Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass es auch für verschiedene Untersucher unter Verwendung anderer Ultraschallgeräte bei Verwendung standardisierter Methoden möglich ist, mit den in dieser Studie und den von SCHWEIZER (1998) ermittelten Referenzbereichen vergleichbare Ergebnisse zu erzielen. Nachdem standardisierte Methoden beschrieben wurden, und Normalbereiche der echokardiographisch ermittelbaren Herzdimension vorliegen, ist es möglich, die bei Tieren mit Verdacht auf eine Herzerkrankung ermittelten Herzdimensionen und die Binnenstruktur des Herzens besser zu beurteilen (HOLLENBERG 2002*). Um genauere Informationen über Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses zu erhalten, kann man in der Echokardiographie auf Dopplerverfahren (kontinuierlicher und gepulster Doppler sowie Farbdoppler) zurückgreifen. Die Nutzung dieser Dopplertechniken wäre also der nächste Schritt in der Echokardiographie beim Rind.
Hierfür wäre es sinnvoll, diese, wie für das Pferd geschehen, zu standardisieren (WEINBERGER 1991, HÖCH 1995, RADÜ 1995, FEICHTENSCHLAGER 1997, SOULIER 1997). Da die in der vorliegenden Arbeit nach TEICHHOLZ et al. (1976) berechneten Volumina des linken Ventrikels nicht verlässlich zu sein scheinen, wäre
* laut persönlicher Mitteilung von Frau C. Hollenberg, Hannover am 01.02.2002
es empfehlenswert, diese auch mit Hilfe der Dopplertechnik und verschiedener Referenzmethoden zu ermitteln (KINKEL 1993, GRATOPP 1996).
F ZUSAMMENFASSUNG
Ziel dieser Arbeit war es, durch M- und B-Mode Echokardiographie Normalwerte für Herzdimensionen adulter Holstein Friesian Kühe zu ermitteln. Zusätzlich sollten aus einigen der gemessenen Dimensionen Richtwerte für das enddiastolische und endsystolische Herzvolumen, das Schlagvolumen, das Herzminutenvolumen und die prozentuale Verkürzungsfraktion des linken Ventrikels von adulten HF Kühen errechnet werden.
50 herzgesunde Kühe der Rasse HF (Alter: 5 ±2 Jahre; Gewicht: 522 ± 78 kg, Körpergröße: 143 ± 5 cm) wurden mit einem elektronischen 3,5 MHz Sektorscanner sonographisch untersucht. Die Strukturen des Herzens wurden aus dem dritten und vierten Interkostalraum von der rechten und linken Körperseite aus in der langen und kurzen Herzachse dargestellt. Im B-Mode wurden, sowohl in Diastole als auch in Systole, die Dicken der rechts- (RVFW) und linksventrikulären freien Wand (LVFW) und des interventrikulären Septums (IVS), die Durchmesser des rechten (RV) und linken Ventrikels (LV), die Durchmesser der Mitral- (MV), Pulmonal- (PV) und Aortenklappen (AO) und der Umfang der Aorta auf Klappenebene (AO Umf.) ermittelt. Für die M-Mode Messungen wurde der Schallstrahl aus dem vierten Interkostalraum von rechts in der langen Herzachse durch die Papillarmuskelebene (MPPM) und unterhalb der Mitralklappenebene (MUMV) gelegt. Ermittelt wurden hier die Dicken des interventrikulären Septums und der linksventrikulären freien Wand, sowie der Durchmesser des linken Ventrikels. Die Berechnung des enddiastolischen und endsystolischen Volumens, des Schlagvolumens, des Herzminutenvolumens und der prozentualen Verkürzungsfraktion erfolgte unter Verwendung der im M- und B-Mode ermittelten Durchmesser der linken Kammer. 25 Kühe wurden im Anschluss an die sonographische Untersuchung euthanasiert. Die kardialen Dimensionen wurden bei diesen Tieren auch pathologisch-anatomisch vermessen, um die Ultraschallmessungen zu verifizieren.
In manchen Ebenen ergaben sich für die eigenen Variablen, bei den 25 euthanasierten im Gegensatz zu den nach Hause entlassenen Kühen, signifikante Unterschiede (p < 0,05). Diese waren durch die bei den Kühen der Gruppe B im Mittel bis zu 14 Schlägen/Minute höhere Herzfrequenz zu erklären, so dass die Messergebnisse aller 50 Tiere bei den Referenzdaten dennoch gesamthaft berücksichtigt werden konnten. Für jede Variable aller neun Ebenen wurden Referenzbereiche (10/90 Percentile) ermittelt. Wie schon bei anderen Untersuchungen an Pferd und Rind erwiesen sich die von unterschiedlichen Körperseiten aus unterschiedlichen Interkostalräumen, Achsen und Modi vorgenommenen Messungen derselben Strukturen zu einem großen Teil als nicht vergleichbar (p < 0,05). Die pathologisch-anatomisch ermittelten Myokarddicken und der Durchmesser des linken Ventrikels waren gegenüber den systolischen Werten, der Durchmesser des rechten Ventrikels gegenüber den diastolischen Werten nicht signifikant unterschiedlich (p ≤ 0,05). Bei den Berechnungen der Volumina des linken Herzens ergaben sich, verglichen mit durch Thermodilutions- und Farbverdünnungsmethode gewonnenen Ergebnissen, keine verlässlichen Absolutwerte.
Beim Vergleich der Ergebnisse der M-Mode Messungen mit denen vorhergehender Studien wurden signifikante Unterschiede zwischen den Ergebnissen festgestellt (p # 0,05). Der Vergleich der durchschnittlichen B-Mode Messwerte mit denen einer früheren Studie über Schweizer Braunvieh, Schweizer Fleckvieh und Schweizer Schwarzfleckvieh ergaben ebenfalls statistisch signifikante Unterschiede. Diese waren jedoch bei der Betrachtung der Mittelwerte und Referenzbereiche praktisch gesehen so klein, dass man zu dem Schluss kommen konnte, dass die Tierrasse keinen erheblichen Einfluss auf die kardialen Dimensionen hatte. Die in der vorliegenden Untersuchung ermittelten Dimensionen können, zusammen mit den Ergebnissen vorheriger Studien, als Referenzwerte für die kardialen Dimensionen adulter HF Kühe angesehen werden.
G SUMMARY
Anne Strattner:
Cardiac measurements in Holstein Friesian cows by means of M- und B-Mode echocardiography
The aim of this study was to gather standard information about the cardiac dimensions of adult Holstein Friesian cows via M- and B-Mode echocardiography.
Additionally, some of the values obtained were to be used to calculate the enddiastolic and endsystolic volumes, stroke volume, cardiac output, and fractional shortening of the left ventricle in adult Holstein Friesian cows.
50 HF cows, free of heart disease (age: 5 ±2 years, weight: 522 ± 78 kg, height:
143 ± 5 cm), were examined using a 3,5 MHz sectorscanner. The anatomic structures were identified and measured in the long- and short-axis view of the heart from the third and forth intercostal space of both the right and left hemithorax. All parameters were measured in diastole and systole. In B-Mode, the thickness of the right (RVFW) and left ventricular wall (LVFW), the interventricular septum (IVS), the diameter of the right (RV) and left ventricle (LV), the mitral valve (MV), the pulmonary valve (PV), the aortic valve (AO) and the circumference of the aortic valve (AO Umf.) were determined. For the M-Mode measurements, taken in long-axis view from the fourth intercostal space of the right hemithorax, the cursor was placed across the level of the papillary muscle (MPPM) and below the mitral valve (UMV). The thickness of the left ventricular wall, the interventricular septum and the diameter of the left ventricle were determined. For the calculation of the enddiastolic and endsystolic volumes, stroke volume, cardiac output, and fractional shortening of the left ventricle, the diameters of the left ventricle measured in M- and B-Mode were utilized. 25 cows were euthanased after echocardiographic examination. To verify the
data obtained in the echocardiographic study, cardiac dimensions of these animals were also measured postmortem.
In a few echocardiographic planes the size of some of the cardiac structures measured for group B (euthanasia) in diastole differed significantly (p < 0,05) from the dimensions measured for group A (sent home). These differences could be explained by looking at the heart rate which was up to 14 beats/minute higher, so that data of all 50 cows were considered as reference values. Reference values were specified for all relevant structures in each of the nine different examination planes.
As shown previously in studies on horses and cattle, most of the measurements of identical structures taken form both sides of the body, various intercostal spaces, axes and Modes were significantly different (p < 0,05). The systolic thickness of the myocardium and the diameter of the left ventricle as well as the diastolic diameter of the right ventricle did not differ significantly from the values obtained during the postmortem examination (p ≤0,05). Compared to the results obtained by thermodilution, the results for left ventricular enddiastolic and endsystolic volumes, stroke volume and cardiac output obtained in this study did not represent reliable values.
Compared to the measurements taken in this study, most of the M-Mode values stated in previous studies were significantly different (p < 0,05). The comparison of the own B-Mode results with those of a previous study on Swiss Brown, Swiss Flecked and Swiss Spotted Cattle also showed statistically significant differences.
However, if one regarded the mean values and the reference values it became obvious that the differences were very small. This lead to the conclusion that the cardiac dimensions were not considerably influenced by the breed of the animals studied. Therefore, the dimensions obtained in this and previous studies can be regarded as reference values for cardiac dimensions in HF cows.
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I ANHANG
Tab. 40: Alter, Gewicht, Körpergröße und Grunderkrankung der zu echokardiographischen Messungen herangezogenen Tiere der Versuchsgruppe A (n = 25):
Tier
1 6 629 141 klinisch gesund
2 2 415 144 Zustand nach OP LMV links
3 6 660 150 Zustand nach OP LMV links
4 4 479 137 Zustand nach OP LMV links
5 2 456 144 Zustand nach OP LMV rechts
6 7 490 144 Zustand nach OP LMV links
7 8 599 148 Zustand nach OP LMV links
8 10 580 140 Reticulo peritonitis traumatica
9 7 487 144 Zustand nach OP LMV links
10 5 600 149 Zustand nach OP LMV links
11 5 568 142 Zustand nach OP LMV links
12 3 548 140 Zustand nach OP LMV links
13 5 565 136 Zustand nach OP LMV rechts
14 5 583 146 Zustand nach OP LMV links
15 5 418 138 Abomasitis
16 5 470 134 Diarrhoe
17 4 655 145 Zustand nach OP LMV links
18 5 540 142 Zustand nach OP Dilatatio caeci
19 6 585 142 Zustand nach OP LMV rechts
20 5 735 147 Zustand nach OP LMV links
21 8 510 148 Reticulo peritonitis traumatica
22 6 535 140 Zustand nach OP LMV links
23 5 572 146 Zustand nach OP LMV links
24 6 434 141 Zustand nach OP LMV links
25 2 437 140 Zustand nach OP LMV rechts
OP = Operation LMV = Labmagen-Verlagerung
Tab. 41: Alter, Gewicht, Körpergröße und Grunderkrankung der zu echokardiographischen und pathologisch-anatomischen Messungen herangezogenen Tiere der Versuchsgruppe B (n = 25):
Tier
1 4 665 152 Salmonellose
2 2 454 145 Zustand nach OP LMV links
3 2 403 134 Zustand nach OP LMV links
4 8 538 139 Kronsaumphlegmone/ LMV links
5 6 562 151 Zustand nach OP LMV links
6 6 452 147 Zustand nach Laparatomie
7 3 423 148 Verdacht auf Pyämie
8 3 516 142 Gonitis/ LMV links
9 4 463 139 Klauenrehe
10 3 463 148 Osteomyelitis
11 3 478 146 Zustand nach Laparatomie
12 4 480 139 Zustand nach Laparatomie
13 2 416 124 Zustand nach OP LMV rechts
14 3 508 143 Klauenrehe
15 7 628 142 Zustand nach OP LMV rechts
16 5 545 143 Zustand nach OP LMV rechts
17 6 520 143 Osteomyelitis
18 4 565 144 Reticuloperitonitis traumatica
19 6 590 147 Zustand nach OP LMV links
20 3 399 133 Polyarthritis
21 4 557 143 Vorne beidseitig RSG
22 4 493 145 Hinten beidseitig RSG
23 2 439 145 Klauenrehe
24 7 545 154 Zustand nach OP LMV links
25 5 425 140 Zustand nach Laparatomie
OP = Operation LMV = Labmagenverlagerung RSG = Rusterholzsches Sohlengeschwür
Tab. 42: Lineare Regression zwischen Herzfrequenz (HR) und echokardiographischen Messparametern von herzgesunden HF-Kühen, Tierzahl (n)
Parameter n
Funktion
(y = Intercept (a) + (b) * HR (x)) r2 p RKALA IVS UMV D 46 y = 0,44 + 0,02 * HR 0,32 < 0,05
RKALA IVS UMV S 45 y = 1,44 + 0,01 * HR 0,04 0,20
RKALA IVS PPM D 50 y = 1,08 + 0,02 * HR 0,37 < 0,05 RKALA LV PPM D 50 y = 10,91 - 0,05 * HR 0,30 < 0,05 RKALA LVFW D 49 y = 0,46 + 0,03 * HR 0,24 < 0,05
RKAKA LVFW D 50 y = 1,33 + 0,01 * HR 0,07 0,13
RKAKA IVS D 50 y = 1,53 + 0,01 * HR 0,11 < 0,05
LKALA LV PPM D 38 y = 11,06 - 0,04 * HR 0,14 < 0,05
MPPM IVS D 49 y = 1,50 + 0,01 * HR 0,12 < 0,05
MPPM LV D 49 y = 8,07 - 0,01 * HR 0,03 0,12
MPPM LVFW D 48 y = 2,12 + 0,01 * HR 0,03 0,20
MUMV LV D 40 y = 12,49 - 0,05 * HR 0,20 < 0,05
MUMV LVFW D 37 y = 0,81 + 0,02 * HR 0,20 <0,05
MUMV LVFW S 39 y = 2,80 + 0,01 * HR 0,08 0,10
HR = Herzfrequenz RKALA = rechts kaudal lange Achse RKAKA = rechts kaudal kurze Achse LKALA = links kaudal lange Achse MPPM = M-Mode auf Papillarmuskelebene
MUMV = M-Mode unterhalb der Mitralklappenebene D = Diastole S = Systole
IVS = interventrikuläres Septum LV = linker Ventrikel LVFW = linksventrikuläre freie Wand
Legende zu Abb. 33 bis 71
Abb. 33: Echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kaudal lange Achse (RKALA). Abkürzungen siehe Seite 88
Abb. 34: Für Gruppe A und B signifikant unterschiedliche echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kaudal lange Achse (RKALA). Abkürzungen siehe Seite 89
Abb. 35: Bei Gruppe A und B in der rechten kaudalen langen Achse (RKALA) signifikante Unterschiede in der Differenz zwischen echokardiographischen Messergebnissen in Diastole/Systole. Abkürzungen siehe Seite 90
Abb. 36: Echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kaudal lange Achse mit Aorta (RKALA/AO). Abkürzungen siehe Seite 91
Abb. 37: Echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kaudal kurze Achse (RKAKA). Abkürzungen siehe Seite 92
Abb. 38: Für Gruppe A und B signifikant unterschiedliche echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kaudal kurze Achse (RKAKA). Abkürzungen siehe Seite 92
Abb. 39: Echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kranial kurze Achse (RKRKA). Abkürzungen siehe Seite 94
Abb. 40: Echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene rechts kranial lange Achse (RKRLA). Abkürzungen siehe Seite 93
Abb. 41: Echokardiographische Messergebnisse von herzgesunden HF Kühen in der Schnittebene links kaudal lange Achse (LKALA). Abkürzungen siehe Seite 95