Dissertation

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

 

 

 Franziska Riese   

 

 

 

Schädel-Hirn-Traumata bei Kleintieren: Untersuchung von prognostischen

Biomarkern im Blut

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-108427

title (engl.)

Traumatic brain injuries in small animals: Evaluation of prognostic biomarkers

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2016

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/riesef_ss16.pdf

abstract (deutsch)

Schädel-Hirn-Trauma (SHT) sind ein häufiger Vorstellungsgrund für Hunde im Notdienst. Eine Prognosestellung bezüglich des Überlebens zu einem frühen Zeitpunkt unterstützt Entscheidungen für ein weiteres therapeutisches Vorgehen. Aus diesem Grund wurde in dieser Studie nach Blutparametern gesucht, die als prognostische Biomarker genutzt werden können und schnell zu evaluieren sind.

Die Krankenakten von insgesamt 732 Patienten der Klinik für Kleintiere der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover wurden retrospektiv im Zeitraum zwischen Januar 1998 und September 2015 bezüglich Natrium-Wert und Gerinnung (Prothrombin-Zeit (PT)/ partielle Thromboplastin-Zeit (PTT)) evaluiert. Zusätzlich wurde retrospektiv bei Patienten, die von Residents oder Diplomates des European College of Veterinary Neurology (ECVN) untersucht wurden, ein Modified Glasgow Coma Scale (MGCS) festgelegt. Des Weiteren wurden Patientenbesitzer telefonisch bezüglich des Auftretens einer posttraumatischen Epilepsie (PTE) ihres Hundes interviewt.

Insgesamt konnten 327 Hunde in die Studie eingeschlossen werden. Dabei handelte es sich bei 158 Tieren um Patienten mit einem SHT und bei 169 Tieren um Patienten mit Traumata, die nicht den Kopf betrafen (EHT). Die Patienten wurden anhand ihres initialen Blutnatrium-Wertes wie folgt eingeteilt.

Hyponatriämie

Normaler Na-Wert

Leichte Hypernatriämie

Schwere Hypernatriämie

 

 

Des Weiteren wurden Patienten mit einem MGCS (n=43) bezüglicher einer dokumentierten Gerinnung analysiert (n=25) und wie folgt eingeteilt.

Verlängerte PT/PTT

Normale PT/PTT

Verkürzte PT/PTT

 

Bei Patienten, die eine PTE entwickelten, wurde untersucht, zu welchem Zeitpunkt nach dem Trauma erste Anfallsgeschehen auftraten.

Insgesamt verstarben 20,89% der Tiere mit SHT und 8,28% der EHT-Patienten. Bei SHT-Patienten mit Hypernatriämie verstarben 22,03%, hingegen verstarben bei den EHT-Patienten mit Hypernatriämie lediglich 2,70% der Hunde.

In dieser Studie konnte dennoch kein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen der Höhe des Na-Wertes und der Sterblichkeit (p=0,6357), zwischen der Höhe des Na-Wertes und der Entwicklung einer PTE (p=0,4520), sowie zwischen dem MGCS und dem Na-Wert (p=0,4006) berechnet werden. Bei Hunden mit einem Blutnatrium-Wert von über 160 mmol/l bestand eine Sterblichkeit von 100%.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SHT-Patienten, die eine Hypernatriämie entwickeln versterben eher als Patienten mit Traumata, die nicht den Kopf betreffen, und eine Hypernatriämie aufweisen. Außerdem versterben Patienten mit einem Blutnatrium-Wert von über 160 mmol/L mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit. In 12,66 % der Fälle mit SHT entwickelte sich eine PTE, die vor allem bei der späten Form initial mit einer Hyponatriämie verbunden war.

Im Unterschied zu den Natriumwerten konnte  eine signifikante Korrelation zwischen dem MGCS und der Gerinnung, sowohl zwischen MGCS und PTT (p=0,0006), als auch zwischen MGCS und PT (p=0,0306) errechnet werden.

Die deutliche Korrelation zwischen einer verlängerten Gerinnung und einem niedrigen MGCS ist ein klinisch gut anwendbarer, prognostischer Biomarker. Ähnliche Veränderungen in der Gerinnung bei SHT-Patienten wurden auch in der Humanmedizin gefunden. Da die Pathogenese noch nicht vollständig geklärt ist, könnte der Hund als natürlich vorkommendes Tiermodell für den Menschen mit SHT entwickelt werden.

Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden zwei Fälle von Patienten mit SHT beschrieben, die in Folge des Traumas eine PTE entwickelten. Bei beiden Tieren traten nach Beendigung der antikonvulsiven Therapie erneute epileptische Anfälle auf. Die Ereignisse, die in diesem Fallbericht beschrieben werden, zeigen die  fortbestehenden, fehlenden Therapiemöglichkeiten des Sekundärschadens nach einem Trauma auf. Es ist klinisch von Interesse, Therapiemöglichkeiten zu entwickeln, um die Epileptogenese nach SHT zu verhindern. Derzeit sollten Patienten mit SHT prophylaktisch mit antikonvulsiver Therapie behandelt werden. Außerdem ist bei erstmaligem Wiederauftreten von Anfällen eine sofortige Therapieeinleitung zu empfehlen.

 

abstract (englisch)

Traumatic brain injuries (TBI) are frequent causes for presentation of patients in the emergency clinic. Early knowledge about the odds of survival of the dogs is necessary for treatment decisions. Thus, the aim of this study was to evaluate different blood values, which may be used as prognostic biomarkers and are easy and quick to analyze.

Medical records of 732 patients of the Department of Small Animal Medicine and Surgery of the University of Veterinary Medicine Hannover were retrospectively evaluated during the period of time between January, 1998 and September, 2015. Blood work of patients was analyzed regarding sodium-levels and coagulopathy (prothrombin time (PT)/ partial thromboplastin time (PTT)). Additionally, the Modified Glasgow Coma Scale (MGCS) of 43 patients was evaluated retrospectively, when the neurological examination was performed by a resident or diplomate of the European College of Veterinarian Neurology (ECVN). Moreover, owners of patients were interviewed by telephone regarding outcome of their dogs and development of posttraumatic epilepsy.

327 dogs fulfilled the inclusion criteria. 158 dogs were presented with TBI and 169 dogs were presented with another trauma excluding the head (EHT). Patients were divided into groups depending on their sodium-levels of the initial blood examination.

Hyponatremia

Normal Sodium-levels

Mild Hypernatremia

Severe Hypernatremia

 

Furthermore, the coagulation profile was evaluated in patients with MGCS (n=43) and the following groups were defined:

Prolonged PT/PTT

Normal PT/PTT

Shortened PT/PTT

 

In patients developing PTE, the point of time of seizure onset in consequence of the trauma was evaluated.

20.89% of patients with TBI and 8.28% of those with EHT were non-survivors.  22.03% of the dogs with TBI that developed hypernatremia died, whereas only 2.70% of EHT-patients with hypernatremia were non-survivors.

Nevertheless there was no significant correlation between the blood levels of sodium and mortality (p=0.6537), between levels of sodium and development of PTE (p=0.4520) and between MGCS and sodium-levels (p=0.4006). However, in dogs of the current study the mortality was 100%, if dogs developed a sodium-level above 160 mmol/L.

In summary, patients with TBI and hypernatremia more often die than dogs with EHT and hypernatremia. Furthermore, we could prove that dogs with TBI often develop PTE (12.66%); late PTE was associated with initial hyponatremia.

A significant correlation between MGCS and PT (p=0.0306), as well as between MGCS and PTT (p=0.0006) was detected. The obvious correlation between a prolonged coagulation and a low MGCS make PT and PTT easy usable, clinical prognostic biomarker for TBI in dogs. Moreover, alterations of the coagulation profile in dogs with TBI show similarities to findings in human patients.

Therefore, dogs can be considered to be a beneficially animal model for further studies about coagulopathy in TBI-patients.

In the second part of the thesis two canine patients with TBI and development of PTE were reviewed and described. In both dogs seizures reappeared after discontinuing antiseizure treatment. Both cases demonstrate the still existing lack of preventive therapy of PTE due to secondary trauma. New treatment strategies to prevent secondary injury and epileptogenesis are definitely needed. Currently, prophylactic therapy with antiseizure drugs is initiated. Additionally, immediate treatment with anticonvulsive drugs is necessary after the first seizure appearance in late PTE.

 

keywords

Schädel-Hirn-Trauma, Hypernatriämie, Gerinnung, traumatic brain injury, hypernatremia, coagulation

kb

1.381