Duplex-Dopplersonographische Messungen renaler Blutflüsse bei Pferden als Parameter zur Frühdiagnostik von Nierenfunktionsstörungen

Abstract

Beim Pferd stellten HOFFMANN et al. (1997) dar, dass es prinzipiell möglich ist, die Nieren dopplersonographisch zu untersuchen. Studien über die praktische Bedeutung und Anwendung dieser Methode fehlen bisher. Ziel der vorliegenden patientenorientierten Pilotstudie war die Messung und Überprüfung verschiedener Blutflussparameter als nicht invasiv gewonnene frühzeitige Indikatoren renaler Störungen bei Pferden mit gastrointestinalen Erkrankungen. Dazu wurden 23 Pferde in drei Gruppen eingeteilt und untersucht. Die Gruppe 1 (n=8) beinhaltete klinisch und labordiagnostisch unauffällige Pferde. Die Gruppe 2 (n=9) umfasste Pferde, die mit gastrointestinalen Störungen in die Klinik für Pferde der FU Berlin eingewiesen und konservativ therapiert wurden. Gruppe 3 (n=6) wurde aus Pferden gebildet, die ebenfalls mit gastrointestinalen Störungen in die Klinik für Pferde der FU Berlin eingewiesen wurden. Ihre Untersuchung fand innerhalb von 48 Stunden nach der Operation statt. Zusätzlich wurden zehn Untersuchungen als Einzelfälle beschrieben. Es handelte sich um die Nachuntersuchung eines Pferdes drei Wochen nach der Erstuntersuchung, Untersuchungen von zwei Pferden während einer Infusion, sowie die Untersuchung von sieben Pferden mit spezifischen Krankheitsbildern (postinfektiöses akutes Nierenversagen, chronische Niereninsuffizienz, primäre Polydipsie, renale tubuläre Azidose, aplastische Anämie, multiple Lymphosarkome). Alle Pferde wurden zunächst klinisch und labordiagnostisch untersucht (Harnstoff- und Kreatininkonzentrationen im Blut, Kreatininkonzentration im Harn, fraktionelle Exkretion von Natrium, Aktivität der Gammaglutamyltransferase im Harn). Im Anschluß daran erfolgte mit dem Gerät System FiVe der Firma GE Healthcare unter Verwendung eines 2,5 MHz- Sektor-Schallkopfes eine konventionelle B-Mode Sonographie sowie eine duplex- dopplersonographische Untersuchung. Die Duplex-Dopplersonographie erfolgte an definierten Messstellen in den Aa. renales II. Ordnung. Es wurden je drei Herzzyklen aus zwei unabhängigen Ansätzen aufgezeichnet und anschließend offline folgende Flussgeschwindigkeiten gemessen: systolische Spitzengeschwindigkeit (PSV), enddiastolische Geschwindigkeit (EDV) und mittlere Maximalgeschwindigkeit (TAMAX). Daraus wurden folgende Widerstandsindizes errechnet: Resistive Index (RI), Pulsatility Index (PI) und A/B-ratio. Diese stellen ein Maß für den Gefäßwiderstand im sonographierten Bereich dar. Die dopplersonographische Darstellung und Auswertung renaler Blutflüsse war beim Pferd durchführbar. Wie in der Humanmedizin ergaben sich aber Einschränkungen bei adipösen Patienten. Dazu kam, dass die Atem- und Körperbewegungen der Pferde nicht unterbunden werden konnten. Alle untersuchten Blutflussparameter der Probanden wiesen aufgrund der unterschiedlichen Krankheitsursachen und -verläufe erwartungsgemäß große Schwankungsbreiten auf. Die Flussgeschwindigkeiten der Gruppe 2 (n=9) waren im Vergleich zur Gruppe 1 (n=8) signifkant erniedrigt (p≤0,05). Auch die Pferde der Gruppe 3 wiesen im Mittel niedrigere Flussgeschwindigkeiten im Vergleich zu den Pferden der Kontrollgruppe auf, dies war jedoch statistisch nicht signifikant (p>0,05). Bei keinem Patienten waren die Widerstandsindizes erhöht. Es liegt nahe, dass diese Ergebnisse in der Auswahl der Patienten begründet waren, da deren Nierenfunktionsstörungen fast ausschließlich primär prärenaler Natur waren, und zeigt auf, dass hämodynamische Veränderungen als Ursachen für die renalen Blutflussmodifikationen dargestellt werden können unabhängig von Schäden des Nierenparenchyms. Es ergaben sich keine Korrelationen der dopplersonographisch ermittelten Werte zu labordiagnostischen Parametern. Die Darstellung des Geschwindigkeitsprofils des renalen Blutflusses als sensible Untersuchungsmethode ist in der Lage, eine eingeschränkte Nierenfunktion bereits vor dem Auftreten von Laborveränderungen aufzuzeigen und bietet damit zusätzliche diagnostische Informationen. Im Anschluss daran ist die Überwachung der Wiederherstellung der Nierenfunktion im Erkrankungsverlauf hilfreich, auch im Hinblick auf die Erkennung möglicher renaler Komplikationen. Aufgrund der Ergebnisse der vorliegenden Studie kann die dopplersonographische Darstellung und Auswertung renaler Blutflüsse bei Pferden bereits jetzt als wertvolles nichtinvasives Diagnostikum empfohlen werden. Durch erniedrigte Flussgeschwindigkeiten sind Hinweise auf vorhandene Nierenfunktionsstörungen gegeben. Mit Hilfe dieses Diagnostikums können Krankheitsverlauf und Therapieerfolg dokumentiert werden.

HOFFMANN et al. (1997) demonstrated that an examination of the kidneys with Doppler sonography is generally possible in horses. To date, there are no studies investigating the practical significance and application of this method. The objective of this patient-oriented pilot study was measuring and monitoring various blood flow parameters obtained by non-invasive procedures and serving as early indicators of renal disturbances in horses with gastro- intestinal conditions. For this purpose, 23 horses were divided into three groups and examined. Group 1 (n=8) consisted of horses showing no clinical or diagnostic lab findings. Group 2 (n=9) contained horses sent to the Clinic for Horses of the Freie Universitaet Berlin for gastro-intestinal disturbances that had been treated with conservative therapy. Group 3 (n=6) consisted of horses hospitalised at the Clinic for Horses of the Freie Universitaet Berlin for gastro-intestinal disturbances as well. They were examined within 48 hours of surgery. In addition, ten examinations were described as isolated cases. They were: a follow-up examination of one horse three weeks after the baseline examination; the examination of two horses while they were receiving an infusion; and the examination of seven horses with clear-cut symptoms (acute post-infection kidney failure, chronic kidney failure, primary polydipsia, renal tubular acidosis, multiple lymphosarcoma). All horses underwent clinical and diagnostic lab tests (urea and creatinin concentrations in the blood, urea concentrations in the urine, fractional sodium excretion, gamma-glutamyl transferase activity in the urine), followed by a conventional B-mode sonography and a Duplex-Doppler sonography performed with a System FiVe apparatus from GE Healthcare and a 2.5 MHz sector probe. The Duplex-Doppler sonography was performed on defined measuring points in the second-order renal artery. Two sonographic recordings of three cardiac cycles each were made separately from one another, and the following flow velocities were then measured offline: peak systolic velocity (PSV), end-diastolic velocity (EDV), and time-averaged maximum velocity (TAMAX). The results were used to calculate the following resistance indices: resistive index (RI), pulsatility index (PI) and A/B ratio. The obtained values provide a measure for vascular resistance in the sonographically examined area. Doppler-sonographic imaging and analysis of the equine renal blood flow proved possible. As in human medicine, however, obesity caused some restrictions. In addition, body and breathing movements of the horses could not be prevented. As expected, all blood flow parameters examined in the subjects showed a broad fluctuation range as a consequence of the different diseases and their outcomes. Compared to Group 1 (n=9) the flow velocities in Group 2 (n=9) were significantly reduced (p≤0.05). On average, the horses of Group 3 showed lower flow velocities compared to the horses in the control group, although the difference was not statistically significant (p>0.05). None of the patients showed increased resistance indices. This suggests that the reasons for the obtained results lie in the selection of patients, because their renal function impairment was almost exclusively of a primarily pre-renal nature, and it demonstrates that haemodynamic changes as a cause of renal blood flow modifications can be visualised regardless of damage to the renal parenchyma. No correlations between the data obtained in Doppler sonography and diagnostic lab parameters were found. The visualisation of the renal blood flow velocity profile is a sensitive examination method that can be used to diagnose impaired renal function even before lab parameter changes occur, because it offers additional diagnostic information. Further, it helps to monitor the course of the disease, including the identification of potential renal complications, until kidney function is restored. In light of the results from this study Doppler-sonographic imaging and analysis of renal blood flow rates in horses can be recommended as a valuable, non-invasive diagnostic procedure. Reduced flow velocities point to existing renal impairment. Using this diagnostic procedure the course of the disease and therapeutic success can be documented.