Impedanzkardiographie

Während des Herzzyklus verändern sich Blutvolumen und Blutfluss insbesondere in der Thoraxaorta. Da Blut eine höhere elektrische Leitfähigkeit als umliegendes Gewebe besitzt, führen diese Veränderungen zu messbaren Schwankungen der thorakalen Impedanz.

Durch Applikation eines hochfrequenten Wechselstroms geringer Stärke und kontinuierliche Widerstandsmessung können diese zeitabhängigen Impedanzänderungen erfasst werden. Die systolische Auswurfphase geht typischerweise mit einem Abfall der thorakalen Impedanz einher. Aus der ersten zeitlichen Ableitung der Impedanzkurve (dZ/dt) lassen sich hämodynamische Kenngrößen wie Schlagvolumen und Herzzeitvolumen modellbasiert berechnen.

Oberflächenelektroden werden am Hals- und Thoraxbereich angebracht. Ein konstanter Wechselstrom wird appliziert, dessen Spannungsänderungen registriert werden.

Aus der Impedanzänderung, der linksventrikulären Auswurfzeit und patientenspezifischen Parametern wird das Schlagvolumen berechnet. Das Herzzeitvolumen ergibt sich aus Schlagvolumen und Herzfrequenz.

Die Impedanzkardiographie wird in der kardiologischen Funktionsdiagnostik, der Hypertoniebeurteilung und der Verlaufskontrolle bei Herzinsuffizienz eingesetzt.

Sie dient auch der hämodynamischen Überwachung in perioperativen oder intensivmedizinischen Situationen, sofern keine invasive Messung erforderlich ist.

Die Messgenauigkeit ist abhängig von korrekter Elektrodenpositionierung und stabiler Signalqualität. Adipositas, Pleuraerguss, Lungenödem oder relevante Herzklappenvitien können die Messung verfälschen.

Arrhythmien, insbesondere Vorhofflimmern mit hoher Frequenzvariabilität, sowie Bewegungsartefakte reduzieren die Reproduzierbarkeit. Zudem ist die Genauigkeit im Vergleich zu invasiven Referenzverfahren eingeschränkt und wird in Studien heterogen bewertet.

Im Gegensatz zur Thermodilution über einen Pulmonaliskatheter erfolgt die Impedanzkardiographie vollständig nichtinvasiv und ohne intravaskuläre Katheterisierung. Sie ermöglicht somit eine wiederholbare und risikoarme Verlaufskontrolle hämodynamischer Parameter im ambulanten und stationären Setting.

• M. Kindermann: Impedanzkardiographie, Herzschrittmachertherapie + Elektrophysiologie 2004
• Mörtl et. al., Nichtinvasive Bestimmung hämodynamischer Kenngrößen während der Schwangerschaft: Grenzen der Impedanzkardiographie, Z Geburtshilfe Neonatol 2011, Thieme-Verlag.
• F. Foerster: Impedanzkardiogramm (IKG), Springer-Verlag