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Transpulmonale Kontrast-Echokardiographie

Etwa alle 5 Jahre macht die technische Entwicklung im Bereich der klinischen Echokardiographie einen kleinen «Quantensprung». 1997 etwa war dies mit der Einführung des «Harmonic Imaging» der Fall, welches zu einer wesentlichen Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit der Methode vor allem bei technisch schwer schallbaren Patienten führte. Die Entwicklung des «Harmonic Imaging» ist ihrerseits wiederum ein Resultat der Erforschung der Kontrast-Echokardiographie. Es wurde nämlich entdeckt, dass die Gasbläschen, sog. Bubbles, bei Beschallung mit normalen diagnostischen Ultraschallfrequenzen zwischen 1,5 und 7 MHz Resonanzeigenschaften aufweisen, wobei die Bubbles in nichtlineare Schwingung (asymmetrische Kompression und Expansion der Gasbläschen) versetzt werden, wodurch sie ausser der Grundfrequenz noch deren Vielfache (harmonische Schwingungen oder Harmonics) aussenden, welche dann wieder vom Schallkopf empfangen und herausgefiltert werden können. Besonders intensiv entsteht dabei die Second Harmonic Schwingung, also das 2-fache der Grundfrequenz, so dass heute die meisten Echogeräte mit ca. 1,7 MHz senden und dann ca. 3,4 MHz empfangen. Da dieselben Eigenschaften wie bei den Bubbles vor allem auch bei Gewebe, das sich bewegt, festgestellt wurden, kann mit dieser Technik das Herz in deutlich besserer Bildqualität dargestellt werden. Der grosse Vorteil des «Harmonic Imaging» besteht in einer signifikanten Verbesserung des Verhältnisses zwischen Signal und Rauschen (signal-to-noise ratio). Entsprechend reduziert sich die Anzahl Untersuchungen mit suboptimaler Bildqualität heute auf ca. 5–10%.

Eine nochmalige Verbesserung speziell der linksventrikulären Endokardabgrenzung erlauben jetzt die transpulmonalen linksgängigen Kontrastmittel der 2. Generation, welche sich aus Gasen mit niedrigem Löslichkeitskoeffizienten und z. B. einer Phospholipidhülle (Sulphurhexafluorid, SonoVueR) zusammensetzen und sich somit durch eine erhöhte Stabilität auszeichnen.

Indikationen für die LVO sind entsprechend eine suboptimale Bildqualität, generell die Stress-Echokardiographie, da die Wandmotilität und Wandverdickung signifikant besser beurteilbar sind, Nachweis/Ausschluss eines apikalen Wandthrombus sowie bessere Darstellung der LV-Wandstruktur bei Pseudoaneurysma, apikaler Form der hypertrophen Kardiomyopathie, isolierter linksventrikulärer Noncompaction (Abb. 1) oder intrakardialen Massen.

Auf Seiten der Echogeräte tragen Modifikationen des Ultraschallsignals in Bezug auf seine Phase und seine Amplitude zur erhöhten Persistenz des Kontrasteffektes bei; insbesondere wirkt sich dabei natürlich die Reduktion der Ultraschallenergie durch einen sog. tiefen Mechanischen Index (negativer Maximaldruck / Ultraschallfrequenz) günstig aus. Die somit erreichte Beschallung quasi des Kontrastmittels alleine unter «Ausblendung» des Myokardgewebes ergibt eine ausgezeichnete Darstellung des kontrastgefüllten LV-Cavums (left ventricular opacification, LVO).

Die klinische Einführung der myokardialen Kontrast-Echokardiographie erlaubt ähnlich wie die Myokardszintigraphie, das MRI oder das PET erstmals die direkte Darstellung der Myokardperfusion mittels Ultraschall. Die diagnostische Aussagekraft vor allem der Stress-Echokardiographie wurde dadurch wesentlich erhöht, indem nicht nur die Wandverdickung resp. Wandkinetik, sondern zusätzlich eben auch die Perfusion eines Wandsegmentes beurteilt werden kann. Daneben gibt es noch eine ganze Reihe anderer wichtiger potentieller klinischer Anwendungsmöglichkeiten, so zum Beispiel bei den akuten Koronarsyndromen.