Valsalva-Manöver bei der Evaluation der diastolischen Funktion

Bei einer E/A-Ratio  zwischen 0,8 und 2,0 spricht die Abnahme der Ratio um über 50% (also z.B.  von 1,5 auf 0,7) unter Valsalva für das Vorliegen eines erhöhten LV-Füllungsdrucks.

Bei einer E/A-Ratio über 2 kann duch das Valsalva-Manöver eine Aussage zur Reversibilität des restriiktiven Füllungsmusters getroffen werden. Diese liegt vor, wenn sich die E/A-Ratio auf einen Wert unter 2,0 senken lässt.

Während der Procedur sollte eine PW-Doppler Aufzeichung über mind. 10 sec erfolgen.

The Valsalva maneuver can help distinguish normal LV filling from pseudonormal filling (and whether restrictive LV filling is reversible or not) because a decrease in E/A Ratio of $50%, not caused by E and A velocities fusion, is highly specific for increased LV filling pressures and supports the presence of diastolic dysfunction (Figures 5 and 6). The procedure should
be standardized by continuously recording mitral inflow using pulsed-wave Doppler for 10 sec during the straining phase of the maneuver.1,14


Nagueh S, Smiseth O, Appleton C, Byrd B, Dokainish H, Edvardsen T, Flachskampf F, Gillebert T, Klein A, Lancellotti P, Marino P, Oh J, Popescu B and Waggoner A (2016) Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography 4: 277–314.

Evaluation der diastolischen Funktion bei VHF

Zeichen eines erhöhten Füllungsdrucks bei VHF (mind. Grad II) sind

  1. DT (E)  < 60 msec
  2. ACC (E) min 1,9 cm/sec2
  3. IVRT < 65 ms
  4. DT (D-PV) < 220 ms
  5. E/Vp min 1,4
  6. E/e’ min 11
  7. aufgehobene Schlagvariationen

(Die rot aufgelisteten Parameter können an unseren Geräten derzeit nicht erhoben werden)..


  1. Nagueh S, Smiseth O, Appleton C, Byrd B, Dokainish H, Edvardsen T, Flachskampf F, Gillebert T, Klein A, Lancellotti P, Marino P, Oh J, Popescu B and Waggoner A (2016) Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography 4: 277–314.

Graduierung der diastolischen Funktionsstörung

Bezüglich der Graduierung der diastolischen Funktion gibt es für Patienten mit reduzierter und erhaltener EF ähnliche Kriterien. Das heißt: auch für normale EF gilt das bekannte Schaubild.

Because diastolic dysfunction is a result of underlying myocardial disease in patients with reduced or preserved LVEF, a rather similar approach can be considered in these populations.

Das E/A-Verhältnis sollte in folgenden Fällen nicht verwendet werden: VHF, mittelgradige MAC, hochgradige MR und jegliche MS, MV-Prothesen, LSB und Schrittmacherstimulation.

The approach starts
with mitral inflow velocities and is applied in the absence of
atrial fibrillation (AF), significant mitral valve disease (at least
moderate mitral annular calcification [MAC], any mitral stenosis
or mitral regurgitation [MR] of more than moderate severity,
mitral valve repair or prosthetic mitral valve), LV assist devices,
left bundle branch block, and ventricular paced rhythm.

Grad I

Ein sicherer Hinweis für Grad I ( gleichbedeutet mit einem  nicht erhöhten LAP) ist ein E/A unter 0,8 UND ein E-Vmax unter 50 cm/sec.

When the mitral inflow pattern shows an E/A ratio < 0.8 along with a peak E velocity of <50 cm/sec, then mean LAP is either normal or low. The corresponding grade
of diastolic dysfunction is grade I.

Grad III

Ein typischer Hinweis für Grad III ist ein E/A über 2.

When the mitral inflow pattern shows an E/A ratio >2, LA mean pressure is elevated and grade III diastolic dysfunction is present.

Bei Grad III liegt meist eine DT unter 160 msec vor, es sei denn E-Vmax  ist stark erhöht (> 120cm/sec).

DT is usually short in these
patients (<160 msec) but in some patients it can exceed
160 msec in the presence of an E velocity > 120 cm/sec as it
takes a longer time for a higher E velocity to decelerate.

Bei Patienten mit atrial stunning und einem Füllungsmuster, das dem eines restriktiven Füllungsmuster ähnelt,  sollte DT zum Ausschluss eines erhöhten LAP und Grad III eingesetzt werden.

On the other hand, mitral
DT should be used for assessment of LV diastolic function in
patients with recent cardioversion to sinus rhythm who can
have a markedly reduced mitral A velocity because of LA stunning
at the time of the echocardiographic examination, thus
leading to an E/A Ratio > 2 despite the absence of elevated LV
filling pressures (Figure 16).

Bei jungen gesunden Patienten kann E/A über 2 sein. Zu erkennen sind diese Fälle durch ein normales e’.

Of note, in young individuals
(<40 years of age), E/A ratios > 2 may be a normal finding,51
and therefore in this age group other signs of diastolic dysfunction
should be sought. Importantly, normal subjects have normal
annular e0 velocity which can be used to verify the presence of
normal diastolic function.

Unterscheidung Grad I und Grad II im Zwischenbereich

Bei E/A von 0,8 bis 2,0 ODER bei E über 50cm/sec müssen weitere Parameter hinzugezogen werden, um zu evakuieren, ob ein normaler oder erhöhter LAP vorliegt.

When mitral inflow shows an E/A < 0.8 and the peak E velocity is >50 cm/sec, or if the E/A ratio is >0.8 but <2, other signals
are necessary for accurate evaluation. We recommend the
following parameters: peak velocity of TR jet by CW Doppler
obtained from multiple views, E/e0 ratio and LA maximum volume
index.

Ein S/D unter 1 spricht bei Patienten mit eingeschränkter LV-Funktion für einen erhöhten LV-Füllungsdruck.

In patients in whom
one of the three main criteria is not available, the ratio of pulmonary
vein peak systolic to peak diastolic velocity or systolic timevelocity
integral to diastolic time-velocity integral < 1 supports
the presence of elevated LV filling pressures.Because
the pulmonary venous S/D ratio often is <1 in healthy young
individuals, this index is of little value in patients with normal
LVEF.

Wenn mind. 2 des Trios LA-Vol, E/E’ und TR-Vmax erhöht sind, spricht dies für einen erhöhten LAP und damit für Grad II und gegen Grad I.

If all three parameters are available for interpretation and only one of three meets the cutoff value, then LAP is normal and there is grade I diastolic dysfunction. If two of three or all three available parameters meet the corresponding cutoff values then LAP is elevated and there is grade II diastolic dysfunction.

Bei HCM soll das Trio LA-Vol, AR-A und TR-Vmax untersucht werden., also Ar-A anstelle von E/e’.

Variables recommended for evaluation of diastolic function in patients with HCM are average E/e0 ratio (>14), LA volume index (>34 mL/m2), pulmonary vein atrial reversal velocity (Ar-A duration $ 30 msec), and peak velocity of TR jet by CW Doppler (>2.8 m/sec). The parameters can be applied irrespective of the presence or absence of dynamic obstruction and MR, except for patients with more than moderate MR, in whom only Ar-A duration and peak velocity of TR jet are still valid.


  1. Nagueh S, Smiseth O, Appleton C, Byrd B, Dokainish H, Edvardsen T, Flachskampf F, Gillebert T, Klein A, Lancellotti P, Marino P, Oh J, Popescu B and Waggoner A (2016) Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography 4: 277–314.

Abschätzung des LAP bei reduzierter EF

Wenn E/A < 1 und E max 0,5 m/s ist, dann besteht ein normaler LAP

Wenn E/A größer 2 und DT < 150ms ist, dann besteht ein erhöhter LAP

In allen anderen Fällen sind weitere Parameter heranzuziehen: Für einen normalen LAP sprechen:
S/D > 1
E/e’ < 8
sPAP < 30 mmHG
E/Vp < 1,4
Ar-A < 0 ms
IVRT/TE-e’ > 2
delta E/A unter Valalva < 0,5


Lancellotti P (2017). Lancellotti, P The EACVI textbook of echocardiography. Oxford University Press. Oxford.

Abschätzung des LAP bei nicht eingeschränkter EF

Wenn E/e’ < 8 besteht ein normaler LAP

Wenn E/e’ > 14 besteht ein erhöhter LAP

In allen anderen Fällen sind weitere Parameter heranzuziehen: Für einen nicht erhöhten LAP sprechen:
LA-Volumen < 34 ml/m2
Ar-A <0ms
deta E/A unter Valsalva < 0,5
sPAP < 30 mmHG
IVRT/T(E-e) > 2


Lancellotti P (2017). Lancellotti, P The EACVI textbook of echocardiography. Oxford University Press. Oxford.

Kernsätzte zum Webinar zur diastolischen Funktion (EACVI)

  1. Die 2 wichtigsten Fragen sind: besteht eine diastolische Funktionsstörung? Besteht ein erhöhter Füllungsdruck?
  2. Wichtig zu Beginn ist die Erhebung einer Anamnese (RR, DM, CAD, CKD).
  3. Strukturelle Veränderungen wie  LVH, LA-Dil sind  robuster als hämodynamische Parameter und sollten zu Beginn evaluiert werden.
  4. Die Doppler-Diagnostik bei normaler EF geschieht über 4 Parameter  E/e’ (> 14), e’ (>7/10), TR (>2,8), LA (>34). Bei 3 pathologischen Parametern besteht eine diastolische Dysfunktion, bei 2 ist der Status unbestimmbar. 
  5. e’ ist ein Maß für die Relaxation (Norm 7/10 cm/s), LA-Größe ein Maß für strukturellen Umbau, E/e’ Maß für Füllungsdruck, TR für Vorlast
  6. Die Evaluation des LAP kommt ins Spiel bei nachgewiesener diastol. Funktionsstörung nach (4) oder bei nachgewiesener myokardialer Erkrankung, sei es über die EF, über struktuelle Gegebenheiten oder über Anamnese.
  7. Bei E/A max 0,8 und E max 0,5 besteht ein normaler LAP. Allerdings muss bei Symptomatik ein Stresstest zur Absicherung gemacht werden.
  8. Bei E/A über 2 besteht Grad III.
  9. Bei allen anderen Fällen als in (7) und (8) wird zusätzlich E/e’, TR und LA-Vol bestimmt. Wenn 2 negativ sind, dann besteht Grad I, wenn 2 positiv sind, dann Grad 2. Wenn nur 2 bestimmbar und diese divergent sind , dann ist der Grad unbestimmbar.
  10. Die TR-Geschwindigkeit ist in 40-60% nicht bestimmbar, v.a. bei normaler EF. Ggf. sollte KM gegeben werden.
  11. Bei unbestimmbaren Fällen hilft ein PV-Doppler: S/D grösser 1, Ar-A <0 sprechen gegen einen erhöhten LVEDP. Weitere mögliche Parameter:  Valsalva, IVRT <65 ms
  12. Je länger AR desto höher LVEDP:
  13. In einem Fall mit Grad I mit Symptomatik wurde ein Stresstest gemacht:  1 bis 2 Minuten nach Beendigung wurden die Doppler-Parameter erhoben:  E stieg an, e’ blieb gleich,  und E/e’ stieg an auf 18. TR blieb gleich. Damit war der  Stresstest pathologisch und der pathol. Füllungsdruck wurde demaskiert.
  14. 23 jährig, Hypertrophie, E/A 2,3, aber e’ septal 8, e’ lateral 10, E/e’ unter 14–> Füllungsdruck ist normal ! IVRT war 120 MS, TR 2 m/sec. LAVI war 29.
  15. E’ zeigt die myokardiale Relaxation gut an.
  16. Valsalva bei über E/A über 2,0 und jungen Patienten: E/A ändert sich kaum, E und A geht herunter. Normal!
  17. Zum Vergleich: Abnormales Valalva: E geht herunter, A geht hoch, E/A geht herunter auf 1,0–> Grad 2.
  18. Junge Patienten mit struktuellen Problemen können normale diastolische Funktion haben.
  19. E/A über 2:  immer erst checken, ob septales E’ auch wirklich unter 7 ist.
  20. L-Welle = erhöhter Füllungsdruck, Ausdruck einer verzögerten Relexation. Auch bei VHF.  Ist auch im PV-Fluss manchmal zusehen.
  21. Mayo-Klinik hat das Schema zur Evaluation des LAP modifiziert : Zunächst Füllungsdruck-Abklärung, wenn normal dann E/A um sagen es ist eine diastolische Funktionstörung oder nicht.
  22. LA-Strain wird schneller normal als  LAVI, wenn der LVEDP besser wird.
  23. In den meisten Fällen reicht septales e’ aus, außer bei PH, SM, LSB, WBS, MAC, HCM
  24. Bei Mitralkalppenannulus-Verkalkung ist E/e’ nicht verwendbar, besser ist IVRT (unter 80 = erhöhter Füllungsdruck!) und E/A.
  25. Diastolische Dysfunktion hat immer eine reduzierte Relaxation (e’).
  26. Besonderheiten bei VHF: A-Welle, E/A , LAVI nicht nicht heranziehbar.  Möglich ist aber : e’ ,IVRT als Mass für LAP.  Bei VHF ist es nicht möglich, zwischen Grad 2 und Grad zu unterscheiden. Entscheidend ist die Frage, ob ein erhöhter Füllungsdruck vorliegt. Man musss mehrere Zyklen oder einen repräsentativen Zyklus nehmen. Je höher der Füllungsdruck, desto geringer die Beat to Beat Variation.
  27. e’ ist auch altersabhängig! Bei Kindern ist e’ von 15 Grenzwert!
  28. LA-Strain ist derzeit noch nicht validiert, um im Alltag eingesetzt zu werden.
  29. E’ lateral ist bei SM  und LSB höher . Hier am besten verfahren wie bei Annulusverkalkung (24).
  30. B-Lines zur Evaluation eines erhöhten Füllunsdrucks sind spezifisch, aber nicht sensitiv.
  31. Bei sehr hohen Füllunsdrücken könnte E/A falsch nieder sein.

 

Stressecho bei diastolischer Dysfunktion

Bei nicht geklärter Dyspnoe mit anamnestischen Hinweisen für eine diastolische Funktionstörung (linker Kasten)  und nach Ausschluss von alternativen Begründungen  (rechter Kasten) könnte der Abfall von e’, der Anstieg von E/e’ und sPAP sowie der Abfall des SV auf eine HFpEF hinweisen.

 


Beispiel einer HFpEF, die mittels Stressecho nachgewiesen wurde:

  • Zunahme des E/A (von pseudonormal nach restriktiv)
  • Zunahme des E/e’ (von Normal nach pathologisch)


In der Nachbelastungsphase kann e/e’ weiter ansteigen.