Stress-Echokardiographie

Bei der Stress-Echokardiographie (Stressechokardiographie; Synonym: Belastungs-Echokardiographie) handelt es sich um ein diagnostisches Verfahren der Kardiologie (Lehre vom Herzen), welches unter anderem zur Beurteilung einer koronaren Herzkrankheit (Arteriosklerose der Herzkranzgefäße/herzversorgenden Gefäße) eingesetzt werden kann. Als Stress-Echokardiographie bezeichnet man eine Ultraschalluntersuchung des Herzens, mit der präzise der Einfluss von körperlicher Belastung auf das Herz und indirekt die Blutversorgung des Herzens ermittelt werden kann.

Beurteilbare Strukturen 

• Myokardiale/Herzmuskel Wandsegmente: Beurteilung der Kontraktilität und Bewegung unter Ruhe- und Belastungsbedingungen. Wandbewegungsstörungen können auf eine Minderdurchblutung oder Ischämie hindeuten.
• Ventrikuläre Funktion: Bewertung der systolischen (Auswurffunktion) und diastolischen Funktion (Füllungsverhalten) des linken und rechten Ventrikels.
• Herzklappenfunktion: Inspektion der Klappenbeweglichkeit, Identifizierung von Klappeninsuffizienzen oder -stenosen (Klappenundichtigkeit oder Verengung) und Beurteilung der Klappenmorphologie.
• Hämodynamische Veränderungen: Messung der Blutflussgeschwindigkeiten und Druckgradienten über den Herzklappen zur Beurteilung der Herzleistung unter Belastung.
• Ischämiegebiete: Lokalisation und Beurteilung der Ausdehnung von Myokardarealen (Herzmuskelarealen) mit verminderter Durchblutung.
• Vitalität des Myokards (Herzmuskel): Erkennung von vitalem, aber funktionsgestörtem Myokard ("hibernating myocardium") und Unterscheidung von irreversibel geschädigtem Gewebe.
• Regionale Wandbewegungsstörungen: Identifikation und Lokalisation von Wandbewegungsanomalien, die auf eine koronare Herzerkrankung oder andere myokardiale Schädigungen hindeuten.
• Dynamische Obstruktionen: Nachweis von Belastungs-induzierten Obstruktionen im Ausflusstrakt des linken Ventrikels (Herzkammer), beispielsweise bei hypertropher Kardiomyopathie (Herzmuskelerkrankung).
• Perikardiale Veränderungen (Veränderungen des Herzbeutels): Beurteilung des Perikards auf das Vorhandensein von Perikardergüssen oder Zeichen einer Perikarditis.
• Intrakardiale Massen (Massen innerhalb des Herzens): Erkennung und Charakterisierung von intrakardialen Massen wie Thromben oder Tumoren.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Lokalisation und Beurteilung der Relevanz der Ischämie (Minderdurchblutung des Herzens) − Mithilfe der Stress-Echokardiographie ist neben der Lokalisation des Ischämiegebietes auch die Einstufung der Relevanz einer Stenose (Gefäßverengung) der Koronarien (Herzkranzgefäße) bei vorliegender koronarer Herzkrankheit möglich. 
• Angina pectoris ("Brustenge"; plötzlich auftretender Schmerz in der Herzgegend) bei Belastung ohne EKG-Veränderung − Treten bei Durchführung eines Belastungs-EKGs Brustenge-Gefühle oder andere Angina pectoris-ähnliche Symptome auf, ohne eine Veränderung im EKG zu verursachen, so ist die Anwendung der Stress-Echokardiographie angezeigt.
• Verlaufskontrolle nach PTCA (perkutaner transluminarer coronarer Angioplastie) und Bypass-Operation − Sowohl die PTCA als auch die Bypass-Operation, bei der eine körpereigene Arterie oder Vene die Funktion des stenosierten (verengten) Herzkranzgefäßes übernehmen soll, dienen der besseren Blutversorgung des Myokards (Herzmuskels). Mithilfe der Stress-Echokardiographie kann nach Durchführung der Verfahren kontrolliert werden, inwieweit die Myokardfunktion in den jeweiligen Gebieten der Blutversorgung erhalten ist.
• Unklare ST-Streckenveränderung im EKG − Insbesondere bei jungen Frauen oder unter Medikamenteneinnahme (Digitalis − Fingerhutpräparate) ist die Relevanz der Veränderung des EKGs schwierig zu beurteilen, sodass die Stress-Echokardiographie als diagnostisches Mittel zur genaueren Betrachtung eingesetzt werden sollte.
• Linksschenkelblock (LSB) − Bei Auftreten eines Linksschenkelblocks (fehlerhafte Reizweiterleitung im Herzen) stellt die Stress-Echokardiographie eine sinnvolle zusätzliche diagnostische Methode dar.  
• Schrittmacher-Kontrolle − Im Rahmen einer erweiterten Herzschrittmacherkontrolle kann das Verfahren eingesetzt werden.
• Nachweis einer Innenschichtischämie bei Belastung − Bei vorliegender koronarer Herzkrankheit lässt sich mit Hilfe des Verfahrens eine Innenschichtischämie des Myokards nachweisen.
• ST-Streckenveränderungen bei Diabetes mellitus − Der Diabetes stellt einen wichtigen Risikofaktor für die Entstehung einer koronaren Herzkrankheit und eines Myokardinfarktes (Herzinfarkt) dar. Durch die Nervenschädigung bei einem Diabetes mellitus kann auch die Wahrnehmung von Warnsymptomen des Herzens beeinträchtigt werden, sodass regelmäßige Kontrollen mittels EKG und Belastungs-Echokardiographie sinnvoll und notwendig sind.
• Vitalitätsnachweis des Herzmuskels − In experimentellen Studien konnte gezeigt werden, dass nach einem Myokardinfarkt nichtkontrahierendes (unbewegliches), aber noch vitales Myokard neben der irreversiblen Nekrose (nicht vitales Gewebe) existiert. Das nichtkontrahierende Gewebe kann mittels Stress-Echokardiographie nachgewiesen und therapeutisch durch Reperfusionsmaßnahmen (Maßnahmen der Wiederherstellung des Blutflusses) wie die PTCA wieder zur Kontraktion gebracht werden (“hibernating myocardium” = Myokard im Winterschlaf).

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

• Akutphase der instabilen Angina pectoris − Bei neu aufgetretener Angina pectoris oder Zunahme der Symptome darf der Patient zunächst nicht mittels Stress-Echokardiographie untersucht werden. Es ist unabdingbar, dass zuvor die Stabilisierung des Patienten erreicht wird und erst anschließend die Durchführung eines Ischämietestes (Belastungs-EKG, Myokardszintigraphie oder Stress-Echokardiographie) erfolgt.
• Mindestens mittelschwere Aortenstenose − In Abhängigkeit von der Öffnungsfläche der Aortenklappe (Verschlussklappe der Verbindung der linken Herzkammer und der Hauptschlagader) stellt die Untersuchung aufgrund des erhöhten Komplikationsrisikos eine Kontraindikation dar.
• Hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie − Bei dieser Herzkrankheit liegt unter anderem eine vergrößerte linke Herzkammer vor. Das Vorhandensein dieser Kardiomyopathie stellt eine absolute Kontraindikation dar.
• Schwerer unkontrollierter Hypertonus − Aufgrund des hohen Komplikationsrisikos muss vor der Durchführung des Verfahrens eine effektive langfristige Blutdrucksenkung erfolgen.
• Kontraindikationen der Pharmaka − Je nach Form des Stress-Echokardiographieverfahrens wird zum Erreichen des Belastungszustandes ein Medikament verabreicht. Die Kontraindikationen sind demnach auch vom jeweiligen Medikament abhängig. 

Vor der Untersuchung

• Medikamentenanamnese − Neben einer allgemeinen Anamnese muss der untersuchende Arzt nach den vom Patienten eingenommenen Medikamenten fragen, da diese gegebenenfalls durch die Belastung schädigend sein oder den Wert der Echokardiographie mindern können.
• Nahrungskarenz − Vier Stunden vor der Untersuchung sollte der Patient keine Nahrung mehr zu sich nehmen.
• Nikotinkarenz (Verzicht auf Tabakkonsum)
  

Das Verfahren

Um eine Belastung des Herzens zu erreichen, lassen sich verschiedene Methoden der Stress-Echokardiographie einsetzen:

• Körperliche Belastung − Durch eine körperliche Belastung, die für das Herz Mehrarbeit bedeutet, kann die Herzleistung erhöht werden. Diese Form der Stress-Echokardiographie wird auch als dynamische Stress-Echokardiographie bezeichnet. Die Methode erlaubt eine Zuordnung des Ischämiegebietes zu der versorgenden Herzkranzarterie, welches in der Therapieplanung notwendig ist und durch das Belastungs-EKG entgegen der häufigen Annahme nicht erreicht werden kann.
• Pharmakologische Belastung − Um eine medikamentenvermittelte Belastung des Herzens zu erreichen, wird beispielsweise ein Vasodilatator (gefäßerweiterndes Medikament z. B. Dipyridamol oder Adenosin) verabreicht, welcher über ein "Versacken" des Blutes in den peripheren Gefäßen eine Ischämie in den Stenosegebieten auslösen kann. Bei Notwendigkeit kann als Gegenmittel Theophyllin appliziert werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Infusion eines kurz wirksamen Sympathomimetikums, welches den Sympathikus ("aktivierenden" Teil des autonomen Nervensystems) stimuliert. Als pharmakologische Substanzen werden unter anderem Dobutamin oder Arbutamin eingesetzt. Diese Substanzen steigern den Sauerstoff-Verbrauch des Herzens. Als mögliches Gegenmittel kann ein Betablocker gegeben werden. Unter anderem kann mit dieser Methode ein Nachweis einer Wandbewegungsstörungen (WBS) des Herzens als Folge einer belastungsinduzierten Myokardischämie nachgewiesen werden. Als Vorteil dieser Methode ist zu nennen, dass ergometrisch (mittels körperlicher Belastung) nicht untersuchbare Patienten mit beispielsweise peripherer arterieller Verschlusskrankheit, orthopädischen oder neurologischen Begleiterkrankungen durch die Gabe des Medikaments untersucht werden können. 
• Transösophageale (über die Speiseröhre durchgeführte) Vorhofstimulation − Diese Methode beruht auf dem schnellen atrialen Pacing (schnelle Vorhofstimulation) in Kombination mit der transösophagealen ("über die Speiseröhre hinweg") Echokardiographie. Das Verfahren wird nicht regelmäßig eingesetzt und ist nur für spezielle Fragestellung zu nutzen.

Unabhängig von der Untersuchungsmethode sollte ein Mehr-Kanal-EKG während der Untersuchung mitgeschrieben und beurteilt werden. Die Anwesenheit eines Arztes sowie eines Notfallkoffers einschließlich Defibrillator und die Kompetenz zur Reanimation müssen gewährleistet werden!

Folgende Befunde lassen sich ggf. bei der Stressechokardiographie nachweisen: 

• Ischämie (Minderdurchblutung): Myokardsegment (Herzmuskelanteil) mit induzierbarer Wandbewegungsstörung unter Belastung
• Narbe: Myokardsegment bleibt unter low-dose und high-dose akinetisch.
• Hibernating myocardium ("hibernation” (deutsch: Winterschlaf); winterschlafendes Herz): hier besteht eine chronische Minderdurchblutung mit sekundär angepasster verminderter Kontraktion des Myokards (reversibel-ischämischer Funktionsverlust); das Myokardsegment zeigt unter low-dose eine Steigerung der regionalen Kontraktilität, unter high-dose Verschlechterung der regionalen Kontraktilität.
• Stunning myocardium ((Auftreten z. B. in den ersten Wochen nach akutem Myokardinfarkt (Herzinfarkt) mit erfolgreicher Lysetherapie (Therapiemaßnahme zur Auflösung eines Blutgerinnsels) bzw. akuter PTCA/Perkutane Transluminale Coronare Angioplastie): das Herz wird zwar reperfundiert, aber ist dennoch hypo- oder akinetisch ist; es zeigt unter low-dose und high-dose eine Steigerung der regionalen Kontraktilität.
• Klinisch können Übergänge zwischen Stunning myocardium und Hibernating myocardium auftreten; z. B. bei erfolgreicher Lysetherapie nach Myokardinfarkt bei weiterhin bestehender relevanter Reststenose ("Restverengung") in der versorgenden Koronararterie (Herzkranzgefäßarterie).

Mögliche Befunde

• Normalbefund: Keine Wandbewegungsstörungen unter Belastung; dies deutet auf eine gute Myokardperfusion (Herzmuskeldurchblutung) und das Fehlen signifikanter Koronararterienstenosen (Verengung der Herzkranzgefäße) hin.
• Induzierbare Wandbewegungsstörungen: Das Auftreten neuer oder die Verschlechterung bestehender Wandbewegungsstörungen unter Belastung weisen auf eine Myokardischämie (Minderdurchblutung des Herzmuskels) aufgrund einer signifikanten Koronarstenose (Verengung der Koronargefäße) hin.
• Fixierte Wandbewegungsstörungen: Wandbewegungsstörungen, die sowohl in Ruhe als auch unter Belastung vorhanden sind, können auf eine frühere Myokardinfarzierung oder Myokardschädigung hinweisen.
• Wiederherstellung der Wandbewegung nach Belastung (Post-Stress-Verbesserung): Eine Verbesserung der Wandbewegung nach Belastung kann auf ein "hibernating myocardium" hinweisen, ein Bereich des Myokards (Herzmuskel), der potenziell von einer Revaskularisation profitieren könnte.
• Keine Änderung bei niedriger Dosis, aber Abnahme bei hoher Dosis (Biphasisches Antwortmuster): Dies kann auf das Vorhandensein einer signifikanten koronaren Herzkrankheit hinweisen.
• Hypertrophe Kardiomyopathie: Eine Zunahme der Obstruktion (Abflussbehinderung) im Ausflusstrakt des linken Ventrikels (Herzkammer) oder das Auftreten einer systolischen Vorwärtsbewegung der Mitralklappe (SAM-Phänomen) unter Belastung.
• Dynamische intraventrikuläre Obstruktion: Bei Patienten ohne vorherige Herzerkrankung kann unter Belastung eine dynamische Obstruktion im Ausflusstrakt des linken Ventrikels auftreten.
• Valvuläre Herzkrankheiten (Herzklappenfehler): Veränderungen in der Schwere von Herzklappenfehlern unter Belastung, insbesondere bei Aortenstenose oder Mitralinsuffizienz.
• Diastolische Dysfunktion (Funktionsstörung in der Entspannungsphase des Herzens (Diastole)): Veränderungen in den Parametern der diastolischen Funktion unter Belastung können auf eine diastolische Herzinsuffizienz (Herzschwäche) hinweisen.
• Perikarderguss (Herzbeutelerguss): Identifizierung oder Zunahme eines Perikardergusses unter Belastung könnte auf eine perikardiale Erkrankung hinweisen.
• Pulmonale Hypertonie (PH; Lungenhochdruck): Eine Belastungs-induzierte Zunahme des pulmonalarteriellen Drucks (Druck der Lungenarterie) kann auf eine latente oder manifeste pulmonale Hypertonie hinweisen.

Nach der Untersuchung

• Überwachung: Kurzfristige Überwachung des Patienten zur Erkennung und Behandlung möglicher Komplikationen wie akute Ischämie oder Herzrhythmusstörungen.
• Ergebnisbewertung: Ausführliche Besprechung der Ergebnisse zwischen dem Arzt und dem Patienten, um das Vorliegen und die Schwere einer koronaren Herzkrankheit oder anderen Herzerkrankungen zu klären.
• Dokumentation: Sorgfältige Dokumentation der Untersuchungsergebnisse für weitere Vergleichszwecke und zur Planung weiterer diagnostischer oder therapeutischer Maßnahmen.
• Folgeschritte: Abhängig von den Ergebnissen kann eine Weiterleitung zu spezifischen Behandlungen oder weiterführenden Untersuchungen, wie Koronarangiographie (Angiographie der Herzkranzgefäße) oder Myokardrevaskularisation (chirurgischer Eingriff, der die Durchblutung des Herzmuskels verbessert), notwendig sein.
• Patienteninformation: Aufklärung des Patienten über empfohlene Lebensstiländerungen, Medikamenteneinstellungen oder Notwendigkeit weiterer Untersuchungen zur Verbesserung der kardiovaskulären Gesundheit.

Mögliche Komplikationen 

• Schwere Angina pectoris oder Dyspnoe (Atemnot)
• Eindeutiges Auftreten deutlicher Wandbewegungsstörungen der Herzkammern
• Pathologisches Stress-EKG (bspw. Ischämiezeichen bei vorher unauffälligem Ruhe-EKG).
• Wiederholte Rhythmusstörungen der Herzkammern
• Ausgeprägter Blutdruckabfall oder deutlicher Blutdruckanstieg
• Supraventrikuläre Tachykardien (SVT; in den Vorhöfen des Herzens entstehende Rhythmusstörungen mit einem Puls von mehr als 100 Schlägen pro Minute) und Vorhofflimmern (VHF)
• Plötzlicher Herztod (PHT)
  
• Myokardinfarkt (Herzinfarkt)
  

Wichtiger Hinweis! Bei Patienten mit kardiovaskulärer Instabilität kann das Ultraschallkontrastmittel SonoVue schwere Herzrhythmusstörungen auslösen. Gefährdet sind laut einem Rote-Hand-Brief des Herstellers Patienten, denen im Rahmen einer Belastungs- bzw. Stressechokardiographie Dobutamin verabreicht wird [7].

Literatur

1. Becht I, Göhring S: Stress-Echokardiographie mit körperlicher Belastung an der Kletterstufe zur Ischämiediagnostik. Dtsch med Wochenschr. 1998. 123:481-486
   
2. Breuer HWM: Stress-Echokardiographie. Dtsch med Wochenschr. 1997. 122:409-412
3. Flachskampf FA, Lethen H: Stress-Echokardiographie: Versuch einer Standortbestimmung. Dtsch Ärztebl. 1997. 94:45-84
4. Nixdorff U, Mohr-Kahaly S, Wagner S, Meyer J: Klinischer Stellenwert der Stressechokardiographie. Dtsch Ärtzebl. 1994. A-1723-1728
5. Schröder K, Völler H, Hansen B, Levenson B, Wilkenshoff U, Schröder R: Stress-Echokardiographie als Routine-Untersuchung bei koronarer Herzkrankheit. Dtsch med Wochenschr. 1992. 117:1583-1588
   
6. Schäberle W: Ultraschall in der Gefäßdiagnostik. Springer Verlag 2009
7. Wichtige Mitteilung über ein Arzneimittel: Überarbeitete Kontraindikationen, Warnhinweise und Vorsichtsmaßnahmen für die Anwendung von SonoVue^® (Schwefelhexafluorid). Bracco International BV, 8. Dezember 2014