Dissertation

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

Theresa Maria Müller

Einfluss von Butorphanol, Midazolam oder Ketamin auf die Romifidin-basierte Sedierung während der

Zahnextraktion beim Pferd

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-107474

title (engl.)

Influence of butorphanol, midazolam or ketamine on the romifidine based sedation in horses during standing cheek tooth removal

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2015

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/muellert_ws15.pdf

abstract (deutsch)

Gegenstand der vorliegenden Studie war die Untersuchung des Einflusses von Butorphanol, Midazolam und Ketamin auf die Romifidin-basierte Sedierung während der Backenzahnextraktion beim Pferd. Zu diesem Zweck wurden die Sedierungs- und Extraktionsqualität, die Standfestigkeit der Probanden und die verschiedenen Kopfabwehrbewegungen während der Sedierung bestimmt. Des Weiteren sollte die Analyse des Cortisolgehaltes in Blut und Speichel Auskunft über die Belastung der Pferde geben. Der abschließende direkte Vergleich der Sedierungsprotokolle hinsichtlich der erwähnten Parameter sollte zu einer Optimierung des Sedierungsregimes für dental-chirurgische Eingriffe beim Pferd führen.

Die Probanden setzten sich aus 40 Pferden zusammen, die zur Durchführung einer Backenzahnextraktion in der Klinik für Pferde der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover vorgestellt wurden. Das Alter der Pferde belief sich auf 3 bis 27 Jahre und die Tiere waren hinsichtlich ihrer Vitalparameter allgemeingesund. Die Probanden setzten sich aus 29 Warmblutpferden, einem Vollblutpferd, drei Kaltblutpferden und 7 Ponys zusammen. Die Einteilung der Pferde erfolgte gepaart randomisiert in vier Sedierungsgruppen, um eine gleichförmige Gruppenzusammensetzung zu erhalten und somit eine optimale Vergleichbarkeit zu ermöglichen. Die Pferde der Gruppe R erhielten zunächst einen Bolus Romifidin (0,03 mg/kg KG) intravenös, gefolgt von einer Dauertropfinfusion aus Romifidin (0,05 mg/kg KG/Std). Die Pferde der Gruppe RB wurden zusätzlich zu dem Romifidin-Bolus mit Butorphanol (0,02 mg/kg KG i.v.) sediert und erhielten anschließend eine DTI aus Romifidin und Butorphanol (0,04 mg/kg KG/Std). Den Probanden der Gruppen RM und RK wurde stattdessen ein Bolus aus Romifidin und Midazolam (0,02 mg/kg KG i.v.) bzw. Romifidin und Ketamin (0,5 mg/kg KG i.v.) verabreicht, gefolgt von einer DTI aus Romifidin und Midazolam (0,06 mg/kg KG/Std) bzw. Romifidin und Ketamin (1,2 mg/kg KG/Std).

Während der Zahnextraktion wurde die Sedierung klinisch und mit Hilfe eines Scores evaluiert. In zehnminütigen Abständen wurden Herz- und Atemfrequenz gemessen, sowie die Standfestigkeit, die Kau- und Zungenaktivität und das Kopfschlagen der Pferde mittels eines Scores (1-5) beurteilt. War die Sedierungstiefe nicht ausreichend, erhielten die Pferde intravenös einen additiven Bolus Romifidin (0,01 mg/kg KG). Sedierungs- und Extraktionsqualität wurden nach Abschluss der Extraktion durch den Chirurgen mittels einer visuellen Analogskala (1-10) bewertet.

Zur Bestimmung der Belastung der Pferde wurden vor, während und nach dem chirurgischen Eingriff Serumproben zur Cortisolwertanalyse gewonnen. Zusätzlich wurden zu drei Zeitpunkten Speichelproben entnommen und auf ihren Cortisolgehalt hin untersucht. Dabei sollte die Zuverlässigkeit dieser nicht invasiven Probengewinnung gegenüber der konventionellen Blutuntersuchung überprüft werden.

Die Auswertung der ermittelten Daten erfolgte mit Hilfe des Statistikprogramms SAS, Version 9.3 (SAS Institute, Cary NC). Es wurde ein Signifikanzniveau von p≤0,05 berücksichtigt. Die Veränderungen in der Standfestigkeit wurden mittels Permutationstest mit post-hoc Sidak-Test für repeated measurements berechnet. Der Vergleich der Kopfhöhen der Probanden und die Sedierungs- und Extraktionsqualitätsbeurteilungen wurden mittels Varianzanalyse bestimmt. Über eine nichtparametrische einfache Varianzanalyse wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test die Ergebnisse der Kopfabwehrbewegungen zu den verschiedenen Messzeitpunkten gegenübergestellt, die paarweisen Vergleiche zwischen jeweils zwei Gruppen erfolgten mit dem Wilcoxon 2 Sample Test. Mit Hilfe der Rang-Korrelation nach Spearman wurde eine Abhängigkeit zwischen den Ergebnissen der Verhaltenstests, sowie der Sedierungsqualität geprüft. Der Zusammenhang zwischen den Werten der Speichel- und  Serumcortisolanalyse ließ sich anhand der Korrelation nach Pearson ermitteln. Die Ergebnisse der Serumcortisolanalyse wurden über eine einfaktorielle Varianzanalyse und multiplen paarweisen Mittelwertvergleichen gegenübergestellt.

Es konnten signifikant weniger Kau- und Zungenbewegungen in der Gruppe RM verglichen mit den Gruppen R und RB beobachtet werden, jedoch zeigten sich die Pferde unter der Romifidin-Midazolam-Sedierung signifikant ataktischer im Vergleich zu den Sedierungsprotokollen RK und RB.

Die Probanden der Gruppe RK zeigten signifikant bessere Score-Werte hinsichtlich der Sedierungsqualität verglichen mit der Romifidin-Kontrollgruppe. Ebenfalls waren unter diesem Protokoll am wenigsten additive Romifidin-Boli zur Vertiefung der Sedierung notwendig.

Die Auswertung der Serumproben ergab eine Reduzierung des stressbedingten Cortisolanstieges während der Zahnextraktion in den Gruppen RB und RM im Vergleich mit den Gruppen R und RK. Die Pferde der Gruppe R wiesen dabei insgesamt höhere Cortisolkonzentrationen während der Sedierung auf. Es konnte postoperativ ein signifikanter Anstieg der Serumcortisolwerte festgestellt werden, lediglich unter der Romifidin-Butorphanol-Sedierung war dieser nicht nachvollziehbar. Zwei Stunden nach Operationsende waren die Ausgangs-Cortisolkonzentrationen in allen Gruppen, ausgenommen in Gruppe R, wieder erreicht.

Aufgrund von Blutkontamination aus der Maulhöhle und einer nicht ausreichend zu gewinnenden Menge an Speichel, lieferten zahlreiche Speichelproben ungültige Messergebnisse bzw. konnten nicht analysiert werden. Zusätzlich konnte nur eine mittelmäßige Korrelation der Serum- und Speichelcortisolkonzentrationen ermittelt werden. Demnach ist zur Untersuchung des Stressgrades von Pferden während der Zahnextraktion am sedierten Tier weiterhin die Serumcortisolanalyse als Methode der Wahl anzusehen. 

Aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie lässt sich folgern, dass die alleinige Sedierung mit Romifidin, verglichen mit den übrigen Sedierungsprotokollen, während der Backenzahnextraktion zu einer höheren Stressbelastung der Pferde führt. Zusätzlich waren in dieser Gruppe am meisten additive Romifidin-Boli notwendig und eine effektive Reduzierung der Kopfabwehrbewegungen konnte nicht erzielt werden, sodass dieses Protokoll die schlechtesten Beurteilungen für die Extraktions- und Sedierungsqualität erhielt.  Aus den aufgeführten Gründen ist die alleinige Sedierung mit Romifidin für diesen invasiven Eingriff nicht empfehlenswert.

Die zusätzliche Applikation von Butorphanol potenzierte die Sedierungstiefe der Probanden, sodass 34 Prozent weniger Sedativum als in der Gruppe R notwendig war. Bei der Auswertung der Kopfabwehrbewegungen und der Qualitätsbeurteilungen wurde die Gruppe RB nur geringgradig besser als die Gruppe R eingestuft. Aufgrund einer adäquaten Schmerzstillung wiesen die Pferde unter der Romifidin-Butorphanol-Sedierung niedrigere Serumcortisolwerte als die übrigen Probanden auf, sodass von einer reduzierten Stressbelastung auszugehen ist.

Die Kombination von Romifidin und Midazolam erleichterte die Manipulation im Pferdemaul dank signifikanter Reduzierung von Kopfabwehrbewegungen verglichen mit den Gruppen R und RB. Daraus resultierten gute Bewertungen für die Sedierungsqualität und Bestbeurteilungen für die Extraktionsqualität. Bei der Anwendung dieser AM-Kombination muss allerdings mit Einbußen in der Standfestigkeit der Tiere gerechnet werden.

Der Zusatz von Ketamin erhöhte die Toleranz am Pferdekopf und ergab trotz leichter Kopfabwehrbewegungen gute Ergebnisse bei der Beurteilung der Extraktionsqualität, sowie Bestnoten für die Sedierungsqualität. Zusätzlich waren am wenigsten additive Romfidin-Boli notwendig um eine adäquate Sedierungstiefe zu erhalten. Die Kombinationen von Romifidin mit Midazolam oder Ketamin bieten somit speziell bei Eingriffen am Pferdekopf deutliche Vorteile und ermöglichen eine qualitativ bessere Durchführung einer Backenzahnextraktion.

abstract (englisch)

This study was performed to investigate the influence of butorphanol, midazolam or ketamine on romifidine based standing sedation in horses during cheek tooth removal.

The quality of sedation and tooth extraction, the level of ataxia, head and tongue movement as well as chewing during sedation were evaluated. Furthermore blood and saliva cortisol concentrations were analyzed to gain more information about the stress and pain level of the horses.

Forty horses presented for cheek tooth extraction at the Clinic for Horses, University of Veterinary Medicine Hannover, foundation were used. The horses were between three and twenty-seven years of age and consisted of twenty-nine Warmbloods, seven ponies, one Thoroughbred and three Draft Horses, all of which had vital parameters within normal limits.

Matched pair randomization was used to assign the horses to the different treatment groups, thereby assuring proper homogeneity and comparability between groups.

Horses of the romifidine group (group R) were injected with a bolus of romifidine (0.03 mg/kg bw) i.v. followed by a continuous rate infusion (CRI) of romifidine (0.05 mg/kg bw/h).

The romifidine and butorphanol group (group RB) received romifidine at the same dose as group R and butorphanol (0.02 mg/kg bw i.v.) as bolus followed by a CRI  of romifidine and butorphanol (0.04 mg/kg bw/h).

The romifidine and midazolam group (group RM) received romifidine at the same dose as group R and a bolus of midazolam (0.02 mg/kg bw i.v.) followed by a CRI of 0.06 mg/kg bw/h.

The romifidine and ketamine group (group RK) received romifidine at the same dose as group R and a bolus ketamine (0.5 mg/kg bw i.v.) followed by CRI of 1.2 mg/kg bw/h.

A scoring system was used to evaluate the sedation quality during cheek tooth extraction. Heart rate and respiratory rate were measured every ten minutes. Within the same ten minute time intervals ataxia, chewing and tongue activity as well as head movements of the horses were graded using a scoring system (score 1-5). If the sedation was not deep enough, an additional romifidine bolus (0.01 mg/kg bw i.v.) was administered. After successful cheek tooth extraction, the quality of sedation and extraction was graded by the surgeon. For stress level evaluation blood samples were collected from all horses before, during and after surgery for measurement of serum cortisol concentrations. In addition, saliva samples were obtained at three different time points and analyzed for cortisol content, to evaluate the reliability of this less invasive sample collection method in contrast to the conventionally used blood sample.

For analysis of the data SAS Version 9.3 (SAS Institute, Cary NC) was used. The value for statistical significance was set at p≤0.05. Differences in ataxia were tested with perumtation test and post-hoc sidak-test for repeated measurements. The comparison of head height and sedation as well as cheek tooth extraction quality was determined by analysis of variance. Head movement at different time points were analyzed by non parametric analysis of variance using the Kruskal-Wallis test followed by pair-wise comparison between groups with Wilcoxon 2 Sample test. The association between behavioral parameters and quality of sedation was tested by Spearman rank correlation. Correlations between saliva cortisol level and blood cortisol level were determined by Pearson correlation. Blood cortisol concentrations were compared by one way analysis of variance and multiple pair-wise comparison of the mean values.

The results showed statistically significant less chewing and tongue movement within group RM in contrast to group R and group RB. But horses of group RM also showed significantly higher levels of ataxia compared to groups RK and RB.

The sedation quality of group RK was significantly better compared to group R. Furthermore group RK needed the least additional romifidine boli during surgery. Blood cortisol concentrations decreased during cheek tooth extraction in all groups, but in group R und RK. The horses of group R had overall higher cortisol concentrations during the intervention compared to horses of the other groups. Post operatively a significant increase of blood cortisol levels was evident in all groups but group RB. Baseline cortisol concentrations were reached two hours after end of surgery in all groups but group R. Due to blood contamination and insufficient amount of saliva, many saliva samples had to be discarded since analysis yielded unreliable results. Correlation between blood and saliva cortisol concentration was fair (r= 0.54).

 

The results of this study showed that a combination of romifidine and midazolam for standing sedation facilitates oral manipulations in the horse even though higher levels of ataxia are to be expected with this drug combination.

Standing sedation for cheek tooth extraction with romifidine alone lead to a higher stress level compared to the drug combination groups. The addition of butorphanol provided better pain relief during as well as after surgery. An improvement of sedation quality and better surgical conditions for tooth extraction were obtained by the combination of romifidine and ketamine.

keywords

Romfidin, Sedierung, Zahnextraktion, romifidine, sedation, check tooth removal

kb

8.656