Echokardiographische flussquantifizierung zur schweregradbestimmung von klappeninsuffizienzen

Hintergrund:
Neben konventionellen echokardiographischen Doppler-Methoden, die nur eine semiquantitative Schweregradabschätzung von Klappenregurgitationen erlauben, wird heute mittels neuer Methoden versucht, den Regurgitationsfluss als objektives Maß für die Volumenbelastung des linken Herzens zu quantifizieren. Die unterschiedlichen Konzepte der Methoden führen zu großen Unterschieden hinsichtlich der Genauigkeit und der Durchführbarkeit in der klinischen Routine. Diese Arbeit gibt einen Überblick über die existierenden Methoden und deren Stärken und Schwächen wie auch der zugrunde liegenden hämodynamischen Gesetze.

Echokardiographische Methoden zur Schweregradbestimmung: Semiquantitative Methoden sind die Jetflächen- oder Jetlängen-Methode, die Bestimmung der proximalen Jetbreite sowie die Berechnung der Druckhalbwertszeit. Eine quantitative Flussanalyse erlauben die Kontinuitäts-, die PISA (“Proximal Isovelocity Surface Area”), die ACOM-(“Automated Cardiac Output Measurement”) und die PVI-Methode (“Power-Velocity Integral”). Die Einteilung erfolgt in drei bis vier Schweregrade, wobei diese bei den semiquantitativen Methoden stark überlappen und daher nur eine grobe Schweregradabschätzung erlauben. Die quantitativen Methoden ermöglichen dagegen die Bestimmung des Regurgitationsfraktion und der effektiven Klappenleckgröße anhand unterschiedlicher Doppler-Flussmengen, weisen aber spezifisch Limitationen auf: 1. Die Kontinuitätsmethode ist durch die Messung an zwei verschiedenen Klappen sehr ungenau. 2. Die PISA-Methode ist von der Geometrie des proximalen Flussfeldes abhängig. 3. Die ACOM-Methode ist ebenfalls von der Geometrie des proximalen Flussfeldes abhängig und benötigt idealerweise dreidimensionale Farb-Doppler-Datensätze. 4. Die PVI-Methode benötigt für die direkte Messung des Regurgitationsflusses ein gepulstes Doppler-Signal ausreichend hoher Qualität. Bei der Entscheidung, welche Methode angewendet wird, sollte Folgendes berücksichtigt werden: 1. Bei den semiquantitativen Methoden hängt die Interpretation der Befunde davon ab, wie stark die jeweilige Abschätzung des Flusses von einer exakten Flussmessung abweicht. 2. Bei den quantitativen Methoden ist die Genauigkeit der Flussmessung von dem zugrunde liegenden hämodynamischen Konzept sowie den vereinfachenden Annahmen abhängig.

Schlussfolgerung: Die Echokardiographie bietet heute ein breites Spektrum von semiquantitativen und quantitativen Doppler-Methoden zur Beurteilung von Regurgitationsflüssen. Da die semiquantitativen Methoden wie die Jetlängen-Methode nur eine grobe Schweregradabschätzung erlauben, sollte immer eine Messung von Regurgitationsvolumen/-fraktion oder Klappenleckgröße angestrebt werden, wenn unklar ist, ob die Insuffizien gerin-, mittel- oder hochgradig ist.

Background:
Beyond conventional echocardiographic Doppler methods allowing only semiquantitative estimation of the severity of valvular regurgitation, new approaches are attempting to quantify regurgitant flow as a measure of left ventricular volume overload. Different concepts are leading to significant differences in accuracy and feasibility in clinical routine between the methods. We are reviewing the existing methods with their advantages and limitations as well as the underlying hemodynamic concepts.

Echocardiographic Methods for Estimation of Severity: Semi-quantitative methods are jet area/jet length method, proximal jet width as well as the pressure half-time method. Determination of regurgitant flow is permitted by means of the continuity method, PISA (“Proximal Isovelocity Surface Area”) method, ACOM (“Automated Cardiac Output Measurement”) technique, and the PVI (“Power-Velocity Integral”) method. Grading of severity is usually based on a scale from 1 to 3 or 1 to 4 where semiquantitative methods are limited by a significant overlap of the individual degrees and therefore only provide rough estimates of severity. Compared to this, quantitative methods allow quantitative determination of regurgitant flow, regurgitation volume, regurgitant fraction, and effective regurgitant orifice area based on different Doppler flow measurements, that are again affected by specific limitations: (1) the continuity method is considerably limited because it is measuring the flow through two different valves; (2) the PISA method is dependent on the geometry of the proximal flow convergence zone and requires highly skilled observers; (3) the ACOM method is also dependent on the geometry of the proximal flow convergence zone und ideally requires three-dimensional color Doppler datasets; (4) the PVI method provides direct measurement of regurgitant flow from a pulsed Doppler signal of sufficient high quality, however, this method is not widely available, yet. For the decision which method to apply the following should be taken into account: (1) interpretation of semiquantitative findings depends on the extent by which the methods' extimation of flow deviates from a measurement of flow; (2) accuracy of the quantitative methods depends on the underlying hemodynamic concept and the simplifying assumptions.

Conclusion: Current echocardiography provides a broad spectrum of semiquantitative and quantitative Doppler methods for the estimation of regurgitant flow. Since semiquantitative methods only allow rough estimates of severity, quantitative measurement of regurgitant volume/fraction or effective regurgitat orifice area should be attempted in any case with uncertainty whether regurgitation is mild, moderate, or severe.