Stig Urheim
Stig Urheim, Svend Aakhus, Seksjon for hjerteultralyd, Kardiologisk avdeling, Oslo Universitetssykehus, Rikshospitalet
Ultralyd av hjertet benyttes ved utredning av en rekke kardiale tilstander. Undersøkelsen kan avdekke strukturelle sykdommer, klaffepatologi, ischemisk hjertesykdom og ulike kardiomyopatier. Det er også et økende behov for undersøkelsen ved perkutane intervensjoner. Nyere metoder som vevsdoppler og tredimensjonal ultralyd vil være viktige supplement til den ordinære undersøkelsen.
Ultralyd av hjertet, eller ekkokardiografi, har i dag en helt sentral plass i utredningen av pasienter med mistanke om hjertesykdom. Undersøkelsen er non-invasiv, ufarlig og kan utføres med utstyr som lett kan bringes til pasienten. I tillegg er undersøkelsen rimelig i forhold til andre metoder som benyttes ved hjertediagnostikk. Fra man på 50-tallet gjorde de første ultralydavbildninger av hjertet1, har det vært en rivende teknologisk utvikling. I tillegg til at bildekvaliteten er betydelig bedret, har utviklingen av små apparater gjort det mulig å raskt undersøke pasienten i akuttmottaket eller prehospitalt. De fleste maskinleverandører har i dag utstyr som gjør det mulig med mer avansert diagnostikk med vevsdoppler og tredimensjonal framstilling av hjertet. I tillegg til transthorakal tilgang, kan pasienten undersøkes med skop i spiserøret (transøsofageal ekko), som gir bedre tilgang ved utredning av morfologisk sykdom. Vi vil i det følgende gjennomgå indikasjoner og ekkokardiografiens rolle ved ulike hjertetilstander.
De første registreringene ble utført med såkalt A-mode hvor man kun registrerte reflekterte signaler fra ekkorike strukturer i hjertet, så som perikard eller kalkholdig mitralstenose. Derefter har man kunnet framstille klaffenes og myokards bevegelse gjennom hjertesyklus (M-mode) og hele hjertet todimensjonalt i sann tid. Dopplermålinger gjør det mulig å måle blodstrømshastigheter. En viktig milepæl var anvendelsen av forenklet Bernouilles ligning for å beregne trykkgradienten over en stenose eller insuffisiens (∆P=4 x V2) hvor V er maksimal hastighet over klaffen 2, 3. Dette revolusjonerte diagnostikken av blant annet aorta- og mitralklaffesykdom. I den senere tid har bruk av «second harmonic» i betydelig grad bedret oppløseligheten i 2D bildet ved at proben fanger opp frekvenser som er det dobbelte av transmitterte signaler. Vevsdoppler og senere speckle 2D har gjort det mulig å måle deformasjonshastigheter i myokard 4, 5. Endelig har tredimensjonal ekko blitt realisert med ny avansert teknologi i ultralydprobene, kraftigere komputere og tilpassede analyseprogrammer.
Figur 1: Parasternalt transthoracalt bilde som viser venstre ventrikkel (VV), venstre atrium (VA), deler av høyre ventrikkel (HV) og aorta (AO). Myokard er fortykket og biopsi verifiserte kardial amyloidose.
Ved mistanke om strukturell hjertesykdom eller nedsatt hjertefunksjon er der indikasjon for ekkokardiografisk utredning. Mange pasienter henvises til ekko for utredning av uforklarlig dyspnoe, og likeledes ved auskultasjon av mistenkelig bilyd. Etter gjennomgått hjerteinfarkt bør pasienten undersøkes med ekko, dels av prognostiske grunner, og dels som støtte for valg av den videre medikamentelle behandling. Ved klinisk mistanke om endokarditt er også transthorakal ekko det bildediagnostiske førstevalg. Ekkokardiografi kan også ha en avgjørende rolle i utredning av den akutt syke pasient, eksempelvis ved sirkulatorisk sjokk. Man vil raskt kunne få inntrykk av om tilstanden skyldes kardiale årsaker som nedsatt pumpeevne, perikardvæske med tamponade, venstre ventrikkel utløpshinder eller ekstrakardiale årsaker som akutt lungeembolisme eller sepsis eksempelvis. Ekkokardiografi har i tillegg en stadig økende anvendelse som guide ved perkutane intervensjoner. Ved OuS, Rikshospitalet anvendes rutinemessig transøsofagusekko ved perkutane lukninger av atrieseptumdefekter eller åpentstående foramen ovale, i forbindelse med perkutan innsetting av kunstig aortaklaff (TAVI) og ved behandling av mitralklaffelekkasje med perkutane clips (MitraClip). Transøsofagusekko har også dokumentert nytte perioperativt i forbindelse med blant annet klaffereparasjoner for å bedømme resultatet og behov for revisjon av reparasjonen. I tillegg vil man ha mulighet for å overvåke hjertefunksjonen under operasjonen.
Figur 2: Transøsofageal tredimensjonal ekko som viser en mekanisk mitralventil med de to lokkene i åpen posisjon. Suterene etter annuloplastikken sees tydelig. Ventilen sees fra venstre atrium (surgeons view).
Transthorakalt: Standard projeksjoner parasternalt (Figur 1) og fra apex gir en god oversikt over hjertets kamre og klaffer. Man må vurdere om der foreligger morfologiske anomalier som ved kongenitt hjertesykdom (transposisjon, Fallot, singel ventrikkel). Venstre hjertekammers dimensjoner i endesystole og endediastole måles, samt minutt-volum og ejeksjonsfraksjon (endediastolisk volum – endesystolisk volum/ endediastolisk volum) uttrykt i prosent. Eventuell klaffepatologi rapporteres og kvantiteres. Blodstrømhastigheter beregnes med Doppler metoden. Videre må anføres om der foreligger tegn til venstre ventrikkel hypertrofi og/eller regionale kontraksjonsforstyrrelser. Diastolisk funksjon skal også vurderes, med måling av fylningsparametre (diastolisk blodstrømsprofil) og diastoliske hastigheter i muskelveggen (vevsdoppler). Bedømming av høyre hjertekammer funksjon kan være mer utfordrende, dels på grunn av dets spesielle geometri. Det er viktig å vurdere om der er tegn til dilatasjon av ventrikkelen og anføre hvorvidt det er tegn til nedsatt funksjon.
Transøsofagus ekko: Dette er en supplerende undersøkelse til den transthorakale, og er først og fremst en undersøkelse for å beskrive de morfologiske forhold nærmere. Fra spiserøret får man vanligvis gode akustiske forhold som gjør diagnostikken lettere. Vanligst dreier det seg om klaffepatologi (aorta- og mitralklaff). Transøsofagusekko er også sentral ved sterk mistanke om endokarditt, og kan ofte gi mer informasjon om utbredelse (abscesser, fisteldannelse, pseud-aneurysmer osv.) enn den utvendige undersøkelse. Diagnostikk av septumdefekter og andre kongenitte hjertefeil er også en viktig indikasjon. Transøsofageal ekko egner seg også godt til vurdering av trombedannelse i venstre forkammers aurikkel, og videre ved vurdering av intrakardiale tumores, for eksempel myxom.
Figur 3: Vevsdoppler opptak fra apex som viser alle hjertets kamre. Myokard hastigheter er fargekodet, hvor hastigheter mot proben (apex) er kodet rødt, og hastigheter fra proben kodet blått. Hastighetskurven angir systoliske og diastoliske hastigheter basalt i septum.
De vanligste klaffefeilene omfatter aorta- eller mitralklaffen som hos de fleste greit lar seg framstille transthorakalt. Åpnings- og lukkebevegelse av klaffene beskrives og forekomst av kalk eller annen patologi anføres. Fargedoppler gir informasjon om turbulent flow som ved stenose eller lekkasjestrømmer. Aortastenosen ansees som alvorlig ved middelgradient > 40 mmHg eller indeksert areal, dvs areal/kroppsoverflate < 0,6 cm2. Aortainsuffisiens er vanskeligere å kvantitere, slik at vurderingen må baseres på flere ekkokardiografiske parametre. Blant annet vil dimensjon og funksjon av venstre hjertekammer være et uttrykk for belastningen av lekkasjen. Mitralklaffesykdom er også hyppig forekommende, hvor lekkasjer er vanligst i den vestlige del av verden. Ekkokardiografi er velegnet til utredning av disse pasientene, hvor kvantitering av insuffisiensen best lar seg bedømme transthoracalt, mens transøsofagusekko egner seg best i å kartlegge mekanismene for lekkasjen. Mange pasienter kontrolleres regelmessig for sine klaffefeil, og tidspunkt for kirurgi må støtte seg på gjeldende nasjonale og internasjonale konsensusdokumenter (Guidelines)6. Sykdom på de høyresidige hjerteklaffene er sjeldnere og tåles oftest bedre, men kvantiteres etter de samme prinsipper som benyttes ved de venstresidige.
Generelt er dette tilstander som affiserer hjertemuskelen hvor ekkokardiografi har en helt sentral plass i utredningen. Med siste generasjon ekkomaskiner vil man hos de fleste kunne få en god oversikt over myokards funksjon og morfologi med veggtykkelse og strukturelle endringer som kryptedannelser og non-kompakt vev. Vi kan skille hypertrofisk kardiomyopati med typisk regional fortykkelse av hjertemuskelen fra den dilaterte kardiomyopati hvor muskelveggen er tynn med forstørret hjertekammer og nedsatte kontraksjoner. Beregning av EF har vært sentral, og vanligvis anvendes Biplan Simpson basert på endediastoliske og endesystoliske arealmål i to plan. EF < 50% regnes som patologisk. Det er viktig å ta høyde for usikkerhet knyttet til denne målingen, og i flere reproduserbarhetsstudier finner man usikkerhet rundt 5-10% (absolutte tall). En sjeldnere gruppe kardiomyopatier er de såkalte restriktive, som blant annet omfatter avleiringssykdommer i myokard. Et typisk funn ved disse er tegn på diastolisk dysfunksjon med restriktivt fylningsmønster.
Sykdommer i perikard kan ledsages av perikardvæske som lett kan identifiseres som en væskebrem rundt hjertet. Ved tamponade kan man se store respirasjonsvariasjoner over de atrioventrikulære klaffene og varierende septumbevegelse. Perikard kan bli fortykket med økt ekkogenisitet, og kan føre til konstriktiv perikarditt hvor endringer i hemodynamikk kan minne om funnene ved tamponade, men hvor klinikken klart skiller disse to.
Som nevnt bør pasienter med gjennomgått hjerteinfarkt undersøkes ekkokardiografisk, dels prognostisk, og dels som guide til videre medikamentell behandling. I tillegg til utbredelse av myokardskade og beregning av EF, vil man kunne diagnostisere aneurismer, venstre ventrikkel tromber og ischemisk mitralinsuffisiens. Hos infarktpasienter med misforhold mellom tilsynelatende god hjertefunksjon og vedvarende hypoperfusjon, må ventrikkelseptum ruptur overveies, spesielt ved funn av typisk systolisk ejeksjonslyd. Ved kronisk ischemi, eller mistanke om koronarsykdom, kan nytten av ekko være begrenset. Farmakologisk eller ergometrisk testing kan øke sensitiviteten for koronarsykdom betydelig (se stress ekko).
Både intra- og ekstrakardiale shunter kan føre til ulik grad av hjerteaffeksjon. Ekkokardiografi har også en sentral rolle i utredningen av disse. Anvendelse av fargedoppler gir informasjon om patologiske blodstrømoverganger og i noen tilfeller lar det seg gjøre å beregne trykkdifferensen dersom man treffer retningen på blodstrømmen noenlunde parallellt med Dopplersignalet. Indirekte kan man måle endringer i kammerdimensjoner og ventrikkelfunksjon avhengig av hvilken type shunt som foreligger.
Farmakologisk stress test med Dobutamin kan utføres ved mistanke om ischemisk hjertesykdom. Sensitivitet og spesifisitet for signifikante koronarstenoser er god (80-85%)7, men er avhenging av erfaring hos den enkelte undersøker. Ved funn av grensesignifikante stenoser ved koronar angiografi, kan stress test anvendes for å vurdere om stenosen er klinisk betydningsfull. Vi anvender også stress test hos pasienter med mistanke om alvorlig aortastenose og samtidig redusert venstre ventrikkel funksjon (low output). Testen kan gi svar på om stenosen er «fiksert» eller «dynamisk».
Dersom man ønsker en mer «fysiologisk» arbeidstest kan denne utføres med pasienten liggende på en ergometersykkel. De vanligste indikasjoner er utredning av pasienter med hypertrofisk kardiomyopati, mitralstenose og koarktasjon/rekoarktasjon, der man ønsker å kartlegge trykkgradienter under belastning.
Den enkleste formen er bruk av agitert saltvannskontrast som anvendes ved blant annet diagnostikk av åpenstående foramen ovale. Bruken av spesiallagede kontrastmidler for ultralyd er begrenset, men anvendes for å definere endokard bedre, for å vurdere venstre ventrikkels kontraksjoner, spesielt i forbindelse med stress-ekkokardiografi, og ved mistanke om tromber. Intracoronar kontrast for å bedømme perfusjon har vist seg nyttig, men krever god erfaring og stort volum.
Bruk av vevsdoppler gjør det mulig å måle hastigheter og deformasjoner i myokard, og dermed få et mer objektivt mål på myokardfunksjonen. Vevsdoppler ble tidlig anvendt for påvisning av regional dysfunksjon ved koronarsykdom. Hvorvidt metoden har en tilleggsnytte utover konvensjonelle metoder, gjenstår fortsatt å se. En rekke studier er gjort hvor man anvender vevsdoppler for å avdekke ulike subkliniske tilstander. Man finner bedre sensitivitet med vevsdoppler, enn ved EF eksempelvis, men på individnivå blir metoden mer usikker. Dessuten trenger man et større normalmateriale med standardavvik for å kunne anvende metoden i klinikken. En annen utfordring er funn av betydelige måleavvik blant ulike maskinleverandører. Det arbeides nå med å standardisere målingene bedre hos maskinleverandørene. Størst nytte av vevsdoppler synes foreløpig å foreligge ved diastolisk dysfunksjon. Kombinasjonen av fylningsparametre og vevshastigheter kan avdekke såkalt pseudonormalisering, slik at den diagnostiske treffsikkerheten blir bedre. Det gjøres et betydelig forskningsarbeid innen feltet, og det er sannsynlig at metoden vil få en større plass i den kliniske hverdag i framtiden.
Figur 4: Tredimensjonal ekko fra apex viser multiple simultane kortaksesnitt av et normalt hjerte (venstre ventrikkel). Øverst til venstre er apex og nederst til høyre er basale del av ventrikkelen (nær mitralklaffen).
Tredimensjonal ultralyd er i dag et viktig supplement til dagens standard ekkokardiografi 8. De siste årene har det vært en rivende teknologisk utvikling med muligheter for å gjøre opptak i sann tid. Det er også muligheter i dag for å gjøre 3D registreringer med bruk av transøsofagusekko. Dette gir muligheter for enda bedre anatomisk framstilling av strukturer, noe som er spesielt nyttig ved diagnostikk av mitralklaffesykdom. Best dokumentasjon foreligger når det gjelder beregning av venstre hjertekammers volum og ejeksjonsfraksjon (EF), samt diagnostikk av mitralklaffesykdom. Metoden har også teoretiske fortrinn som veiledning ved kateterbaserte intervensjoner samt ved diagnostikk av kardiomyopatier og komplekse medfødte hjertefeil. Større kliniske studier er nødvendig for å vise tilleggsnytten av tredimensjonal ekkokardiografi.
Det stilles krav til noe kunnskaper i ekkokardiografi for å oppnå spesialiteten indremedisin. I det nye obligatoriske kurset i kardiologi for indremedisinere, er ekkokardiografi tatt inn som en viktig del av kurset. Her vektlegges vurdering av venstre ventrikkels funksjon, perikardvæske og vanlige klaffefeil. Det er i tillegg etablert årlige grunnkurs i ekkokardiografi i hver helseregion. For grenspesialiteten hjertesykdommer stilles det krav til gjennomførte prosedyrer: > 300 transthorakale ekkokardiografier og > 20 transøsofageale. I tillegg er det krav om gjennomført videregående kurs i ekkokardiografi.
Ekkokardiografi har i dag en helt sentral plass i utredningen av pasienter med mistanke om hjertesykdom. Behovet for ekkokardiografiske undersøkelser har derfor vært i betydelig økning over de siste 10 år, og er et nødvendig tilbud ved alle sykehus som behandler hjertepasienter. Undersøkelsen er non-invasiv, ufarlig og kan utføres med utstyr som lett kan bringes til pasienten. I tillegg er undersøkelsen rimelig i forhold til andre metoder som benyttes ved hjertediagnostikk. Nyere metoder som vevsdoppler og tredimensjonal ekkokardiografi er nyttige supplement til konvensjonell ultralyd, men større kliniske studier trengs for å dokumentere deres plass i utredningen av hjertesykdom
