In der Veterinärmedizin hat die Gewebedopplerechokardiographie erst in den letzten Jahren Einzug gehalten. Dabei wurden die ersten Untersuchungen an Versuchstieren vorgenommen, um Krankheitsbilder aus der Humanmedizin zu simulieren (NEILAN et al. 2006; BORENSTEIN et al. 2006). Hierbei wurden durch die
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kardiotoxische Wirkung von Doxorubicin an Mäusen und Schafen Modelle von chronischem Herzversagen untersucht.
2.4.1 Gewebedoppleruntersuchungen beim Kleintier
In der Kleintiermedizin wird der Einsatz der Gewebedopplerechokardiographie erst seit Ende der 1990 Jahre beschrieben. 1999 nutzte GAVAGHAN et al. den Einsatz des PW-Gewebedopplers zur Beschreibung der diastolischen Funktion bei gesunden Katzen. In den darauf folgenden Jahren entstanden viele Studien zur Validierung der Methode in der Tiermedizin bei gesunden Hunden und Katzen (CHETBOUL et al.
2002; CHETBOUL et al. 2004; CHETBOUL et al. 2005; KOFFAS et al. 2003).
Auch der Einsatz der Gewebedopplerechokardiographie zur Untersuchung von heriditären und erworbenen Kardiomyopathien bei Hund und Katze wurde von verschiedenen Studiengruppen untersucht (CHETBOUL et al. 2004; CHETBOUL et al. 2005; CHETBOUL et al. 2006; KOFFAS et al. 2006; MacDONALD et al. 2006).
Dabei zeigte sich, dass die Gewebedopplerechokardiographie sowohl bei der Katze als auch beim Hund zur Früherkennung von Kardiomyopathien angewendet werden kann (CHETBOUL et al. 2004; CHETBOUL et al. 2005). Bei der Katze ist die hypertrophe Kardiomyopathie die häufigste Herzerkrankung und charakterisiert durch eine konzentrische linksventrikuläre Hypertrophie, Myokardfibrose und diastolische Dysfunktion. Durch die erhöhte Myokardrigidität kommt es zu einer gestörten diastolischen Relaxation. Spätfolgen sind Vorhofvergrößerungen und kongestives Herzversagen sowie systemische Thrombembolien. Die heriditäre hypertrophe Kardiomyopathie ist bei Maine Coon Katzen, beim Perser, Ragdoll Rex, Amerikanischen Kurzhaar und Europäischen Kurzhaar beschrieben (CARLOS-SAMPEDRANO et al. 2006, CHETBOUL et al. 2006; MACDONALD et al. 2006).
Verursacht wird sie durch die Erbkrankheit „Dystrophin-deficient hypertrophic feline muscular dystrophy“ (HFMD), die an das X-Chromosom gebunden ist. In einer Studie von CHETBOUL et al. (2006) wurden 22 gesunde Katzen und sieben Katzen aus einer Familie mit HFMD, die klinisch keine Anzeichen für eine Herzerkrankung aufwiesen untersucht. Alle Katzen wurden klinisch, röntgenologísch, elektro- und echokardiographisch untersucht. Die Gewebedoppleruntersuchungen wurden sowohl mittels Farbgewebedoppler in der parasternalen kurzen Achse zur Aufzeichnung der radialen Myokardgeschwindigkeiten durchgeführt, als auch im apikalen
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Vierkammerblick, um die longitudinalen Myokardgeschwindigkeiten auf Höhe des Mitralrings aufzuzeichnen. Die Autoren kamen zu dem Ergebnis, dass keine Abweichungen in der klinischen und normalen echokardiographischen Untersuchung zwischen beide Gruppen bestanden. Bei den Untersuchungen mittels Gewebedoppler zeigten die HFMD Katzen jedoch verminderte diastolische Myokardgeschwindigkeiten sowohl in radialer als auch in longitudinaler Richtung.
Ähnliche Ergebnisse brachten Untersuchungen beim Hund, wo es ebenfalls ein heriditäre Dystrophindefekt Krankheit gibt (CHETBOUL et al. 2004). Die „Golden Retriever Muscular Dystrophy“ (GRMD) führt im Laufe der Erkrankung zu einer dilatativen Kardiomyopathie. CHETBOUL el al. (2004) untersuchte sechs gesunde Hunde und neun Hunde mit GRMD. Dabei zeigten die erkrankten Hunde in der gewebedopplerechokardiographische Untersuchung signifikant erniedrigte Myokardgeschwindigkeiten sowohl in radialer als auch in longitudinaler Richtung.
In den letzten Jahren gab es zwei Studien mit größeren Probandenzahlen zur Erfassung von Normwerten für Hund und Katze. WAGNER (2006) untersuchte 112 gesunde Katzen und erfasste Normwerte für die radialen und longitudinalen Myokardgeschwindigkeiten. Dabei stellte er unter anderem fest, dass die E-Welle und die A-Welle bei hohen Herzfrequenzen verschmelzen. KILLICH (2006) untersuchte 199 gesunde Hunde mittels Farbgewebedoppler. Die radialen Myokardgeschwindigkeiten der linken freien Wand wurden aus dem parasternalen Kurzachsenblick erfasst, während die longitudinalen Myokardgeschwindigkeiten im Bereich der freien Wand, des Septums und der rechtsventrikulären Wand aus linksapikaler Anschallposition aufgenommen wurden.
Der Einsatz des Gewebedopplers bei Klappenerkrankung wird in einer Arbeit an 110 Hunden mit Mitralklappenendokardiose untersucht (JAVORNIK 2007). Dabei wurden die longitudinalen Myokardgeschwindigkeiten aus den linksapikalen Anschall-positionen aufgezeichnet. Untersucht wurden das Septum und die linksventrikuläre freie Wand. Es wurden die systolischen Spitzengeschwindigkeiten und die Geschwindigkeiten der E-Welle und A-Welle bestimmt. Dabei zeigte sich, dass hochgradig erkrankte Tiere signifikant niedrigere spätdiastolische Myokardgeschwindigkeiten im Bereich der linksventrikulären Wand aufwiesen.
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2.4.2 Gewebedoppleruntersuchungen beim Pferd
Ziel der ersten Studie zum Einsatz der Gewebedopplerechokardiographie beim Pferd war es, den Einsatz des Gewebedopplers in der Pferdeechokardiographie zu erproben und PW-Gewebedoppler mit Farbgewebedoppler zu vergleichen (SEPULVEDA et al. 2005). Zusätzlich sollte untersucht werden, ob regionale Myokardgeschwindigkeitsunterschiede vorliegen, wie sie auch beim Mensch beschrieben sind (KATZ et al. 1997). Es wurden 20 2-jährige Vollblutpferde sowie ein 6-jähriges Vollblutpferd untersucht. Dabei wurden die radialen Myokardgeschwindigkeiten in folgende Myokardsegmenten aus der rechten und linken parasternalen kurzen Achse analysiert: rechte Ventrikelwand, interventrikuläres Septum, linke Region des linken Ventrikelwands, kaudale Region der linken Ventrikelwand, rechte Region des linken Ventrikelwands. Die E-Welle, die A-Welle und die systolische Welle wurden an allen Lokalisationen identifiziert.
Zusätzlich wurde ein Pferd sechsmal in Folge mit zwei Stunden Abstand vom selben Untersucher geschallt, um die individuelle Variation zu ermitteln. Die Messungen im Farbgewebedoppler waren wenig reproduzierbar und beinhalteten eine große Streuung, während die Messungen mittels PW-Gewebedoppler lediglich eine Variation von 15-20% erbrachten.
SPIEKER (2006) untersuchte Warmblutpferde und verglich die ermittelten Myokardgeschwindigkeitskurven mit beschriebenen Kurven aus der Humanmedizin.
Zusätzlich sollte der Einsatz der verschieden Arten des Gewebedopplers bei herzkranken Pferden untersucht werden. Dazu wurden 42 Warmblutpferde untersucht, wobei 32 Probanden eine Herzerkrankung aufwiesen. Die Myokardgeschwindigkeiten wurden in der parasternalen kurzen Achse aufgenommen und das interventrikuläre Septum und die linke ventrikuläre Hinterwand mittels Farbgewebedoppler und PW-Gewebedoppler analysiert. In der linksventrikulären Hinterwand wurden eine E-Welle und A-Welle erkannt. Weitere Myokardbewegungen vor der systolischen Kontraktion wurden als isovolämische Kontraktionen identifiziert.
Diese Kontraktionen konnten jedoch an den Geschwindigkeitskurven des Interventrikularseptums nicht eindeutig identifiziert werden. Zusätzlich erreichte die systolische Kontraktion ihr Maximum hier deutlich früher als in der linksventrikulären Hinterwand. Die ermittelten Myokardgeschwindigkeiten waren im PW-Gewebedoppler-Modus bis auf wenige Ausnahmen höher als die gemessenen Myokardgeschwindigkeiten im Farbgewebedoppler-Modus. Zudem wurden die
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Myokardgeschwindigkeiten zwischen den verschiedenen Gruppen verglichen. Bei Pferden mit Klappeninsuffizienz ohne Dilatation zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zu gesunden Pferden, während Pferde mit Aortenklappeninsuffizienz und Dilatation deutlich geringere systolische Spitzengeschwindigkeiten im interventrikulären Septum aufwiesen als die gesunden Probanden der Kontrollgruppe. Bei Pferden mit Vorhofflimmern zeigten sich deutlich erhöhte Myokardgeschwindigkeiten im Bereich der linksventrikulären Hinterwand zum Zeitpunkt der isovolumetrischen Kontraktion.
In zwei weiteren Studien wurde der Einsatz der Gewebedopplerechokardiographie zur Beurteilung und Messung des linken Atriums bei gesunden Pferden und bei Pferden mit Vorhofflimmern untersucht (SCHWARZWALD et al. 2007a;
SCHWARZWALD et al. 2007b). Dabei zeigte sich, dass die atriale Dysfunktion bei Pferden mit Vorhofflimmern mit der Gewebedopplerechokardiographie durch Messung der Myokardgeschwindigkeit im Bereich des linken Vorhofes zu evaluieren ist. Zusätzlich untersuchte der Autor Pferde mit Vorhofflimmern 24 und 72 Stunden nach erfolgreicher Kardioversion. Die Gewebedoppleruntersuchungen mittels PW-Gewebedoppler wurden in der freien Wand des linken Vorhofs aus der parasternalen langen Achse durchgeführt. Gemessen wurden sowohl die Zeit zwischen P-Welle und Beginn der Welle und die Zeit zwischen P-Welle und dem Maximum der A-Welle als auch des Verhältnis beider Zeitintervalle zu einander. Dabei zeigten Pferde nach Kardioversion signifikant erniedrigte Verhältnisse zwischen den gemessenen Zeitintervallen.
2.4.3 Strain und Strain Rate Messungen in der Veterinärmedizin
Die Farbgewebedoppler-basierte „Strain- und Strain Rate“-Methode sowie die
„Speckle Tracking-Strain und Strain Rate-Methode ist erst in den letzten Jahren zur Anwendung in der Tiermedizin gekommen. Allerdings wurden die Methoden schon früh in Tierversuchen angewendet. Die erste Beschreibung von „Strain“ und „Strain Rate“ Messungen beim Hund stammen aus dem Jahre 2004, wo der Einsatz der Verformungsanalyse bei Golden Retrievern mit Kardiomyopathien beschrieben wurde (CHETBOUL et al. 2004). In einer weiteren Studie wird der Einsatz der Methode beim wachen, gesunden Hund beschrieben (CHETBOUL et al. 2005). Die
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ersten Untersuchungen an einer größeren Gruppe von Hunden zur Erstellung von Normwerten erfolgten wenig später (WAGNER 2007). Bei der Untersuchung des Einsatzes von radialer „Strain- und Strain Rate“-Berechnung mittels „Speckle Tracking“ bei gesunden Hunden zeigte sich, dass sich diese Methode durch eine sehr geringe Messvariation auszeichnet (CHETBOUL et al. 2007). In einer Studie zum Einsatz der Verformungsanalyse bei Hunden mit Mitralklappenendokardiose zeigten erkrankte Probanden signifikant erniedrigte longitudinale Myokardverformungen in der apikalen Schallposition im Septum sowie in der linken lateralen Wand (JAVORNIK 2007). Bei der Katze erstellte eine Arbeit an einer größeren Anzahl von gesunden Katzen Normwerte und verglich beide Methoden der
„Strain- und Strain Rate“-Berechnung (SCHILLER 2007).
Beim Pferd gibt es bisher noch keine Untersuchungen.