Echokardiografische Untersuchung zur Myokardfunktion bei Pferden mit Kolik

Abstract

Akute gastrointestinale Erkrankungen spielen in der Pferdemedizin, sowohl aufgrund des häufig progressiven Verlaufs, als auch aufgrund der wirtschaftlichen Bedeutung eine große Rolle. Eine genaue Einschätzung der Herz-Kreislauffunktion ist für die Einschätzung der Schwere und die Prognose wichtig. Ziel dieser Arbeit war es, die Beeinträchtigung der Herzmuskelfunktion während einer Kolik mithilfe nicht-invasiver Gewebedopplertechnik zu erfassen. Hierfür wurden 36 Pferde untersucht, die wegen akuter Kolik an der Pferdeklinik der FU Berlin vorgestellt wurden. Die Pferde wurden bei Einlieferung, also mit akuter Kolik (U1) und vor der Entlassung (U2) untersucht (bei konservativ therapierten Kolikern Tag 2 und bei chirurgisch versorgten Tag 7). Außerdem wurden die Pferde mittels Scoring System hinsichtlich der Schwere der Erkrankung in drei Gruppen eingeteilt. Neben der kompletten klinischen Untersuchung wurden Blutuntersuchungen (Hämatologie und Blutgasanalyse), inklusive der Bestimmung des kardialen Troponin I (cTnI) durchgeführt und das Herz in der kurzen kranialen Achse transthorakal von rechts sonografisch untersucht. Hierfür wurden die echokardiografischen Techniken B-Mode, M-Mode, Farbgewebedoppler, Spektralgewebedoppler und Speckle Tracking eingesetzt. Für alle Messungen wurden drei Herzzyklen jeweils dreimal aufgezeichnet. Die weitere Auswertung geschah offline mittels Echopac Software. Gemessen wurden jeweils für LVW, RVW und IVS die maximalen Myokardgeschwindigkeiten Sm, Em und Am und die Zeitintervalle Ed, ET und IVCT. Strain und Strain Rate wurden für 6 Segmente des Querschnitts gemessen, es wurden jeweils Sr und Sc, sowie SRrE, SRrA, SRrS, SRcE, SRcA und SRcS bestimmt. Insgesamt waren die Messungen auch in der Notfallsituation gut durchführbar. Die Blutuntersuchungen lieferten signifikant höhere Werte für Hämatokrit und Laktat in Gruppe 3 (schwere Kolik) im Vergleich zu Gruppe 1 (leichte Kolik). Mithilfe des cTnI konnte eine Myokarditis ausgeschlossen werden, es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen festgestellt. Im Vergleich der akuten Kolik (U1) zur Entlassung (U2) zeigte sich eine nicht signifikante Zunahme der Werte. Die Geschwindigkeiten mittels PWGewebedoppler waren zwischen den Gruppen während der Kolik (U1) signifikant unterschiedlich. Vor allem die maximalen Myokardgeschwindigkeiten Sm (Systole), Em (Frühdiastole) und Am (Spätdiastole) in der linken Ventrikelwand, aber auch Am in der RVW und dem IVS waren bei Pferden mit schwerer Kolik (Gruppe 3) signifikant erniedrigt im Vergleich zu Pferden mit leichter Kolik (Gruppe1). Im Farbgewebedoppler zeigten sich auch Trends zu niedrigeren Werten bei höherem Schweregrad der Kolik, während der U1, jedoch waren diese Unterschiede nicht signifikant. Die niedrigeren Werte im Zusammenhang mit dem Schweregrad der Kolik bzw. Kreislaufsituation bestätigen zum Teil die Ergebnisse vorangegangener Studien. Beim Speckle Tracking konnte bei der radialen Strain in 2 Segmenten (ant, antsept) eine signifikante Abnahme (während U1), abhängig von der Schwere der Erkrankung, festgestellt werden. Viele der Einzelwerte waren während der U1 in Gruppe 1 höher als in Gruppe 2 oder Gruppe 3, die Unterschiede waren jedoch nicht signifikant. Beim Vergleich der Untersuchungstage zeigte die circumferentielle Verformung im lateralen Segment (Sc lat) in Gruppe 2 eine signifikante Abnahme zwischen der Untersuchung während der akuten Kolik und dem Tag der Entlassung. In der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass Gewebedoppler und Verformungsparameter auch in Notfallsituationen einsetzbar sind. Eine quantitative Beurteilung der globalen und regionalen systolischen und diastolischen Herzfunktion während der Kolik kann mit diesen Techniken nicht-invasiv durchgeführt werden, was für die Prognosestellung und Therapie wichtig ist. Weitere Studien mit größerer Fallzahl sind nötig, um genauere Referenzwerte für den klinischen Gebrauch zu ermitteln.

In equine medicine colic plays a very important role, both because of the often acute clinical course also because of the economic relevance. In order to assess treatment and clinical outcome it is essential to get a good evaluation of cardiovascular function quickly in an emergency situation. The aim of this study was the non-invasive assessment of myocardial impairment during acute colic by tissue Doppler and strain imaging. 36 horses remitted to the Equine Clinic of the FU Berlin with colic were examined. All patients were examined with acute colic on admission (day 1) and right before discharge (day 3 for medically managed colic or day 7 for surgically managed colic). The horses were separated into 3 groups by using a scoring system for severity of disease. Besides a complete clinical examination, blood tests (complete blood count, venous blood gas analysis), including cardiac troponin I, were done and echocardiography in right short axis view was performed. B-Mode, M- Mode, pulsed waved TDI, color TDI and speckle tracking were used. For all measurements three cardiac cycles were recorded three times each. Further analysis was done offline with Echopac software. For 3 regions (IVS, RV, LV) maximum myocardial velocities S, E and A were determined, as well as time intervals ET, Ed, IVCT. By use of the 2D-ST software the myocardium was divided into 6 segments, for each radial and circumferential strain (Sr, Sc) and strain rate during systole, early diastole and late diastole ( SrS, SrE, SrA, ScS, ScE, ScA) were determined. In general all measurements were feasible, even in an emergency situation. Blood tests showed significantly higher levels for hematocrit and lactate in group 3 (severe colic) compared to group 1 (mild colic). By using cTnI myocarditis could be ruled out, however no significant differences were found between groups. When comparing acute colic (U1) to discharge (U2), an increase of the levels was found which was not significant. The myocardial velocities (Sm, Em, Am), obtained by pwTDI, showed significant reduction between groups, especially in LV, but also Am in RV and IVS. In particular, maximum myocardial velocities Sm (systole), Em (early diastole) and Am (late diastole) in the left ventricular wall but also Am in the RVW and the IVS were significantly decreased in horses with severe colic (group 3) compared to horses with mild colic (group 1). In comparison the measurements determined by colorTDI showed a trend for reduction in higher severity of colic during U1, but not significantly. The low levels in correlation with the severity of colic and the cardiovascular situation in part confirm the results of previous studies. Strain and strain rate through speckle tracking showed significant reduction of Sr in two myocardial segments (ant, antsept) between group 1 and group 3, depending on severity of the disease. Many individual levels were higher in group 1 than in group 2 or group 3 during U1, however these differences were not significant. When comparing the different days of examination, circumferential strain in the lateral segment (Sc lat) in group 2 was reduced significantly during discharge in comparison with acute colic. The results of the present study indicate, that TDI and strain imaging obtained by 2D-ST is feasible even in an emergency situation. The results provide information about quantitative global and regional systolic and diastolic myocardial function, which facilitates adjustment of therapy and prognosis. Further studies with higher number of participants are needed to establish the techniques for clinical use.