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Methodenartikel

Klinische Bedeutung der Anwendung der Stress-Echokardiographie für die kardiovaskuläre Rehabilitation

87 Ansichten

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DOI:

10.3791/67420

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22. Mai 2026

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1UFR STAPS, I3SP - URP3625, Université Paris Cité, 2Cardiovascular readaptation unit, Paris Saint-Joseph hospital group, AP-HP, 3Cardiovascular readaptation unit, Corentin Celton hospital, AP-HP

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Messung der Herzfunktion während des Trainings, wobei die Stressechokardiographie bei Patienten mit Herzinsuffizienz verwendet wird. Anschließend diskutieren wir die Relevanz dieser Methode für Kliniker und Patienten zur Weiterentwicklung ihrer Anwendung im klinischen Kontext.

Zusammenfassung

Studien, die an Menschen und Tieren mit Bewegung durchgeführt wurden, haben viele Einblicke in die Herz-Kreislauf-Physiologie und die Mechanismen geliefert, mit denen Herz, Myokard und Gefäße auf Belastungsstress reagieren. Eines der klinischen Interessen der Stress-Echokardiographie (SE) ist es, leichte Funktionsstörungen zu finden, die bei routinemäßigen Untersuchungen in Ruhe nicht sichtbar sind. Die Hauptschritte dieses SE-Protokolls beginnen mit der Patientenvorbereitung (z. B. Koffein halten, Betablocker 24 Stunden vor SE, keine Kontraindikationen) und einer Basisuntersuchung, einschließlich ruhender echokardiographischer Bilder (2D, Doppler und optionale Spannungsbildgebung) in Standardansichten (parasternal, apikal und subkostal). Anschließend folgt die Stressphase, bei der Übung auf einem speziellen Fahrrad mit kontinuierlicher Überwachung von EKG, Blutdruck, Symptomen und echokardiographischen Bildern durchgeführt wird. Unmittelbar nach der Spitzenbelastung wird eine Post-Stress-Bildgebung durchgeführt, um schnell dieselben Ansichten zu erhalten, wobei Wandbewegung, Kontraktilität und Doppler-abgeleitete Parameter verglichen werden, um Veränderungen (z. B. Ischämie, Wandbewegungsanomalien, Drücke) zu erkennen. Ein weiteres Interesse bei der Messung der Herz-Kreislauf-Funktion während des Trainings besteht darin, besser zu verstehen, wie Herz, Myokard und Gefäße sich als Reaktion auf Stress anpassen. SE kombiniert außerdem funktionelle und bildgebende Daten, die die Phänotypisierung der Herzinsuffizienz verbessern können, sowie personalisierte Behandlungen, um die Patientenversorgung zu verbessern. Um die Zuverlässigkeit zukünftiger Studien mit Bewegung zu maximieren, ist es wichtig, standardisierte Methoden bereitzustellen, die die Messung der Herz-Kreislauf-Funktion während des Trainings ermöglichen, sowie standardisierte Trainingsprotokolle. In diesem Zusammenhang konzentriert sich das vorliegende Papier auf Patienten mit Herzinsuffizienz. Die Ziele des Artikels sind es, die Stress-Echokardiographie-Methode zu beschreiben und praktische sowie klinische Anwendungen zu berichten und die Relevanz dieser Methode für Kliniker und Patienten zu diskutieren.

Einleitung

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wird Herzinsuffizienz (HF) als ein komplexes Syndrom definiert, bei dem das Herz nicht genügend Blut pumpen kann, um den Stoffwechselbedarf des Körpers zu decken1. Diese Erkrankung kann durch eine systolische Dysfunktion entstehen, bei der das Herz sich nicht richtig zusammenzieht, oder durch diastolische Dysfunktion, bei der das Herz sich nicht ausreichend füllt2. HF wird in zwei Hauptkategorien eingeteilt: Herzinsuffizienz mit reduzierter Auswurffraktion (HFrEF) und Herzinsuffizienz mit erhaltener Auswurffraktion (HFpEF)3. Bei HFrEF beträgt die linksventrikuläre Auswurffraktion (LVEF) <40 %, was auf eine verminderte Pumpkapazität hinweist, während bei HFpEF die LVEF normal oder nahezu normal ist, das Herz jedoch eine erhöhte Steifheit zeigt, was eine ausreichende Befüllungverhindert. Zu den häufig verwendeten Methoden zur Bewertung der Herzfunktion gehören Standard-Echokardiographie, Gewebe-Dopplerbildgebung (TDI) und Magnetresonanztomographie (MRT).

Die Standard-Echokardiographie ist eine nicht-invasive Technik, die die Visualisierung kardialer Strukturen und eine Echtzeitbeurteilung der ventrikulären undklappenartigen Funktionen ermöglicht. Es verwendet Ultraschall, um Bilder des Herzens zu erstellen, was die Beobachtung der Herzwandbewegungen, des Blutflusses durch die Klappen und der Größe der Herzkammern ermöglicht. Die Standard-Echokardiographie ist unerlässlich, um verschiedene Herzerkrankungen wie Kardiomyopathien, Klappenerkrankungen und angeborene Anomalienzu diagnostizieren.

TDI, eine fortschrittliche echokardiographische Methode, misst Myokardialgeschwindigkeiten und liefert detaillierte Informationen zur diastolischen und systolischen Funktion9. TDI ist besonders nützlich zur Beurteilung von Myokardentspannung und -steifheit sowie zur Erkennung subtiler ventrikulärer Dysfunktionen, die bei der Standard-Echokardiographiemöglicherweise nicht sichtbar sind.

Das kardiale MRT bietet eine präzise Bewertung der Herzfunktion, des Volumens, der Myokardmassen und der Narbengewebe10. Diese Technik nutzt Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Bilder des Herzens zu erzeugen, ohne ionisierende Strahlung11 zu verwenden. Das kardiale MRT gilt als Goldstandard für die volumetrische und funktionelle Beurteilung des Herzens12. Zusätzlich kann es das Vorhandensein von Fibrose oder Myokardnarben erkennen, was wichtige Informationen für die Behandlungsplanungliefert 13,14.

Diese Untersuchungen werden oft in Ruhe durchgeführt, was möglicherweise nicht vollständig potenzielle Herzstörungen aufdeckt. Aus diesem Grund wurde die Stressechokardiographie (SE) als entscheidende ergänzende Methodeeingeführt. SE unterscheidet sich von der Ruhe-Echokardiographie durch ihre Fähigkeit, die hämodynamische Reaktion des Herzens auf Anstrengung zu bewerten. Durch die Simulation von körperlichem Training oder die Verwendung pharmakologischer Mittel zur Auslösung von Herzstress kann SE potenzielle Funktionsstörungen aufdecken, die in Ruhe15 unsichtbar bleiben.

Trainingseinleitung: Während der SE-Aktivität kann es sein, dass der Patient körperliche Aktivitäten ausübt, wie zum Beispiel auf einem Laufband zu laufen oder auf einem Ergometer-Fahrrad17 zu treten. Alternativ können Medikamente wie Dobutamin oder Adenosin verabreicht werden, um die Herzfrequenz zu erhöhen und Anstrengung18 zu simulieren. Dieser Ansatz bewertet die Fähigkeit des Herzens, auf einen erhöhten Sauerstoff- und Nährstoffbedarf zu reagieren, und zeigt funktionelle und strukturelle Anomalien auf, die im Ruhezustand nicht nachweisbar sind 19,20,21.

Hämodynamische Messungen: SE bietet einen umfassenderen Überblick über die Herzfunktion und ermöglicht es Kardiologen zu messen, wie sich das Herzzeitvolumen, die Volumina und die Durchmesser (endsystolisch und enddiastolisch) an Anstrengunganpassen. Beispielsweise ermöglicht sie die Verfolgung von Veränderungen im Durchmesser der Herzkammern und die Messung der Auswurffraktion unterSpannung 22. Diese Technik ist besonders nützlich zur Erkennung von Myokardischämie, dynamischen Klappeninsuffizienzen und abnormalen Anstiegen des intrakardialen Drucks22.

Genauer gesagt zielt der Trainingsstress darauf ab, eine Herzfrequenz ≥ 85 % des altersvorhergesagten Maximums zu erreichen. Während man auf einem halb liegenden Fahrradergometer tritt, ermöglicht SE die Analyse der Herzreaktionen auf Bewegung von Ruhe bis zu Spitzenbelastung und Erholung im Allgemeinen nach dem Bruce-Protokoll. Daher bietet SE das Potenzial, Ischämie und verzögerte Auffälligkeiten zu erkennen. Allerdings müssen wichtige Kontraindikationen berücksichtigt werden, darunter akute dekompensierte Herzinsuffizienz, schwere Aortenstenose oder unkontrollierte Arrhythmien, während Einschränkungen wie schlechte akustische Fenster oder chronotrope Inkompetenz die Testempfindlichkeit verringern können. Dieser Ansatz balanciert eine umfassende funktionelle Bewertung mit einer sorgfältigen Risikostratifizierung in Hochrisikogruppen wie Herzinsuffizienzpatienten.

Durch die Bewertung dieser Parameter unter Stress verbessert SE die klinische Diagnose erheblich, indem sie ein umfassenderes Verständnis desHerzverhaltens bietet. Es hilft, Patienten mit erhöhtem Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse zu identifizieren und therapeutische Strategien anzupassen15.

Für Patienten mit HF bietet SE den Vorteil, eine präzisere Behandlung zu ermöglichen, die auf den Schweregrad ihrer Erkrankungzugeschnitten ist. Durch die genaue Identifizierung kardialer Funktionsstörungen können Ärzte Behandlungs- und Ausbildungsprogramme individuell anpassen und so die Lebensqualität und klinische Ergebnisse verbessern16. Die Fähigkeit des SE, detaillierte Informationen über die Reaktion des Herzens auf Anstrengung bereitzustellen, hilft dabei, therapeutische Interventionen besser zu zielen und das Risiko von Komplikationen und wiederholten Krankenhausaufenthalten zu verringern15.

Die übergeordneten Ziele dieses methodischen Artikels sind, das SE-Protokoll vorzustellen, über die praktischen und klinischen Anwendungen dieser Technik bei Patienten mit HFrEF16 zu berichten, die klinische Relevanz von SE zu diskutieren und frühere Studien bei HF-Patientenvorzustellen. Die Stress-Echokardiographie stellt ein mächtiges diagnostisches Werkzeug dar, das kardiale Funktionsstörungen aufzeigt, die im Ruhezustand nicht nachweisbarsind. Indem ein umfassenderer Blick auf die Reaktion des Herzens auf Anstrengung bietet, verbessert es die klinische Diagnose und ermöglicht individuellere Behandlungen15. Dieser Artikel zielt darauf ab, die Bedeutung von SE im Management von HF, insbesondere bei Patienten mit HFrEF, aufzuzeigen und seine praktischen klinischen Anwendungen hervorzuheben22.

Darüber hinaus ist die Verwendung von SE in HFrEF gut belegt, aber auch seine methodische Relevanz für HFpEF und die leicht reduzierte Auswurffraktion (HFmrEF) wird anerkannt23. In diesen Populationen kann SE eine beeinträchtigte Herzreserve und stressbedingte Erhöhungen des linkventrikulären Fülldrucks (z. B. über das E/e′-Verhältnis) und des systolischen Drucks der pulmonalen Arterie zeigen, der im Ruhezustand im normalen Bereich bleiben kann.

Somit bietet SE eine reproduzierbare und physiologisch relevante Methodik zur Aufdeckung latenter Herzfunktionsstörungen im gesamten Spektrum der Herzinsuffizienz-Phänotypen mit bedeutenden diagnostischen und prognostischen Auswirkungen. Darüber hinaus ermöglicht SE eine dynamische Bewertung der systolischen und diastolischen Funktionen, der Myokardbelastung und der kontraktilen Reserve und liefert wertvolle Einblicke in Krankheitsmechanismen und therapeutische Reaktionen bei Mäusen24. Seine Fähigkeit, frühe oder subtile Beeinträchtigungen der Herzleistung zu erkennen, macht SE zu einem mächtigen Werkzeug in der translationalen kardiovaskulären Forschung und verbindet experimentelle Ergebnisse mit klinischer Relevanz. Wir hoffen, dass diese Methode künftig von Klinikern routinemäßig angewendet wird.

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Protokoll

Das unten beschriebene Protokoll folgt den Richtlinien des Ethikkomitees für Humanforschung der Université Paris Cité; Die schriftliche informierte Zustimmung der beteiligten Patienten wurde eingeholt.

Nachfolgend finden Sie die vollständig detaillierte Methodik der Ruhe-Echokardiographie.

1. Patientenvorbereitung

  1. Setzen Sie den Patienten für eine Ruhe-Echokardiographie in eine linke laterale Dekubitusposition und setzen Sie ihn dann auf das halb-rückliegende Fahrrad für SE.
  2. Setzen Sie die Elektroden ein, um eine genaue Korrelation mit dem Herzzyklus zu gewährleisten.

2. Bildaufnahme

  1. Linker Ventrikel (LV)
    1. Messen Sie die enddiastolischen (EDD) und endsystolischen (ESD) Abmessungen des LV sowie die Wanddicke (Normalbereich: 0,6–1,0 cm). Analyse der segmentalen Bewegung, um Auffälligkeiten wie Hypokinese zu erkennen.
      1. Für die 2D-Modusaufnahme mit einer Parasternal Long Axis View (PLAX) wählen Sie den 2D-Modus durch Drücken der entsprechenden Taste aus. Verwenden Sie die Trackball, um das Bild zu optimieren und eine klare Sicht auf die LV in PLAX zu erhalten.
      2. Um Enddiastolische (EDD) und Endsystolische Dimensionen (ESD) zu messen, drücken Sie auf Freeze, wenn die LV maximale Diastole erreicht hat. Messen Sie die EDD, indem Sie Measure drücken, im Menü LV-Messungen auswählen, die Trackball verwenden, um die Cursor auf den endokardialen Schnittstellen des Interventrikularseptums und der hinteren Wand zu platzieren und die Messung durch Drücken von Enter validieren. Als Nächstes Freeze loslassen, auf maximale Systole vorgehen und dann erneut Freeze drücken. Messen Sie die ESD, indem Sie die Cursor ähnlich platzieren, um die ESD zu messen und die Messung zu validieren.
      3. Um die Wanddicke in der Diastole zu messen, verwenden Sie den 2D-Modus und wählen Sie im Messmenü die Wanddicke . Anschließend wird die Dicke des Interventrikularseptums und der hinteren (inferolateralen) Wand gemessen, indem Cursor an den entsprechenden endokard- und epikardischen Grenzen platziert werden, wobei die Messungen im Bereich von 0,6 bis 1,0 cm liegen. Überprüfen Sie schließlich die Messungen.
      4. Zur Analyse der segmentalen Bewegung verwenden Sie den 2D-Modus und beobachten Sie die Bewegung des Interventrikularseptums und der hinteren Wand während des Herzzyklus, wobei Sie nach Auffälligkeiten wie Hypokinese suchen, indem Sie während der Systole eine Verdickung oder Bewegung dieser Segmente beobachten.
      5. Um mit der Aufzeichnung und Überprüfung fortzufahren, drücken Sie auf Speichern , um alle Messungen und Beobachtungen zu speichern. Anschließend überprüfen Sie die Daten im Patientendatenmenü , um die Genauigkeit sicherzustellen.
  2. Mitralklappe und Aortenklappe
    1. Beobachten Sie die Beweglichkeit und Synchronisation der vorderen und hinteren Blättchen. Bestätigen Sie, dass die Öffnung breit und symmetrisch ist, ohne Vorfall und dass eine Befestigung sichtbar ist. Bei Aortenklappenanalysen sollten die Trikuspidal-Konfiguration und die Kuspbewegungen überprüft werden. Stellen Sie eine vollständige Öffnung in der Systole und die Schließung in der Diastole sicher.
    2. Um diese Röhren zu analysieren, wählen Sie den 2D-Modus und positionieren Sie die Sonde in der PLAX-Ansicht. Um die Bildqualität zu optimieren, verwenden Sie die Trackball, um die Aorten-/Mitralklappe klar zu visualisieren, Verstärkung, Tiefe und Fokus zu feinjustieren.
    3. Um die Blättchen zu beobachten, wählen Sie den 2D-Modus und beobachten Sie die Beweglichkeit der vorderen und hinteren Blättchen. Überprüfen Sie auch die Synchronisation der Bewegungen während des Herzzyklus.
      1. Um den Prolaps zu erkennen, verwenden Sie die Zoom-Funktion für eine detaillierte Inspektion; Wenn nötig, drücken Sie Zoom und wählen Sie mit dem Trackball den Interessenbereich aus.
        HINWEIS: Es ist wichtig, auf Anzeichen eines Prolaps zu achten, wie etwa ein Blatt, das während der Systole über die Aorten-/Mitralannularebene hinausgeht.
      2. Um auf die apikale Vierkammeransicht umzuschalten, positionieren Sie die Sonde, um die apikale Vierkammeransicht zu erhalten, und passen Sie das Bild mit der Trackball an und passen die Verstärkung und den Zoom an, um die vier Hohlräume des Herzens in die Bildeinstellungen zu übertragen. Dann drückst du auf Freeze, um wichtige Bilder aufzunehmen, und auf Speichern , um Bilder und Videos zu speichern. Alternativ bereiten Sie einen Bericht über die Beobachtungen im Berichtsmenü vor.
  3. Aortenwurzel
    1. Um den Durchmesser an der sino-röhrenförmigen Verbindung (Normalbereich: 2,0–3,7 cm) zu messen, wählen Sie den 2D-Modus und positionieren Sie den Wandler in der PLAX-Ansicht. Benutze die Trackball, um das Bild der Aortenwurzel zu optimieren und passe die Bildeinstellungen (Gain, Tiefe, Fokus) für bessere Klarheit an.
    2. Das Bild anfrieren, wenn die Aortenwurzel in der Diastole deutlich sichtbar ist, und drücken Sie die Messtaste, um Aortendimensionen auszuwählen. Platzieren Sie den ersten Cursor genau an der Stelle, an der die Nebenhöhlen von Valsalva enden, und positionieren Sie den zweiten Cursor an der sino-röhrenförmigen Verbindung. Um die Messung zu überprüfen, drücken Sie Enter und notieren Sie sie mit dem Speichern-Button.
  4. Linkes Atrium (LA)
    1. Um die Abmessungen und Volumina der LA (normaler anteroposteriorender Durchmesser: <4,0 cm für Männer, <3,8 cm für Frauen) zu messen, wählen Sie den 2D-Modus und positionieren Sie die Sonde in der PLAX-Ansicht , um eine klare Sicht auf die LA zu erhalten. Passen Sie das Bild mit dem Trackball an und feinjustieren Sie die Gain- und Tiefeneinstellungen. Um den anteroposterioren Durchmesser zu messen, drücken Sie am Ende der Systole auf Freeze, wählen Sie die Maße und wählen Sie LA-Messungen aus. Verwenden Sie die Trackball, um die Cursor an den vorderen und hinteren Wänden des LA zu platzieren, und bestätigen Sie die Messung, indem Sie Enter drücken.
    2. Um das Volumen der LA zu berechnen, wechseln Sie zur apikalen Vierkammeransicht und drücken Sie am Ende der Systole auf Freeze. Wählen Sie Trace im Maßmenü aus und zeichnen Sie die innere Kontur des LA mit der Trackball nach. Bestätigen Sie die Berechnung, indem Sie Enter drücken und speichern , um die Messungen und Bilder aufzuzeichnen und zu speichern.
  5. Parasternale Kurzachse (PSAX) Ansicht
    1. Um diese Ansicht zu erhalten, drehen Sie die Sonde um 90° von der PSAX-Ansicht und richten Sie den Sondenindex auf die linke Schulter.
    2. Um die Beweglichkeit und Dicke der papillaren Muskeln des linken ventrikels zu bewerten (normale Dicke: 0,6–1,0 cm), wählen Sie den 2D-Modus, positionieren Sie die Sonde so, dass sie die papillaren Muskeln visualisieren, und drücken Sie während der Diastole auf Einfrieren . Wählen Sie dann Maß | LV-Maße aus der Speisekarte. Verwenden Sie die Trackball, um die Cursor an den Rändern des papillaren Muskels zu platzieren, und bestätigen Sie die Messung, indem Sie Enter drücken. Um die Maße zu notieren, drücken Sie auf Speichern.
    3. Um die Chordae tendineae und apikale Segmente auf Bewegungsanomalien zu analysieren, wählen Sie den 2D-Modus und positionieren Sie die Sonde in der apicalen Vierkammeransicht. Passen Sie das Bild mit dem Trackball an, um eine klare Visualisierung der Chordae tendineae zu erhalten, die die papillaren Muskeln mit den Mitralklappenbliedern verbinden. Für detaillierte Analysen verwenden Sie die Zoomfunktion und wählen Sie den Interessenbereich mit dem Trackball aus. Um die Bilder zu bestätigen, drücken Sie auf Freeze und nehmen Sie sie oder die Videoclips auf; Drücken Sie auf Speichern.
  6. Rechter Ventrikel (RV)
    1. Um die RV EDD (<2,8 cm) und die freie Wanddicke (0,3–0,5 cm) zu messen, wählen Sie den 2D-Modus und positionieren Sie die Sonde in der apikalen Vierkammeransicht.
    2. Um den RV EDD zu messen, frieren Sie das Bild am Ende der Diastole ein, drücken Sie Maß und wählen Sie RV-Messungen im Menü aus. Passen Sie die Tiefe an, um das Bild auf das Wohnmobil zu fokussieren. Anschließend verwenden Sie die Trackball, um die Cursor an den freien und septalen Wänden des Wohnmobils auf der Trikuspidal-Annulus-Ebene zu positionieren und die Messung durch Eingabedruck zu validieren.
    3. Um die Dicke der RV-freien Wand zu messen, positionieren Sie die Sonde für eine bessere Sicht auf die RV-freie Wand. Frieren Sie das Bild am Ende der Diastole ein und wählen Sie die Wanddicke des RV im Messmenü aus. Positionieren Sie die Cursor an den endokardialen und epikardiellen Grenzen der freien Wand des RV, überprüfen Sie die Messung durch Eingabetaste und zeichnen Sie sie auf, indem Sie speichern.
  7. Rechter und linker Vorhof (RA und LA)
    1. Um die Maße und Volumina der rechten und linken Vorhöfe zu messen (LA-Volumenindex < 34 ml/m², RA-Breite < 4,5 cm), wählen Sie den 2D-Modus und positionieren Sie die Sonde in der apikalen Vierkammeransicht und der apikalen Zweikammeransicht im Doppeldecker. Nutze den Trackball, um das Bild zu optimieren und eine klare Visualisierung beider Vorhöfe zu ermöglichen.
    2. Um das LA-Volumen zu messen, frieren Sie das Bild an der Endsystole ein, drücken Sie Maß und wählen Sie das LA-Volumen aus. Verwenden Sie die Trackball, um die innere Kontur des LA nachzuzeichnen, ohne die Lungenvenen und das linke Vorhofanhängsel, nachdem Sie überprüft haben, dass der LA-Volumenindex <34 mL/m2 beträgt. Überprüfen und speichern Sie die Messe, indem Sie Enter bzw. Save drücken.
    3. Um die RA-Dimensionen zu messen, frieren Sie das Bild an der Endsystole ein, drücken Sie Maß und wählen Sie RA-Dimensionen aus. Verwenden Sie die Trackball, um die Cursor am breitesten Punkt der RA-Breite zu positionieren. Überprüfen und speichern Sie die Messung, indem Sie jeweils Enter und Save drücken.
  8. Um die LV-Abmessungen (LV Enddiastolischer Durchmesser [LVEDD]: 3,9–5,3 cm bei Frauen, 4,2–5,9 cm für Männer) und RV-Abmessungen zu messen sowie die systolische und diastolische Funktion (Ejektionsfraktion [EF]: 55–70 %) zu beurteilen, den 2D-Modus zu aktivieren, die Sonde für apikale Vierkammeransicht (A4C) zu positionieren und sie an der Herzspitze (untere Spitze) zu positionieren, indem der Sondenindex auf den Kopf des Patienten gerichtet wird. Verwenden Sie die Trackball, um das Zentrum der Herzkammern auf dem Bildschirm zu visualisieren, und passen Sie die Tiefe an, um sowohl LV als auch RV einzubeziehen.
    1. Um die LV-Dimensionen zu messen, frieren Sie das Bild an der Enddiastole ein, drücken Sie auf Messen und wählen Sie LV-Messungen aus. Platzieren Sie die Cursor für LVEDD wie folgt: oberer Cursor am Endokard des Interventrikulärseptums und unterer Cursor am Endokard der LV-Lateralwand. Validiere die Messung, indem du Enter drückst.
    2. Um die RV-Dimensionen zu messen, frieren Sie das Bild am Enddiastole ein, drücken Sie die Messung und wählen Sie RV-Messungen aus. Platzieren Sie die Cursor für RVEDD wie folgt: oberer Cursor auf das Endokard der freien RV-Wand und unterer Cursor auf das Endokard des Interventrikularseptums. Validiere die Messung, indem du Enter drückst.
    3. Um die LV-systolische Funktion zu bewerten, drücken Sie die Simpson-Methode (EF Biplane) und nehmen Sie die Bilder in der A4C-Ansicht auf. Drehen Sie die Sonde etwa 60° gegen den Uhrzeigersinn, um eine apikale Zwei-Kammer-Ansicht (A2C) zu erhalten, und zentriere die LV auf dem Bildschirm. Verfolgen Sie die endokardialen Konturen an Enddiastole und Endsystole für sowohl A4C- als auch A2C-Ansichten mit dem Trackball. Warten Sie, bis das Gerät den EF automatisch berechnet (Normalbereich zwischen 55 % und 70 %), sobald die Konturen nachgezeichnet sind.
    4. Zur Bewertung der LV-diastolischen Funktion drücken Sie den PW-Doppler und legen Sie das Probevolumen an die Spitzen des Mitralklappenblatts. Um ein Doppler-Spektrum aufzunehmen, drücken Sie auf Update.
      1. Um E- und A-Wellen zu messen, frieren Sie das Bild ein und fahren Sie mit der Messung der Spitzengeschwindigkeit der E-Welle, der A-Welle und der E/A fort (bestätigen Sie, dass sie >1 ist). Um Daten aufzuzeichnen, drücken Sie auf Aktualisieren.
      2. Messen Sie die Verzögerungszeit der E-Welle (Normalbereich: 160–240 ms) mit der Gewebe-Doppler-Bildgebung (TDI). Aktivieren Sie den TDI, indem Sie TDI oder Tissue Doppler drücken und den Cursor auf den Mitralenring an der Septum- und Seitenwände platzieren. Um Daten aufzuzeichnen, drücken Sie auf Aktualisieren.
      3. Um e' zu messen, frieren Sie das Bild ein und notieren Sie die mittlere e'-Geschwindigkeit. Bestätigen Sie, dass das E/e'-Verhältnis <8 beträgt. Um Daten aufzuzeichnen, drücken Sie auf Aktualisieren.
  9. Um die Bewegung der Trikuspidalklappenblieder zur Erkennung von Auffälligkeiten zu beobachten, positionieren Sie die Sonde so, dass sie das A4C entsteht, platzieren Sie sie an der Herzspitze und richten Sie den Sondenindex auf den Kopf des Patienten. Dann aktiviere den 2D-Modus und benutze die Trackball, um den Cursor in die Mitte des Trikuspidalventils auf dem Bildschirm zu platzieren. Passen Sie die Tiefe an, um die Trikuspidalklappe und die angrenzenden Strukturen einzubeziehen. Um Bilder zu erfassen, drücken Sie auf Einfrieren und nehmen Sie sie mit Speichern auf.
  10. Um den Mitralfluss zu messen, um die diastolische Funktion des linken Ventrikels zu beurteilen, indem das E/A-Verhältnis (>1) und die E-Wellen-Verzögerungszeit (Normalbereich: 160–240 ms) berechnet wird, wird die Sonde auf A4C positioniert, an die Herzspitze gesetzt und der Sondenindex auf den Kopf des Patienten gerichtet. Aktivieren Sie den Pulsed-Wave-Doppler, indem Sie den PW-Doppler drücken und das Probenvolumen an den Mitralklappenblatt platzieren, direkt unterhalb des Mitralisannulus im linken Ventrikel. Um das Doppler-Spektrum aufzuzeichnen, drücken Sie auf Update, um mit der Aufzeichnung des Doppler-Spektrums zu beginnen.
    HINWEIS: Messe E- und A-Wellen sowie E/A, E-Wellen-Verzögerungszeit wie zuvor beschrieben (Schritte 2.8.4.1 und 2.8.4.2).
  11. Zur Messung des trikuspidalen Annular Plane Systolic Excursion (TAPSE), um die systolische Funktion des rechten Ventrikels (normal: >1,6 cm) zu beurteilen, die Sonde auf A4C zu positionieren, sie an der Herzspitze zu platzieren und den Sondenindex zum Kopf des Patienten zu drehen. Verwenden Sie die Trackball, um alle vier Kammern auf dem Bildschirm zu zentrieren und die Tiefe anzupassen, um den trikuspidalen Ring klar zu visualisieren. Dann aktivieren Sie den M-Modus, positionieren Sie den M-Mode-Cursor über dem Trikuspidal-Annulus an der Stelle zwischen dem rechten Ventrikel und dem Valvular-Annulus mit dem Trackball und drücken Sie auf Update , um die Echtzeit-Aufzeichnung der Bewegung des Trikuspidal-Annulus zu beginnen. Sobald ein vollständiger Herzzyklus aufgezeichnet ist, drücken Sie Freeze, um das Bild zu stoppen und zu halten, drücken Sie Messen, platzieren Sie den ersten Cursor am untersten Punkt der Annulusbewegung (Enddiastole) und den zweiten Cursor am höchsten Punkt der Annulusbewegung (End-Systole), drücken Sie auf Valide, um die Messung zu bestätigen, beobachten Sie den TAPSE-Wert und drücken Sie Speichern , um das Bild und die TAPSE-Messung zu speichern.
  12. Apikale Zweikammeransicht (A2C)
    1. Um die basalen, mittleren und apikalen Segmente der vorderen und unteren Wände des LV hinsichtlich Bewegung und Myokarddicke (Normalbereich: 0,6–1,0 cm) zu bewerten, aktivieren Sie den 2D-Modus, zentriere das LV auf dem Bildschirm, einschließlich Apex und Basis mit der Trackball, und passe die Tiefe so an, dass sie die gesamte Länge des LV umfasst. Positioniere den Fokus auf Höhe der interessierenden Segmente (vordere und untere Wände – normale Dicke: 0,6–1,0 cm).
  13. Um Größe und Funktion der vier Herzkammern zu beurteilen, wird die Sonde unter dem Xiphoid-Prozess (subkostaler Blick), etwas rechts von der Mittellinie, positioniert. Richten Sie den Sondenindex in einem Winkel von 15–30° auf den Kopf des Patienten und aktivieren Sie den 2D-Modus. Zentriere die vier Herzkammern auf dem Bildschirm und passe die Tiefe an, um alle Herzstrukturen einzubeziehen. Für RA und LA beurteilen Sie Größe, Form und Füllung; für RV und LV werden Wanddicke, Kontraktilität und Ventilbewegung bewertet; Drücken Sie Speichern, um relevante Bilder zu speichern.
  14. Um den Durchmesser (von <2,1 cm) und die Kollabierbarkeit der unteren Vena cava aus subkostaler Sicht zu messen, neigt man die Sonde nach rechts und leicht nach unten des Patienten, um die IVC längs auszurichten. Passen Sie Tiefe und Verstärkung an, um ein klares Bild des IVC und seiner Verbindung mit dem rechten Vorhof zu erhalten, und aktivieren Sie den 2D-Modus und frieren Sie das Bild ein, wenn der IVC während des Ausdauchs seinen maximalen Durchmesser erreicht hat. Druck auf Mess und Auswahl der IVC-Messung; dann wird der erste Cursor an die Innenkante der vorderen IVC-Wand gesetzt, 1–2 cm stromaufwärts des rechten Vorhofs, und der zweite Cursor am inneren Rand der hinteren gegenüberliegenden Wand. Drücken Sie Enter, um die Messung zu validieren.
    1. Um die Kollapsbarkeit der inferioren Vena cava in denselben Operationsmodus zu versetzen, weisen Sie den Patienten an, tief einzuatmen und die Verringerung des IVC-Durchmessers während der Atmung zu beobachten. Kollapsibilität > 50 % weist auf normalen rechten Vorhofdruck hin. Drücken Sie speichern , um Bilder und Maße zu speichern.
      HINWEIS: Normaler IVC (<2,1 cm) und Kollapsibilität >50 %: Niedriger rechter Vorhofdruck (0-5 mmHg) und dilatierte IVC oder Kollapsibilität <50 %: Erhöhter rechter Vorhofdruck (>10 mmHg).
  15. Um den Aortenbogen und seine Hauptzweige (arteria brachiocephale, linke arterie carotis, linke arterie subclavia) zu erkennen, um Auffälligkeiten wie Koarktationen, Dilatationen oder angeborene Anomalien zu erkennen, platzieren Sie die Sonde in der suprasternalen Kerbe (Vertiefung oberhalb des Brustbeins). Richten Sie den Sondenindex auf die Wirbelsäule (auf den Rücken des Patienten in Rückenposition mit leicht ausgestrecktem Hals, um den Zugang zu erleichtern), aktivieren Sie den 2D-Modus und zentriere den Aortenbogen mit Hilfe der Trackball auf dem Bildschirm. Passen Sie die Tiefe so an, dass der gesamte Aortenbogen und seine Äste einbezogen werden, und identifizieren Sie die Krümmung der aufsteigenden Aorta, die in die absteigende Aorta übergeht, wobei der erste sichtbare Ast, der vom Aortenbogen ausgehend, die linke Arteria der Halsschlagader gemischt, der zweite Ast links vom Brachiozephalenstamm und der dritte Ast, der seitlich liegt, identifiziert. Dann drückst du auf Freeze, wenn ein repräsentatives Bild aufgenommen wird, und speichere es, um das Bild zu speichern.
  16. Kardiale Ausgabebewertung
    1. Bewerten Sie das Herzvolumen (Normalbereich in Ruhe: 4–8 L/min) in der PSLA-Ansicht mit den apikalen Fünfkammer- (A5C) oder Dreikammeransichten (A3C) am LV-Abflusstrakt (LVOT). Aktivieren Sie den 2D-Modus, drücken Sie PW Doppler, platzieren Sie das Probenvolumen in den LVOT (direkt unter der Aortenklappe) und zeichnen Sie das Geschwindigkeits-Zeit-Integral (VTI) des Blutflusses durch den LVOT während der Systole auf. Um das Dopplerspektrum aufzuzeichnen, drücken Sie auf Update und warten Sie, bis das Herzvolumen (CO) wie folgt berechnet wird:
      Herzausgabe CO = SV (Schlagvolumen) x Herzfrequenz (Herzfrequenz)
      Dabei = LVOT CSA × LVOT VTI und CSA = π × (LVOT/2)2.
  17. Spezifische Messungen und Parameter
    1. Schätzen Sie die LV-systolische Funktion anhand der EF mit der Biplane-Simpson-Methode (Normalwerte 55–70 %) und der globalen Longitudinaldehnung (GLS) (Normalwert: -20 % bis -22 %)25.
    2. Schätzen Sie die LV-diastolische Funktion durch Messung des E/A-Verhältnisses (> 1) und der E-Wellen-Verzögerungszeit (160–240 ms), des e'- und E/e'-Verhältnisses (< 8) anhand des gepulsten Dopplers auf der Geschwindigkeit des Mitralannulus und des trikuspidalen Regurgitationsgradienten mit dem kontinuierlichen Doppler (Normalwerte < 35 mmHg)26.

3. Methodik der Stress-Echokardiographie

  1. Patientenvorbereitung und Protokoll
    1. Führe die SE vor und nach dem Training 1-3 Tage nach dem kardiopulmonalen Test an, auf einem Zyklusergometer in halbliegender Position und in partieller linker Dekubitus-Position mit demselben Rampenprotokoll (10 Watt/min). Beenden Sie die Übung, wenn der Patient ein Atemaustauschverhältnis > 1,05, Erschöpfung durch Müdigkeit oder klinische Symptome wie Blutdruck oder EKG-Auffälligkeiten aufweist.
    2. Bestimmen Sie drei Hauptbelastungen (W): W1 entspricht Ruhe, W2 bis zur ersten Belüftungsschwelle (VT1) und W3 zur Spitzenbelastung.
    3. Während der Belastungstests werden die Herzfrequenz (Herzfrequenz), systolische (SBP) und diastolische (DBP) Blutdruckwerte zu Beginn jeder Minute und bei der Spitzenbelastung erfasst.
    4. Missen Sie die Gasaustauschparameter Atemzug für Atemzug und ermitteln Sie sie alle 15 Sekunden für die Minutenbelüftung (VE, L/min), den O2-Verbrauch (VO2, L/min) und die CO2-Produktion( VCO2, L/min) mit einem Gasanalysatorsystem. Bestimmen Sie den Spitzen-Sauerstoffverbrauch (VO2Peak) und die Steigung von VE/VCO2 und berechnen Sie den Sauerstoffpuls (VO2/HR) und die Herzfrequenzreserve (HRpeak - HRrest).
    5. Führen Sie während des CPET SE durch und erhalten Sie Bilder mit Ultraschallgeräten. Zeichnen Sie Cine-Loops aus apikalen 4-Kammer- und PSAX-Ansichten auf. Erhalten Sie zweidimensionale Graustufen-harmonische Bilder mit einer Geschwindigkeit von 65–90 Bildern/s. Erfassen Sie Bilder im Cine-Loop-Format, das für den QRS-Komplex ausgelöst wird.
    6. Alle Bilder offline analysieren und verschiedene Parameter während SE messen, wie: LV systolische Funktion (LVEF (=EDV - ESV / EDV) x 100); LV-Hubvolumen (SV) (=π x (LVOT-Durchmesser)² / 4) x VTI); CO (= HR x SV)), LV-diastolische Funktion (E-Welle, A-Welle, LV E/A- und E/e'-Verhältnisse), LV-Abmessungen (LV EDV und ESV), LVOT-Durchmesser und subaortenzeitliches Integral (VTI) (Maß 3–10 mm unterhalb des Aortenrings).
      HINWEIS: Der arterio-venöse Sauerstoffunterschied (mLO2/L) kann ebenfalls wie folgt berechnet werden: Sauerstoffaufnahme/CO.
  2. Kontraktile Reserve und weitere Messungen
    1. Bewerten Sie weitere nützliche Parameter während der SE wie:
      1. Bestimmen Sie die LV-Kontraktile Reserve, indem Sie das Stress-Ruhe-Verhältnis von LV-Elastanz (SBP-Peak / LVESV-Peak) / (SBP-Ruhe / LVESV-Ruhe) messen.
      2. Bestimmen Sie die RV-systolische Funktion durch Messung mit der S-Welle.
      3. Schätzen Sie den PASP aus trikuspidaler Regurgitation mit der modifizierten Bernoulli-Gleichung (ΔP = 4xV22, wobei V2 = maximale Durchflussgeschwindigkeit über die Aortenklappe).
      4. Schätze die RV-Funktion durch den Peak RV S minus den übrigen RV S.
      5. Misse Veränderungen zwischen Ruhe und Spitzenbelastung von CO, LV E/e'-Verhältnis, RV S-Welle, PASP und HRR.
        HINWEIS: Für eine lehrreichere Beschreibung der Ruhe-Echokardiographie-Methodik siehe die Supplemental File 1.

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Ergebnisse

Merkmale der Patienten und Bewegungskapazität

Die untenstehenden Elemente stellen Beispiele typischer Patientenprofile dar, die in den kardiologischen Rehabilitationsabteilungen des Corentin Celton und des Pariser Saint Joseph Krankenhauses verfolgt wurden.

Herr B: 71 Jahre alt, New York Heart Association (NYHA): 2, Auswurffraktion: 37 %
Dilatierte Kardiomyopathie + Herzresynchronisationstherapie
Trainingstest...

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Diskussion

Die Ergebnisse dieser Studie unterstreichen die Bedeutung und den Nutzen des SE bei der umfassenden Untersuchung von Patienten mit HFrEF. Durch die Kombination aus Ruhe-Echokardiographie und SE liefert diese Studie Einblicke in die hämodynamischen und funktionellen Veränderungen, die unter Stressbedingungen auftreten, die während der Ruhe oft nicht sichtbar sind.

Diagnostischer Wert der Stressechokardiographie
Einer der Hauptvorteile der SE...

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
CPX VyntusVyvaire MedicalN/AAtemgasaustausch-Analysator für kardiopulmonale Belastungstests
EchoPac PC-SW 113GE HealthcareN/ASoftware, die speziell zur Visualisierung und Analyse von Herzultraschalldaten ausgelegt ist
SanaBike  1.01Ergosana – Schiller-GruppeN/AFahrradergometer
Vivid 9 Dimension GE HealthcareN/AEchokardiograph

Referenzen

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