Vergleichende links- und rechtsventrikuläre Funktionsanalyse mittels Magnetresonanztomographie, Computertomographie und 3D-Echokardiographie bei herzgesunden Hunden

Dreidimensionale bildgebende Modalitäten stellen aufgrund ihrer Unabhängigkeit von Formeln, die auf der Annahme einer bestimmten konstanten Herzgeometrie beruhen, für die Volumetrie und Funktionsanalyse des Herzens einen großen Vorteil dar. Sie ermöglichen die exakte und reproduzierbare Bestimmung der links- und rechtsventrikulären Volumina und der Funktion, die für Diagnostik, Therapie und Prognose von herzkranken Hunden von Bedeutung sind. Dabei zeichnet sich vor allem die Magnetresonanztomographie (MRT) durch hervorragende Weichteilkontraste und sehr gute räumliche und zeitliche Auflösungen aus. Aber auch die kontrastmittelgestützte  Computertomographie (CT) stellt seit einigen Jahren durch die Verbesserung der zeitlichen Auflösung eine gute und zuverlässige Methode für die Volumen- und Funktionsbestimmungen der Ventrikel dar. Durch die Verwendung von Matrix-Sonden konnte in der dreidimensionalen Echokardiographie (3DE) die gleichzeitige Darstellung des Herzens in mehreren Ebenen ermöglicht werden, so dass sich ein großer Fortschritt für die Volumenanalyse des Herzens in der Echokardiographie ergab. Alle drei bildgebenden Verfahren werden in der Humanmedizin verwendet; in der Veterinärmedizin ist ihr Einsatz bisher selten. Das Ziel der zwei vorliegenden Studien war zum einen der Vergleich der Modalitäten MRT und CT für den linken Ventrikel und zum anderen der Vergleich der MRT, CT und 3DE für den rechten Ventrikel. In jeder Modalität wurden dafür die Volumen- und Funktionsparameter enddiastolisches (EDV), endsystolisches Volumen (ESV), Schlagvolumen (SV) und Ejektionsfraktion (EF) bestimmt. Alle durchgeführten Untersuchungen erfolgten an zehn herzgesunden Hunden in Anästhesie innerhalb von 2 - 3 Stunden. In der MRT- und CT-Untersuchung wurden Kurzachsenschnitte vom Herzen erstellt, um mit Hilfe der Simpson-Methode das Volumen des linken und rechten Ventrikels zu berechnen. Während sich die 3DE eines dreidimensionalen Algorithmus bediente, der das Volumen anhand der Ventrikeloberfläche berechnete. In der ersten Studie, die sich mit dem Vergleich der MRT und der CT für die Bestimmung des linksventrikulären Volumens beschäftigte, wurden nur für das EDV signifikante Unterschiede zwischen den Verfahren gefunden. Alle anderen Parameter zeigten gute Übereinstimmungen. Allerdings korrelierten die Werte des EDV, ebenso wie des ESV von MRT und CT sehr gut miteinander. Für das SV und die EF konnten sich gute Korrelationen finden lassen. Die Werte des CT fielen für die EDV und ESV etwas höher aus als für die MRT. Ob eine Überschätzung der beiden Volumenparameter durch die CT oder eine Unterschätzung des Volumens durch die MRT oder eine Kombination aus überschätzten Werten durch die CT und unterschätzten Werten durch die MRT vorliegt, ist anhand der erhobenen Daten nicht möglich und auch grundsätzlich schwierig zu bestimmen. Unterschiede zwischen den Verfahren in der zeitlichen Auflösung, sowie ein möglicher Effekt durch die Kontrastmittelapplikation in der CT und eine unterschiedliche Wahl der letzten basalen Schicht in der Analyse der Bilddaten aus der MRT und CT lassen annehmen, dass sie als Ursachen für die genannten Differenzen in Frage kommen. In der zweiten Studie wurde das rechtsventrikuläre Volumen mittels MRT, CT und zusätzlich mit Hilfe der 3DE untersucht. Bereits die Morphologie des rechten Ventrikels stellte sich dabei als Herausforderung für die Messungen aller drei Verfahren heraus. Mit Ausnahme des SV und der EF im Vergleich von MRT und CT, wichen die Werte alle signifikant voneinander ab. Dabei wurden die höchsten Volumenwerte für die CT-Messungen festgestellt, gefolgt von den MRT-Werten, während die Werte der 3DE ungefähr die Hälfte der MRT-Werte betrugen. Allerdings konnten für alle Wertepaare von EDV und ESV sehr gute Korrelationen gefunden werden. Für die EF von MRT, CT und 3DE ergaben sich gute Korrelationen, während die Wertepaare des SV von MRT, CT und 3DE nur schwach miteinander korrelierten. Die starken Abweichungen der 3DE-Messwerte von den MRT- und CT-Werten sind vor allem auf die eingeschränkten Ortsauflösungen in der 3DE zurückzuführen. Als Erklärungen für die Unterschiede von MRT und CT lassen sich auch in dieser Studie die verschiedenen zeitlichen Auflösungen, ein Effekt durch die Kontrastmittelgabe in der CT, eine unterschiedliche Wahl der letzten herzbasisnahen Schicht sowie als zusätzliche Schwierigkeit, die komplexe Form des rechten Ventrikels mit seiner trabekelreichen Wand und dem großen, schrägen Ausflusstrakt heranziehen. Zusammenfassend stellen sich die bildgebenden Verfahren MRT und CT als hervorragende Diagnostika für die objektive Volumetrie und Funktionsanalyse des linken und rechten Ventrikels heraus. Allerdings ist der klinische Einsatz der beiden Modalitäten aufgrund hoher Kosten und der Notwendigkeit einer Anästhesie in der kardiologischen Routine als kritisch zu betrachten. Die beschriebene Methodik und die Ergebnisse der MRT- und CT-Untersuchungen sind jedoch für wissenschaftliche Zwecke aufgrund ihrer hohen Detailgenauigkeit von großem Nutzen. Daher ist eine Verwendung der beiden bildgebenden Modalitäten als Referenzverfahren und ihr Einsatz zur Beantwortung spezieller Fragestellungen (z.B. Medikamententestungen) denkbar. In der vorliegenden Studie zur Quantifizierung des rechtventrikulären Volumens lässt sich durch die hohe Korrelation der 3DE-Werte mit denen von MRT und CT, trotz deutlich abweichender Werte, eine enge Beziehung zur MRT und damit auch zum vermutlich wahren Ventrikelvolumen feststellen. Eine Verwendung der 3DE für Verlaufskontrollen eines Herzpatienten ist denkbar, bei der die Veränderungen der gemessenen Werte beurteilt werden. In Zukunft lassen Verbesserungen der Bildqualität auch für die 3DE objektivere Ergebnisse erwarten.