HABILITATIONSSCHRIFT

 


Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – University of Veterinary Medicine Hannover – Foundation / Library

 

Kathrin Herzog

 

Farbdoppler-Sonographie und Echotexturanalyse zur Diagnostik am Ovar und Uterus des Rindes

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2586

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitationsschrift, 2012

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/h_herzog12.pdf

Zusammenfassung

Die Diagnostik in der Reproduktionsmedizin des Rindes hat sich in den vergangenen 20 Jahren stark weiterentwickelt. Der Einsatz der B-Mode Sonographie ist mittlerweile in Großtierpraxen ein diagnostisches Standarduntersuchungsverfahren. Bis vor wenigen Jahren limitierten sowohl der Preis als auch Größe und Gewicht den routinemäßigen Einsatz in der Rindermedizin. Inzwischen existiert eine breite Auswahl an portablen, Batterie-betriebenen Geräten, die eine kontrastreiche Darstellung im B-Mode ermöglichen und teilweise bereits mit Zusatzfunktionen wie der Farbdopplerfunktion ausgestattet sind.

Durch die B-Mode-Sonographie hat sich die Diagnostik des Zyklusstadiums, der Frühträchtigkeit oder das Erkennen von pathologischen Zuständen am inneren Genitale der Kuh zwar erweitert, aber sie stößt teilweise technisch bedingt an Grenzen. Die Intention zur Durchführung dieser Arbeit bestand darin, fortschrittliche, auf der Sonographie basierende Diagnostikmethoden wie der Farbdoppler-Sonograhpie oder der Computer-gestützten Analyse von B-Mode Ultraschallbildern im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit beim Rind zu untersuchen.

Mit Hilfe der Farbdoppler-Sonographie gelang es, eine enge Korrelation zwischen der lutealen Durchblutung und der Plasmakonzentration des Progesterons nachzuweisen. Die relativen Veränderungen der Durchblutung entsprachen weitestgehend denen der Progesteronkonzentration. Insbesondere während der Regressionsphase erwies sich die Farbdoppler-Sonographie als geeignet,  ein CL als nicht mehr funktionell aktiv zu erkennen. Ein Schwellenwert zur sicheren Kennzeichnung eines noch funktionell aktiven CL wurde ermittelt. Dabei musste die Durchblutung nur 30% ihrer Maximalwerte erreichen; die Größe des CL musste hingegen 60% der Maximalwerte erreichen, um Fehler bei der Einschätzung der Progesteronsekretion auszuschließen. Die Farbdoppler-Sonographie stellte sich somit als das sensiblere Verfahren heraus, um die sekretorische Kapazität eines Cl korrekt zu identifizieren. Für die Anwendung in der Praxis ergibt sich hieraus, dass die Farbdoppler-Sonographie immer zur Untersuchung herangezogen werden sollte, um den Funktionszustand eines Cl zu bestimmen und eigene Referenzwerte zu ermitteln.

Die Farbdoppler-Sonographie wurde ferner als Methode geprüft, um Veränderungen der ovariellen Durchblutung sowohl nach Induktion der Luteolyse als auch nach Simulation einer systemischen Entzündung zu charakterisieren. Es zeigte sich, dass die Induktion der Luteolyse zu einem früheren Zeitpunkt im Diöstrus zu der Ovulation größerer und besser durchbluteter Follikel führte. Ob sich die Brunstinduktion zu einem früheren Zeitpunkt und die besser durchbluteten Follikel auf die Trächtigkeitsrate auswirken, wird in Folgestudien ermittelt. Mit Hilfe eines Entzündungsmodells konnte demonstriert werden, dass sich die luteale Durchblutung innerhalb von drei Stunden nach der Verabreichung von Lipopolysacchariden um 34%  reduzierte. Wiederum verliefen die Änderungen der Durchblutung und der Progesteronkonzentration analog. Sie traten eher auf und waren stärker ausgeprägt als die durch B-Mode-Sonographie untersuchten morphologischen Veränderungen.  Die systemische Verabreichung von LPS führte bei den Versuchstieren zu Symptomen der Septikämie und zu einer temporären Depression des CL in Funktion und Morphologie, hatte aber keinen Einfluss auf das CL des folgenden Zyklus.

Mit Hilfe der Computer-gestützten Auswertung von B-Mode Ultraschallbildern wurden morphologische Veränderungen des CL über den Zyklus untersucht. Durch den Einsatz dieser Methode sollte die Frage beantwortet werden, ob sowohl das Zyklusstadium eingegrenzt als auch Aussagen über die Progesteronsekretion getroffen werden können. Mit dem handelsüblichen Bildanalyseverfahren Pepe® gelang die Differenzierung zwischen der Anbildung eines CL und seiner Blütephase. Eine für eine Therapieeinleitung entscheidende Differenzierung der An- und Rückbildungsphase gelang mit dieser Methode nicht.  Mit der Etablierung eines eigens auf das CL angepassten Analyseverfahrens (CAUS) wurden die standardisierten Gerätegrundeinstellungen zunächst kalibriert. Im nächsten Schritt wurden während der Bildauswertung Artefakte sowie Blutgefäße durch das CAUS-Programm selbständig erkannt und von der Berechnung ausgeschlossen. Durch die Untersuchung von 10 Tieren an jeweils 14 Zyklustagen bestätigte sich die Überlegenheit von CAUS im Rahmen der digitalen Analyse von B-Mode-Bildern des CL zur Diagnose des Zyklusstandes und während des Diöstrus zur Vorhersage der Plasmakonzentration des Progesterons.

Die Untersuchung von CL in der dritten Woche der Trächtigkeit mittels Farbdoppler-Sonographie zeigte eine stärkere Durchblutung der CL verglichen mit nicht-trächtigen Tieren. Dieser Befund lässt sich als Ausdruck der embryo-maternalen Erkennung interpretieren. Aufgrund einer hohen interindividuellen Varianz der lutealen Durchblutung in dieser Frühphase der Trächtigkeit ist die Farbdoppler-Sonographie jedoch gegenwärtig nicht zur zuverlässigen Trächtigkeitsdiagnostik geeignet.

Auch während der Spätträchtigkeit erwies sich die Farbdoppler-Sonographie als wertvolle Methode zur Erweiterung der diagnostischen Optionen. Durch die regelmäßige Untersuchung der Durchblutung der Arteria uterina von 40 Tieren in der zweiten Hälfte der Gravidität wurde eine Zunahme der uterinen Durchblutung um das 5,5-fache diagnostiziert. Hierbei zeigte sich, dass bei Kühen gleicher Lebendmasse der uterine Blutfluss bei jenen Tieren höher war, die später schwerere Kälber gebaren. Ob eine höhere uterine Durchblutung zur Entwicklung von Kälbern mit höherem Geburtsgewicht führte oder ob schwerere Kälber eine intensivere Blutversorgung bedingen, konnte durch diese Studie nicht hinreichend geklärt werden.

Beide in dieser Habilitationsschrift dargestellten bildgebenden Verfahren bzw. das neu etablierte Computer-gestützte Analyseverfahren haben das Spektrum diagnostischer Methoden zur Erfassung von physiologischen wie pathophysiologischen Veränderungen am Uterus und am Ovar des Rindes wesentlich erweitert.

 

keywords

Rind, Farbdopler-Sonographie, Corpus luteum

kb

613