Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vergleich der magnetresonanztomographischen und computertomographischen Darstellung der Organstrukturen von Wasserschildkröten

Schnack, Marcus

Until today only studies of single patients or small groups are available in the field of magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) regarding to turtles. It was the aim of this study to create a basis for diagnostic investigations for future studies under standard conditions. This seems reasonable, because pet owners are more and more interested in specific diagnostic tests, and the number of turtles in everyday practice is growing. Within this study, 63 clinically healthy turtles from different owners in Lower Saxony were included. The feeding and the supply of UV-light were controlled.  The turtles were kept outside throughout the summer and warm throughout the winter without hibernation. Male and female animals of different age were chosen based on their size, because a cross-section for the population should be generated. Animal weight was between 306 g and 3515 g. The following species were chosen: Trachemys scripta elegans, Tr. scripta scripta, Pseudemys floridiana and Ps. concinna hieroglyphica. After a detailed general examination, blood samples were taken and examined and radiographs were taken in three planes to make sure the state of health. The turtles were sedated with a combination of ketamin and medetomidin. 54289 MRI- and CT-images were made. For the MRI-examinations a slice thickness between three and four millimetres was used to take images in three planes T1- and T2-weighed. For the CT-examinations a slice thickness of three millimetres was used to make images in to planes. 3639 measurements were made. Based on the T1-weighed images, the sizes of the heart, lung, liver, kidneys and gallbladder were analysed, the positions of the heart and kidneys in the visceral cavity were identified and the signal intensity of the the lung, liver, kidneys and muscles was measured. Regarding the CT, the size of the lung was measured, and the Hounsfield-Units (HU) of the lung, carapace and plastron were determined. All values which were based on size and length were related to the length, width or height of the carapace and statistically analyzed. The signal intensity was related to the reference tissue muscle. The images in which specific anatomical structures occurred or the largest expansion of an organ could be identified were used for the measurements. Besides the determination of the physiological size of the organs, signal intensities and HU-values significant differences between the species, and the right and left part of the organs could be observed as a result of the statistic analysis. The lobes of the lung showed a statistically significant disparity at all species in the transversal MRI plane. The dorsoventral and laterolateral dimension of the left lobe was always smaller. The same disparity was shown in the same directions for the lung lobes in the CT in the same plane. In the MRI, in the transversal plane a significant disparity occurred, depending on the species, concerning the dorsoventral as well as the laterolateral dimension of the heart. The species Ps. concinna hieroglyphica showed the highest values, which were significantly higher then the values of the species Tr. scripta scripta and Ps. floridiana. Furthermore the heart of all species could be located in the right part and the ventral half of the visceral cavity. Concerning the HU-measurement of the plastron, a statistically significant species related disparity could be shown. The animals which belonged to the species Ps. concinna hieroglyphica showed the lowest HU-values. Also 12 turtles took part in an analysis of variance. A triple measurement of the SI- and HU-values which resulted from a mean value of an area was performed. As a result it was demonstrated that only little deviations occurred between the repeated measurements. Because of this fact there was no necessity for repeated measurement. So it can be concluded that by the use of MRI and CT numerous options arise in the field of the diagnosis of turtle illnesses.

Da bis zum heutigen Tage lediglich Einzelstudien oder Studien an kleinen Gruppen im Bereich der Magnetresonanztomographie und Computertomographie im Hinblick auf Wasserschildkröten vorliegen, war es Ziel der vorliegenden Arbeit, unter standardisierten Bedingungen Grundlagen für die Diagnostik mit diesen Verfahren zu schaffen. Dieses wird erforderlich, da das Interesse an weiterführender Diagnostik auch bei Reptilienhaltern zunimmt und der Anteil der Schildkröten in der täglichen Praxis ständig wächst. Im Rahmen dieser Studie wurden 63 klinisch gesunde Schildkröten aus verschiedenen niedersächsischen Beständen untersucht, deren Haltung zuvor in Bezug auf Fütterung und UV-Licht überprüft worden war. Eine Freilandhaltung im Sommer und eine temperierte Überwinterung ohne Hibernation waren dazu Voraussetzung. Es wurden bewusst männliche und weibliche Tiere verschiedener Alters- und Größenklassen ausgewählt, deren Körpermasse zwischen 306 Gramm und 3515 Gramm lag, da ein Querschnitt der Population entstehen sollte. Es wurden folgende, häufig vorkommende Arten für die Untersuchungen ausgewählt: Trachemys scripta elegans, Tr. scripta scripta, Pseudemys floridiana und Ps. concinna hieroglyphica. Nach einer ausführlichen klinischen Allgemeinuntersuchung wurden zur Sicherung des Gesundheitsstatus Blutproben entnommen, an denen 21 klinisch chemische Parameter bestimmt wurden, und jeweils Röntgenaufnahmen in drei Ebenen angefertigt. Von den durch eine Kombination aus Ketamin und Medetomidin sedierten Probanden wurden insgesamt 54289 MRT- und CT-Aufnahmen angefertigt.  In drei Ebenen wurden in der MRT mit einer Schichtdicke von drei bis vier Millimetern, T1- und T2-gewichtet, und in zwei Ebenen in der CT mit einer Schichtdicke von drei Millimetern Bilder generiert, an denen 3639 Messungen vorgenommen wurden. In der MRT wurden anhand der T1-gewichteten Aufnahmen Organdimensionen von Herz, Lunge, Leber, Nieren und der Gallenblase ermittelt, Positionsbestimmungen von Herz und Nieren in der Coelomhöhle vorgenommen und Signalintensitäten von Lunge, Leber, Nieren und Muskulatur gemessen. In der CT wurden Organdimensionen und Dichte (HU-Werte) der Lunge und Dichte des Carapax sowie des Plastron bestimmt. Alle Werte, die Größen oder Längen beinhalteten, wurden im Verhältnis zur Carapaxlänge, -breite oder -höhe statistisch ausgewertet. Außerdem wurden SI-Werte jeweils im Verhältnis zum Referenzgewebe Muskulatur in die Auswertung einbezogen. Um eine Reproduzierbarkeit der Messungen zu gewährleisten, wurden jeweils die Abbildungen für die Bestimmungen ausgewählt, in denen entweder besondere anatomische Strukturen auftraten oder die größte Ausdehnung eines Organs verzeichnet werden konnte. Neben der Ermittlung von physiologischen Organgrößen, Signalintensitäten und HU-Werten konnten signifikante Unterschiede im Vergleich der Arten und im Seitenvergleich aufgezeigt werden. So stellte sich der linke Lungenflügel bei allen Arten in der MRT in der transversalen Ebene sowohl in der dorsoventralen als auch in der laterolateralen Ausdehnung auffällig kleiner dar. In derselben Ebene konnte dies in denselben Ausdehnungsrichtungen auch in der CT gezeigt werden. In der transversalen Ebene wurden jeweils in der MRT für die Art Ps. concinna hieroglyphica sowohl in der dorsoventralen als auch in der laterolateralen Ausdehnung des Herzens die größten Werte bestimmt werden, die signifikant unterschiedlich zu denen der Arten Tr. s. scripta und Ps. floridiana waren. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass sich das Herz bei allen Arten tendenziell mehr auf der rechten Körperhälfte und im ventralen Bereich der Köperhöhle befindet. Bei der Dichtemessung des Plastrons in HU traten signifikante Artunterschiede auf. So wiesen die Probanden der Ps. concinna hieroglyphica-Gruppe stets die niedrigsten HU-Werte. Außerdem wurde bei 12 Schildkröten für die SI- und HU-Werte eine 3-fach-Messung einer Fläche vorgenommen. Die Varianzkomponentenanalyse ergab dabei lediglich geringe Schwankungen durch die Messwiederholungen. Da die Schwankungen hauptsächlich zwischen den Tieren stattfanden, bestand keine Notwendigkeit für Mehrfachmessungen. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen den Schluss zu, dass sich durch die Bestimmung von Organgrößen in Relation zu bestimmten anderen anatomischen Strukturen mittels MRT und CT und Dichtemessungen zukünftig bedeutende Möglichkeiten in der Diagnostik der Erkrankungen von Wasserschildkröten ergeben.

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Schnack, Marcus: Vergleich der magnetresonanztomographischen und computertomographischen Darstellung der Organstrukturen von Wasserschildkröten. Hannover 2010. Tierärztliche Hochschule.

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