Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Bildgebende Diagnostik bei Reptilien : Darstellung der speziellen Anatomie und Morphologie verschiedener Organsysteme mittels aktueller Bildgebender Verfahren (Röntgen, Sonographie, Endoskopie, Computertomographie, Magnetresonanztomographie)

Mathes, Karina A.

Der Einsatz Bildgebender Verfahren zur Diagnostik von Erkrankungen gewinnt auch bei Reptilien zunehmend an Bedeutung. Nicht zuletzt aufgrund der bei einigen Spezies nur eingeschränkt möglichen klinischen Untersuchung bedingt durch deren Anatomie, wie beispielsweise die durch den umgebenden Panzer der Schildkröte limitierte Palpation der Coelomhöhle, sind Bildgebende Diagnostika von großem Wert bei der Untersuchung. Da die Anzahl der möglichen Verfahren und technischen Variationen stetig ansteigen, ist eine gezielte Auswahl des optimalerweise einzusetzenden Bildgebenden Diagnostikums sinnvoll. Ziel der vorliegenden Habilitation war es, in Studien und Fallberichten multiple Einsatz– und Darstellungsmöglichkeiten Bildgebender Verfahren bei Reptilien vorzustellen und zu erläutern. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst Anatomische Studien als Grundlage durchgeführt und in Folge diese zur korrekten Interpretation der mittels Bildgebender Diagnostik erstellten Bilder und Daten verwendet. Es wurden verschiedene Organsysteme von Bartagamen, Landschildkröten und Wasserschildkröten zur Untersuchung herangezogen. Dementsprechend wurden sowohl anatomische als auch histopathologische Studien am Magendarmtrakt der Bartagame durchgeführt. In dem anschließenden Teil der Studie wurden Kontraströntgenpassagen mit Bariumsulfat (BaSO4) und Sodium Meglumin Amidotrizoat (SMAT) auf der Grundlage der erhaltenen Kenntnis der spezifischen Anatomie des Digestionstraktes der Bartagame angefertigt. Sowohl oral verabreichtes BaSO4 als auch SMAT erlaubten mittels durchgeführter Kontrastmittelaufnahmen die Darstellung des Magendarmtraktes adulter Bartagamen. Die einzelnen Abschnitte des Digestionstraktes (Oropharynx, Ösophagus, Magen, Dünndarm, Ampulla coli, Isthmus coli, Rektum und Kloake) konnten im Verlauf der Kontrastmittelstudien deutlich dargestellt werden. Innerhalb der Kontraststudien zeigte sich, dass die Passagezeit von SMAT deutlich schneller als die von BaSO4 war. Mittels SMAT konnte innerhalb von 36 Stunden der gesamte Magendarmtrakt der Bartagame gut darstellt werden, was bei BaSO4 innerhalb dieser Zeit nicht möglich war. Eine weitere Studie dieser Arbeit beschäftigte sich mit den Coelomhöhlenorganen von vier unterschiedlichen Wasserschildkrötenspezies. Auch hier wurde zunächst die Kenntnis der anatomischen Gegebenheiten mittels Sektionen erworben und dokumentiert. Im zweiten Schritt wurden spezifische Organe der Coelomhöhle, Herz, Leber (inklusive Gallenblase) und Niere, mittels Magnetresonanztomographie (MRT) abgebildet. Die so im MRT erhaltenen Informationen gaben Auskunft über die Dimensionen der Organe, und deren Lage und Ausdehnung innerhalb der Coelomhöhle in Relation zu dem sie umgebenden Panzer. Des Weiteren wurden die physiologischen Signalintensitäten von Leber und Niere mit Hilfe des MRT vermessen. Als weitere in diese kumulative Schrift eingebundene Studie wurde die Anatomie des Herzens diverser Landschildkröten untersucht und dokumentiert. Daraufhin erfolgte die Darstellung der spezifischen Strukturen des Herzens mittels Sonographie und Echokardiogramm. Neben der Darstellung der anatomischen Strukturen konnte die Dokumentation des Blutflusses des Herzens und seiner Gefäße mittels Kontrastultraschall erfolgen und multiple Messungen am Herzen vorgenommen werden. Ein Ziel dieser Studien an Testudo spp. war es, einen sonographischen Untersuchungsgang zur Beurteilung des kardialen Gesundheitsstatus zu erarbeiten. Über eine echokardiographische Untersuchung in Kombination mit elektrokardiographischen Ableitungen konnte eine standardisierte und nicht-invasive Technik zur kardialen antemortem Diagnostik der Landschildkröte erstellt werden. Des Weiteren wurde durch Dopplerstudien und Messung der kardialen Dimensionen erstmals Normwerte als Referenz für die kardiale Untersuchung dreier häufig gehaltener europäischer Landschildkrötenarten zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse der Kontrastmittel-Studie über das Blutflussmuster und den Aufbau des Landschildkrötenherzens dienen als Grundlage für nachfolgende echokardiographische Untersuchungen dieser Spezies. Der nächste Themenkomplex beschäftigte sich mit der Darstellung des Reproduktionstraktes der Reptilien mittels Röntgen und Sonographie. Hierbei konnten mittels beider Bildgebender Verfahren sowohl physiologische Zustände dokumentiert als auch pathologische Veränderungen dargestellt werden. Die mittels Bildgebung und weiterführender Diagnostik erhobenen pathologischen Befunde beinhalteten sowohl strukturelle Veränderungen der Follikel, wie Zystenbildung und ovarielle Tumore, als auch Entzündungen des Salpinxs, Endometritiden und Dystokie (Legeverhaltung). Die Sonographie wurde als diagnostisches Verfahren ergänzend zur radiologischen Untersuchung eingesetzt, welche in der Regel den ersten Hinweis auf die Art und den Umfang des Problems gaben. Der Vergleich beider Bildgebender Verfahren zeigte, dass die Sonographie bei allen untersuchten Reptilien ergänzend zur Radiologie zur Beurteilung des Zustandes der Fortpflanzungssystems besonders geeignet war. Weiterhin gaben sechs Fallberichte mit dem Schwerpunkt der Bildgebung und, sofern realisierbar, nachfolgender patho-histologischer Untersuchung und Therapie, einen Überblick über die Vorzüge und Grenzen der verschiedenen Einsatzmöglichkeiten moderner Bildgebender Verfahren bei Reptilien. In den aufgeführten Fallberichten wurden als Techniken der Bildgebung das Nativröntgen, Kontrastmittelröntgen, Endoskopie, Sonographie und die Computertomographie zum Einsatz gebracht. Aufgrund der Diversität der untersuchten Spezies und Organsysteme wurde eine dementsprechende Einordnung der Fallberichte vorgenommen. In diesem Zusammenhang erfolgte die Einteilung der in die Schrift eingebundenen Fallberichte in die Bildgebende Darstellung des Digestionstraktes, des Herzkreislaufsystems, des Reproduktionstraktes und des Skelettsystems. Auf die Unterschiede der Bildgebungsmedien und ihrer optimalen Einsatzbereiche wird explizit eingegangen. Die eingebundenen Publikationen und diese kumulative Habilitationsschrift tragen zur gezielten Auswahl und Entscheidung des jeweiligen einzusetzenden Bildgebenden Verfahrens bei Reptilien bei. Im Zuge dieser Arbeit wurden anatomische und histologische Befunde als Grundlage für die Bildgebung der spezifischen Organsysteme herangezogen. Der Digestionstrakt der Bartagame, sowie das Herz der Landschildkröte wurde dargestellt. Desgleichen wurden die physiologischen Dimensionen von Herz, Leber, Gallenblase und Niere der Wasserschildkröte erhoben. Die zum Einsatz gelangenden Bildgebenden Verfahren sowie deren Vor- und Nachteile und Limitationen werden diskutiert. Bei der Auswahl des optimal einzusetzenden Bildgebenden Diagnostikums sind die Spezies und Größe des zu untersuchenden Reptils, das abzubildende Organsystem und die Zielsetzung der Untersuchung physiologischer sowie pathologischer Zustände entscheidend.

The use of imaging techniques for the diagnosis of diseases is becoming increasingly important in reptile medicine. Imaging methods are particularly valuable in this group of animals, due to the limited options for clinical examination available in many species due to their anatomy, e.g. the restrictions on palpation in turtles due to their shells. It is also important to select the optimal diagnostic imaging technique for a specific animal, since the numbers of possible procedures and technical variations are growing. The aim of the present habilitation was to introduce and explain multiple applications and presentation possibilities of imaging techniques in reptiles based on both studies and case reports. Within the scope of this work, anatomical studies were conducted as a basis and subsequently used for the correct interpretation of the images and data generated by imaging diagnostic techniques. A wide rang of organ systems of bearded dragons, tortoises, and freshwater turtles were used for the investigations. Both anatomical and histopathological studies were performed on the gastrointestinal tract of the bearded dragon. In a follow up study, contrast radiographic passages with barium sulfate (BaSO4) and sodium meglumin amidotrizoate (SMAT) were performed based on the obtained information regarding the specific anatomy of the digestive tract of the bearded dragon. Both orally administered BaSO4 and SMAT allowed the visualization of the gastrointestinal tract of adult bearded dragons by means of contrast medium imaging. The individual sections of the digestive tract (oropharynx, oesophagus, stomach, small intestine, ampulla coli, isthmus coli, rectum and cloaca) could be clearly illustrated during the course of the contrast studies. The contrast studies showed that the SMAT passage time was significantly shorter than that of BaSO4. Using SMAT, the entire gastrointestinal tract of the bearded dragon was visualized within 36 hours, which was not possible with BaSO4 within this time. Another study work dealt with the coelomic organs of four different species of freshwater turtles. As for the bearded dragons, initial studies were carried out to determine and document normal anatomy based on disection. In a second step, specific organs of the coelomic cavity, i.e. heart, liver (including gall bladder), and kidney, were imaged by magnetic resonance imaging (MRI). The MRI provided information on the dimensions of the organs and their position and distribution within the coelomic cavity in relation to the surrounding shell. Furthermore, the physiological signal intensities of liver and kidney were measured by MRI. Other studies included in this cumulative script investigated and documented the anatomy of the heart of various tortoise species. The specific structures of the heart were then visualized by sonography and echocardiogram. In addition to the presentation of the anatomical structures, the blood flow of the heart and its vessels was documented using contrast ultrasound and multiple measurements of the heart were carried out. One aim of these studies with Testudo spp. was to develop a sonographic examination to assess the cardiac health status. Using an echocardiographic examination in combination with electrocardiographic recordings, a standardized and non-invasive technique for cardiac antemortem diagnostic evaluation of the tortoise was developed. Furthermore, doppler studies and measurements of cardiac dimensions provided the first standard values as a reference for the cardiac evaluation of three common European tortoise species. The results of the contrast agent study on the blood flow pattern and the structure of the tortoise heart serve as a basis for subsequent echocardiographic examinations of these species. The next topic dealt with the illustration of the reproductive tract of reptiles by radiography and sonography. Both imaging methods were used to document physiological states and to visualize pathological changes. The pathological findings obtained by imaging techniques and further diagnostics included structural changes of the follicles, such as cysts and ovarian tumors, as well as inflammations of the salpinx, endometritis and dystocia. Sonography was used as a diagnostic procedure in addition to radiological examination, which usually provided the first indication of the nature and extent of the problem. The comparison of both imaging procedures showed that sonography, in addition to radiology, was particularly suitable for assessing the reproductive system in all of the reptiles examined in this study. In addition, six case reports focusing on imaging and, if feasible, subsequent patho-histological examination and treatment provided an overview of the advantages and limitations of the various applications of modern imaging techniques in reptiles. In the case reports listed, native radiographs and contrast studies, endoscopy, ultrasound, and computed tomography were used as imaging techniques. Due to the diversity of the investigated species and organ systems, the case reports were categorized. In this context, the case reports incorporated into the script were classified into those in which the digestive tract, the cardiovascular system, the reproductive tract, or the skeletal system were primarily visualized. The differences between the imaging methods and their optimal fields of application are discussed in detail. This cumulative habilitation thesis and the integrated publications contribute to the targeted selection and interpretation of appropriate imaging procedures in reptiles. Anatomical and histological findings served as the basis for the interpretation of images of specific organ systems. The digestive tract of the bearded dragon and the heart of the tortoise are described. The physiological dimensions of the heart, liver, gallbladder, and kidney of the freshwater turtle were also investigated. The imaging methods used, their advantages, disadvantages, and limitations are discussed. The species and size of the reptile, the organ system of interest, and the goals of the examination of physiological as well as pathological conditions are decisive for the selection of the optimal diagnostic imaging device.

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Mathes, Karina: Bildgebende Diagnostik bei Reptilien. Darstellung der speziellen Anatomie und Morphologie verschiedener Organsysteme mittels aktueller Bildgebender Verfahren (Röntgen, Sonographie, Endoskopie, Computertomographie, Magnetresonanztomographie). Giessen 1. Auflage 2019 2019. VVB Laufersweiler Verlag.

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