Table Of ContentVorwort zur 1. Auflage
Liebe Leserinnen und Leser,
mit dem vorliegenden Buch möchten die Herausgeber den praktischen Bedürfnissen von Kar-
diologen, kardiologisch interessierten Internisten und allen übrigen Sonographeuren auf der
Grundlage wissenschaftlicher Standards, allgemeiner Richtlinien der einschlägigen Gesellschaf-
ten aber auch neuerer Erkenntnisse und eines breiten Erfahrungsschatzes einer Vielzahl von
Autoren mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Ausrichtungen zu begegnen. Für dieses
Vorhaben wurden bewusst Autoren unterschiedlicher Schulen gewonnen, wobei nicht die Suche
nach einem „kleinsten gemeinsamen Nenner“ im Vordergrund stand, sondern Raum für die
Vermittlung individueller Erfahrungen, die zum Teil auch durch regionale Unterschiede bedingt
sind, belassen wurde. Wir haben gemeinsam mit den Autoren darauf geachtet, den durchaus
schmalen Grad zwischen diesem Grundsatz und dem Anspruch, ein Buch aus einem Guss und
mit einheitlichen Maßstäben herauszugeben, nicht zu verlassen.
Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, möchten wir mit unserem Buch ein Hilfsmittel für Ihre A rbeit
im klinischen Alltag zur Verfügung stellen und bitten Sie gleichzeitig, dieses Buch kritisch zu
begleiten, uns Schwerpunkte und Themen zu benennen, die Sie sich ausführlicher oder in ande-
rer Form gewünscht hätten und auch solche, die Sie angesichts der Entwicklung der Kardiologie
insgesamt für verzichtbar halten oder die möglicherweise kürzer abgehandelt werden sollten.
Damit unterstützen Sie unser Anliegen, dieses Buch auf der Höhe der Zeit zu halten und weiter
zu verbessern.
Innsbruck Thomas Bartel und Silvana Müller
Sommer 2006
V
Danksagung
Die Herausgabe dieses Buches ist ein Meilenstein in unserer beruflichen Tätigkeit, die jedoch
ohne das Autorenteam nicht erreichbar gewesen wäre. Wir möchten uns daher sehr herzlich bei
allen Autoren für ihre Arbeit an diesem Projekt bedanken.
Ohne einen exzellenten Lehrer und kritischen Begleiter ist es unmöglich, eine klinische Me-
thode wie die Echokardiographie soweit zu erlernen und breite Erfahrungen aufzubauen, sodass
schließlich auch andere, ob als Leser dieses Buches oder als Kollege im klinischen Alltag, daraus
Nutzen für die Arbeit am Patienten ziehen können. Aus unserer Sicht nimmt diese Rolle Herr
Prof. Raimund Erbel, Direktor der Klinik für Kardiologie am Westdeutschen Herzzentrum in
Essen ein. Wir schulden Herrn Prof. Raimund Erbel großen Dank und wünschen uns auch für
die Zukunft eine enge Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Echokardiographie und der gesam-
ten Kardiologie.
Wir danken Herrn Natesa G. Pandian, M. D., associated Professor of Medicine am Tufts-New
England Medical Center in Boston für seine vielen Ratschläge, die uns insbesondere am Beginn
unserer Laufbahn das Erlernen moderner echokardiographischer Verfahren und die wissen-
schaftliche Arbeit sehr erleichtert haben.
Die eigene Klinik stellt die Basis für alle Veröffentlichungen dar und gibt uns Rückhalt für die
zukünftige Arbeit. Wir bedanken uns dafür bei unserem Chef, Herrn Prof. Otmar Pachinger,
Leiter der Abteilung für klinische Kardiologie an der Medizinischen Universität Innsbruck.
Innsbruck Thomas Bartel und Silvana Müller
Sommer 2006
VI
Autoren
Herausgeber
PD Dr. med. Thomas Bartel, Dr. med. Volker Debus,
Universitätsklinikum Innsbruck, Universitätsklinikum, Klinik und Poliklinik
Klinik für Innere Medizin, für Kinder- und Jugendmedizin,
Abteilung für Kardiologie, Pädiatrische Kardiologie,
Anichstr. 35, 6020 Innsbruck/Österreich Albert-Schweitzer-Straße 33, 48149 Münster
Dr. med. Silvana Müller, Dr. med. Wolfgang Dichtl,
Universitätsklinikum Innsbruck, Universitätsklinikum Innsbruck,
Klinik für Innere Medizin, Klinik für Innere Medizin,
Abteilung für Kardiologie, Abteilung für Kardiologie,
Anichstr. 35, 6020 Innsbruck/Österreich Anichstr. 35, 6020 Innsbruck/Österreich
Dr. med. Holger Eggebrecht,
Weitere Autoren
Universitätsklinikum,
Dr. med. Hanns Alber, Westdeutsches Herzzentrum,
Universitätsklinikum Innsbruck, Klinik für Kardiologie,
Klinik für Innere Medizin, Hufelandstraße 55, 45122 Essen
Abteilung für Kardiologie,
Anichstr. 35, 6020 Innsbruck/Österreich Prof. Dr. med. Andreas Franke,
Universitätsklinikum, Medizinische Klinik I,
Prof. Dr. med. Helmut Baumgartner, Pauwelsstraße 30, 52057 Aachen
Allgemeines Krankenhaus –
Universitätskliniken, Dr. med. Matthias Frick,
Klinik für Innere Medizin II, Universitätsklinikum Innsbruck,
Abteilung für Kardiologie, Klinik für Innere Medizin,
Währinger Gürtel 18–20, Abteilung für Kardiologie,
1090 Wien/Österreich Anichstr. 35, 6020 Innsbruck/Österreich
Prof. Dr. med. Thomas Binder, Bernhard Gassmann,
Allgemeines Krankenhaus – Falkenkorso 42, 14612 Falkensee
Universitätskliniken,
Klinik für Innere Medizin II, Dr. med. Senta Graf,
Abteilung für Kardiologie, Allgemeines Krankenhaus –
Währinger Gürtel 18–20, Universitätskliniken,
1090 Wien/Österreich Klinik für Innere Medizin II,
Abteilung für Kardiologie,
PD Dr. med. Christian Bruch, Währinger Gürtel 18–20,
Universitätsklinikum, 1090 Wien/Österreich
Medizinische Klinik und Poliklinik C,
Abteilung für Kardiologie und Angiologie, PD Dr. med. Jörg Strotmann,
Albert-Schweitzer-Straße 33, 48149 Münster Universitätsklinikum, Medizinische Klinik I,
Echokardiographielabor,
PD Dr. med. Thomas Buck, Josef-Schneider-Straße 2, 97080 Würzburg
Universitätsklinikum,
Westdeutsches Herzzentrum,
Klinik für Kardiologie,
Hufelandstraße 55, 45122 Essen
XII
Abkürzungsverzeichnis
ACC A. carotis communis MHz Megahertz
ACE A. carotis externa MRA Magnetresonanzangiographie
ACI A. carotis interna MRT Magnetresonanztomographie
CT Computertomographie PRF Pulsrepetitionsfrequenz
cw-Doppler Continuous-wave-Doppler, PSV Peak systolic velocity, maximale
kontinuierliche Doppler- systolische Flussgeschwindigkeit
sonographie pw-Doppler Pulse-wave-Doppler, gepulste
DEGUM Deutsche Gesellschaft für Dopplersonographie
Ultraschall in der Medizin RI Resistive Index oder auch
EBM einheitlicher Resistance Index
Bewertungsmaßstab (Resistenzindex)
EDG enddiastolische v maximale Flussgeschwindigkeit
max
Geschwindigkeit
IMD Intima-Media-Dicke Weitere Abkürzungen werden im Text bzw. in
KV Kassenärztliche Vereinigung den Abbildungen erläutert.
Abbildungsverzeichnis
Soweit nicht anders vermerkt, stammen die sonographischen Abbildungen von den Autoren
des jeweiligen Kapitels.
Die Zeichnungen stammen von Dieter Brokate, Hamburg.
XIII
Abkürzungsverzeichnis
ACC A. carotis communis MHz Megahertz
ACE A. carotis externa MRA Magnetresonanzangiographie
ACI A. carotis interna MRT Magnetresonanztomographie
CT Computertomographie PRF Pulsrepetitionsfrequenz
cw-Doppler Continuous-wave-Doppler, PSV Peak systolic velocity, maximale
kontinuierliche Doppler- systolische Flussgeschwindigkeit
sonographie pw-Doppler Pulse-wave-Doppler, gepulste
DEGUM Deutsche Gesellschaft für Dopplersonographie
Ultraschall in der Medizin RI Resistive Index oder auch
EBM einheitlicher Resistance Index
Bewertungsmaßstab (Resistenzindex)
EDG enddiastolische v maximale Flussgeschwindigkeit
max
Geschwindigkeit
IMD Intima-Media-Dicke Weitere Abkürzungen werden im Text bzw. in
KV Kassenärztliche Vereinigung den Abbildungen erläutert.
Abbildungsverzeichnis
Soweit nicht anders vermerkt, stammen die sonographischen Abbildungen von den Autoren
des jeweiligen Kapitels.
Die Zeichnungen stammen von Dieter Brokate, Hamburg.
XIII
Zuschriften und Kritik an:
Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag, Lektorat Medizin, Karlstraße 45, 80333 München
E-Mail: [email protected]
Anschriften der Herausgeber:
PD Dr. med. Thomas Bartel
Universitätsklinikum Innsbruck, Klinik für Innere Medizin, Abteilung für Kardiologie, Anichstr. 35, 6020
Innsbruck/Österreich [email protected]
Dr. med. Silvana Müller
Universitätsklinikum Innsbruck, Klinik für Innere Medizin, Abteilung für Kardiologie, Anichstr. 35, 6020
Innsbruck/Österreich, [email protected]
Wichtiger Hinweis für den Benutzer
Die Erkenntnisse in der Medizin unterliegen laufendem Wandel durch Forschung und klinische Erfahrungen.
Herausgeber und Autoren dieses Werkes haben große Sorgfalt darauf verwendet, dass die in diesem Werk
gemachten therapeutischen Angaben (insbesondere hinsichtlich Indikation, Dosierung und unerwünschten
Wirkungen) dem derzeitigen Wissensstand entsprechen. Das entbindet den Benutzer dieses Werkes aber nicht von
der Verpflichtung, anhand der Beipackzettel zu verschreibender Präparate zu überprüfen, ob die dort gemachten
Angaben von denen in diesem Buch abweichen, und seine Verordnung in eigener Verantwortung zu treffen.
Wie allgemein üblich wurden Warenzeichen bzw. Namen (z. B. bei Pharmapräparaten) nicht besonders
gekennzeichnet.
Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek
Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte
bibliografische Daten sind im Internet unter http://dnb.ddb.de abrufbar.
Alle Rechte vorbehalten.
1. Auflage 2007
© Elsevier GmbH, München
Der Urban & Fischer Verlag ist ein Imprint der Elsevier GmbH.
07 08 09 10 11 5 4 3 2 1
Für Copyright in Bezug auf das verwendete Bildmaterial siehe Abbildungsnachweis.
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen
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insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und
Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Um den Textfluss nicht zu stören, wurde bei Patienten und Berufsbezeichnungen die grammatikalisch maskuline
Form gewählt. Selbstverständlich sind in diesen Fällen immer Frauen und Männer gemeint.
Planung und Lektorat: Dr. med. Stefanie Staschull, München
Redaktion: Dr. med. Stephan Lamerz, Berlin; Dr. med. Claudia Franke, München
Herstellung: Kadja Gericke, Arnstorf
Register: Inge Pfeifer, München
Satz: Kösel, Krugzell
Druck und Bindung: finidr s. r. o., Cesky Tesin, Czechische Republik
Umschlaggestaltung: SpieszDesign, Neu-Ulm
ISBN-13: 978-3-437-23640-2
ISBN-10: 3-437-23640-7
Aktuelle Informationen finden Sie im Internet unter www.elsevier.de und www.elsevier.com
Physikalische und technische Grundlagen 1
Bernhard Gassmann
Ultraschallwellen sind zeitlich und räumlich 1.1 Physikalische
periodische Druckschwankungen mit einer
Grundlagen
Frequenz oberhalb von 20 kHz. In der Ultra-
schalldiagnostik werden vergleichsweise hoch-
frequente Ultraschallwellen mit Frequenzen 1.1.1 Schallwellen – Erzeugung
zwischen 1 und 20 MHz für die Abbildung von
und Empfang
Organen und anderen Strukturen verwendet.
Reflexion und Streuung sind die physika-
In der Ultraschalldiagnostik werden der piezo-
lischen Effekte, die bei der Bildgebung in der
elektrische und der reziproke piezoelektrische
Diagnostik genutzt werden. Die Abbildung des
Effekt für den Empfang und die Erzeugung
Herzens mit Ultraschallwellen unterliegt spe-
von Ultraschallwellen genutzt ((cid:41) Abb. 1.1 u.
ziellen Anforderungen an die Technik, da die
1.2). Keramische Materialien (z. B. Blei-Zirko-
Dynamik der Bewegung des Herzens und der
nat-Titanat) finden Verwendung in den ge-
Blutströmung zu erfassen ist. Die Lage des Her-
bräuchlichen Schallköpfen. Versehen mit me-
zens im Thorax erfordert Schallköpfe mit ge-
tallischen Elektroden, die an eine elektrische
ringer Auflagefläche, da nur über die Zwi-
schenrippenräume eine Anschallung des Her-
zens möglich ist.
Auch in der Echokardiographie werden, ver-
Schallerzeugung
gleichbar mit anderen bildgebenden Verfah-
ren, Kontrastmittel [1] eingesetzt, die verbes-
Dekompression
serte Darstellungen von Morphologie und
Kompression
Funktion des Herzens zulassen. Die Aufzeich-
nung von kurzen Sequenzen gilt als Standard
für die Dokumentation echokardiographischer
Befunde. Die Computertechnik ist die Basis
für die standardisierte Kommunikation.
Die Ultraschalldiagnostik ist ein beschreibendes
Verfahren. Die hierbei erhobenen Messwerte
haben eine begrenzte Genauigkeit. Die Berech-
nung von Volumina, Flächen und Druckgradi-
enten beinhaltet ein Fehlerpotenzial und ist
deshalb kritisch zu bewerten. Hierzu ist ent-
sprechende Untersuchererfahrung erforderlich.
Die Qualität der echokardiographischen Un-
tersuchung ist durch die Interaktion des Un-
tersuchers mit dem Echokardiographiegerät
maßgeblich zu beeinflussen. Die Kenntnis
Abb. 1.1 Reziproker piezoelektrischer Effekt: Der Schall-
grundlegender Zusammenhänge der Schall-
wandler ändert seine Dicke im Rhythmus der angelegten
ausbreitung und der Geräteeinstellung ist
Wechselspannung. In der Umgebung entstehen Druck-
eine wichtige Voraussetzung für eine effiziente schwankungen, die sich als Schallwelle räumlich und zeit-
echokardiographische Untersuchung. lich periodisch ausbreiten.
1
Physikalische und technische Grundlagen
Schallempfang Puls-Echo-Verfahren – Laufzeitmessung
Schallwelle ist longitudinale Druckwelle
d1 d2 d3
Überdruck
Unterdruck
reflektierende Grenzflächen
Dekompression Kompression
t1 t2 t3
er er A-Bild
dl dl Zeit
wan wan Sendepuls ti = 2di/c reflektierte Pulse
all all
h h
c c
S S B-Bild
Abb. 1.3 Puls-Echo-Verfahren: Über die Laufzeitmessung
des Sendesignals kann der Abstand der reflektierenden
Schichten ermittelt werden; die Schallgeschwindigkeit c ist
Abb. 1.2 Piezoelektrischer Effekt: Umwandlung von me- für die Ultraschalldiagnostik konstant (c = 1540 m/s).
chanischer in elektrische Energie; Druck und Spannung
sind direkt proportional. Im Rhythmus der einfallenden
Druckschwankungen verändert der Schallwandler seine Ultraschallwelle, kommt ein geringer Teil der
Dicke (Dickenschwinger). gesendeten Energie zum Schallkopf zurück.
Wird ein Wandlerelement von einer einlau-
fenden Druckwelle deformiert, ist eine propor-
Spannungsquelle angeschlossen sind, wird tionale Spannung an den Elektroden messbar.
elektrische in mechanische Energie gewandelt. Mittels Laufzeitmessung zwischen Sendepuls
Körper mit diesen Eigenschaften sind Schall- und Eingang von reflektierten Signalen ist die
wandler, die technische Ausführung mit Ge- Abstandsmessung möglich ((cid:41) Abb. 1.3).
häuse ist als Schallkopf in der Ultraschalldi- Mit diesem Puls-Echo-Prinzip arbeiten alle Ul-
agnostik eingeführt. Wechselt die Polarität der traschalldiagnostikgeräte. Die Auswertung der
Spannung, ändert sich die Dicke der Keramik Amplitude im Empfangssignal liefert Aussagen
zwischen den Elektroden. zum Grad der Reflexion. Hierüber sind unter-
Angeschlossen an eine Wechselspannungs- schiedliche Gewebearten differenzierbar. Die
quelle schwingt die Keramik im Bereich des Auswertung der Änderung der Frequenz zwi-
oben angegebenen Frequenzbereichs und gibt schen Sende- und Empfangssignal gestattet
die Energie als Druckwelle an die Umgebung Aussagen zur Bewegungsgeschwindigkeit der
weiter. Ein kurzer elektrischer Impuls erzeugt Blutströmung und des Herzmuskels. Diese
eine Druckwelle, die sich im Gewebe des Darstellung ist als Doppler-Echokardiographie
menschlichen Körpers ausbreitet. Die Schall- bekannt. Beide Methoden sind im Echokardio-
ausbreitungsgeschwindigkeit im Körper be- graphiegerät kombinierbar.
trägt im Mittel 1540 m/s; für die Messung von
Distanzen ist sie als Konstante anzusehen. Bei
1.2 Bildentstehung
einer Frequenz von 3 mHz ergibt sich daraus
eine Wellenlänge von 0,5 mm.
Durch die Reflexion der Schallwelle an Grenz- Die Ultraschalldiagnostik zählt zu den Schnitt-
flächen mit unterschiedlicher akustischer Im- bildverfahren in der Medizin. Das Bild zeigt
pedanz und Streuung an verschiedenen Struk- Schnittflächen der anatomischen Strukturen
turen, die kleiner sind als die Wellenlänge der in dieser Ebene.
2
1.2 Bildentstehung
Ein echokardiographisches Bild stellt die Mor-
phologie des Herzens in Echtzeit dar. Dieser Phased Array 1
Modus wird als B-mode bezeichnet. Die Erzeu-
gung von mehr als 20 Bildern pro Sekunde lie-
fert die erforderliche zeitliche Auflösung, um Querschnitt: Anordung der
piezoelektrischen Elemente
die Bewegung des Herzens zu verfolgen. Ein
spezieller Modus mit extrem hoher zeitlicher
Auflösung ermöglicht die Erfassung sehr Bildzeile
schneller Bewegungen. Diese Betriebsart wird Sektorbild
als M-mode bezeichnet.
In einer anderen Betriebsart wird die Strömung
des Blutes erfasst. Hier unterscheidet man die
spektrale Darstellung der Strömungsgeschwin-
digkeiten als Funktion der Zeit (Spektral-Dopp- Abb. 1.4 Phased Array: Aufbau eines elektronischen Sek-
ler) von der flächenhaften Darstellung der torschallwandlers. Üblich sind 64, 96 oder 128 Elemente,
Strömung als Superposition zum B-mode die zu einem Array angeordnet sind. Für jede Bildzeile wer-
den alle Elemente phasenversetzt angesteuert.
(Farb-Doppler-Echokardiographie).
Die anatomischen Gegebenheiten der Lage
des Herzens im Thorax stellen besondere An-
forderungen an die Schallwandler. Eine kleine Eine große Anzahl von Wandlerelementen
Auflagefläche ist notwendig, um das Herz (64, 96, 128) ist im Gehäuse des Schallkopfes
durch die Zwischenrippenräume anschallen als Array angeordnet. Wie miniaturisierte
zu können, da die Rippen den Schall fast voll- Streichhölzer sind die Elemente parallel auf-
ständig reflektieren. Andererseits soll das Herz gereiht. Die Länge des Arrays ist die Apertur.
möglichst in der gesamten Ausdehnung bild- Werden alle Elemente gleichzeitig elektrisch
lich dargestellt werden; dies führt zu einer Sek- angeregt, entsteht eine Wellenfront, die sich
torform im B-mode. parallel zur Oberfläche ausbreitet. Vor dem
Schallkopf entsteht ein Schallfeld, welches ein
Volumen erfasst. Alle Signale, die aus diesem
1.2.1 Sektorschallkopf,
Volumen zum Schallkopf als Reflexion oder
Phased-Array-Imaging Streuung zurückkehren, werden auf einer Linie
dargestellt, die senkrecht auf der Apertur steht
Als Schallkopf wird der Teil des Echokardiogra- und als eine Bildzeile aufzufassen ist.
phiegerätes bezeichnet, der, vom Untersucher Gelangen die elektrischen Sendesignale zu be-
in der Hand gehalten, auf den Thorax des Pati- wusst unterschiedlichen Zeiten zu den einzel-
enten gesetzt wird. Bei intrakavitärer Anwen- nen Elementen des Arrays, breitet sich die re-
dung eines Schallkopfes ist die Bezeichnung sultierende Wellenfront gemäß der zeitlichen
„Sonde“ üblich. Die Betriebsart des Schall- Verzögerung unter einem Winkel zur Apertur
kopfes steuert das Ultraschallgerät. des Schallkopfes aus. Die resultierende Bild-
Die ersten Schallköpfe für die Echokardiogra- zeile enthält Informationen aus seitlicher
phie wurden als mechanische Rotationsschall- Richtung. Über die Verzögerungszeiten lässt
köpfe gefertigt. Mehrere Schallwandlerelemen- sich die seitliche Auslenkung der Bildzeile
te wurden auf dem Umfang eines Zylinders steuern. Der Ausgangspunkt der Bildzeilen ist
montiert; durch Rotation des Zylinders und Ak- die Mitte der Apertur des Wandlers. Die seit-
tivierung der Schallwandlerelemente im Sektor liche Auslenkung der Bildzeilen erzeugt einen
des Bildfeldes entsteht das Ultraschallbild. Spä- Sektor. Ein Sektorbild mit einem Öffnungs-
ter folgten ebenfalls mechanische Sektorschall- winkel von 90° ist aus etwa 200 Bildzeilen zu-
köpfe, in denen ein kreisförmiges Wandlerele- sammengesetzt. Diese Schallköpfe sind unter
ment, auch als „Wobbler“ bezeichnet, um eine der Bezeichnung „Phased Array“ Bestandteil
Drehachse schwenkte. Heute sind fast aus- aller heutigen Echokardiographiegeräte, die
nahmslos elektronische Schallköpfe im Einsatz einzelnen Elemente werden phasengesteuert
((cid:41) Abb. 1.4). angeregt.
3
Physikalische und technische Grundlagen
Die gleiche Technik wird für transösophageale grenze schwarz) ergibt eine Bildzeile, die aus
Schallköpfe (TEE-Sonde) verwendet. Die Minia- verschieden hellen Punkten zusammengesetzt
turisierung des Arrays und der Einbau in ein ist. Ein Schnittbild entsteht durch Zusammen-
flexibles Endoskop sind technisch gelöst. Über setzen aller Bildzeilen zu einem Sektor. Auf
einen Schalter am Bedienteil des Endoskops dem Monitor erscheint ein zweidimensionales
kann die Bildebene um ± 90° gedreht werden, Bild mit 256 Graustufen. Diese Betriebsart ist
die jeweilige Position der Bildebene wird am als B-mode bekannt; das B ist hierbei von
Monitor eingeblendet. Diese TEE-Sonden sind brightness (Helligkeit) abgeleitet.
als omni- oder multiplane TEE-Sonden be-
kannt.
M-mode
Intrakardiale Sonden sind eine extreme Form
der Miniaturisierung, der Schallkopf ist hier
Wird die Position einer Bildzeile nicht verän-
an der Katheterspitze montiert. Transthorakale
dert, wandern die Reflexe sich bewegender
Schallköpfe arbeiten in der Echokardiographie
Strukturen als helle Punkte auf dieser Linie auf
bei Erwachsenen im Frequenzbereich zwi-
und ab. Bis zu 4000 Pulse pro Sekunde sendet
schen 2 und 5 mHz (bei Kindern: 5 – 7,5 mHz),
und empfängt das Echokardiographiegerät auf
TEE- und intrakardiale Sonden zwischen 5 und
dieser Linie. Diese Zeilen, in zeitlicher Folge
10 MHz.
nebeneinander auf dem Monitor angeordnet,
Unter der Bezeichnung „Single Crystal“ wer-
beschreiben Lageveränderungen der von der
den neue Materialien eingesetzt, die einen hö-
Bildzeile erfassten Strukturen relativ zum
heren Wirkungsgrad bei der Energiewandlung
Schallwandler. Es ergeben sich für Herzklap-
haben. Daraus resultiert eine Verbesserung der
pen und -wände charakteristische Bewegungs-
Bildgüte.
muster. Diese Betriebsart ist als M-mode be-
In Matrixschallköpfen sind die einzelnen Ele-
kannt; das M ist abgeleitet von motion (Bewe-
mente ähnlich einem Schachbrett angeordnet;
gung).
2000 – 3000 Elemente rastern ein pyramidales
Volumen mehrfach pro Sekunde ab. Mit Hilfe
geeigneter Software entsteht ein dreidimens io- Tissue Harmonic Imaging
nales Bild des Herzens in Echtzeit auf dem Mo-
nitor. Dieses Verfahren wird als „Echtzeit-3-D-“ Bei höheren Sendeleistungen wird die Ultra-
oder „4-D-Echokardiographie“ bezeichnet. schallwelle durch die Ausbreitung im Gewebe
verformt ((cid:41) Abb. 1.5). Diese Verformung ent-
spricht mathematisch betrachtet einer Ener-
1.2.2 Technik der Bilddarstellung giewanderung von der Grundfrequenz hin zu
ganzzahligen Vielfachen (Oberwellen, Harmo-
nische).
Die Auswertung der Empfangssignale kann
Wegen der stärkeren Absorption hoher Fre-
nach unterschiedlichen Gesichtspunkten er-
quenzen spielt nur der Anteil mit der zweifa-
folgen. Die Bewertung der Signalamplitude
chen Grundfrequenz eine Rolle. Werden zwei
führt zum Schnittbild, die Auswertung der
Frequenzverschiebung zwischen Sende- und
Empfangssignal erfasst Bewegungsgeschwin-
digkeiten. Tissue Harmonic Imaging
B-mode
Eindringtiefe
Aus dem Empfangssignal einer Bildzeile in der
Amplitudendarstellung über die Zeit sind der
Abb. 1.5 Verformung der Sinuswelle durch die Druckab-
Abstand reflektierender Strukturen und die
hängigkeit der Schallgeschwindigkeit. Es findet ein Ener-
Reflexionsstärke zu entnehmen. Die Umbe-
gietransfer in die Oberwellen (ganzzahlige Vielfache der
wertung der Amplitude in unterschiedliche Grundfrequenz) statt, der sich besonders deutlich im Fo-
Helligkeiten (höchste Amplitude weiß, Rausch- kusbereich entlang der akustischen Achse zeigt.
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