Transösophageale Echokardiographie bei kritisch kranken Patienten im Schockraum

Der Aufbau einer TEE-Sonde ist mit dem eines Standardendoskops vergleichbar, an dessen Spitze äquivalent zur TTE ein Sektorschallkopf angebracht ist.

Durch die transösophageale Lage des Schallkopfs besteht nur eine sehr geringe Distanz zum Herzen und es wird eine deutlich geringere Schalleindringtiefe benötigt. Entsprechend dazu kann eine deutlich höhere Schallfrequenz (standardmäßig 5–9 MHz) verwendet und eine bessere Bildqualität erzielt werden. Durch die Nähe des Schallkopfs zu den Vorhöfen werden diese direkt im oberen Bildrand dargestellt.

Zusätzlich zur Schallkopflage bietet dieser auch die Besonderheit, dass die Ultraschallkristalle in 2 Ebenen (biplan) angeordnet sind. Neben den Bedienelementen zur Anteflexion und Retroflexion sowie zu Seitwärtsbewegungen gibt es zusätzliche Schalter für die biplane Schallanlotung (Abb. 1). Diese ermöglicht eine detailgenaue 3D-Rekonstruktion, die jedoch meist EKG- oder atemsynchron erfolgen muss [1]. Die 3D-Echokardiographie findet besonders in der präoperativen Planung von herzchirurgischen Eingriffen, beispielsweise bei Klappenrekonstruktionen, ihre Anwendung. Bei Kindern unter 20 kg sollten entsprechende pädiatrische Sonden verwendet werden [5].

Hauptindikation der TEE im Schockraum ist die Differenzialdiagnostik einer unklaren Hypotonie bei einem beatmeten Patienten. Hier können unabhängig von Beatmung, Patientenhabitus und (im Fall einer kardiopulmonalen Reanimation) auch durchgehenden Thoraxkompressionen reversible Ursachen einer Hypotension oder eines Herz-Kreislauf-Stillstands diagnostiziert werden (z. B. Rechtsherzbelastungszeichen bei Lungenembolie, Membrannachweis bei Aortendissektion, Flüssigkeitsansammlung bei Perikardtamponade). Hierbei muss als Limitation angeführt werden, dass TAPSE, Druckgradienten und Septumbewegungen im Herz-Kreislauf-Stillstand nicht als Rechtsherzbelastungsmarker zur Verfügung stehen.

Die einzige Voraussetzung bei invasiv beatmeten Notfallpatienten ist eine adäquate Atemwegssicherung mittels endotrachealer Intubation. Bei Beatmung über supraglottische Atemwegshilfsmittel muss vor der TEE eine endotracheale Intubation erfolgen. Um die möglichen Ursachen einer hämodynamischen Kreislaufinsuffizienz möglichst zielgerichtet detektieren zu können, ist es sinnvoll, die Untersuchung auf wenige Standardebenen zu beschränken. Dabei sollte bei eindeutigen klinischen Hinweisen nach den relevanten Pathologien (Abb. 2) für eine Hypotonie oder einen Herz-Kreislauf-Stillstand (z. B. Aortendissektion, Lungenembolie) in einer standardisierten Reihenfolge gesucht werden (Abb. 3).

Die absoluten Kontraindikationen der TEE beschränken sich auf anatomische Gegebenheiten, die eine technische Durchführbarkeit der Untersuchung unmöglich machen (z. B. Mundöffnung < 2 cm). Relative Kontraindikationen wie z. B. Ösophagusvarizen (Infobox ) sind in den Akut- und Notfallsituationen im Schockraum zwar meist zu vernachlässigen, die TEE sollte dann jedoch nur nach eingehender Nutzen-Risiko-Analyse sowie unter Erwägung einer alternativen Bildgebung angewandt werden [34].

Die TEE selbst stellt ein risikoarmes Verfahren dar: Komplikationen (z. B. Zahnschäden, Schluckstörungen, Blutungen oder Gewebsverletzungen) sind äußerst selten und wurden in 2 Metaanalysen aus der (elektiven) Kardioanästhesie mit einer Rate von lediglich 0,01–0,5 % beschrieben [29, 50]. Hervorzuheben ist besonders eine Studie mit 10.419 TEE, davon 98 % ohne Analgosedierung, bei der nur 25 Patienten (0,24 %) nicht näher definierte kardiopulmonale Komplikationen entwickelten [18]. Die zuvor genannten Studien beziehen sich primär nur auf eine elektive Anwendung der TEE, die dort insgesamt niedrige Komplikationsrate wird jedoch durch eine Studie mit 557 Patienten im notfallmedizinischen Umfeld und im Rahmen der kardiopulmonalen Reanimation bestätigt [51]. Eine zusätzliche, aktuelle Metaanalyse aus dem Jahr 2023 mit 6700 Patienten untersucht ausschließlich kritisch kranke Patienten auf der Intensivstation, in der Notaufnahme oder im prähospitalen Setting. Die Komplikationsrate lag in dieser Metaanalyse bei 0,4 %. Blutungen im Gastrointestinaltrakt traten bei 2 Patienten (0,03 %) auf [47]. Eine aktuelle prospektive multizentrische Studie untersuchte die zuvor genannte Anwendbarkeit und Sicherheit der TEE bei 916 Patienten aus 28 Zentren sowohl unter prä- wie auch innerklinischer Reanimation und bei der Differenzialdiagnostik einer unklaren Hypotension. Unabhängig von der Indikation wurden 3 Fälle (0,3 %) von pharyngealen Blutungen detektiert. Unter Reanimation traten weder Speiseröhrenperforationen noch eine Dislokation des Endotrachealtubus auf. In 2 Fällen (0,2 %) unter Reanimation kam es zu einer gastrointestinalen Blutung ohne weitere beschriebene Folgen [57].

Zusammenfassend überwiegt der diagnostische Nutzen der TEE die seltenen Komplikationen um ein Vielfaches. Die Risiken der TEE stehen in keinem Verhältnis zu den Risiken einer nichterkannten Ursache einer Hypotension oder eines Herz-Kreislauf-Stillstands.

Bei erschwerter Sondeninsertion mit mehreren Insertionsversuchen steigt die Komplikationsrate an [10, 12, 26, 29, 32]. Prädiktoren für eine erschwerte Insertion sind männliches Geschlecht, Übergewicht und höhere Mallampati- sowie Cormack-und-Lehane-Scores von mehr als 3 [33].

Durch verschiedene Techniken kann die Sondeninsertion vereinfacht werden (modifiziert nach [4, 27]):

Die zielgerichtete und zügige Diagnostik ist eine zentrale Voraussetzung zur Behandlung von kritisch kranken Patienten. Mit Anwendung der TEE werden die Einschränkungen bezüglich der potenziell erschwerten Schallbedingungen der TTE aufgehoben. Beispielsweise kann auch bei Patienten mit COPD, ausgeprägtem Fassthorax und Lungenemphysem durch die Nähe der Ultraschallsonde zum Herzen in der Regel eine uneingeschränkte kardiale Bildgebung erfolgen.

In einer prospektiven Studie wurde die hämodynamischen Beurteilung mittels TTE und TEE bei 61 Notfallpatienten verglichen [25]. Die Beurteilung mittels TTE war bei 29 von 45 Patienten (64 %) nicht verwertbar, während dies bei der TEE nur bei 2 von 61 Patienten (3 %) der Fall war. Durch die Darstellung der kardialen Aktivität in der TEE kann zusätzlich auch zwischen feinschlägigem Kammerflimmern (als scheinbare Asystolie) und tatsächlicher Asystolie unterschieden werden. Infolgedessen erfolgt mit der Defibrillation eine wichtige Therapieänderung [17, 56].

Auch bei der Diagnostik von Myokardischämien ist die TEE sensitiver und spezifischer als ein 12-Kanal-EKG und kann bei entsprechend kritisch kranken Patienten im Schockraum, auf der Intensivstation und im OP als zusätzliches Tool genutzt werden [16].

Eine weitere Metanalyse mit 3046 Patienten zeigt die Überlegenheit der TEE bei der Diagnostik von Typ-A- und -B-Aortendissektionen mit einer höheren Sensitivität und Spezifität im Vergleich zur TTE, auch wenn diese mit Kontrastmittel durchgeführt worden ist [61].

Nicht nur die diagnostische, sondern auch die therapeutische Relevanz wird durch einige Arbeiten belegt. Gerade die Beurteilung der TTE bei beatmeten Patienten ist schwierig, hier hat die TEE deutliche Vorteile:

In einer Studie mit 68 beatmeten Patienten einer chirurgischen Intensivstation wurde in einer der TTE nachgeschaltete TEE in 50 % eine neue Diagnose mit entsprechend ausschlaggebender Therapieänderung gefunden [53].

Die Durchführbarkeit der TEE in der Notaufnahme wurde bereits durch einige Untersuchungen belegt: Eine hohe erfolgreiche Insertionsrate der TEE-Sonde wurde in der Notaufnahme durch eine Vielzahl an Anwendern beschrieben [2] und der diagnostische Wert mit therapeutischen Konsequenzen bei 97 % der Patienten nach Durchführung einer TEE unter Reanimationsbedingungen nachgewiesen [56].

Die US-amerikanische Leitlinien haben bereits zu den Aspekten Durchführung, Sicherheit, Kontraindikationen, diagnostischem Nutzen und Aufbereitung der TEE in der Notaufnahme Empfehlungen ausgesprochen [46].

Eine wichtige Voraussetzung zur Etablierung der TEE in der Notaufnahme ist eine gute Ausbildung. Die schnelle Erlernbarkeit der TEE wurde bereits durch einige veröffentlichte Arbeiten belegt. Dabei führt vor allem zu Beginn ein zusätzliches Simulatortraining zu einem signifikant schnelleren Erlernen der Sondenbedienung und der zielgerichteten Diagnose schwerwiegender Pathologien [48]. Eine Anzahl von 30 supervidierten Untersuchungen für die korrekte, eigenständige Beurteilung eines hämodynamisch kompromittierten Patienten wurde als notwendig beschrieben [14]. Im Rahmen eines Herz-Kreislauf-Stillstands wird eine Beschränkung auf wenige Schnittebenen empfohlen (fokussierte TEE), um sich auf die wesentlichen Pathologien zu konzentrieren. Diese fokussierte TEE kann innerhalb von 4 h erlernt und nach 6 Wochen erfolgreich reproduziert werden [3]. Auch spezifische Fragestellungen nach Wandbewegungsstörungen und hämodynamischer Einschätzung der Vorlast werden nach 4 Trainingstagen beherrscht [6]. Nichtsdestotrotz bleibt die Anwendung und differenzierte Beurteilung der TEE anwenderabhängig und sollte vor allem in Notfallsituationen durch dafür qualifizierte Ultraschalldiagnostiker und Kliniker durchgeführt werden.

Die bisher etablierten Verfahren des erweiterten hämodynamischen Monitorings, z. B. transpulmonale Thermodilution mittels Pulse-contour-cardiac-output(PiCCO)-System oder Pulmonaliskatheter, spielen aufgrund des hohen logistischen Aufwands fast ausschließlich in der Intensivmedizin eine Rolle und sind für die zeitkritische Versorgung kritisch kranker Patienten im Schockraum einer Notaufnahme nicht sinnvoll durchführbar.

Im Gegensatz zu den zuvor genannten Verfahren generiert die Echokardiographie ein umfassenderes Lagebild, insbesondere zur Diagnostik von kardialen Vitia, einer Aortendissektion oder der differenzierten Beurteilung einer Rechtsherzbelastung. Weiterhin wird durch Anwendung der TEE ein verbessertes Volumenmanagement ermöglicht. Bisher hat sich die ultraschallgestützte Evaluation des Volumenstatus anhand der Vena cava inferior (VCI) in der Abdomensonographie etabliert [19, 21, 38, 49]. Hierbei wird der Füllungszustand und die Atemvariabilität der VCI unter Inspiration und in Atemruhelage gemessen. Die TEE, als invasiveres Verfahren, ermöglicht auch die Darstellung der Vena cava superior (VCS) und bietet dadurch die Möglichkeit zur erweiterten Einschätzung des Volumenstatus. Dabei weist die VCS eine deutlich höhere Sensitivität und auch Spezifität zur Einschätzung des Volumenstatus im Vergleich zur VCI auf [13, 58, 59]. Die zuvor genannten Studien beziehen sich auf beatmete Patienten und sind daher auch für das Schockraumsetting geeignet.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet der TEE im Schockraum ist die Anlage von extrakorporalen Kreislaufunterstützungssystemen. Die kontinuierliche sonographische Darstellung der notwendigen Strukturen (z. B. VCS, VCI, thorakale Aorta) ermöglicht eine ultraschallgesteuerte Kanülenpositionierung und senkt damit das Risiko einer ECLS-Kanülen-Fehllage auf ein Minimum [20, 39]. Auch die Ursachen einer erschwerten Kanülierung (z. B. Aortendissektion/-ruptur) können durch die TEE schnell erkannt und die Kanülierung ggf. abgebrochen werden [31]. Die gute Bildqualität der TEE mit entsprechender Darstellung der VCS und des rechten Ventrikels kann auch dazu genutzt werden, um transvenöse Schrittmacher ultraschallgestützt einzuschwemmen [35, 40].

Die Entscheidung zur Beendigung von Reanimationsmaßnahmen bei infauster Prognose ist eine große ethische Herausforderung. Die Suche nach objektiven Kriterien ist deswegen konstant Gegenstand der Forschung. Aufgrund der Tragweite dieser Entscheidung gibt es hierzu nur wenige allgemeingültige Aussagen. Die Empfehlungen des ERC zu den etablierten „Termination-of-resuscitation“(TOR)-Kriterien wurden herabgestuft [54]. Zu diesen Kriterien zählen eine persistierende Asystolie, ein unbeobachteter Herz-Kreislauf-Stillstand, eine Reanimationsdauer von mehr als 20 min und ein fehlender Wiedereintritt eines Spontankreislaufs („return of spontaneous circulation“, ROSC; [9, 22]).

In mehreren Studien wurde aufgezeigt, dass die Echokardiographie als zusätzliche Determinante zur Einstellung der Reanimationsmaßnahmen genutzt werden kann [8]: Für eine fehlende mechanische Herzaktion wurde in einer Studie mit 169 Patienten ein positiver prädiktiver Wert von 100 % und ein negativer prädiktiver Wert von 58 % für ein Versterben in der Notaufnahme beschrieben [8]. In einer Studie mit 112 Patienten verstarben 97 % der Patienten ohne Nachweis kardialer mechanischer Aktivität, aber 27 % der Patienten mit nachgewiesener kardialer mechanischer Aktivität überlebten bis zur Krankenhausentlassung. Die Hinzunahme des endexspiratorischen Nachweises von Kohlenstoffdioxid (etCO₂ > 16 mm Hg) als etablierter Parameter unter Thoraxkompressionen führte jedoch in einer Regressionsanalyse nicht zu einer Verbesserung der Überlebensvorhersage [52].

Anhand dieser Daten scheint die Echokardiographie eine zusätzliche Determinante für die Beendigung von Reanimationsmaßnahmen zu sein [8].