Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Franziska Rebecca Haunhorst

Vergleichende Untersuchung über den Einfluss von

Buprenorphin oder Butorphanol auf die Detomidinvermittelte

Sedierungsqualität bei Pferden zur

Backenzahnextraktion und Auswirkungen auf den

postoperativen Schmerz

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-111231

title (eng.)

Comparison of the effect of buprenorphine or butorphanol on quality of detomidine sedation for cheek tooth extraction and postoperative pain in horses

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2018

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/haunhorstf_ss18.pdf

abstract (deutsch)

Das Ziel der Untersuchung war es den Einfluss von Buprenorphin oder Butorphanol auf die Detomidin-vermittelte Sedierungsqualität bei Pferden zur Backenzahnextraktion und die Auswirkungen auf das postoperative Schmerzverhalten zu vergleichen.

 

40 Pferde, die zur Backenzahnextraktion in der Klinik für Pferde der Stiftung Tierärztliche Hochschule vorgestellt wurden, wurden randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt. Alle Pferde erhielten zur Prämedikation Meloxicam intravenös (i.v.) (0,6 mg/kg KGW). Die Sedierung wurde bei allen Pferden mit einem Bolus Detomidin (15 µg/kg KGW i.v.) eingeleitet, gefolgt von einem Bolus Buprenorphin (7,5 µg/kg KGW i.v.) (BUP) oder Butorphanol (50 µg/kg KGW i.v.) (BUT). Weitere zehn Minuten später wurde eine Dauertropfinfusion (DTI) mit Detomidin (20 µg/kg/h) begonnen. Sowohl die Anästhesistin als auch die Chirurgin waren bezüglich der Gabe des Opioids verblindet. Alle Pferde erhielten eine Leitungsanästhesie des N. mandibularis und/oder N. maxillaris mit Mepivacain (2%). Vor und während der Sedierung wurden alle zehn Minuten physiologische Parameter wie Herzfrequenz und Atemfrequenz erhoben. Außerdem wurde die Tiefe der Sedierung mithilfe des Kopfabstandes zum Boden bestimmt. Mithilfe eines Sedierungsscores (HOPSTER et al. 2013) (1 = sehr gute Toleranz, 5 = Eingriff nicht möglich) konnte die Sedierung individuell angepasst werden. Wurden Abwehrbewegungen mit mehr als 3 bewertet, so erhielt das Pferd einen Bolus Detomidin (3 µg/kg KGW), gefolgt von einer Erhöhung der DTI um 10 µg/kg/h. Die Chirurgin bewertete am Ende des Eingriffes die Qualität der Sedierung und die Operationsbedingungen mithilfe einer Numerical Rating Scale (NRS; 1 = exzellente Qualität, 10 = Eingriff nicht durchführbar). Der postoperative Schmerz wurde 3, 6, 9, 12 und 24 Stunden postoperationem mithilfe der Composite Pain Scale (CPS) (BUSSIERES et al. 2008), EQUUS-COMPASS und EQUUS-FAP (VAN LOON u. VAN DIERENDONCK 2015) und Horse Grimace Scale (HGS) (DALLA COSTA et al. 2014) beurteilt. Außerdem wurde die postoperative Aktivität der Pferde mithilfe von Schrittzählern, befestigt an einer Gamasche, über 12 Stunden post operationem ermittelt. Zur Evaluierung der prä-, peri- und postoperativen Stressantwort wurden insgesamt neun Serumcortisolproben gewonnen. Drei davon dienten zur Bestimmung eines individuellen Baselinewerte vor der Operation. Eine wurde während des chirurgischen Eingriffs und fünf innerhalb von 24 Stunden post operationem gewonnen. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Statistikprogramm R 3.2.1 (Version 1.0.143 - © 2009-2016 RStudio, Inc.) mittels Kruskal-Wallis-Test und Wilcoxon-rank-sum-test (p< 0,05).

 

Die Qualität der Sedierung wurde von der Chirurgin in der Gruppe BUP signifikant besser bewertet als in Gruppe BUT (p = 0,03), wobei es hinsichtlich der Operationsbedingungen keine signifikanten Unterschiede gab (p= 0,12). Bezogen auf die Sedierungsparameter und die Gesamtinfusionsrate konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen nachgewiesen werden. Die physiologischen Parameter während der Sedierung wiesen typische Alpha-2 (alpha-2)-Agonisten induzierte Nebenwirkungen wie Bradykardie, Bradypnoe und Ataxie auf. Hinsichtlich der Stressantwort konnten mithilfe der Serumcortisolproben keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen BUP und BUT oder zur Baseline nachgewiesen werden. Die Pferde der Gruppe BUP zeigten postoperativ Nebenwirkungen in Form von kontinuierlichem Laufen in der Box, welche durch signifikant höhere Schrittzahlen an allen postoperativen Messzeitpunkten (p<0,001) repräsentiert wird.

Mithilfe der CPS und der EQUUS-COMPASS konnten signifikant höhere Gesamtbewertungen an allen postoperativen Messzeitpunkten bis auf 24 Stunden post operationem bei der Gruppe BUP dargelegt werden. Da die Pferde der Gruppe BUP starke lokomotorische Aktivität zeigten, welche nicht schmerzbedingt, sondern Opioid-induziert war, wurden beide Scores modifiziert, indem alle „Bewegungsparameter“ eliminiert wurden. Danach konnte nur ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Gruppen nur noch drei Stunden post operationem nachgewiesen werden.

Die Gesichtsskala EQUUS-FAP detektierte bei der Gruppe BUP zu den Zeitpunkten 9, 12 und 24 Stunden post operationem einen signifikant höheren Gesamtwert. Ansonsten konnten keine signifikanten Unterschiede herausgestellt werden, wobei ein postoperativer Anstieg der Bewertung in beiden Gruppen zu verzeichnen war. Die HGS detektierte keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen oder im Vergleich zur Baseline, obwohl durchaus ein Trend für postoperativ höhere Bewertungen bei beiden Gruppen nachzuvollziehen war.

Zusammenfassend führte Buprenorphin in Kombination mit Detomidin zu einer zuverlässigeren Sedierungsqualität als Butorphanol, wobei es keine Vorteile hinsichtlich der Operationsbedingungen bot und auch keine Einsparung von Sedativum mit sich brachte. Die Gabe von Buprenorphin, in der in der vorliegenden Studie verwendeten Dosierung, führte in der postoperativen Zeit zu teilweise stark ausgeprägten Nebenwirkungen in Form von Drangwandern, zentraler Erregung bis hin zu zwanghaften Verhaltensformen. Mithilfe von vier verschiedenen Schmerzskalen konnte kein eindeutiger Unterschied bezüglich des Schmerzverhaltens zwischen den beiden Gruppen dargestellt werden. Alle Schmerzskalen zeigten einen postoperativen Anstieg der Bewertung. Daraus lässt sich schließen, dass Pferde nach einer Backenzahnextraktion Schmerzverhalten zeigen und dieses mithilfe von Schmerzskalen erfasst, jedoch fraglich graduiert werden kann. Allerdings mussten Schmerzskalen, die zur Evaluierung verhaltensbezogene Parameter nutzten, angepasst werden, da mit ihrer Hilfe die Opioid- induzierte Bewegungsaktivität missinterpretiert werden konnte.

 

abstract (englisch)

The aim of the study was to compare the effects of buprenorphine or butorphanol on a detomidine based sedation in standing horses during cheek tooth extraction and their influence on postoperative pain behaviour in horses.

 

Fourty horses were randomized into two groups. All horses were premedicated with Meloxicam (0.6 mg kg-1 IV). Ten minutes after receiving a bolus of detomidine (15 µg kg-1 IV), a bolus of either butorphanol (0.05 mg kg-1 IV) (BUT) or buprenorphine (7.5 µg kg-1 IV) (BUP) was administered and a continuous rate infusion (CRI) of detomidine was started (20 µg kg-1 h-1). Mandibular or maxillary blocks with mepivacaine (2%) were performed. Heart rate, respiratory rate and head height were measured every ten minutes before and during the surgery. Depth of sedation was assessed by the nose-to-ground-distance. A sedation score (HOPSTER et al. 2013) was used to adjust the sedation protocol to each horse individually, depending on their reactions to surgical procedure. Resistance towards manipulation and ataxia were scored (1= perfect tolerance to 5= not feasible). A resistance score > 3 resulted in a bolus of detomidine (3 µg kg-1 IV), followed by an increase in detomidine infusion rate of 10 µg kg-1 h-1. This procedure was repeated as often as necessary to achieve an adequate sedation level, but at maximum every ten minutes. Surgeon and anaesthetist were blinded to the protocol. The surgeon assessed the quality of sedation and surgical conditions on a Numerical Rating Scale (NRS; 1= excellent quality to 10= surgery not feasible). Postoperative pain was assessed by Composite-Pain-Scale (CPS) (BUSSIERES et al. 2008), Horse-Grimace-Scale (HGS) (DALLA COSTA et al. 2014), EQUUS-COMPASS and EQUUS-FAP (VAN LOON u. VAN DIERENDONCK 2015). Pedometers attached to a boot on one front and the transverse hindleg recorded the locomotor activity of the horses in the postoperative period. To assess the pre-, peri- and postoperative stressresponse, blood samples for serum cortisol analysis were taken. Data were analyzed with the statistic program R 3.2.1 (Version 1.0.143 - © 2009-2016 RStudio, Inc.) by Kruskal-Wallis-test and Wilcoxon-rank-sum-test (p < 0.05).

 

The quality of sedation (NRS) was scored significantly better in the BUP group (p = 0.03), whereas there was no significant difference for the surgical conditions (p = 0.12). Regarding the sedation score parameters and the required detomidine dose, there was no significant difference between groups (p = 0.22). During surgery we have seen typical alpha-2-agonist induced side effects like bradycardia, bradypnoe and ataxia. We could not detect any significant differences in the stressresponse of patients between groups.

Horses showed locomotor stimulation in form of continuous walking up to obsessive behavior after buprenorphine administration in the postoperative period, which was represented by significant higher step counts at all postoperative timepoints in group BUP compared to group BUT (p<0.001).

By using the EQUUS-COMPASS and CPS we could detect significant higher total scores in group BUP at all postoperative timepoints except 24 hours post surgery compared to group BUT. Because horses in group BUP showed increased locomotor stimulation, we deleted “movement related parameters” from both scores. High scores were not pain-related but rather opioid-induced. After that we could detect a significant difference only at 3 hours post surgery. The EQUUS-FAP detected a significant higher total score at 9, 12 and 24 hours post surgery in group BUP. Otherwise there were no more significant differences between groups or to baseline, but we could see an increase in postoperative scores for both groups. By using the Horse Grimace Scale we could not detect any significant differences between groups, however it was obvious that there is a tendency for an increase in the postoperative period in both groups.

 

We can conclude that buprenorphine combined with detomidine provided a more reliable sedation than butorphanol, but it has no advantage regarding the quality of surgical conditions respectively. Horses showed marked side effects in form of increased locomotor stimulation up to obsessive behavior after buprenorphine with the dose used. With the help of four pain scoring systems we could not detect a real difference between groups regarding the postoperative pain behavior but all pain scales detected an increase of total scores in the postoperative period. We can conclude that horses experience pain after cheek tooth extraction and we can assess the pain with the help of pain scoring systems but an adaption of Composite Pain Scales was necessary because existing scores have been “opioid sensitive”.

keywords

Pferd, Buprenorphin, Schmerz, horse, buprenorphine, pain

kb

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