Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Echokardiographische Dimensionsmessungen in B- und M-Mode an herzgesunden Kühen der Rasse Holstein Friesian

Strattner, Anne

The aim of this study was to gather standard information about the cardiac dimensions of adult Holstein Friesian cows via M- and B-Mode echocardiography. Additionally, some of the values obtained were to be used to calculate the enddiastolic and endsystolic volumes, stroke volume, cardiac output, and fractional shortening of the left ventricle in adult Holstein Friesian cows. 50 HF cows, free of heart disease (age: 5 ± 2 years, weight: 522 ±  78 kg, height: 143 ±  5 cm), were examined using a 3,5 MHz sectorscanner. The anatomic structures were identified and measured in the long- and short-axis view of the heart from the third and forth intercostal space of both the right and left hemithorax. All parameters were measured in diastole and systole. In B-Mode, the thickness of the right (RVFW) and left ventricular wall (LVFW), the interventricular septum (IVS), the diameter of the right (RV) and left ventricle (LV), the mitral valve (MV), the pulmonary valve (PV), the aortic valve (AO) and the circumference of the aortic valve (AO Umf.) were determined. For the M-Mode measurements, taken in long-axis view from the fourth intercostal space of the right hemithorax, the cursor was placed across the level of the papillary muscle (MPPM) and below the mitral valve (UMV). The thickness of the left ventricular wall, the interventricular septum and the diameter of the left ventricle were determined. For the calculation of the enddiastolic and endsystolic volumes, stroke volume, cardiac output, and fractional shortening of the left ventricle, the diameters of the left ventricle measured in M- and B-Mode were utilized. 25 cows were euthanased after echocardiographic examination. To verify the data obtained in the echocardiographic study, cardiac dimensions of these animals were also measured postmortem. In a few echocardiographic planes the size of some of the cardiac structures measured for group B (euthanasia) in diastole differed significantly (p < 0,05) from the dimensions measured for group A (sent home). These differences could be explained by looking at the heart rate which was up to 14 beats/minute higher, so that data of all 50 cows were considered as reference values. Reference values were specified for all relevant structures in each of the nine different examination planes. As shown previously in studies on horses and cattle, most of the measurements of identical structures taken form both sides of the body, various intercostal spaces, axes and Modes were significantly different (p < 0,05). The systolic thickness of the myocardium and the diameter of the left ventricle as well as the diastolic diameter of the right ventricle did not differ significantly from the values obtained during the postmortem examination (p $  0,05). Compared to the results obtained by thermodilution, the results for left ventricular enddiastolic and endsystolic volumes, stroke volume and cardiac output obtained in this study did not represent reliable values. Compared to the measurements taken in this study, most of the M-Mode values stated in previous studies were significantly different (p #  0,05). The comparison of the own B-Mode results with those of a previous study on Swiss Brown, Swiss Flecked and Swiss Spotted Cattle also showed statistically significant differences. However, if one regarded the mean values and the reference values it became obvious that the differences were very small. This lead to the conclusion that the cardiac dimensions were not considerably influenced by the breed of the animals studied. Therefore, the dimensions obtained in this and previous studies can be regarded as reference values for cardiac dimensions in HF cows.  

Ziel dieser Arbeit war es, durch M- und B-Mode Echokardiographie Normalwerte für Herzdimensionen adulter Holstein Friesian Kühe zu ermitteln. Zusätzlich sollten aus einigen der gemessenen Dimensionen Richtwerte für das enddiastolische und endsystolische Herzvolumen, das Schlagvolumen, das Herzminutenvolumen und die prozentuale Verkürzungsfraktion des linken Ventrikels von adulten HF Kühen errechnet werden. 50 herzgesunde Kühe der Rasse HF (Alter: 5 ± 2 Jahre; Gewicht: 522 ±  78 kg, Körpergröße: 143 ±  5 cm) wurden mit einem elektronischen 3,5 MHz Sektorscanner sonographisch untersucht. Die Strukturen des Herzens wurden aus dem dritten und vierten Interkostalraum von der rechten und linken Körperseite aus in der langen und kurzen Herzachse dargestellt. Im B-Mode wurden, sowohl in Diastole als auch in Systole, die Dicken der rechts- (RVFW) und linksventrikulären freien Wand (LVFW) und des interventrikulären Septums (IVS), die Durchmesser des rechten (RV) und linken Ventrikels (LV), die Durchmesser der Mitral- (MV), Pulmonal- (PV) und Aortenklappen (AO) und der Umfang der Aorta auf Klappenebene (AO Umf.) ermittelt. Für die M-Mode Messungen wurde der Schallstrahl aus dem vierten Interkostalraum von rechts in der langen Herzachse durch die Papillarmuskelebene (MPPM) und unterhalb der Mitralklappenebene (MUMV) gelegt. Ermittelt wurden hier die Dicken des interventrikulären Septums und der linksventrikulären freien Wand, sowie der Durchmesser des linken Ventrikels. Die Berechnung des enddiastolischen und endsystolischen Volumens, des Schlagvolumens, des Herzminutenvolumens und der prozentualen Verkürzungsfraktion erfolgte unter Verwendung der im M- und B-Mode ermittelten Durchmesser der linken Kammer. 25 Kühe wurden im Anschluss an die sonographische Untersuchung euthanasiert. Die kardialen Dimensionen wurden bei diesen Tieren auch pathologisch-anatomisch vermessen, um die Ultraschallmessungen zu verifizieren. In manchen Ebenen ergaben sich für die eigenen Variablen, bei den 25 euthanasierten im Gegensatz zu den nach Hause entlassenen Kühen, signifikante Unterschiede (p < 0,05). Diese waren durch die bei den Kühen der Gruppe B im Mittel bis zu 14 Schlägen/Minute höhere Herzfrequenz zu erklären, so dass die Messergebnisse aller 50 Tiere bei den Referenzdaten dennoch gesamthaft berücksichtigt werden konnten. Für jede Variable aller neun Ebenen wurden Referenzbereiche (10/90 Percentile) ermittelt. Wie schon bei anderen Untersuchungen an Pferd und Rind erwiesen sich die von unterschiedlichen Körperseiten aus unterschiedlichen Interkostalräumen, Achsen und Modi vorgenommenen Messungen derselben Strukturen zu einem großen Teil als nicht vergleichbar (p < 0,05). Die pathologisch-anatomisch ermittelten Myokarddicken und der Durchmesser des linken Ventrikels waren gegenüber den systolischen Werten, der Durchmesser des rechten Ventrikels gegenüber den diastolischen Werten nicht signifikant unterschiedlich (p $  0,05). Bei den Berechnungen der Volumina des linken Herzens ergaben sich, verglichen mit durch Thermodilutions- und Farbverdünnungsmethode gewonnenen Ergebnissen, keine verlässlichen Absolutwerte. Beim Vergleich der Ergebnisse der M-Mode Messungen mit denen vorhergehender Studien wurden signifikante Unterschiede zwischen den Ergebnissen festgestellt (p #  0,05). Der Vergleich der durchschnittlichen B-Mode Messwerte mit denen einer früheren Studie über Schweizer Braunvieh, Schweizer Fleckvieh und Schweizer Schwarzfleckvieh ergaben ebenfalls statistisch signifikante Unterschiede. Diese waren jedoch bei der Betrachtung der Mittelwerte und Referenzbereiche praktisch gesehen so klein, dass man zu dem Schluss kommen konnte, dass die Tierrasse keinen erheblichen Einfluss auf die kardialen Dimensionen hatte. Die in der vorliegenden Untersuchung ermittelten Dimensionen können, zusammen mit den Ergebnissen vorheriger Studien, als Referenzwerte für die kardialen Dimensionen adulter HF Kühe angesehen werden.  

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Strattner, Anne: Echokardiographische Dimensionsmessungen in B- und M-Mode an herzgesunden Kühen der Rasse Holstein Friesian. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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