Impedanz-Kardiographie (IKG)

Diese Untersuchungsmethode erlaubt eine Schlag-zu-Schlag Bestimmung des Herzschlagvolumens und ist deshalb besonders geeignet zum hämodynamischen Monitoring, Flüssigkeits-Management und zur kardio-vaskulären Funktionsdiagnostik. Es ist ein 100% nicht-invasives Verfahren, das einfach anzuwenden und unabhängig vom Untersucher ist.

Bei der Impedanzkardiographie – oft auch thorakale elektrische Bio-Impedanz (TEB) genannt – wird die pulssynchrone Veränderung der elektrischen Impedanz des Thorax gemessen. Dazu werden üblicherweise 8 Elektroden am Hals und am Thorax appliziert. Über die äußeren 4 Elektroden (Stromelektroden genannt) wird ein sehr geringer und konstanter Wechselstrom (1,5 mA, 86 kHz) durch den Thorax geleitet, der für den Patienten ungefährlich und nicht spürbar ist. Die inneren 4 Elektroden (Messelektroden genannt) werden zwischen den Stromelektroden angeordnet und messen ein Spannungssignal, das entsteht, wenn der Strom durch den Thorax fließt. Dieses Signal korreliert mit Impedanzänderungen, die hervorgerufen werden durch die pulssynchrone Variation des Blutvolumens in der thorakalen Aorta und die Änderung der Orientierung der Erythrozyten, wenn das Blut aus dem linken Ventrikel in die Aorta gepumpt wird. Im Ergebnis wird eine Impedanz-Pulswelle (IMP) aufgezeichnet.

Zur Bestimmung des Schlagvolumens wird die erste mathematische Ableitung dieser gemessenen Impedanz-Pulswelle (IMP) verwendet, die man als IKG bezeichnet. In dieser Kurve werden charakteristische Kurvenpunkte bestimmt, wobei die B- und X-Punkte entsprechend der Öffnung und Schließung der Aortenklappe und der C-Punkt der IKG-Amplitude zuzuordnen sind. Basierend auf diesen Kurvenpunkten wird mit Hilfe einer empirischen Gleichung das Schlagvolumen berechnet.

Die Genauigkeit eines IKG-Gerätes wird dadurch bestimmt, mit welcher Qualität das IKG-Signal abgeleitet wird und über welche Leistungsfähigkeit die Software zur Signalverarbeitung verfügt, um die benötigten Kurvenpunkte sicher zu bestimmen.

Bei gesunden Menschen, die gewöhnlich eine geringe Pulswellengeschwindigkeit in der Aorta haben, wird der systolische Teil der IKG-Kurve nicht durch eine reflektierte Pulswelle beeinflusst, so dass die charakteristischen Kurvenpunkte den physiologischen Ereignissen entsprechen, auf denen die empirische Gleichung zur Berechnung des Schlagvolumens basiert. Bei pathologischen Veränderungen kann es dazu kommen, dass das IKG von anderen Prozessen überlagert wird, wie z. B.

• Aktivität des rechten Ventrikels und des pulmonalen Systems
• asynchrone Funktion von Aorten- und Pulmonalklappe
• frühzeitige Reflexion der arteriellen Pulswelle insbesondere bei Arteriensteifigkeit

Diese Einflüsse führen oft dazu, dass im IKG Kurvenpunkte erscheinen, die fälschlicher Weise als Aortenklappenschlusses interpretiert werden. Dadurch wird der X-Punkt fehlerhaft bestimmt und somit das Schlagvolumen ungenau berechnet.

Dies ist ein generelles methodisches Problem der Impedanz-Kardiographie (auch bei der Velocimetrie, der Bio-Reaktanz und anderen abgeleitete Methoden), das nur durch die Einbeziehung eines zusätzlichen Signals gelöst werden kann. Deshalb wurde die neue und einzigartige ACM (Arterial Compliance Modulation) -Technologie entwickelt. Dazu wird zusätzlich zum IKG die arterielle Pulswelle am Ohrläppchen und/oder am Oberarm verwendet, um den wahren X-Punkt (Aortenklappenschluss) zu bestimmen. Dadurch kann das Schlagvolumen wesentlich genauer bestimmt werden.

Um die Anwendung der Impedanz-Kardiographie noch einfacher zu machen, wurde die 4 TECT Sensor-Applikation entwickelt, bei der nur noch 4 Sensoren anstatt der bisherigen 8 Sensoren benötigt werden.