Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Echokardiographische Untersuchungen im M-Mode und mit Hilfe des CW-Dopplers von herzgesunden Kaninchen und Meerschweinchen

Klawitter, Anette

Since echocardiography offers a variety of diagnostic possibilities and because pet owners are more and more interested in special diagnostic tests for their animals in everyday practice, it was the objective of the present study to obtain echocardiographic reference values for rabbits and guinea pigs. Special attention was given to assure that the examinations were carried out under standardised conditions. Of each species, 30 clinically healthy, adult animals of a certain body weight range kept under controlled conditions were examined. A thorough general exam was performed on all animals. Furthermore, radiographs of the thorax were taken in three planes und an electrocardiogramm was recorded. Echocardiographic examination was performed on unsedated, not anesthetised animals. The animals were shaved on the thoracic wall, the skin was moistened with coupling gel and the animals were fixated in a self-constructed hammok-like device designed especially for this purpose. Echocardiographic examination was carried out using a sector transducer with a frequency of 12 MHz, applying the echocardiographic standard procedure in veterinary medicine (two-dimensional B-scan, M-mode and doppler-echocardiography).   In addition, an analysis of variance was performed. This revealed that deviations occured mainly among the 30 animals per group and not so much between the three repeated measurements per parameter.  Twenty different parameters per animal were measured in a total of 30 rabbits and 30 guinea pigs.   The mean heart frequency (HF) was 238 ± 35 beats per minute (bpm) in the examined rabbits (n = 30) and 222 ± 21,2 bpm in the guinea pigs (n = 30). The mean fractional shortening (FS) was 36.2 ± 5.29 % in rabbits and 35,5 ± 4.43 % in guinea pigs. The mean fractional ejection (EF) was 65,6 % ± 9.26 in rabbits and 64,5 % ± 14,09  in guinea pigs. The proportion of the left atrium to the aortic bulbus (LA/Ao) was 1.19 ± 0.12 in the rabbit and 1.23 ± 0.15 in the guinea pig. For the left ventricular muscle mass (LV mass) a mean value of 3.12 ± 0.91 was calculated for the rabbit and a mean value of 2.77 ± 1,01 for the guinea pig. The mean velocity of blood flow at the aortic valve (Vmax Ao) was 0.89 ± 0.15  m/sec. for rabbits and 1.02 ± 0.1 m/sec. for guinea pigs. At the pulmonary valve (Vmax Pul) the mean velocity of blood flow was 0.84 ± 0.09 m/sec. for the rabbit and  0.88 ± 0.08 m/sec. for the guinea pig. Thus, the values of the aortic valve were higher than those of the pulmonary valve in both species. At the atrioventricular valves the E- and A-waves were evaluated separately, and it could be demonstrated that the E-wave was constantly higher than the A-wave. The mean velocity of blood flow at the mitral valve was 0.86 ± 0,13 m/sec. (E-wave) and 0.56 ± 0.09 m/sec. (A-wave) in rabbits. In guinea pigs the E-wave was 0.85 ± 0.14 m/sec. and the A-wave was 0.55 ± 0.09 m/sec. At the tricuspid valve the values were 0.79 ± 0.08 m/sec. (E-wave) and 0.51 ± 0.08 m/sec. (A-wave) for rabbits and 0.81 ± 0.08 (E-wave) and 0.57 ± 0.09 m/sec. (A-wave) for the guinea pig. Further parameters (diastolic and systolic ventricle diameters and wall thickness) can be seen in tables 4 and 5 in section D.5.2. Further studies will show to what degree more sophisticated techniques such as tissue imaging, acoustic quantification (AQ) and hemodynamic function testing by calculation of the „Myocardial Performance Index“ (MPI) according to Tei are practical and neccessary in the future, especially for research purposes. Additional clinical investigations on echocardiographic reference values for other small rodents could help to improve diagnosis and therapy of cardiac disease in these species.

Da sich durch die Echokardiographie zahlreiche diagnostische Möglichkeiten bieten und nicht zuletzt das Interesse von Tierbesitzen an weiterführender spezieller Diagnostik an ihren Tieren im Klinik- und Praxisalltag wächst, war es Ziel der vorliegenden Arbeit echokardiographische Referenzwerte für Kaninchen und Meerschweinchen zu erstellen. Dabei wurde besonderes Augenmerk darauf gelegt, dass die Untersuchungen unter standardisierbaren Bedingungen durchgeführt wurden. Es wurden von jeder Tierart jeweils 30 ausschließlich klinisch gesunde, adulte Tiere eines eingegrenzten Körpergewichtbereichs aus überprüfter Haltung untersucht. Dazu wurden alle Tiere einer eingängigen Allgemeinuntersuchung unterzogen, weiterhin wurden Röntgenaufnahmen des Thorax in zwei Ebenen angefertigt und ein Elektrokardiogramm erstellt. Die echokardiographische Untersuchung fand am unsedierten, nicht anaesthesierten Tier statt. Die Tiere wurden im Brustbereich geschoren, die Haut mit Kontaktgel befeuchtet und die Tiere  in einer eigenkonstruierten hängemattenartigen Haltevorrichtung in aufrechter Position fixiert. Für die echokardiographische Untersuchungen wurde ein Sektorschallkopf mit einer Sendefrequenz von 12 MHz verwendet, mit dem die in der Tiermedizin üblichen echokardiographischen Standardverfahren (zweidimensionales B-Bild, M-Mode und Dopplerechokardiographie) durchgeführt wurden.   Außerdem wurde eine Varianzkomponentenanalyse vorgenommen. Dabei stellte sich heraus, dass Meßschwankungen vor allem durch die einzelnen 30 Tiere pro Gruppe resultierten und weniger durch die drei Meßwiederholungen pro Paramter. Es wurden 20 verschiedene Parameter pro Tier bei insgesamt 30 Kaninchen und 30 Meerschweinchen untersucht. Jeder Parameter wurde dreimal gemessen und floß gemittelt in die Endbeurteilung ein.   Die mittlere Herzfrequenz (HF) lag bei den untersuchten Kaninchen (n = 30) bei 238 ± 35 und bei den Meerschweinchen (n = 30) bei 222 ± 21 Schlägen/min. Für die Verkürzungsfraktion (FS) ergab sich für Kaninchen im Mittel ein Wert von 36,2 ± 5,29 % und für Meerschweinchen im Mittel ein Wert von 35,5 ± 4,43 %. Für die Ejektionsfraktion (EF) betrug der Mittelwert 65,6 % ± 9,26 für Kaninchen und 64,5 % ± 14,1  für Meerschweinchen. Das Verhältnis von linkem Vorhof zum Aortenbulbus (LA/Ao) wurde beim Kaninchen mit 1,19 ± 0,12 und beim Meerschweinchen mit 1,23 ± 0,15 ermittelt. Für die linksventrikuläre Muskelmasse (LV Masse) wurde ein mittlerer Wert von 3,12 ± 0,91 für das Kaninchen und von 2,77 ± 1,01 für das Meerschweinchen errechnet. Die mittlere Blutflußgeschwindigkeit an der Aortenklappe (Vmax Ao) betrug für Kaninchen 0,89 ± 0,15  m/sec. und für Meerschweinchen 1,02 ± 0,1 m/sec. An der Pulmonalklappe (Vmax Pul) zeigten sich mittlere Blutflußgeschwindigkeiten von 0,84 ± 0,1 m/sec. für das Kaninchen und  0,88 ± 0,08 m/sec. für das Meerschweinchen. Die Ergebnisse an der Aortenklappe lagen somit bei beiden Tierarten höher als die Ergebnisse an der Pulmonalklappe. An den Atrioventrikularklappen zeigte sich, dass bei den gesondert ausgewerteten E- und A-Wellen die E-Welle stets höher war. Die mittlere Flußgeschwindigkeit an der Mitralklappe betrug beim Kaninchen 0,86 ± 0,13 m/sec.(E-Welle) und 0,56 ± 0,09 m/sec.(A-Welle), beim Meerschweinchen 0,85 ± 0,14 m/sec.(E-Welle) und 0,55 ± 0,09 m/sec. (A-Welle). An der Trikuspidalklappe lagen die Werte für das Kaninchen bei 0,79 ± 0,08 m/sec. (E-Welle) und bei 0,51 ± 0,08 m/sec. (A-Welle) und für das Meerschweichen bei 0,81 ± 0,08 (E-Welle) und bei  0,57 ± 0,09 m/sec. (A-Welle). Weitere Parameter (diastolische und systolische Kammerdiameter und Wandstärken) sind den Tabellen 4 und 5 in Abschnitt D.5.2. zu entnehmen. Inwieweit zukünftig speziellere Techniken wie Untersuchungen mit einem Gewebedoppler/ Tissue-Imaging, automatisierte Verfahren zur Grenzflächenerkennung (Akustische Quantifizierung (AQ) und hämodynamische Funktionsbeurteilungen durch Berechnung des „Myocardial Performance Index“ (MPI) nach Tei, insbesondere für Untersuchungen zu Forschungszwecken praktikabel und notwendig sind, werden weitere Studien zeigen. Weitere Erhebungen von echokardiographischen Referenzwerten bei anderen Kleinnagern können zukünftig dazu beitragen, im Rahmen vergleichender klinischer Studien die Diagnostik und Therapie von Herzerkrankungen zu verbessern.

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Klawitter, Anette: Echokardiographische Untersuchungen im M-Mode und mit Hilfe des CW-Dopplers von herzgesunden Kaninchen und Meerschweinchen. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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