Mehrzeilendetektor-Computertomographie: Untersuchungen zu linksventrikulären Funktionsparametern des Herzens und zu Aortenanomalien

Die Computertomographie hat in den vergangenen Jahren in der Veterinärmedizin stark an Bedeutung gewonnen. Die Darstellung des Herzens und der umliegenden Strukturen wurde dabei aufgrund der schnellen Eigenbewegung des Herzens und den sich daraus ergebenden Bewegungsartefakten weitgehend ausgespart. Auch in der Humanmedizin führte erst die Entwicklung der MDCT (Mehrzeilendetektor-Computertomographie) in Verbindung mit retrospektivem Gating zum Herzzyklus zu einem verstärkten Einsatz dieser Technik in der kardiologischen Diagnostik. Systematische Untersuchungen zur Darstellung des Herzens von Hund und Katze fehlen dagegen bisher. Ziel dieser Studien war es deshalb, die Anwendbarkeit der MDCT bei Hunden und Katzen zu überprüfen. Dafür wurden zum einen die linksventrikulären Funktionsparameter an 10 gesunden Beaglen mittels computertomographischer Simpson- und Flächen-Längen-Methode bestimmt und mit echokardiographisch (Bullet-Methode und Teichholz-Methode) ermittelten Werten verglichen. Zum anderen erfolgte die computertomographische retrospektive Auswertung von Aortenanomalien (6 persistierende Ductus arteriosus (PDAs) und 10 Rechtsaorten) inklusive ihrer Charakteristika. Die Quantifizierung der Volumina und der Ejektionfraktion (EF) erfolgte computertomographisch mit zwei verschiedenen Methoden. 1.Scheibchen-Summationsmethode oder auch Simpson-Methode. Hierfür wurden Kurzachsenschnitte durch den linken Ventrikel parallel zur Mitralklappenebene erstellt. Zur Volumenberechnung wurde nun die Ventrikelinnenfläche jeder Einzelschicht mit der Schichtdicke multipliziert und die dadurch bestimmten Teilvolumina zum Gesamtvolumen des linken Ventrikels summiert. 2. Biplanare Flächen-Längen-Methode. Die Auswertung nach der Flächen-Längen-Methode erfolgte durch die manuelle Umrandung der Fläche des linken Ventrikels in horizontaler und vertikaler Längsachse. Echokardiographisch wurde das Volumen einerseits mit der geometrischen Teichholz-Methode und andererseits mit der planimetrischen Bullet-Methode bestimmt. Ein statistisch signifikanter Unterschied zeigte sich nur beim Vergleich der Medianwerte zwischen den echocardiographisch mittels Teichholz-Methode bestimmten Volumina (EDV (enddiastolisches Volume), ESV endsystolisches Volumen)) und den computertomographisch per Flächen-Längen-Methode berechneten Werten. Die Mittelwerte der linksventrikulären Volumina, die mit Hilfe von MDCT bestimmt wurden, korrelierten stark mit denen, die per Echokardiographie gemessen wurden, unabhängig davon, welche Methode verwendet wurde. Insgesamt fielen die Ergebnisse der MDCT zur Volumenbestimmung höher aus als die der Echokardiographie. Im Gegensatz dazu unterschätzte die kardiale MDCT die EF als einen der wichtigsten linksventrikulären Funktionsparameter. Das die Werte der MDCT im Bereich der Volumenbestimmung höher ausfielen als die der Echokardiographie, kann an einer Überschätzung der Volumina per MDCT, einer Unterschätzung mittels Echokardiographie und einer Kombination aus beiden liegen. Die geringere zeitliche Auflösung der MDCT ist wahrscheinlich für die Unterschätzung der EF verantwortlich. Die Anwendung humanmedizinischer Programme in der Veterinärmedizin war zwar mit Problemen verbunden, diese konnten aber durch eine entsprechende Lagerung der Tiere und manuelle Nachbearbeitung der Bilder behoben werden. Für den zweiten Teil der Studien wurden Aortenanomalien, die mittels Elektrokardiographie(EKG)-gegateter Herzuntersuchung und ungegateter Thoraxstandarduntersuchung dargestellt wurden, retrospektiv ausgewertet. In 6 Fällen eines PDA wurden die Größe des PDA und die Morphologie bestimmt. Die Aufzweigungsmuster von vaskulären Ringanomalien wurden bei 7 Hunden und 3 Katzen beurteilt. Die kardiale EKG-gegatete MDCT konnte die Morphologie, Länge und die Größe des PDA in allen Fällen klar wiedergeben. Ein persistierender rechter Aortenbogen wurde bei 10 Tieren identifiziert, von denen 8 eine gleichzeitig bestehende aberrante linke A. subclavia zeigten. Eine leichte Dilatation am Ursprung der aberranten A. subclavia war bei 4 Hunden vorhanden und ein Kommerell Divertikel wurde bei 2 Katzen diagnostiziert. Das Auftreten eines Kommerell Divertikels bei 2 Katzen ist besonders hervorzuheben, da diese Veränderung bisher nur beim Menschen beobachtet wurde. Zusätzlich zeigten 4 weitere Hunde eine nur leichte Dilatation im Bereich des Ursprungs der linken aberranten A. subclavia. Ob ein Kommerell Divertikel beim Tier vergleichbare Folgen wie beim Menschen aufweist, sollte in weiterführenden Studien geklärt werden. Während das EKG-Gating essentiell für die linksventrikuläre Volumenbestimmung ist, können Aortenanomalien prinzipiell auch mit einem Standardthoraxprotokoll dargestellt werden. Allerdings lassen sich gleichzeitig bestehende Erkrankungen auf Herzebene, wie z. B. ein VSD, nicht sicher darstellen. Als kritisch ist die Notwendigkeit einer Anästhesie für die computertomographische Untersuchung anzusehen. Im Fall der Bestimmung der linksventrikulären Funktionsparameter kann dies zu einer Veränderung der Parameter im Sinne eines systematischen Fehlers führen. Im Fall der Aortenanomalien muss genau abgewogen werden, ob Bildgebung und chirurgischer Eingriff innerhalb derselben Anästhesie durchgeführt werden sollten oder ob es medizinisch sinnvoller ist, diese beiden Aspekte zu trennen. Der Hauptvorteil der MDCT zur Untersuchung des Herzens und der Aortenanomalien liegt in der dreidimensionalen Darstellung. Eine Ausmessung der Strukturen in allen drei Raumrichtungen führt zu einer größeren Genauigkeit, und die dreidimensionale Darstellung ermöglicht eine schnelle und einfache Erfassung der zugrundeliegenden Aortenanomalie. Die Bestimmung kardialer Funktionsparameter ist in guter Übereinstimmung mit der Echokardiographie möglich. Hier sollte eine Anwendung aufgrund der beschriebenen Notwendigkeit einer Narkose sowie der gegebenen Strahlenexposition nur nach strikter Indikation vorgenommen werden. Insgesamt haben die Studien gezeigt, dass die nicht invasive computertomographische Untersuchung des Herzens an Hunden und Katzen problemlos anwendbar und auswertbar ist und insbesondere die Diagnostik angeborener Herzerkrankungen sinnvoll ergänzen kann.