Strah- lenbelastung erweitert die zweidimensionale Echokar- diographie die diagnostischen Möglichkeiten des Kinderkar- diologen. In mehreren Schnittebenen können die Herzkammern, die Herzklap- pen und die großen Gefäße in ihrer Größe, ihrer Lage zuein- ander und ihrer Funktion dar- gestellt und beurteilt werden.
So ermöglicht der Einblick in die räumlichen Beziehungen die schnelle und weitge- hend sichere Diagnose der meisten angeborenen Herzfeh- ler. Durch die Echokardiogra- phie wird die Herzkatheterun- tersuchung nicht ersetzt, sie kann vielmehr in Kenntnis der genauen Diagnose zu einem optimalen Zeitpunkt durchge- führt werden. Die echokardio- graphische Untersuchung ge- hört in die Hand des Spe- zialisten, aber die Kenntnis der Methode erlaubt dem be- handelnden Kollegen die Wer- tung der mitgeteilten Befunde.
Einleitung
In den letzten zehn Jahren hat sich die eindimensionale Echokardiogra- phie als nichtinvasive kardiologi- sche Untersuchungsmethode eta- bliert. Schon bald entstand der Wunsch, mit dem Ultraschallstrahl ein zweidimensionales Schnittbild des Herzens zu erzeugen. Wegen der dauernden Bewegung des Her- zens mußte eine hohe Bildfrequenz erreicht werden. Nach der prakti- schen Erprobung verschiedener Sy- steme haben sich für die kardiologi- sche Anwendung Geräte mit sektor- förmigem Bildaufbau durchgesetzt.
Die Spitze des Sektors entspricht dem Auflagepunkt des Schallkopfes auf der Haut, der so auch durch ein kleines akustisches Fenster zwi- schen den Lungen hindurch das Herz in der erforderlichen Breite darstellen kann.
Technische Grundlagen
Der Schallkopf sendet in einer vor- gegebenen Richtung Ultraschallim- pulse einer Frequenz von 2 bis 5 MHz aus. Die von den Grenzflächen des Herzens reflektierte Energie
wird vom Schallkopf wieder empfan- gen. Die Laufzeit des Echos ist pro- portional der Entfernung der reflek- tierenden Grenzfläche vom Schall- kopf.
Alle zurückkommenden Echosigna- le werden auf einem Bildschirm als helle Punkte auf einer Linie darge- stellt. Durch sektorförmiges zeilen- weises Abtasten entsteht auf diese Weise ein Schnittbild des Herzens (Abbildung 1).
Bei einem mechanischen Sektor- scanner rotieren mehrere Schall- köpfe um eine Achse und fahren al- ternierend das Sektorgebiet ab, oder ein Schallkopf wird elektromagne- tisch, ähnlich wie der Messerblock eines elektrischen Rasierapparates, hin und hergekippt.
Bei einem elektronischen Sektor- scanner finden sich keine bewegli- chen Teile, der Schallkopf besteht aus vielen kleinen Einzelschallköp- fen, welche phasenverschoben er- regt werden. Durch Variation der Phasenverschiebung wird eine be- liebige Kippung des Schallstrahls er- reicht und somit ebenfalls ein Sek- torbild erzeugt.
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Abbildung 1 (oben links): Schematische Darstellung des Bildaufbaus durch sektorförmiges Abtasten. Der Schallkopf ist als Kreis dargestellt. LA = linker Vorhof; LV = linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; IVS = interventrikuläres Septum; Ao = Aorta
Abbildung 2 (unten links): Transposition der großen Arte- rien. Die Aorta entspringt aus dem rechten Ventrikel, die Pulmonalarterie aus dem linken Ventrikel. Beide Gefäße verlaufen parallel. LA = linker Vorhof; LV = linker Ventrikel;
RV = rechter Ventrikel; Ao = Aorta; AP = Pulmonalarterie
Abbildung 3 (oben Mitte): Hypoplastisches Linksherz. Lin- ker Ventrikel und Aorta sind hypoplastisch. LA = linker Vorhof; LV = linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; Ao = Aorta
Abbildung 4 (unten Mitte): Kongestive Kardiomyopathie.
Der linke Ventrikel ist kugelig erweitert, durch die ventriku- läre Insuffizienz ist es zu einer stauungsbedingten Dilatation des linken Vorhofs gekommen. LA = linker Vorhof; LV = linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; IVS = interventriku- läres Septum; M = Mitralklappe; Ao = Aorta
Abbildung 5 (oben rechts): Ausgeprägte hypertrophe Kar- diomyopathie bei einem Kind einer diabetischen Mutter, Darstellung in Diastole, das reduzierte Volumen des linken Ventrikels ist deutlich erkennbar. LA = linker Vorhof; RV = rechter Ventrikel; IVS = interventrikuläres Septum; PM = Papillarmuskel; Ao = Aorta
Abbildung 6 (unten rechts): Truncus arteriosus communis.
In dieser Schnittebene bietet eine Fallotsche Tetralogie das gleiche Bild. Ein großes arterielles Gefäß reitet über dem Ventrikelseptum. Tr = Truncus arteriosus; LA = linker Vor- hof; LV = linker Ventrikel; IVS = interventrikuläres Septum
Untersuchungsgang
Der Patient wird in der Regel in Rük- kenlage oder in Linksseitenlage un- tersucht. Unruhige Säuglinge kön- nen während der Untersuchung mit der Flasche gefüttert werden. Eine Untersuchung im Inkubator ist eben- falls möglich.
Wegen der guten räumlichen Orien- tierungsmöglichkeiten im zweidi- mensionalen Bild und wegen der kleinen Auflagefläche des Schall- kopfes, die ein Kippen in alle Rich- tungen erlaubt, ohne daß der Kon- takt zum Patienten verlorengeht, bieten sich neben der links paraster- nalen Standardposition der M-Mode
Echokardiographie noch weitere Positionen an. Auch von supraster- nal, subkostal und apikal kann der Ultraschallstrahl das Herz erreichen, ohne daß Lungengewebe dazwi- schentritt und die Energie total re- flektiert wird. Durch Drehung des Schallkopfes können Längs- und Querschnittsbilder des Herzens er- zeugt werden.
Anwendungsbeispiele
Die wichtigste Schnittebene, welche als Ausgangspunkt aller Untersu- chungen dient, ist bereits in Abbil- dung 1 vorgestellt worden. Der Längsschnitt erfaßt den hinten lie-
genden linken Vorhof, den linken Ventrikel und die Aortenwurzel. Vor dem Septum interventriculare ist der Ausflußtrakt des rechten Ventrikels angeschnitten.
Am Beispiel der Befunde bei einigen kritisch kranken, herzinsuffizienten Neugeborenen soll die weitreichen- de diagnostische Bedeutung der Methode erläutert werden.
Patienten mit Transposition der gro- ßen Gefäße zeigen bereits in der er- sten Lebenswoche eine zunehmen- de Zyanose. Ohne sofortige Herzka- theteruntersuchung und Atriosepto- stomie nach Rashkind sterben 95 Prozent der Patienten im Säuglings-
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alter. Echokardiographisch erkennt man auf Abbildung 2 den parallelen Verlauf von Aorta (vorn) und Pulmo- nalarterie (hinten), welche sich nicht wie beim Gesunden überkreuzen. Ist die Diagnose durch die echokardio- graphische Untersuchung gestellt, wird ohne Verzögerung eine Herzka- theteruntersuchung durchgeführt.
Eine Fehlbildung mit infauster Pro- gnose ist das hypoplastische Links- herzsyndrom. Im Echokardiogramm (Abbildung 3) ist der muskelstarke linke Ventrikel mit nur erbsgroßem Lumen dargestellt, aus dem eine stark hypoplastische Aorta ent- springt. Häufig besteht zusätzlich ei- ne Aortenatresie. Bei diesem Krank-
heitsbild kann dem Patienten die in- vasive Diagnostik erspart werden.
Die kongestive Kardiomyopathie (Abbildung 4), echokardiographisch nicht von der Endokardfibroelastose zu unterscheiden, zeigt einen sich schlecht kontrahierenden, stark er- weiterten linken Ventrikel mit nor- maler Aortenwurzel.
Bei Kindern diabetischer Mütter kann die Herzinsuffizienz durch eine Myokardverdickung verursacht sein.
Die Einschränkung des diastoli- schen Volumens des linken Ventri- kels resultiert in einer Herzinsuffi- zienz, welche durch eine Digitalisie-
rung noch verstärkt würde. So er- laubt die echokardiographische Dar- stellung (Abbildung 5) eine sinnvolle Therapie ohne zusätzliche Gefähr- dung des Patienten.
Die angeborenen Herzfehler, bei de- nen die zweidimensionale Echokar- diographie einen wesentlichen Bei- trag zur Diagnose leisten kann, sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Vorteile der Methode
Wie die eindimensionale Echokar- diographie ist auch die zweidimen- sionale Darstellung des Herzens mit- tels Ultraschall eine nichtinvasive,
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nicht belastende und beliebig oft zur Verlaufskontrolle wiederholbare Un- tersuchungsmethode. Ihr unschätz- barer Vorteil liegt in der Möglichkeit, die verschiedenen Anteile des Her- zens in ihrer räumlichen Beziehung zueinander darstellen zu können.
Gerade bei angeborenen Herzfeh- lern mit diskordanter Konnektion er- laubt die zweidimensionale Echo- kardiographie eine genaue Dia- gnose.
Damit kann die Indikation zur so- fortigen Herzkatheteruntersuchung, wie zum Beispiel bei einer Transpo- sition der großen Arterien, sicher ge- stellt werden.
Oder aber es zeigt sich ein Herzfeh- ler, der gerade beim kritisch kranken Neugeborenen eine invasive Dia-
Kardiomyopathien Endokardfibroelastose Hypoplastisches Linksherz Trikuspidalatresie
Pulmonalatresie Mitralstenose Transposition der großen Gefäße Aortenstenose:
supravalvulär valvu lär subvalvulär Ebstein AV-Kanal
Fallotsche Tetralogie Truncus arteriosus communis
Unterbrochener Aortenbogen Totale
Lungenvenenfehlmündung Perikarderguß
Tabelle 1: Angeborene Herzfehler, bei denen die zweidimensionale Echokar- diographie einen wesentlichen Beitrag zur Diagnose leisten kann
gnostik erst nach Rekompensation geraten erscheinen läßt. Die Beispie- le dieser Arbeit befaßten sich aus- schließlich mit kinderkardiologi- schen Krankheitsbildern. Daraus sollte nicht der Schluß gezogen wer- den, daß die zweidimensionale Echokardiographie bei erwachse- nen Patienten nicht ebenso sinnvoll angewendet werden könnte.
Schlußwort
Das zweidimensionale Bild kann und will die eindimensionale M-Mo- de Echokardiographie nicht er- setzen.
Diese ist weiterhin zur exakten Mes- sung von Muskeldicke, Durchmes- sern, Kontraktilitätsparametern und zur Bestimmung von hämodyna- misch bedingten Bewegungsabläu- fen an den Klappen unübertroffen.
Die räumliche Darstellung ermög- licht jedoch ein besseres Verständ- nis der erhobenen Befunde.
Wie bisher, ist der Kinderkardiologe auf die rechtzeitige Verlegung kri- tisch herzkranker Neugeborener an- gewiesen. Heute kann er schneller und genauer zum Wohle der kleinen Patienten eine exakte Diagnose stellen.
(Herrn Professor Dr. Dr. Dr. h. c. Her- mann Mai zum 80. Geburtstag ge- widmet.)
Literatur
Goldberg, S. J.; Allen. H. D.; Sahn, D. J.: Pedia- tric and adolescent echocardiography, 2nd Edition, Year Book Medical Publishers, Chica- go (1980) — Lange, L.; Lichtenstein, E.; Bein, G.: Standardisierungsempfehlungen für Abbil- dung und Nomenklatur in der zweidimensio- nalen Echokardiographie, Z. Kardiol. 70 (1981) 472-476 — Olshausen, K. von; Schuler G.; Lein- berger, H.; Haueisen H.: Kardiale Ultraschall- diagnostik, Dt. Ärztebl. 78 (1981) 1415-1423
Anschrift des Verfassers:
Dr. med. Joachim R. Pfefferkorn Kinderklinik der
Westfälischen Wilhelms-Universität Kardiologische Abteilung
Robert-Koch-Straße 31 4400 Münster (Westfalen)
FÜR SIE GELESEN
Erfolge
der kombinierten Herz-Lungen- Transplantation
Während bisher — meist aufgrund unbeherrschbarer Abstoßreaktionen
— bei kombinierten Herz-Lungen- Transplantationen Überlebenszeiten von nur 12 Stunden bis 23 Tagen erreicht wurden, werden jetzt aus den USA weitaus bessere Ergebnis- se berichtet.
Von März bis Dezember 1981 wur- den an der Stanford Universität ins- gesamt 5 Herz-Lungen-Transplan- tationen durchgeführt, davon 2 Ope- rationen wegen primärer pulmona- ler Hypertension, 2 Operationen we- gen Eisenmenger-Reaktion bei Scheidewanddefekten und die fünf- te Operation wegen Transposition der großen Gefäße mit Scheide- wanddefekten. 4 der 5 Transplantier- ten waren bei Drucklegung der Ar- beit bei relativem Wohlbefinden noch am Leben mit Überlebenszei- ten von 10 Monaten bis zu 3 Mona- ten bei dem zuletzt (1. Dezember 1981) Transplantierten. Der fünfte Patient (eine 29jährige Frau mit Transposition der großen Gefäße) verstarb am vierten postoperativen Tag am kombinierten Nieren-Leber- Lungen-Versagen. Neben der her- kömmlichen immunsuppressiven Therapie mit Steroiden, Azathioprin und ATG (antihumanes Thymozyten Globulin) wurde vor allem Cyclospo- rin A — ein zyklisches Polypeptid mit starker Antilymphozyten-Wirkung — eingesetzt.
Die Autoren führen ihren großen Er- folg bei der kombinierten Herz-Lun- gen-Transplantation neben ihren technischen Erfahrungen bei Prima- ten und den günstigen anatomi- schen und physiologischen Gege- benheiten der kombinierten Trans- plantation vor allem auf die Anwen- dung von Cyclosporin A zurück.Cme
Reitz, B. A., et al.: Heart-lung transplantation, Successful therapy for patients with pulmona- ry vascular disease, N. Engl. J. Med. 306 (1982) 557-64, Department of Cardiovascular Surge- ry, Stanford, University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA
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