Kurs: EchoVisum Grundkurs Echokardiographie

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Gradienten

Liegt nun im Bereich des Blutstroms eine Obstruktion vor, nimmt die Geschwindigkeit des Blutflusses an dieser Stelle zu. Werden die Geschwindigkeiten vor (V₁) und nach (V₂) der Stenose gemessen, kann anhand der sog. vereinfachten Bernoulli-Gleichung auf den Druckgradienten über der Stenose rückgeschlossen werden:

P₁ - P₂ = 1/2 P (V₂² - V₁²) oder
P₁ - P₂ = 4 (V₂² - V₁²)

Hierin enthält der Faktor 4 die Dichte und einen Faktor für die Umrechnung von den in cm/s gemessenen Flussgeschwindigkeiten v in den in mmHg ausgegebenen Druckgradienten. Für mittel- und hochgradige Stenosen gilt v₂² >> v₁², und die Formel vereinfacht sich zu der gebräuchlichen Form:

P₁ - P₂ (Delta P) = 4 X V₂²

Man geht dabei davon aus, daß die prästenotische Blutströmung laminar ist und die potentielle Energie, welche beim Druckabfall über die Stenose frei wird, vollständig in kinetische Energie, d.h. Geschwindigkeit des Blutes, umgesetzt wird. Beschleunigungsarbeit und Reibungsverluste, die in der vollständigen Bernoulli-Gleichung enthalten sind, finden aufgrund der Strömungscharakteristika des Blutes im Bereich stenosierter oder insuffizienter Klappen keinen Eingang in die Berechnung. Wegen der Abhängigkeit des Dopplerphänomens vom Cosinus des Anlotwinkels sollte der Schallstrahl unter akustischer Kontrolle möglichst orthograd zum Blutfluß ausgerichtet werden.

Bei exzentrisch verlaufenden Jets kann dies zur Folge haben, daß der Schallstrahl scheinbar durchs Gewebe verläuft. Bei Abweichungen des Dopplerwinkels zwischen 0 Grad und 20 Grad, ist die Fehlerbreite im allgemeinen tolerabel. Beträgt der Dopplerwinkel jedoch beispielsweise 30 Grad, werden die gemessene Vmax um 14% und der errechnete Druckgradient delta P um 25% unterschätzt. Ein optimales Audiosignal und eine gut dokumentierte Spektralkurve helfen daher, grobe Unterschätzungen zu vermeiden.