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3D-Echokardiographie und 3D-Farbdoppler

Durch methodische Vorarbeiten standen bereits einzelne technische Verfahren für die 3D-Verarbeitung der tomographischen, bildgebenden, medizinischen Befunde zur Verfügung. Der dreidimensionale Farbdoppler ist ein neues diagnostisches Verfahren, das von unserer Arbeitsgruppe in Heidelberg entwickelt wurde. Diese Technik erlaubt die Farbdopplerflussinformation nicht nur in drei Dimensionen darzustellen (Abb. 3), sondern auch die quantitative Berechnung.

Abbildung 3A: Multiplane transösophageale Echokardiographie (TEE).
Abbildung 3B: D-Farbdoppler-Rekonstruktion.

Die Prinzipien der Bildgebung der Farbdoppler-Echokardiographie sind das Backscatter- und das Doppler-Verfahren. Beim ersten wird die Intensität des reflektierten Signals über die Schallrichtung und die Laufzeit in Bilddaten umgewandelt. Dadurch werden morphologische Veränderungen und Bewegungen von intrakardialen Strukturen abgebildet. Beim Farbdopplerverfahren wird die Dopplerverschiebung des eingestrahlten Signals ausgenutzt, um die intrakardialen Flüsse abzubilden. Die Ultraschallaufnahme erfolgt durch eine EKG- und Atem-getriggerte multiplanare TEE Untersuchung. Die Farbdopplersignale enthalten Informationen über die Flussgeschwindigkeit und die Flussturbulenz. Beide Parameter werden verarbeitet um eine automatische Trennung (Segmentierung) der Insuffizienzjets von den Verdrängungsflüssen zu erzielen (Abb. 4).

Abbildung 4. Automatische Segmentierung der Insuffizienzjets.

Der 3D-Farbdoppler ist erstmals in der Lage, die intrakardialen Blutflüsse isoliert von den Wänden der Herzkammern in der originalen Farbcodierung darzustellen. Die klinische Anwendung der 3D-Rekonstruktion der Dopplerinformation erlaubt die räumliche Ausdehnung intracavitärer Regurgitationsflüsse “in vivo“ zu visualisieren und quantifizieren (Abb. 5). Mit diesem Verfahren können die Volumina der Regurgitationsjets zu beliebigen Zeitpunkten während des Herzzyklus bestimmt werden.

Abbildung 5