Aus der Klinik für Innere Medizin – Kardiologie
des Deutschen Herzzentrums Berlin

DISSERTATION

Volumetrische Bestimmung und Vergleich der rechten und linken Ventrikel bei Sinusrhythmus und bei Vorhofflimmern mittels transösophagealer Echokardiographie und Magnetresonanztomographie

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Charité
Universitätsmedizin Berlin

von
Julius Aslak Flöter
aus Kolari, Finnland

Dekane:
Prof. Dr. Joachim W. Dudenhausen
Prof. Dr. med. Martin Paul

Gutachter:
1. Prof. Dr. med. E. Fleck
2. Prof. Dr. md. U. Sechtem
3. Prof. Dr. med. S. M. Baer

Datum der Promotion: 19.10.2004

Inhaltsverzeichnis

• I.  Einleitung
  • 1. Geschichte der transösophagealen Echokardiographie (TEE)
  • 2.  Geschichte der dreidimensionalen Echokardiographie
  • 3.  Geschichte der kardialen Magnetresonanztomographie (MRT)
  • 4.  Aufgabenstellung und Zielsetzung
• II.  Methode
  • 1. Patientenkollektiv
  • 2. Vorgehensweise bei der transösophagealen Echokardiographie (TEE)
    • a.  Bildakquisition in der TEE
    • b.  Bildverarbeitung in der Echokardiographie
  • 3. Vorgehensweise in der Magnetresonanztomographie
    • a.  Warum schnelle Gradienten-Echo Sequenzen?
    • b.  Akquisition und Bildauswertung in der MRT
  • 4. Auswertung beider Ergebnisse
  • 5.  Schematische Darstellung der Methoden
• III.  Ergebnisse
  • 1. Tabellarische Zusammenfassung der Ergebnisse
    • a. Ergebnisse der TEE bei Sinusrhythmus
    • b.  Ergebnisse der TEE bei Vorhofflimmern
    • c.  Ergebnisse der MRT bei Sinusrhythmus
    • d.  Ergebnisse der MRT bei Vorhofflimmern
    • e.  Differenzen der TEE und MRT Ergebnisse bei Sinusrhthmus
    • f.  Differenzen der TEE und MRT Ergebnisse bei Vorhofflimmern
    • g.  Prozentuale Abweichung der Differenzen (TEE und MRT) von den errechneten Mittelwerten (TEE und MRT) bei Sinusrhythmus
    • h.  Prozentuale Abweichung der Differenzen (TEE und MRT) von den errechneten Mittelwerten (TEE und MRT) bei Vorhofflimmern
  • 2. Besteht ein signifikanter Unterschied zwischen rechten und linken Ventrikeln?
  • 3.  Besteht ein signifikanter Unterschied zwischen großen und kleinen Ventrikeln?
  • 4. Besteht ein signifikanter Unterschied zwischen Ventrikeln mit Sinusrhythmus
  • 5.  Gruppenaufteilung der Auswertungen
  • 6.  Diastole:
    • a. Innenvolumina
    • b.  Freie Wände
    • c.  Septen
  • 7.  Systole:
    • a. Innenvolumina
    • b.  Freie Wände
    • c.  Septen
  • 8.  Ejektionsfraktionen
  • 9.  Schlagvolumina
  • 10. Auswertungsbeispiel
• IV.  Diskussion
  • 1. Zusammenfassung der Ergebnisse
  • 2. Vor- und Nachteile der Echokardiographie
  • 3. Vor- und Nachteile der Magnetresonanztomographie (MRT)
  • 4. Datensätze mit geringen Fallzahlen
  • 5. Unterschiede zwischen linken und rechten Ventrikeln
  • 6.  Unterschiede zwischen kleinen und großen Ventrikeln
  • 7. Warum Berechnung von Mittelwerten?
  • 8. Vergleich der Volumina: Was ist der Goldstandard?
  • 9. Unterschiede zwischen Ventrikeln mit Vorhofflimmern und Sinusrhythmus
    • a. Massenvolumina in der Systole/Diastole
    • b.  Massenvolumina in der Systole/Diastole bei Sinusrhythmus
    • c. Massenvolumina in der Systole/Diastole bei Vorhofflimmern
  • 10. Innenvolumina in der Systole/Diastole
    • a. Innenvolumina in der Systole/Diastole bei Sinusrhythmus
    • b.  Innenvolumina in der Systole/Diastole bei Vorhofflimmern
  • 11. Ejektionsfraktionen und Schlagvolumina
    • a.  Ejektionsfraktionen und Schlagvolumina bei Sinusrhythmus
    • b. Ejektionsfraktionen und Schlagvolumina bei Vorhofflimmern
• V.  Zusammenfassung
• VI.  Technische und pathologische Grundlagen
  • 1. MRT
    • a. Die Resonanz
    • b.  Artefakte
  • 2.  Echokardiographie
    • a. Ultraschall
      • a.1.  M-Mode und eindimensionale Echokardiographie
      • a.2. Zweidimensionale Echokardiographie
    • b.  Artefakte
  • 3. Pathologische Grundlagen und deren Einfluß auf die Ventrikel
    • a. Ventrikelseptumdefekt (VSD)
    • b. Vorhofseptumdefekt
    • c. Carcinoid Syndrom
• VII. Literaturquellen
• Lebenslauf
• Erklärung:

Tabellen

• Tab. 1: Hauptdiagnosen: ASD (Vorhofseptumdefekt), DKMP (Dilatative Kardiomyo­pathie), 1,2,3-GE (koronare Gefäßerkrankung), LSB (Linksschenkelblock), MI (Mitralinsuffizienz), MKP (Mitralklappenprolaps), MS (Mitralstenose), PTCA (Percutane Transluminale Coronare Angioplasie), PTV (Percutane Transluminale Valvuloplastie), SSS (Sick-Sinus-Syndrom), VHF (Vorhofflimmern), VSD (Ventrikelseptumdefekt)
• Tab. 2: Ergebnisse der TEE bei Sinusrhythmus
• Tab. 3: Ergebnisse der TEE bei Vorhofflimmern
• Tab. 4: Ergebnisse der TEE bei Vorhofflimmern
• Tab. 5: Ergebnisse der MRT bei Vorhofflimmern
• Tab. 6: Differenzen der TEE und MRT Ergebnisse bei Sinusrhthmus
• Tab. 7: Differenzen der TEE und MRT Ergebnisse bei Vorhofflimmern
• Tab. 8: Prozentuale Abweichung der Differenzen von den errechneten Mittelwerten bei Sinusrhythmus
• Tab. 9: Prozentuale Abweichung der Differenzen von den errechneten Mittelwerten bei Vorhofflimmern
• Tab. 10: Vergleich rechte und linke Ventrikel
• Tab. 11: Vergleich große und kleine Ventrikel
• Tab. 12: Vergleich der Ventrikel mit Sinusrhythmus und VHF
• Tab. 13: Zusammenfassung der statistischen Werte der Septen und freien Wände
• Tab. 14: Zusammenfassung der statistischen Werte der Septen und freien Wände
• Tab. 15: Zusammenfassung der statistischen Werte der Innenvolumina
• Tab. 16: Zusammenfassung der statistischen Werte von EF und SV

Bilder

• Abb. 1.: Schnittebenen der TEE [12]
• Abb. 2: Prinzip der Rotationssonde und der Bilderstellung [18]
• Abb. 3: Umwandlung eines polaren in ein kartesisches Koordinatensystem [34]
• Abb. 4: Schnittebenen der Kurzachse [37]
• Abb. 5: Diastolische Innenvolumina bei Sinusrhythmus n=26.
• Abb. 6: Diastolische Innenvolumina bei Vorhofflimmern n=18.
• Abb. 7: Diastolische freie Wände bei Sinusrhythmus n=26
• Abb. 8: Diastolische freie Wände bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 9: Diastolische Septen bei Sinusrhythmus, n=26
• Abb. 10: Diastolische Septen bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 11:Systolische Innenvolumina bei Sinusrhythmus n=26
• Abb. 12: Systolische Innenvolumina bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 13: Systolische freie Wände bei Sinusrhythmus n=26
• Abb. 14: Systolische freie Wände bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 15: Systolische Septenvolumina bei Sinusrhythmus n=26
• Abb. 16: Systolische Septenvolumina bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 17: Ejektionsfraktionen bei Sinusrhythmus n=26
• Abb. 18: Ejektionsfraktionen bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 19: Schlagvolumina bei Sinusrhythmus n=26
• Abb. 20: Schlagvolumina bei Vorhofflimmern n=18
• Abb. 21: Messung des linken Ventrikelinnenvolumens während der Diastole in der TEE. Nachdem die Längsachse definiert worden ist, erfolgt die manuelle Messung. Hier sind nur fünf Querschnitte repräsentativ dargestellt, da im 6. Querschnitt das Myokard ohne messbares Innenvolumen abgebildet wird. Das letzte Bild zeigt dem Untersucher die Querschnitte in Projektion auf die Kurzachse, so dass hier eine zusätzliche Kontrolle besteht.
• Abb. 22: Messung des rechten Ventrikelinnenvolumens während der Diastole in der TEE (hier sind ebenfalls nur fünf Querschnitte repräsentativ dargestellt, da im 6. das Myokard ohne messbares Innenvolumen abgebildet wird).
• Abb. 23: Messung des linken und rechten Ventrikelinnenvolumens während der Diastole in der MRT.
• Abb. 24: Messung des linken Ventrikelinnenvolumens während der Systole in der TEE. Hier sind nur vier Querschnitte abgebildet, da die übrigen keine zusätzlichen relevanten Information mehr über das Innenvolumen geben.
• Abb. 25: Messung des rechten Ventrikelinnenvolumens während der Systole in der TEE.
• Abb. 26: Messung des rechten und des linken Ventrikelinnenvolumens während der Systole in der MRT.
• Abb. 27: Diagramme 1 und 2: Abnahme des Standardfehlers des Mittelwerts bei Zunahme der errechneten Mittelwerte. Je vier diastolische Innenvolumina eines Patienten mit Sinusrhythmus und eines anderen mit VHF in der TEE.
• Abb. 28: Diagramme 3 und 4: Abnahme des Standardfehlers des Mittelwerts bei Zunahme der errechneten Mittelwerte, jeweils in der MRT. Die Diagramme 1 und 3, sowie Diagramme 2 und 4 stellen jeweils einen Patienten dar.
• Abb. 29: Schematische Darstellung der Entstehung eines Doppelbild-Artefaktes in der zweidimensionalen Echokardiographie. (LV = Linker Ventrikel) [70]