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

 

Till Sundermann

 

Echokardiografische Beurteilung der Herzkinetik in Ruhe und nach aktiver Belastung bei herzkranken Warmblutpferden

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-93274

title (engl.)

Echocardiographic assessment of heart kinetics at rest and after physical exercise in warm-blood-horses with cardiac diseases

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2006

text

/dissertations/sundermannt_ws06.pdf

abstract (deutsch)

Im Rahmen dieser Studie wurde bei 66 herzkranken Warmblutpferden (Vorhofflimmern, linkskardiale Klappeninsuffizienzen) eine stressechokardiografische Untersuchung im B- und M-Mode nach standardisierter Longenbelastung durchgeführt und die Herzkinetik einzelner Herzmuskelsegmente mit Hilfe der semiquantitativen Wandbewegungsanalyse und quantitativen regionalen Parametern (Verkürzungsfraktion, zirkumferentielle Faserverkürzungsgeschwindigkeit, prozentuale Wandverdickung, Bewegungsamplitude und Ejektionszeit) untersucht. Außerdem wurde die systolische Herzfunktion global mit Hilfe des totalen Schlagvolumens und der Ejektionsfraktion ermittelt. Die Ergebnisse der Belastungsuntersuchung wurden mit den Werten einerseits der Ruheuntersuchung und andererseits von 10 gesunden Pferden (Kontrollgruppe) verglichen. Eine Herzerkrankung wurde zuvor durch eine klinische, elektro- und echokardiografische Voruntersuchung (im B- und M-Mode, sowie Farb- und konventioneller Doppler) diagnostiziert und der klinische Schweregrad mit Hilfe eines klinischen Scores graduiert. Zudem wurde die Stabilität der echokardiografischen Parameter im B- und M-Mode in Ruhe und nach Belastung bei neun gesunden Probanden an drei aufeinander folgenden Tagen untersucht.

Ziel der vorliegenden Studie war insbesondere die nicht-invasive Aufdeckung von belastungsinduzierten regionalen und globalen Kinetikstörungen des linken Ventrikels und des klinischen Status bei verschiedenen, beim Pferd häufig auftretenden Herzerkrankungen, wie linkskardiale Klappenerkrankungen und Arrhythmien (Vorhofflimmern). Zudem sollte die Auswirkung von Dimensionsveränderungen des linken Vorhofes bzw. Ventrikels und des Schweregrades einer Mitralinsuffizienz untersucht werden.

Der klinische Score zeigte sich als ein geeigneter Parameter zur Ermittlung des Schweregrades einer Herzerkrankung vor einer echokardiographischen Untersuchung, besonders bei deutlichen Dimensionsveränderungen des Ventrikels.

Die semiquantitative Wandbewegungsanalyse ist in der Humanmedizin ein sicheres und schnelles Verfahren zur Ermittlung von myokardialen, ischämisch bedingten Kontraktionsstörungen. Mit dieser Methode wurden in vorliegender Studie besonders nach Belastung bei herzkranken Pferden teilweise deutliche Einschränkungen der Wandbewegung ermittelt. Diese Kinetikstörungen traten bei Pferden mit Mitral- und Aortenklappeninsuffizienz besonders in den klappennahen Septumsegmenten und bei vergesellschaftetem Vorhofflimmern besonders in der Herzspitze auf.

Mit der quantitativen Untersuchung wurde ebenfalls, besonders nach Belastung, bei herzkranken Pferden eine deutlich reduzierte Kontraktion der Septumsegmente im Verhältnis zur linksventrikulären Hinterwand ermittelt. Bei Pferden mit Vorhofflimmern bestätigte sich die deutlich geringere Kontraktion der Herzspitzensegmente. Da die Kinetikstörungen bei Pferden mit Mitral- bzw. Aorteninsuffizienz jedoch nicht vollständig mit der Wandbewegungsanalyse eruiert werden konnten, sollte die quantitative Analyse daher stets zur Ergänzung der semiquantitativen hinzugezogen werden. So zeigte sich z.B. ausschließlich mit der quantitativen Bewegungsamplitude im M-Mode eine deutlich veränderte Septumbewegung bei Pferden mit einer Ventrikeldilatation.

Mit Hilfe des endsystolischen und enddiastolischen Ventrikelvolumens wurden das Schlagvolumen und die Ejektionsfraktion berechnet. Nach Belastung nahm sowohl bei kranken als auch bei gesunden Pferden das systolische Volumen deutlich zu, so dass auch das Schlagvolumen und die Ejektionsfraktion verringert waren. Dies wird in vorliegender Untersuchung mit einer spezifischen Hämodynamik (Nachlasterhöhung) nach Belastung begründet. Die Werte dieser systolischen Funktionsparameter waren nach Belastung besonders deutlich bei Pferden mit einer ausgeprägten Herzdilatation reduziert, während in Ruhe keine Unterschiede zu gesunden Pferden ersichtlich wurden. Daher ermöglicht erst die Durchführung einer Stressechokardiografie die Aufdeckung einer globalen linksventrikulären Dysfunktion.

Die statistische Präzisionskontrolle der echokardiografischen Parameter vorliegender Untersuchung zeigte deren große Stabilität im B- und M-Mode. Erst bei Parametern, die aus mehreren Werten errechnet wurden (prozentuale Wandverdickung) oder deren Werte niedrig dimensioniert waren (z.B. in der Herzspitze) kam es zu deutlichen Schwankungen.

Diese Studie zeigte somit, dass zu einer vollständigen Bewertung von Herzerkrankungen, insbesondere im Hinblick auf globale und regionale kontraktile Dysfunktionen des Myokards, eine stressechokardiografische Untersuchung gehören sollte. Zudem gibt der hier verwendete klinische Score Hinweise auf den Schweregrad einer Herzerkrankung.

 

abstract (englisch)

In this study, a stress-echocardiographic examination, including B- and M-mode, was conducted on 66 horses with cardiac diseases (atrial fibrillation, valvular insufficiencies on the left side of the heart) after standardized stress on a longe line. The kinetic of individual myocardial segments was investigated by means of semiquantitative wall motion analysis and quantitative regional parameters (fractional shortening, velocity of circumferential shortening, percentage wall thickening, amplitude of wall motion and ejection time). In addition, the global systolic function was determined with the aid of total stroke volume and ejection fraction. The results of the stress examination were compared with the values at rest on the one hand and ten healthy horses (control group) on the other hand. A heart disease was previously diagnosed by a clinical, electro- and echocardiographic preliminary inquiry (B- and M-mode, conventional and colour-coded Doppler echocardiography) and the clinical severity code was graduated by means of a clinical score. Moreover, the variability of echocardiographic B- and M-mode-parameters at rest and after exercise on nine healthy test animals on three successive days was determined.

The objective of the study consisted especially of the non-invasive exposure of stress-induced regional and global disturbance of the left ventricular kinetics and the clinical status of different and frequently occurring heart diseases, like left cardiac valvular diseases and arrhythmia (atrial fibrillation). In addition, the effects of enlarged left ventricular or atrial dimensions and the severity of mitral valve insufficiency were examined.

The clinical score was an appropriate parameter to determine the severity of a heart disease before an echocardiographic investigation, especially at obvious enlarged ventricular dimensions, was made.

In human medicine, the semiquantitative analysis of wall motion is an easy and fast method to ascertain myocardial and ischemic contractility disturbances. With this method, the study shows particular conspicuous restriction of wall motion on horses with heart diseases, especially after exercise. These disturbances appeared on horses with mitral- and aortic valve insufficiencies especially at septal segments next to the valves and with associated atrial fibrillation especially in the apex of the heart.

A reduced contraction of the septal segments compared with the left ventricular posterior wall has also been proved with the quantitative examination, particularly after stress. A reduced contraction of the apex segments was confirmed on horses with atrial fibrillation. Because disorders of the heart kinetics on horses with mitral- or aortic valve insufficiency cannot completely be determined with the wall motion analysis, the quantitative analysis should be always added to the semiquantitative analysis. For example, a different septal wall motion on horses with a ventricular dilatation has only been seen with the quantitative amplitude of wall motion in M-mode.

The stroke volume and the ejection fraction were calculated with the aid of the endsystolic and enddiastolic ventricular volume. After exercise, the systolic volume increased on healthy horses as well as on affected horses. Therefore, the stroke volume and the ejection fraction were reduced. This was explained with specific hemodynamics (increased afterload) after exercise. The values of the systolic function were reduced after exercise especially on horses with pronounced heart dilatation, whereas there were no differences at rest with healthy horses. Thus, only the execution of stress echocardiography submits the exposure of a global left ventricular dysfunction.

The statistical precision control of the echocardiographic parameters demonstrated the great stability in B- and M-mode. Only parameters with more than one value (percentage wall thickening) or with low dimensioned values (for example the apex) showed conspicuous fluctuations.

Consequently this study displayed, that a stress-echocardiographic examination should be a part of a complete assessment of heart diseases, in particular with regard to global and regional contractile dysfunction of the myocardium. In addition, the applied clinical score gives a lead to the severity of a heart disease.

 

keywords

Echokardiografie, Pferd, Herz, echocardiopraphy, horse, heart

kb

6.075