Dissertation

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

Ioannis Proios

Charakterisierung des Verlaufs der Wundheilung mittels klinischer, labordiagnostischer, sonographischer, thermographischer und thermometrischer Befunde bei Milchkühen nach Laparotomie (Omentopexie nach Dirksen)

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-109389

title (engl.)

Characterization of wound healing process according to clinical, laboratory, sonographic, thermographic and thermometric findings after laparotomy (omentopexy by Dirksen) in dairy cows

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2016

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/proiosi_ws16.pdf

abstract (deutsch)

Es war das Ziel der vorliegenden Arbeit, den postoperativen Verlauf der Wundheilung nach einer Laparotomie mit Omentopexie durch klinische, sonographische und thermographische Befundung sowie labordiagnostische Parameter detailliert zu charakterisieren.

Vierzehn Kühe der Rasse Deutsche Holstein mit einer linksseitigen Labmagenverlagerung (LMV) ohne schwerwiegende Begleiterkrankungen wurden präoperativ und zehn Tage nach der Operation einmal täglich untersucht. Zusätzlich wurden täglich Blutproben entnommen, um die Veränderungen des Differentialblutbildes sowie metabolischer Leitparameter (Glucose, β-Hydroxybutyrat, nicht-veresterte Fettsäuren, Albumin, Gesamteiweiß) und spezifische Enzymaktivitäten (CK, AST, GLDH) zu erfassen. Der Bereich der Inzision in der rechten Flanke wurde sonographisch mit einer 9 MHz Linearsonde präoperativ dorsal, mittig und ventral sowie postoperativ täglich an sechs definierten Lokalisationen im Bereich von Wundkamm und Omentopexie-Wunde befundet. Die thermographische Beurteilung der rechten Flanke erfolgte in einem geschlossenen, unbeheizten Untersuchungsraum.

Die Umgebungstemperatur variierte im Verlauf der Untersuchungsperiode zwischen 7,8 und 24,1 °C. Die Ergebnisse wurden in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (JU) retrospektiv zwei Gruppen zugeordnet: hohe Umgebungstemperatur (Medianwert 20,2 °C (25/75 Quartil: 18,5 °C/ 21,7 °C; Gruppe HT; n = 6) und niedrige Umgebungstemperatur (10,8 °C; 9,4 / 12,8 °C; Gruppe LT; n = 8). Die Oberflächentemperaturverteilung der rechten rasierten Flanke wurde präoperativ sowie einmal täglich bis zum Tag 10 p. op. mit einer IR-Kamera nach einer Adaptionszeit von 45 min erfasst. Unmittelbar anschließend erfolgten die Messungen mit einem Pyrometer an zehn definierten Punkten im Bereich der Laparotomiewunde und an vier Punkten im Bereich der Omentopexie-Wunde sowie an sieben Referenzpunkten im Bereich der rechten Flanke. Die Temperaturdifferenzen (ΔJ) zwischen der mittleren Hauttemperatur des Wundbereichs und des Referenzbereichs wurden berechnet und ausgewertet. Nach Entlassung der Kühe wurden die weitere klinische Entwicklung der Kühe und der Zustand der Operationswunde am 30. und 60. Tag p. op bei den Tierhaltern telefonisch erfragt.

Die Operationswunden aller Kühe heilten per primam ab. Im Rahmen der klinischen Befundung erwies sich der Wundbereich als verdickt, überwiegend nicht wärmer als die Wundperipherie und nicht druckempfindlich; im ventralen Wundbereich war bei der Mehrzahl der Kühe eine geringgradige Schwellung bis zum Tag 3 p. op. nachweisbar. Die hämatologischen Laborergebnisse zeigten nur moderate Abweichungen von den physiologischen Referenzbereichen. Die CK-Aktivität war am Tag 1 p. op. (1.541 U/L) signifikant erhöht gegenüber dem präoperativen Wert (375 U/L), sank ab dem Tag 3 p. op. kontinuierlich ab und erreichte am Tag 9 p. op. wieder den Referenzbereich. Die präoperativ erhöhten Serumkonzentrationen von Beta-Hydroxybutyrat und nicht-veresterten Fettsäuren nahmen ab dem 3. p. op. deutlich ab. Der Medianwert der Anzahl von Leukozyten lag präoperativ bei 4150 μl-1 und veränderte sich im Beobachtungszeitraum nicht signifikant. Sonographisch waren die einzelnen anatomischen Strukturen der Bauchwand präoperativ gut darstellbar. Aufgrund operationsbedingter Artefakte (Wiederholungsechos und Schallschatten) waren postoperativ alle Strukturen der Bauchwand erst ab dem Tag 4 p. op. bei 70 % der Kühe und ab dem Tag 7 p. op. bei 100 % der Kühe eindeutig identifizierbar. Die mittlere Dicke der Bauchwand betrug präoperativ 28 mm (23 mm / 32 mm; Median (Q1/Q3)); von dorsal (23 mm; 19 mm / 28 mm) nach ventral (32 mm; 29 mm / 34 mm) war eine signifikante Zunahme nachweisbar. Postoperativ war die Bauchwand am Tag 2 p. op. um das 2,5 bis 3-fache im gesamten Wundbereich verdickt. Während der folgenden Tage wurde die Bauchwand allmählich wieder dünner, so dass am Tag 10 p. op. Werte erreicht wurden, die etwa dem 1,5 bis 2-fachen der präoperativen Werte entsprachen. Bei allen Kühen waren postoperativ sonographisch flüssigkeitsgefüllte Räume zwischen den einzelnen Schichten der Bauchwand darstellbar. Am häufigsten entstanden diese im Bereich des M. obliquus internus abdominis. Die durchschnittliche Dicke der einzelnen Zwischenräume betrug 1 cm; eine konsekutive Rückbildung erfolgte bis zum Tag 5 p. op. Im Rahmen der IR-thermographischen Messungen konnte gezeigt werden, dass die mittlere Hauttemperatur des Referenzbereichs (JRB) und der Wundumgebung (JWB) mit der Umgebungstemperatur (JU) hoch signifikant korrelierten (r = 0,71 und r = 0,69; p < 0,001). Eine negative Korrelation war zudem zwischen der Umgebungstemperatur (JU) und den berechneten Temperaturdifferenzen (ΔJTHERMO) zwischen Wundumgebung und Referenzbereich nachweisbar (r = -0,51; p < 0,001). Bei Messungen mit niedriger Umgebungstemperatur (Gruppe LT) wurden Werte für ΔJTHERMO um 2 °C bestimmt; bei höherer Umgebungstemperatur (Gruppe HT) wurden Werte für ΔJTHERMO von ≤0,5 °C gemessen. Sehr ähnliche Ergebnisse wurden auch bei Messungen mit einem Pyrometer erzielt; die Korrelationen zwischen den Ergebnissen der Messungen mittels IR-Kamera und Pyrometer waren hoch signifikant für die Temperaturen im Referenzbereich, der Wundumgebung und die berechneten Temperaturdifferenzen (r = 0,90, r = 0,95 und r = 0,75; p < 0,001). Im Gegensatz zu den thermographischen Messungen der Hauttemperatur war eine lokale Hyperthermie im Wundbereich (> 1 °C) durch die Palpation im Rahmen der klinischer Befundung nur bei wenigen der insgesamt 140 Messungen festzustellen (Sensitivität 0,20; Spezifität 0,96).

Es lässt sich schlussfolgern, dass bei Kühen nach einer Laparotomie in der rechten Flanke eine klinisch manifeste moderate postoperative Schwellung der Wunde bis zum Tag 5 p. op. als physiologisch anzusehen ist und demzufolge nicht Ausdruck einer Wundheilungsstörung ist. Eine Laparotomie in der rechten Flanke verursacht bei Kühen nur eine geringgradige Erhöhung der CK-Aktivität über etwa drei Tage und führt nicht zu einer signifikanten Veränderung der Anzahl der Leukozyten. Bei der hier gewählten Operations- und Nahttechnik erscheint die Bauchwand postoperativ klinisch und sonographisch über 10 Tage p. op. deutlich verdickt; diese Verdickung resultiert vor allem aus flüssigkeitsgefüllten Zwischenräumen. Die thermographische Erfassung der Oberflächentemperatur ermöglicht eine objektive Einschätzung von lokalen Hyperthermien im Zusammenhang mit Wundheilungsstörungen und ist der subjektiven palpatorischen Befundung überlegen. Dabei ist das Pyrometer eine günstige und zuverlässige Alternative zu den relativ teuren IR-Kameras. Zu berücksichtigen ist die mit ca. 3 °C deutlich größere Temperaturdifferenz zwischen Wundbereich und Wundperipherie bei einer Umgebungstemperatur von 10 °C verglichen mit lediglich 0,5 °C bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C. Für die Beurteilung der Wundheilung bieten sich für die Praxis der 4.-6. Tag p. op. an, da dann operationsbedingte Artefakte nur noch selten nachweisbar sind.

abstract (englisch)

The aim of the present study was to characterize  the per primam wound healing process in 14 Holstein-Friesian cows after laparotomy and omentopexy on the right flank according to clinical, sonographic, thermographic and hematological und biochemical findings. Cows suffering from a left abomasal displacement without further concurrent serious diseases were hospitalized in the Clinic for Cattle, University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation.

Prior to the surgery and once daily up to 10 days post operationem (p. op.) the patients were subjected to a clinical examination (including manual palpation of wound), venous blood was collected for hemagrams including differential leucocyte count, analysis of metabolic key parameters (glucose, beta-hydroxybutyrate, non-esterified fatty acids, albumin, and total proteins), and specific enzyme activities (CK, AST, GLDH). In the right flank, anatomical structures as well as the surface temperature were evaluated using sonography, infrared thermography and thermometry, respectively. , For the ultrasound examination with a 9 MHz linear transducer, three anatomical points of the right flank (dorsal, middle, and ventral skin area) were defined and evaluated prior to the surgery. Six points around the laparotomy- and the omentopexy incisions were additionally evaluated during the first 10 days p. op. The ambient temperature range when performing the examinations was 7.8°C – 24.1°C. Two groups were retrospectively defined attending to the ambient temperature during the study: high ambient temperature (Group HT; median 20.2 °C (25/75 quartile: 18.5 °C / 21.7 °C; n = 6)) and lower ambient temperature (Group LT; 10.8 °C; 9.4 °C / 12.8 °C; n = 8).The thermographic evaluation of the surface temperature in the right flank was performed using an infrared camera after 45 min of acclimatization and under standardized conditions in a closed examination room. Subsequent to the thermography, a portable infrared thermometer was used to record the temperature at 10 and 4 fixed points around the laparotomy- and the omentopexy incisions, respectively. Seven additional points in the periphery of the right flank were also recorded serving as reference. Differences between mean values of temperature of incision area and reference periphery skin regions were implemented and evaluated. The further wound assessment followed up via phone conversation with the owner 30 and 60 days after the cows were discharged from the clinic.

All incisional wounds healed per primam. According to the clinical findings, a mild painless swelling of the ventral wound area, not warmer than surrounding skin was observed for the first 3 days p. op. in most of the animals. The hematological results varied only slightly from reference values. The median value of the initial leukocytes number (4150 μl-1) did not variate significantly during the postsurgical study period. There was a significant higher CK activity on day 1 p. op. (1,541 U/L) compared to the preoperative status (375 U/L; P<0.05). CK activity decreased gradually after day 2 p. op. and reached the reference values on day 9 p. op. The initially elevated serum concentrations of beta-hydroxybutyrate and non-esterified fatty acids decreased after the day 2 p. op. The anatomical layers of the right flank could be easily distinguished before the surgery in all cows. A clear image of the layers of the body wall was only possible in 70% of the cows from the day 4 p. op. onwards because of surgically induced ultrasound-artefacts (reverberation artefacts and acoustic shadowing). After day 7 p. op., a clear image could be attained in all the cows. The median value of the body wall thickness before the surgery was 28 mm (23 mm / 32 mm; median (Q1/Q3)). A significant increase of body wall thickness from dorsal (23 mm; 19 mm / 28 mm) to ventral site (32 mm; 29 mm / 34 mm) of the typical incision line for laparotomy was observed. The body wall thickness on day 1 p. op. was 2.5-3 times thicker than preoperative measurements and gradually decreased until discharge; at d 10 p. op., the abdominal wall was still approximately 1.5 to 2 times thicker compared to the preoperative status. Cavitary lesions with a diameter of 1 cm were found in most cows around the M. obliquus internus abdominis after surgery. They showed a continued regression after day 5 p. op. Referring to the skin temperature measurements captured with the infrared camera, the reference skin temperature as well as the wound temperature correlated significantly with the ambient temperature (r = 0.71 and r = 0.69; P < 0.001), respectively. A significant negative correlation was found between the ambient temperature and implemented temperature differences captured with the infrared camera (r = -0.51; p < 0.001). Whereas during the cold period (Group LT), temperature differences around 2.0 °C were measured, during the period with higher ambient temperatures (Group HT) differences of only up to 0.5 °C were observed. Very similar temperature measurements were captured with the infrared thermometer. There were high correlations for reference skin temperature, the wound temperature, and the implemented temperature differences when measured with two different thermographic devices (r = 0.90, r = 0.95 und r = 0.75; p < 0.001). The surface temperature of the skin detected by manual palpation compared to the thermographic measurement enabled the detection of an elevated temperature > 1 °C only in a measurements (sensitivity = 0.20; specificity = 0.96).

It can be concluded that a moderate swelling after a laparotomy on the right flank in dairy cows up to 5 days should be considered as normal and not as a sign of wound healing complications. The laparotomy causes just a slight increase of CK activity for approximately three days and seems not to affect the number of white blood cells. According to the clinical and sonographic findings, there was a thickening of the abdominal wall observed during ten days after surgery. The thickening of the abdominal wall was caused mainly by fluid cavities between the muscular layers. The thermographic assessment of the surface skin temperature enables an objective estimation of hyperthermic areas in high risk wounds in contrast to the subjective manual palpation. The handheld infrared thermometer seems to be an inexpensive reliable alternative option to infrared camera. The ambient temperature differences are accompanied by differences in skin temperature, i. e., the difference between wound temperature and periphery skin temperature results in approximately 3 °C at an ambient temperature of 10 °C in contrast to 0.5 °C at an ambient temperature of 20 °C. Due to surgical induced artefacts, the days 4-6 p. op. seem to be most appropriate to sonographic wound assessment in practice.

keywords

Wundheilung, Thermographie, Sonographie, wound healing, thermography, sonography

kb

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