Gewebe-Doppler-Echokardiographie beim Pferd: Eine Pilotstudie

Abstract

In der herkömmlichen Diagnostik wurde die Dopplerechokardiographie vorwiegend zur zügigen Erfassung der Richtung, der Geschwindigkeit, der Intensität und der Charakteristik von Blutflüssen eingesetzt. Neuere Geräte bieten die Möglichkeit der Darstellung des Myokards hinsichtlich der Bewegungsrichtung und geschwindigkeit mit dem Dopplerprinzip. In der vorliegenden Pilotstudie wurden in Zusammenarbeit mit der Humanmedizin die beim Pferd ermittelten Geschwindigkeitsprofile des Myokards mit jenen des Menschen und des Schweins verglichen (DERUMEAUX 1998; STROTHMANN 2002a; TRAMBALIOLO 2002). Ziel war eine Identifizierung des Kurvenverlaufs beim Pferd. Darüberhinaus sollte die Möglichkeit des Einsatzes der verschiedenen Gewebe-Doppler-Varianten (gepulster Spektraldoppler und farbkodierter Gewebe-Doppler) bei Herzkrankheiten beim Pferd getestet werden. Insgesamt wurden 42 Warmblüter mit dem System FiVe der Firma GE Healthcare echokardiographisch untersucht. Eine Einteilung der Probanden erfolgte in folgende Gruppen: Pferde mit mehrfachen Klappeninsuffizienzen ohne Dilatation des Atriums und/oder Ventrikels (n=9), Pferde mit mehrfachen Klappeninsuffizienzen mit Dilatation des Atriums und/oder Ventrikels (n=8), Pferde mit einer Aortenklappeninsuffizienz ohne Dilatation des Atriums und/oder Ventrikels (n=3), Pferde mit einer Aortenklappeninsuffizienz mit Dilatation des Atriums und/oder Ventrikels (n=4). Weiterhin wurde eine Gruppe mit Pferden gebildet, die bei der klinischen Untersuchung eine atriale Fibrillation aufwiesen (n=8). In dieser Gruppe erfolgte keine weitere Einteilung nach Dilatationsgrad oder dem Auftreten von Herzklappeninsuffizienzen. Bei allen Pferden fand zusätzlich zu der üblichen Echokardiographie eine Gewebe-Doppler-Untersuchung mit dem gepulsten Spektraldoppler und dem farbkodierten Gewebe-Doppler statt. Die Aufnahmen erfolgten aus der rechten kaudalen kurzen Achse. Im Spektraldoppler wurde das Messfenster ( sample volume ) zum einen in das Myokard der linksventrikulären Hinterwand und zum anderen in das interventrikuläre Septumsmyokard positioniert. Mindestens 3 aufeinander folgende Herzzyklen wurden digital abgespeichert. Mit einer speziellen Software konnten die Daten des farbkodierten Gewebe-Dopplers off-line nachbearbeitet werden. Anhand eines zeitgleich aufgezeichneten EKGs wurden die Myokardgeschwindigkeiten in definierten Phasen des Herzzyklus gemessen. Erstmals konnten die bei Menschen typischen Geschwindigkeitsprofile beim Pferd in ähnlicher Weise reproduzierbar dargestellt werden. An der linksventrikulären Hinterwand wurden im Kurvenverlauf die Geschwindigkeiten der isovolumetrischen Kontraktion, die systolische Spitzengeschwindigkeit, die frühdiastolische und die spätdiastolische Kontraktionsgeschwindigkeit gemessen. Der Messpunkt der isovolumetrischen Relaxation konnte nicht eindeutig festgelegt werden. Am interventrikulären Septum waren die isovolumetrische Kontraktion und Relaxation nicht zu identifizieren. In der Gruppe der Pferde mit Aortenklappeninsuffizienz konnte mit beiden Verfahren eine signifikante Erhöhung der systolischen Spitzengeschwindigkeit am Interventrikularseptum festgestellt werden. Bei Pferden mit Vorhofflimmern fehlten an beiden Messpositionen und bei beiden Verfahren konstant die A-Wellen der spätdiastolischen Kontraktion. Die Geschwindigkeit der isovolumetrischen Kontraktion der linksventrikulären Hinterwand ist mit beiden Gewebe-Doppler- Verfahren signifikant erhöht. Das Signifikanzniveau wurde auf p<0,05 festgelegt. Die Anwendungsmöglichkeit der Gewebe-Doppler-Echokardiographie in der Pferdemedizin ist grundsätzlich gegeben. Die Ergebnisse können den Einsatz der Methode als prognostisches Mittel bei der Verlaufskontrolle von Patienten mit Vorhofarrhythmien und Aortenklappeninsuffizienzen möglich machen. Weitere systematische Untersuchungen über einen längeren Zeitraum sind dazu nötig.

Traditional diagnostics mainly used Doppler echocardiography for the fast identification of direction, velocity, intensity and characteristic of blood flows. Recent devices offer the possibility of visualising the myocardium regarding direction and velocity of movement using the Doppler principle. In collaboration with human medicine, the present pilot trial compared the velocity profiles of the myocardium determined in horses to those of the human being and of the pig (DERUMEAUX 1998; STROTHMANN 2002a; TRAMBALIOLO 2002). The study aimed at an identification of the characteristic of the curve in horses. In addition, the possibility of an application of the various versions of tissue Dopplers (pulsed wave Doppler and colour-coded tissue Doppler) for cardiac diseases of horses should be examined. In all, 42 warmblood horses were examined echocardiographically using the system FiVe of the company GE Healthcare. The subjects were divided into the following groups: horses with multiple valvular insufficiencies without dilatation of the atrium and / or ventricle (n = 9), horses with multiple valvular insufficiencies with dilatation of the atrium and / or ventricle (n = 8), horses with aortic valve insufficiency without dilatation of the atrium and / or ventricle (n = 3), horses with aortic valve insufficiency with dilatation of the atrium and / or ventricle (n = 4). Horses showing atrial fibrillation during the clinical examination formed another group (n = 8). This group was not further divided by degree of dilatation or occurrence of valvular insufficiency. All horses underwent a tissue Doppler examination using pulsed wave Doppler and colour- coded tissue-Doppler in addition to usual echocardiography. The images were taken in right caudal short axis. In the spectral Doppler, the sample volume was positioned on the one hand into the myocardium of the left-ventricular posterior wall and on the other hand into the interventricular septal myocardium. At least 3 consecutive cardiac cycles were saved using digital technology. The data of the colour-coded tissue Doppler could be post- processed off-line using a special software. On the basis of a simultaneously led ECG, the myocardial velocities in defined stages of the cardiac cycle were measured. For the first time, the velocity profiles typical in human beings could be visualised repeatably in a similar way in horses. At the left- ventricular posterior wall, the velocities of the isovolumetric contraction, the peak systolic velocity, the early diastolic and late diastolic contraction velocity were measured using the curve progression. The measuring point of the isovolumetric relaxation could not be determined clearly. The isovolumetric contraction and relaxation could not be identified at the interventricular septum. In the group of horses with aortic valve insufficiency, both procedures showed a significant increase of the peak systolic velocities at the interventricular septum. In horses with atrial fibrillation, the A waves of late diastolic contraction were missing at both measuring points and in both procedures. The velocity of isovolumetric contraction of the left- ventricular posterior wall is significantly increased for both tissue Doppler procedures. The level of significance was fixed at p<0,05. The application of tissue Doppler echocardiography in equine medicine is generally possible. The results may allow the procedure to be used as prognostic method in the follow- up of patients suffering from atrial arrythmia and aortic valve insufficiencies. For this, further systematic examinations over a longer period are necessary.