Impedanzkardiographie
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Synonyme: Transthorakale Impedanzmessung, Bioimpedanzkardiographie, Elektrische Kardiometrie
Definition
Die Impedanzkardiographie, kurz IKG, ist ein nichtinvasives Verfahren zur Bestimmung hämodynamischer Parameter anhand thorakaler elektrischer Widerstandsänderungen. Sie dient der Abschätzung von Schlagvolumen, Herzzeitvolumen und weiteren Kreislaufparametern.
Hintergrund
Während des Herzzyklus verändern sich Blutvolumen und Blutfluss insbesondere in der thorakalen Aorta. 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.
Messprinzip
Oberflächenelektroden werden am Hals- und Thoraxbereich angebracht. Ein konstanter Wechselstrom wird appliziert, während Spannungsänderungen registriert werden.
Aus der Impedanzänderung, der linksventrikulären Auswurfzeit und patientenspezifischen Parametern wird das Schlagvolumen berechnet. Das Herzzeitvolumen ergibt sich aus Schlagvolumen und Herzfrequenz.
Anwendungsbereich
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.
Limitationen
Die Messgenauigkeit ist abhängig von korrekter Elektrodenpositionierung und stabiler Signalqualität. Adipositas, Pleuraerguss, Lungenödem oder relevante Herzklappenvitien können die Impedanzmessung verfälschen.
Arrhythmien, insbesondere Vorhofflimmern mit hoher Frequenzvariabilität, sowie Bewegungsartefakte reduzieren die Reproduzierbarkeit. Zudem ist die Genauigkeit im Vergleich zu invasiven Referenzverfahren eingeschränkt und in Studien heterogen bewertet.
Abgrenzung
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.
Literatur
- 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