Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Echokardiographische Untersuchungen im B- und M-Mode-Verfahren an herzkranken Rindern

Hollenberg, Christiane

Vegetative valvular endocarditis is a frequent heart disease in cattle. With current diagnostic procedures, many cases of endocarditis remain undetected (false negative), while other cases show false positive results. In recent years, echocardiography has proved to be a useful non-invasive method for obtaining images of the ventricle and valves. Thus, the aim of this study has been to investigate the efficacy of echocardiography in the diagnosis of valvular endocarditis. 49 cows were included in the study and were euthanized due to various reasons. The heart of each animal was postmortally examined so that the dissection result presented a "golden standard" for the echocardiographic examination. Of the 49 animals, 25 had healthy hearts according to the dissection results. 15 animals showed an endocarditis, six a pericarditis or a pericardial effusion. Two animals were diagnosed with ventricular septal defect and one with valvular fibrosis. The endocarditic vegetations on the valves were differentiated as follows: the tricuspid valve was affected in 13 cases, the mitral valve in eight cases, the pulmonary valve in seven cases, and the aortic valve in four cases. The endocard of all four valves was altered in four cases, only one valve in seven cases, and two valves in three cases. In one case, three valves were affected with endocarditis. The dimensions of the alterations varied between 0.2 and 11 cm in diameter. In addition, the animals‘ heart dimensions were measured. Two-dimensional echocardiograms were obtained from the cows in a standig position using an electronic sector scanner (3.5 MHz). The heart dimensions were measured in the long- and short-axis view of the heart from the third and fourth intercostal space of both the right and left hemithorax. All parameters were taken in systole and diastole. In 2-D-mode 33 parameters were measured. Measurements of 6 parameters in systole and diastole were also taken in M-mode in the right long-axis view from the fourth intercostal space. Further, all stuctures were examined for adjacent superfluous echos and other pathological findings. 25 additional cows with healthy cardiovascular systems were included in the study. They were examined echocardiographically to obtain reference values. The ultrasonographic examination identified endocarditis of the tricuspid valve in 13 of 13 cases, the mitral valve in seven of eight cases, the pulmonary valve in six of seven cases, and the aortic valve in two of four cases. Regarding the 15 patients with endocarditis, an endocarditic vegetation could be discovered on at least one valve in all cases. One animal with fibrosis of the valves was primarily diagnosed false positive with endocarditis. When vegetations of the tricuspid and / or pulmonary valves were present, measurements of the heart dimensions of the patients with endocarditis resulted in average in a tendency towards hypertrophy of the myocard, as well as dilatation of the right ventricle. Patients with vegetations of the mitral and / or aortic valves showed similar results. Here, the average finding was a tendency towards hypertrophy of the myocard as well as dilatation of the left ventricle. Animals with healthy hearts show numerous variations of their heart dimensions. Regarding the parameters myocard thickness and ventricle diameter, only five of 15 patients with endocarditis showed results outside the reference values of healthy cows. Alterations of the parameters mentioned above allow an assessment whether a hypertrophy of the myocard of the ventricular wall and a dilatation of the ventricle have taken place. Where pericarditic alterations (effusion, fibrinous adhesions on the pericardium) were present, they were detected by the ultrasonographic examination. The two animals with subaortal defects in the ventricular septa, which were revealed during dissection, showed this defect in the echocardiographic examination, too. One of the animals had a defect of five centimeters in diameter, the other had one of three centimeters in diameter. In just a few cases, measuring heart dimensions is a considerable diagnostic advancement. The results of the present study show that echocardiography – by means of visualizing endocarditic vegetations – improves the reliability in diagnosing endocarditis.  

Die Endocarditis valvularis ist eine häufig vorkommende Herzerkrankung des Rindes. Es bleiben mit den herkömmlichen diagnostischen Verfahren viele Fälle von Endokarditis unentdeckt (falsch negativ), während in anderen Fällen falsch positive Diagnosen vorkommen. In den letzten Jahren erwies sich die Echokardiographie als eine geeignete nicht invasive Methode, um kardiale Strukturen darzustellen. Daher war das Ziel dieser Studie, den Nutzen der Echokardiographie bei der Diagnostik der Endokarditis zu untersuchen. Es wurden 49 Rinder in die Studie aufgenommen, die aus unterschiedlichen Gründen euthanasiert wurden. Das Herz jedes Tieres wurde postmortal untersucht, so daß das Sektionsergebnis für die echokardiographische Untersuchung als "goldener Standard" zur Verfügung stand. Von den 49 Tieren waren nach dem Sektionsergebnis 25 herzgesund. Bei 15 Tieren wurde eine Endokarditis, bei sechs Tieren eine Perikarditis bzw. ein Perikarderguß, bei zwei Tieren ein Ventrikelseptumdefekt und bei einem Tier eine Herzklappenfibrose festgestellt. Die endokarditischen Vegetationen verteilten sich folgendermaßen auf die Herzklappen: 13 mal war die Trikuspidalklappe betroffen, acht mal die Mitralklappe, sieben mal die Pulmonalklappe und vier mal die Aortenklappe. In vier Fällen waren alle vier Herzklappen endokarditisch verändert, in sieben Fällen nur eine der Herzklappen, in drei Fällen zwei Klappen und in einem Fall waren drei Klappen von der Endokarditis betroffen. Die Größe der Veränderungen variierte zwischen 0,2 und 11 cm im Durchmesser. Weiterhin wurden die Herzdimensionen der Tiere vermessen. Die echokardiographische Untersuchung erfolgte im Stehen mit Hilfe eines elektronischen Sektorscanners (3,5 MHz). Im B-Mode-Verfahren wurden 33 Parameter in Systole und Diastole in der rechten kaudalen langen und kurzen Herzachse, der rechten kranialen langen Herzachse, der linken kaudalen langen sowie der linken kranialen langen Herzachse vermessen. Weiterhin wurden sechs Parameter in Systole und Diastole im M-Mode in der rechten kaudalen Längsachse vermessen. Außerdem wurden alle Anteile des Herzens, speziell der Klappen, auf ihnen anhaftende echogene Strukturen und andere pathologische Befunde untersucht. Zusätzlich wurden 25 weitere, herzkreislaufgesunde Rinder in die Studie aufgenommen, die ausschließlich echokardiographisch untersucht wurden, um Vergleichswerte zu erhalten. Die endokarditischen Veränderungen der Trikuspidalklappe wurden in 13 von 13 Fällen, die der Mitralklappe in sieben von acht, die der Pulmonalklappe in sechs von sieben Fällen und die der Aortenklappe in zwei von vier Fällen in der ultrasonographischen Untersuchung erkannt. Bei den 15 Tieren mit Endokarditis konnte in allen Fällen eine endokarditische Vegetation auf mindestens einer Klappe erkannt werden. Ein Tier mit Herzklappenfibrose wurde zunächst falsch positiv als endokarditisch erkrankt beurteilt. Die Messungen der Herzdimensionen bei den an Endokarditis erkrankten Patienten ergaben beim Vorliegen von Vegetationen der Trikuspidal- und/oder Pulmonalklappe im Mittel eine Tendenz zur Myokardhypertrophie der rechten Kammerwand und Dilatation der rechten Kammer. Vergleichbares galt für die Tiere mit Vegetationen der Mitral- und/oder Aortenklappe. Hier zeigte sich im Mittel eine Tendenz zur Myokardhypertrophie der linken Kammerwand und Dilatation der linken Kammer. Die herzgesunden Tiere zeigten eine erhebliche Varianz der Herzdimensionen auf. In den Parametern Wanddicke und Kammerdurchmesser, deren Veränderungen eine Aussage über eine eventuelle Myokardhypertrophie der Kammerwand und Dilatation der Kammer ermöglichen, wurden deshalb bei den an Endokarditis erkrankten Tieren nur in fünf von 15 Fällen außerhalb des Referenzbereiches der herzgesunden Tiere liegende Werte festgestellt. Die perikarditischen Veränderungen (Erguß, Fibrinauflagerungen auf dem Perikard) wurden bei allen Tieren in der ultrasonographischen Untersuchung erkannt. Subaortal wiesen die in der Sektion mit einem Ventrikelseptumdefekt aufgefallenen Tiere auch in der echokardiographischen Untersuchung einen Septumdefekt auf. Bei einem der Tiere hatte dieser einen Durchmesser von fünf, bei dem anderen Tier einen Durchmesser von drei Zentimetern. Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse haben gezeigt, daß die Echokardiographie durch die Erkennung der endokarditischen Vegetationen die diagnostische Sicherheit in Bezug auf die Endokarditis entscheidend verbessert und daß die Messung der Herzdimensionen nur in seltenen Fällen einen nennenswerten diagnostischen Fortschritt darstellt.  

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Hollenberg, Christiane: Echokardiographische Untersuchungen im B- und M-Mode-Verfahren an herzkranken Rindern. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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