Ekokardiografi (Ultraljud hjärta)

Grundläggande principer för ultraljud hjärta (UCG)

Av Keti Dalla

Vid tvådimensionell ekokardiografi skickas ultraljudsstrålar successivt ut i olika riktningar från undersökningssonden (sändaren/proben). Ultraljudsmaskinen kan beräkna reflektionsdjupet genom att hålla reda på hur länge ljudvågorna varit ute i kroppen. Reflektionspunkterna från varje ultraljudsstråle bygger tillsammans upp en bild, vilken visas på ultraljudsmaskinens skärm. Antalet bilder som visas per sekund kallas frame rate (FR). Frame rate på över 40 bilder/sekund krävs för att kunna undersöka hjärtat. Ju högre FR desto bättre. FR ökas genom att minska djupet och sektorns bredd.


Doppler

När ultraljudsvågorna reflekteras mot rörliga föremål t.ex. röda blodkroppar, ändras ljudets frekvens. Det reflekterade ljudet har högre frekvens än det utsända om föremålet rör sig mot sändaren och lägre frekvens om föremålet rör sig från sändaren. Frekvensskillnaden mellan det utsända och reflekterade ultraljudet kallas Frekvensskifte eller Dopplerskifte (Df).

Df = 2f x V x cosα / C

Om ultraljudsstrålen har samma riktning som blodflödet är vinkeln α = 0 grader och cosinus för 0 grader blir 1. När vinkeln ökar blir cosinus mindre än 1, vilket medför att blodflödets hastighet undervärderas.

Med kontinuerlig doppler (CW) registreras alla hastigheter längs hela dopplerstrålen. Den kontinuerliga Dopplerns styrka är att mycket höga hastigheter kan registreras.

Med Pulsad Doppler (PW) registreras hastigheter inom ett bestämt område t.ex. LVOT.


LAX/ Parasternalt längsaxelsnitt

Det parasternala längsaxelsnittet skär genom aorta, mitralisklaffen, vänster kammare, vänster förmak och höger kammare.  Vänster kammarens innerdiameter, septums tjocklek och bakväggens tjocklek mäts i slutdiastole när kammaren är som störst. Mätningen görs strax nedom mitralisseglens spetsar. Flyttas sändaren upp något interstitium kan ofta stora delar av aorta ascendens ses.


SAX/ Parasternal kortaxelsnitt

I aortaklaffplanet skär det parasternala kortaxelsnittet genom aortaklaffen, höger och vänster förmak, höger kammares utflödestrakt (RVOT), pulmonalisklaffen och truncus pulmonalis.

Snittet måste oftast korrigeras genom att flytta sändaren caudalt för att höger kammares utflödestrakt, pulmonalisklaffen och truncus pulmonalis ska kunna ses. Flödesprofilen över pulmonalis med PW-Doppler kan avslöja pulmonell hypertension (Fig 1). Kort accelerationstid < 95 ms och en ”dip” i flödesprofilen under senare hälften av systole talar för förhöjd lungkärlsresistans (PVR).

Tricuspidalisklaffen, delar av höger förmak samt förmaksseptum kan också ses i denna projektion.

I mitralisklaffplanet ses vänster kammares basala delar. I papillarmuskelnivå ses vänster kammares mittportion. I systole ska alla delar av kammarväggen bli tjockare och endokardiet ska normalt röra sig mot kammarens centrum. Vid volymsbelastning av höger kammare buktar ofta septum in mot vänster kammare under diastole. Vid tryckbelastning av höger kammare (lungemboli, pulmonell hypertension) buktar septum mot vänster även under systole.


Apikal fyrrumsbild (4Ch)

Apikala fyrrumssnittet skär genom kamrarnas och förmakens centrala delar samt mitralis och tricuspidalisklaffen. Här ses septum, vänster kammares laterala vägg samt apex. Vänster kammares diastoliska och systoliska volym samt ejektionsfraktionen (EF) kan beräknas med Simpsons metod genom att rita en linje längs hela endokardiet i diastole samt i systole när kammaren är som minst. Mitralisklaffen bör bedömas med avseende på skleros, stenos, prolaps och SAM. De diastoliska flödeshastigheterna över mitralisklaffen kan registreras med pulsad Doppler och ger information om kammarens diastoliska funktion. Sample volume är placerad vid mitralisklaffarnas spetsar.

Fyllnadstryck kan skattas med hjälp av pulsad Doppler (PW) i mitralisklaffen och i lungvener.

Mitralisinsufficiensen (MI) kan bedömas med färgdoppler och kontinuerlig doppler (CW).

Vänster och höger förmaksstorlek kan bedömas genom att rita förmakets vägg i systole när förmaket är som störst. Vänster förmaks storlek är en viktig parameter vid bedömning av diastoliska funktionen och graden av mitralisinsufficiens.

Utflödestrakten och aortaklaffen öppnar sig om sändaren vinklas anteriort. Blodflödes hastighet i LVOT registreras med pulsad Doppler (PW). Om PW-kurvans area ritas in beräknas VTI (Velocity Time Integral), slaglängden av blodkropparna under systole, ett mått på kontraktilitet.

LVOT area ALVOT= π x r2

Ekvationen för slagvolymen blir:

SV = ALVOT x VTILVOT.

Aortainsufficiens ses med hjälp av färg-Doppler. Gradering av aortainsufficiens och aortastenos görs med hjälp av den kontinuerlig Doppler (CW).

Höger kammare är normalt mindre än vänster kammare. I detta snitt kan höger kammares rörlighet och storlek bedömas. Den systoliska tryckskillnaden mellan höger kammare och höger förmak beräknas genom att registrera trikuspidalisinsufficiensens maximala hastighet med hjälp av CW.     ΔPmax = 4 x VTI

Systoliska högerkammartrycket vilket är lika med Systoliska pulmonalistrycket i frånvaro av pulmonalisstenos beräknas om CVP adderas till ΔPmax

PAsyst = ΔPmax + CVP

ΔP=4VTI2 (VTI är trikuspidalisinsufficiensens maxhastighet)


Apikal tvårumsbild (2Ch)

Denna bild framträder om sändaren roteras ca 60° i förhållande till den apikala fyrrumsbilden (skåran på sändaren (proben) riktad mot patientens vänstra axel). Här visualiseras vänster kammares anteriora och inferiora vägg samt mitralisklaffen och vänster förmak.


Apikal tvårumsbild med aorta (3Ch)

Apikal tvårumsbild med aorta får man fram genom att rotera sändaren ca 120° i förhållande till den apikala fyrrumsbilden (skåran på proben mot patientens höger axel). Snittet skär genom aortaklaffen, mitralisklaffen, septums anteriora delen samt vänstra kammarens inferolaterala vägg. Med färgdoppler och CW kan studeras en eventuell mitralis- och aortainsufficiens. Med PW i LVOT kan beräknas VTILVOT och slagvolym.


Subcostal fyrrumsbild

Denna bild skär genom samma delar som apikala fyrrumsbilden (skåran på proben mot patientens vänstersida). Ansamling av perikardvätska kan lättare bedömas från den subcostala registreringen.

Vena cava inferior ses genom att vrida sändaren något motsols (skåran uppåt). Följande uppskattningar kan göras:

Vid Normalt CVT < 5 mmHg är v. cava inferior diametern < 20 mm och i samband med Valsalva manöver (sniffning) minskar diametern med > 50%.

Vid CVT ca 10 mmHg är v. cava inferior < 20 mm och i samband med inandning/sniffning minskar diametern < 50%.

Vid högt CVT > 15 mmHg är v. cava inferior (IVC) > 20 mm och i samband med inandning/sniffning minskar diametern < 50%.


Hypovolemi

Att upptäcka patienter i circulatorisk chock som är volymsberoende är en viktig fråga inom intensivvården. Ekokardiografi ska alltid integreras i den totala kliniska bilden. Från Frank-Starlings kurva ser man att volymstillförsel kan vara viktig för en patient som befinner sig i den första delen av kurvan (preload-beroende) alternativt farlig för en annan patient som befinner sig på den plana delen (preload-oberoende). Vid misstanke om hypovolemi ska statiska parametrar kompletteras med dynamiska mått för att skilja ”responders” från ”non-responders”.


Statiska parametrar

  1. IVC diameter < 10 mm kan förutsäga en positiv respons på vätsketillförsel.
  2. IVC diameter > 20 mm utan andningsvariation utesluter en responder.
  3. En liten och hyperkinetisk vänster kammare är en användbar prediktor för vätskresponsibilitet.

Dynamiska parametrar

  1. 20% variation i VTI (Velocity Time Integral) under en inandnings-utandnings cirkel diskriminerar responders från non-responders.
  2. Om ökning av VTI (med PW i LVOT) är mer än 15% efter en bolusinfusion av vätska indikerar det att patienten är en responder.
  3. Hos spontanandandes patienter eller intuberade patienter som triggar respiratorn, predikterar en ökning av SV > 12% efter PLR (passive leg raising) en ökning av SV > 15% efter vätsketillförsel.

När blir volym tillförseln skadlig?  Undersökning med PW i lungvener och mitralisklaffen med en skattning av fyllnadstryck kan hjälpa bedömningen.

Non-responders: Ökning av mitral E eller E/A med mer än 10%, minskning av S/D kvot och ökning av VTI < 10% efter bolus infusion av vätska. Dessa mått tyder på liten ändring av slagvolymen efter vätsketillförsel och en tendens till förhöjt fyllnadstryck.



Referensvärden

Kvinnor
Vä kammares diastoliska diameter 4,1-5,1cm
Vä förmaksyta ≤ 21cm2
VTI ≥ 15,5 cm

Män
Vä kammares diastoliska diameter: 4,6-6,0 cm
Vä förmaksyta ≤ 25 cm2
VTI ≥14,3 cm

S/D
40-59 år: 0,8-1,6
≥ 60 år: 0,8-2,0


Referenser

  1. Otto: Textbook of Clinical Echocardiography
  2. Arne Olsson: Ekokardiografi
  3. Daniel de Backer : Hemodynamic monitoring using Echocardiography in Critically Ill