#18.3 2 0 0 8-1 0 $ / 1 0

INHALT VETERINARY #18.3 2 0 0 8-1 0 $ / 1 0 Xerri Youri I n t e r n a t i o n a l e P u b l i k a t i o n e n f ü r d e n K l e i n t i e r p r a k t i k e r Diese Ausgabe des Veterinary Focus erscheint in folgenden Sprachen: Englisch, Französisch, Deutsch, Chinesisch, Niederländisch, Italienisch, Polnisch, Portugiesisch, Spanisch, Japanisch, Griechisch und Russisch. Biomarker in der Diagnose caniner Herzerkrankungen S. 02 Caryn Reynolds und Mark Oyama Neue Techniken der Echokardiographie und Doppler-Sonographie S. 07 Valérie Chetboul Interventionelle Therapie kardiovaskulärer Erkrankungen S. 16 Suzanne Cunningham und John Rush Persönliche Empfehlungen für... Herzklappenerkrankungen beim Hund S. 25 Adrian Boswood Royal Canin Standpunkt... Diätetische Behandlung von Herzerkrankungen S. 32 im Frühstadium: ACT with SPEED Daniel Baker und Denise Elliott Persönliche Empfehlungen für... Synkopen beim Hund ein Syndrom, keine Krankheit S. 36 Marianne Skrodzki und Eberhard Trautvetter Veterinary Focus- Guide... Elektrokardiographie beim Hund S. 47 Michael Johnson ARGENTINIEN AUSTRALIEN BAHRAIN BELGIEN BRASILIEN CHINA DÄNEMARK DEUTSCHLAND ESTLAND FINNLAND FRANKREICH GRIECHENLAND GROSSBRITANNIEN HOLLAND HONGKONG IRLAND ISLAND ISRAEL ITALIEN JAPAN KANADA KOREA KROATIEN LETTLAND LITAUEN MALTA MEXICO NEUSEELAND NORWEGEN ÖSTERREICH DIE PHILIPPINEN POLEN PORTUGAL PUERTO RICO RUMÄNIEN RUSSLAND SCHWEDEN SCHWEIZ SINGAPUR SLOWAKISCHE REPUBLIK SLOWENIEN SPANIEN SÜDAFRIKANISCHE REPUBLIK TSCHECHISCHE REPUBLIK TÜRKEI UNGARN VEREINIGTE ARABISCHE EMIRATE VEREINIGTE STATEN VON AMERIKA ZYPERN Veterinary Focus, Vol 18 n 3-2008 Die aktuellsten Ausgaben des Veterinary Focus finden Sie auf der IVIS-Website: www.ivis.org Redaktioneller Beirat Dr. Denise A. Elliott, BVSc(Hons), PhD, Dipl. ACVIM, Dipl. ACVN Scientific Communications, Royal Canin, USA Dr. Philippe Marniquet, DVM, Scientific CommunicationManager, Royal Canin, France Dr. Pauline Devlin, BSc, PhD,Veterinary Support Manager, Royal Canin, UK Dr. Franziska Conrad, DVM, Scientific Communications, Royal Canin, Germany Dr. Julieta Asanovic, DVM, Dipl. FCV, UBA, Scientific Communications, Royal Canin, Argentina Redakteur Dr. Richard Harvey, PhD, BVSc, DVD, FIBiol, MRCVS Redaktionssekretariat Laurent Cathalan lcathalan@buena-media.fr Ellinor Gunnarsson Gestaltung Youri Xerri Redaktionelle Kontrolle Fremdsprachen Dr. Clemens Schickling (Deutsch) Dr. Imke Engelke (Deutsch) Dr. Maria Elena Fernandez, DVM (Spanisch) Dr. Eva Ramalho, DVM (Portugiesisch) Dr. Giulio Giannotti, DVM (Italienisch) Dr. Margriet Bos, DVM (Niederländisch) Prof. Dr. R. Moraillon, DVM (Französisch) Mitherausgeber: Buena Media Plus CEO: Bernardo Gallitelli Anschrift: 85, avenue Pierre Grenier 92100 Boulogne Frankreich Telefon: +33 (0) 1 72 44 62 00 Druck in der EU ISSN 0965-4593 Auflage: 100.000 Hinterlegung der Pflichtexemlpare Oktober 2008 Verlag Aniwa S. A. S. Die Zulassungsbestimmungen für Medikamente zum Einsatz bei Kleintieren sind weltweit sehr unterschiedlich. Liegt keine spezifische Zulassung vor, sollten vor der Anwendung eines solchen Medikamentes entsprechende Warnhinweise gegeben werden.

Biomarker in der Diagnose caniner Herzerkrankungen Caryn Reynolds, DVM Matthew J. Ryan Veterinary Hospital, School of Veterinary Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, USA Dr. Reynolds ist Resident im Bereich Kardiologie an der School of Veterinary Medicine der University of Pennsylvania, USA. Ihr Studium schloss sie 2006 an der Colorado State University mit dem Grad eines DVM ab. Anschließend absolvierte Caryn Reynolds ein Internship in Small Animal Medicine and Surgery und ein Internship im Bereich der kardiologischen Forschung am Ryan Veterinary Hospital der University of Pennsylvania. Einleitung Traditionell erfolgt die Beurteilung der Herzfunktion mit Hilfe der Elektrokardiographie, der Radiologie und der Echokardiographie. Diese diagnostischen Verfahren sind jedoch relativ zeitaufwendig und kostspielig, und stehen insbesondere im Falle der Echokardiographie nicht unbedingt jederzeit allen Patienten zur Verfügung. Innerhalb der vergangenen zehn Jahre haben sich kardiale Biomarker, im Wesentlichen kardiales Troponin und natriuretische Peptide, zu einer tragenden Säule für die Diagnose und das Patientenmonitoring bei humanen Herzerkrankungen entwickelt. Seit kurzer Zeit beschäftigt sich auch die veterinärmedizinische Forschung mit dem potenziellen klinischen und diagnostischen Nutzen dieser blutbasierten kardialen Biomarker bei caninen und felinen Patienten. Ein Biomarker wird definiert als eine Substanz, die von einem spezifischen Gewebe gebildet wird und im Blut nachgewiesen werden kann. Um einen klinischen bzw. diagnostischen Nutzen zu haben, sollte diese Substanz in Proportion zu einem spezifischen Krankheitsprozess freigesetzt werden und Informationen über das Vorhandensein, den Grad und die Prognose der Erkrankung liefern. Im Idealfall handelt es sich bei Mark Oyama, DVM, Dipl. ACVIM (Kardiologie) Matthew J. Ryan Veterinary Hospital, School of Veterinary Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, USA Dr. Oyama schloss sein Studium 1994 an der University of Illinois ab. Er absolvierte ein Internship am Animal Medical Center in NYC und im Anschluss eine Residency im Bereich Kardiologie an der University of California, Davis. Zurzeit ist Mark Oyama Associate Professor (außerordentlicher Professor) am Department of Clinical Sciences der University of Pennsylvania. einem Biomarker um eine stabile Substanz, die mit Hilfe eines überall erhältlichen, schnellen und kostengünstigen Tests einfach nachzuweisen ist. In der Veterinärmedizin werden Biomarker häufig zur Beurteilung der Funktion anderer Organe und Organsysteme herangezogen. So dienen zum Beispiel BUN und Creatinin der Überwachung der Nierenfunktion, während ALT zur Beurteilung hepatozellulärer Schäden herangezogen wird. Die klassischen enzymatischen Assays für Herzerkrankungen, wie zum Beispiel der Creatinkinase-Test, ließen in der Vergangenheit die für eine aussagekräftige klinische Anwendung beim Hund erforderliche Sensitivität und Spezifität vermissen. Dagegen scheinen die neueren Tests zum Nachweis von kardialem Troponin und natriuretischen Peptiden bei caninen Herzerkrankungen klinisch und diagnostisch hilfreiche Informationen zu liefern. Dieser Übersichtsartikel diskutiert den aktuellen Informationsstand über die entsprechenden Tests und ihre potenziellen Anwendungsmöglichkeiten. Natriuretische Peptide Bei Patienten mit Herzerkrankungen kommt es zu einer Überstimulation des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems. Die Folgen sind eine Herzvergrößerung, eine Volumenüber- 2 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

ladung und eine (kongestive) Herzinsuffizienz. Die natriuretischen Peptide wirken dieser Aktivität entgegen durch die Stimulation der Natriurese, die Steigerung der Nierendurchblutung, die Förderung der Diurese und der Vasodilatation, sowie die Stärkung der diastolischen Herzfunktion. Die zirkulierenden Konzentrationen des atrialen natriuretischen Peptids (ANP) und des B-Typ natriuretischen Peptids (BNP) sind primär als Reaktion auf eine erhöhte Myokardwandbelastung erhöht. ANP hat seinen Ursprung hauptsächlich in den Atrien, während BNP sowohl aus den atrialen als auch aus den ventrikulären Myozyten stammt. Beide Substanzen werden zunächst als Vorläufermoleküle freigesetzt und danach durch Serumproteasen gespalten, um schließlich identische Mengen eines aktiven C-terminalen Fragments (auch als C-ANP und C-BNP bezeichnet) und eines inaktiven N-terminalen Fragments (NT-proANP und NT-proBNP) zu bilden (Abbildung 1). C-ANP und C-BNP haben ultrakurze Halbwertszeiten, und die Messung ihrer zirkulierenden Konzentrationen erweist sich als schwierig. NT-proANP und NT-proBNP haben längere Halbwertszeiten und verhalten sich bei der Probenentnahme und bei der weiteren Handhabung der Proben deutlich stabiler, so dass sich die Messung dieser beiden Parameter unter klinischen Bedingungen als die praktikablere Option erweist. Hundespezifische ELISA-Tests für NT-proANP und NT-proBNP sind seit kurzer Zeit erhältlich. Heute gilt die Messung der Plasma- oder Serumkonzentrationen natriuretischer Peptide als integraler Bestandteil der diagnostischen Datenbasis für humane kardiovaskuläre Patienten. In Notfallsituationen kann NT-proBNP in Verbindung mit der klinischen Untersuchung, Thoraxröntgenaufnahmen und der Elektrokardiographie herangezogen werden, um primäre respiratorische Ursachen einer Dyspnoe von einer (kongestiven) Herzinsuffizienz zu unterscheiden (1). Bei asymptomatischen Patienten dient BNP der unabhängigen Vorhersage des Todesrisikos oder des Herzinsuffizienzrisikos und erweist sich in diesem Rahmen als ein wertvolles Werkzeug für die Risikobeurteilung und das Patientenscreening. Darüber hinaus hilft die Bestimmung der BNP-Konzentrationen dem Kliniker bei der Beurteilung der Kurzzeitantwort auf die Behandlung einer (kongestiven) Herzinsuffizienz (2). Beim Menschen werden die Blutkonzentrationen der natriuretischen Peptide durch die Nierenfunktion, das Geschlecht, Adipositas und das Alter beeinflusst. Diese Faktoren müssen also bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden. In der jüngsten Zeit wurden mehrere Studien über den klinischen Nutzen von Tests zur Messung der Blutkonzentrationen natriuretischer Peptide, insbesondere NT-proBNP, beim Hund veröffentlicht. Die wichtigsten Indikationen für diese Tests werden im Folgenden diskutiert. NT-proBNP Inaktiv Höhere Stabilität Längere Halbwertszeit ProBNP Abbildung 1. C-BNP Biologisch aktiv Geringere Stabilität Kürzere Halbwertszeit NT-proBNP entsteht, wenn probnp durch Serumendopeptidasen gespalten wird, um C-BNP zu bilden. NT-proBNP ist biologisch inaktiv, besitzt aber eine höhere Stabilität als das biologisch aktive C-BNP. Da NT-proBNP und C-BNP im Verhältnis von 1:1 gebildet werden, spiegelt die Messung von NT-proBNP die im Rahmen einer Herzerkrankung gebildete Menge des aktiven C-BNP genau wider. Diagnose der Herzinsuffizienz Boswood et al. beschreiben einen signifikanten Unterschied zwischen Hunden mit Herzerkrankung, Hunden mit Herzinsuffizienz und Hunden mit primärer respiratorischer Erkrankung. Auf der Grundlage eines Cut-off-Wertes von 210 pmol/l hat NT-proBNP bei Hunden mit Herzerkrankung oder Herzinsuffizienz einen positiven prädiktiven Wert von 94% und einen negativen prädiktiven Wert von 77% (3). Dies bedeutet, dass Hunde mit einem positiven Test mit einer 94% igen Wahrscheinlichkeit unter einer Herzerkrankung oder Herzinsuffizienz leiden, während Hunde mit negativem Test mit einer Wahrscheinlichkeit von 77% keine Herzerkrankung oder Herzinsuffizienz haben. In einer anderen Studie von Oyama et al. (4) über 119 Hunde mit Mitralklappenerkrankungen, 18 Hunde mit dilatativer Kardiomyopathie und 40 gesunde Kontrollhunde konnten anhand der NT-proBNP-Werte im Serum Hunde mit Herzerkrankung von gesunden Hunden unterschieden werden und zwar mit einem positiven prädiktiven Wert von 97% und einem negativen prädiktiven Wert von 61% bei Verwendung eines Cut-off-Wertes von 445 pmol/l. Berichtet wird zudem, dass NT-proBNP mit der Herzfrequenz, mit der Atemfrequenz, mit der echokardiographischen Herzgröße und mit der Nierenfunktion korreliert. Darüber hinaus konnte der NT-proBNP-Wert bei Verwendung eines Cut-off- Wertes von 680 pmol/l eingesetzt werden, um zu bestimmen, welche Hunde eine klinisch signifikante radiographische Herzvergrößerung aufwiesen, und welche nicht (positiver prädiktiver Wert: 81%; negativer prädiktiver Wert: 86%). Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 3

Die Ergebnisse dieser Studien sprechen dafür, dass die Messung der NT-proBNP-Konzentration in Verbindung mit anderen diagnostischen Maßnahmen wie der klinischen Untersuchung, der Röntgenuntersuchung und der Echokardiographie für die Unterstützung der Diagnose von Herzerkrankungen beim Hund eingesetzt werden kann. Nach den Angaben des kommerziellen Labors, das die NT-proBNP- Assays gegenwärtig durchführt, gilt eine Herzerkrankung bei Patienten mit NT-proBNP-Werten von 566 pmol/l im Serum oder Plasma als unwahrscheinlich. Zurzeit werden Prospektivstudien durchgeführt, um zu beurteilen, ob NT-proBNP ein geeigneter Parameter für die Langzeitüberwachung von Hunden mit asymptomatischer Mitralklappenerkrankung ist. Das Ziel ist eine Beurteilung des individuellen Risikos eines Patienten für die Entwicklung einer kongestiven Herzinsuffizienz als Folge der Klappenerkrankung. Ätiologie respiratorischer Symptome Fine et al. (5) untersuchten 46 Hunde mit Husten oder Atemnot und stellten fest, dass Hunde mit kongestiver Herzinsuffizienz signifikant höhere mediane NT-proBNP-Konzentrationen aufweisen als Hunde mit Atemwegserkrankung (Herzinsuffizienz: Medianwert 2554 pmol/l, Quartilabstand [25%-75%] 1652-3476; Atemwegserkrankung: Medianwert: 357 pmol/l, Quartilabstand [193-566]. Diese Ergebnisse sprechen sehr stark dafür, dass NT-proBNP bei der Ermittlung der zugrunde liegenden Ursachen respiratorischer Symptome unterstützend eingesetzt werden kann. So hatte in der Tat ein NT-proBNP-Wert von > 1200 pmol/l im Serum in einer Studie über 116 Hunde, die aufgrund von mittel- bis hochgradigen Atemwegssymptomen (Husten, Röcheln, Dyspnoe etc.) in einer Überweisungsklinik vorgestellt worden waren, bei der Unterscheidung zwischen Hunden mit (kongestiver) Herzinsuffizienz und Hunden mit primärer Atemwegserkrankung einen positiven prädiktiven Wert von 85,5% und einen negativen prädiktiven Wert von 81,6% (6). Diese Ergebnisse stimmen überein mit den Aussagen in Abstracts von Fine, et al. und Wess, et al., denen zufolge eine gute Sensitivität für die Diagnose einer kongestiven Herzinsuffizienz bei Hunden mit Atemwegserkrankungen besteht (5, 7). Eine zum Teil sehr schwierige diagnostische Herausforderung ist die Bestimmung der Ursache respiratorischer Symptome bei älteren Hunden kleiner Rassen, bei denen Mitralklappenerkrankungen und primäre chronische Atemwegserkrankungen nicht selten kombiniert auftreten. Eine NTproBNP-Konzentration von >1200pmol/l kann in diesen Fällen besonders hilfreich sein, wenn anamnestische, klinische und radiologische Befunde entweder nicht zur Verfügung stehen oder zweifelhaft sind (8). Ein schneller Point-ofcare-Test (Schnelltest am Ort der Untersuchung), wie er zum Beispiel in humanmedizinischen Notfalleinrichtungen zur Verfügung steht, wäre auch für veterinärmedizinische Patienten von großem Nutzen. Insbesondere gilt dies für Patienten, die eine Röntgenuntersuchung aufgrund der Schwere ihrer Atemnot nicht tolerieren, bevor sich ihr Zustand Dank der initialen Behandlung nicht ausreichend stabilisiert hat. In Fällen einer hochgradigen Lungenerkrankung und damit einhergehender pulmonaler Hypertonie können die NT-proBNP -Werte falschpositiv erhöht sein und Anlass zu Fehlinterpretationen geben. Screening auf okkulte Erkrankungen Gegenwärtig erfordert die Diagnose der okkulten DCM beim Hund eine echokardiographische Untersuchung und das Tragen eines Holter-Monitors (Langzeit-EKG-Recorder). Vor allem bei Letzterem handelt es sich um eine relativ kostspielige und darüber hinaus auch sehr unbequeme Maßnahme (der Hund muss den Holter-Monitor über 24 Stunden tragen), die zudem nicht allen Hundebesitzern zur Verfügung steht. Im Rahmen einer Untersuchung von 118 Hunden der Rassen Dobermann, Boxer und Dogge unterschieden sich NT-proANP, C-BNP und das kardiale Troponin signifikant zwischen den 21 Hunden mit diagnostizierter okkulter Kardiomyopathie und den gesunden Hunden. Von den drei getesteten Biomarkern besaß BNP die höchste Sensitivität und Spezifität (92,5% bzw. 61,9%) beim Nachweis der okkulten DCM (9). Gegenwärtig werden umfangreichere Studien zur Beurteilung des klinischen und diagnostischen Nutzens von NT-proBNP und NT-proANP als Screeningtests für die okkulte DCM durchgeführt. Ein Biomarker, der eine frühe Kardiomyopathie bei asymptomatischen Patienten nachweist, wäre zweifellos von substanziellem klinischem Nutzen. Ziel dieser Studien ist die Ermittlung von geeigneten Cut-off-Werten, der Sensitivität und Spezifität, sowie positiver und negativer prädikativer Werte, um herauszufinden, auf welche Weise diese Tests unter klinischen Bedingungen bei prädisponierten Hunderassen wie Dobermann, Boxer und Dogge eingesetzt werden können. Überlegungen zur Interpretation der Ergebnisse In Anbetracht der zunehmenden Verbreitung der NT-proBNP- Tests müssen bei der Interpretation der Ergebnisse einige Faktoren berücksichtigt werden. In einer Studie, die gesunde Hunde mit an renaler Azotämie (und strukturell normalen Herzen) erkrankten Hunden verglich, hatte die Gruppe mit renaler Dysfunktion einen mittleren NT-proBNP-Wert von 1069 pmol/l (Bereich: 179-2071 pmol/l) und damit einen signifikant höheren Wert als die gesunde Kontrollgruppe (Mittelwert: 282 pmol/l; Bereich 179-578 pmol/l). Eine Nierendysfunktion kann also beim Hund ebenso wie beim Menschen zu einer falsch-positiven Erhöhung der NTproBNP-Konzentrationen führen. 4 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

BIOMARKER IN DER DIAGNOSE CANINER HERZERKRANKUNGEN Nur wenig ist bekannt über die Tag-zuTag-Schwankungen der NT-proBNP-Konzentrationen. Theoretisch könnten die Nahrung, die Trinkwasseraufnahme und körperliche Belastung sowohl bei gesunden als auch bei kranken Hunden einen Einfluss auf die NT-proBNP-Konzentrationen haben. In einer Studie über die wöchentlichen Schwankungen der NTproBNP-Konzentration bei gesunden Hunden betrug die Variabilität der Serum- und Plasma-Werte bei einigen Hunden bis zu 51%. Aufgrund dieses hohen Variationsgrades wurden bei einigen dieser Hunde gelegentlich Werte über dem oberen Grenzwert des Referenzbereiches von 566 pmol/l gemessen. Offensichtlich gesunde Hunde mit einer nur geringgradigen Erhöhung eines einzelnen NT-proBNP-Wertes sollten deshalb wiederholt getestet werden (11). Obgleich NT-proBNP und NT-proANP stabiler sind als ihr C-terminales Gegenstück, ist auch hierbei eine strikte Einhaltungder Anweisungen des Assayherstellers zum Umgang mit den Proben, der Lagerung und der Versendung erforderlich. Plasma- oder Serumproben sollten nach Entnahme schnell getrennt und tief gefroren werden, da es bei Temperaturen von über 4 C innerhalb von nur drei bis fünf Stunden zu einem signifikanten Abbau von NT-proBNP kommt (12). Zusammengefasst lässt sich auf der Grundlage der aktuell verfügbaren Forschungsergebnisse sagen, dass die natriuretischen Peptide im Blut in Verbindung mit anderen diagnostischen Maßnahmen wie der klinischen Untersuchung, der Röntgenuntersuchung und der Echokardiographie die Diagnose von Herzerkrankungen und die Ermittlung der zugrunde liegenden Ursachen respiratorischer Symptome beim Hund unterstützen. Darüber hinaus kann der NT-proBNP- Assay bei der Diagnose der okkulten Kardiomyopathie bei asymptomatischen Hunden hilfreich sein. Aktuellen Empfehlungen zufolge gilt eine Herzerkrankung beim Hund als unwahrscheinlich, wenn die NT-proBNP-Konzentrationen unter 566 pmol/l liegen. Bei Patienten mit respiratorischen Symptomen sprechen NT-proBNP-Werte über 1200 pmol/l für das Vorliegen einer kongestiven Herzinsuffizienz. Der Großteil der aktuellen Literatur befasst sich mit der Bestimmung des NT-proBNP, während der klinische Nutzen von NT-proANP- Tests gegenwärtig etwas weniger deutlich erscheint. In weiteren Studien sollte deshalb herausgefunden werden, welcher der beste Weg ist, diesen Test in Kombination mit dem NT-proBNP- Assay oder anderen kardialen Biomarkern wie dem kardialen Troponin einzusetzen. Kardiales Troponin Der Troponinkomplex setzt sich aus drei Untereinheiten (ctni, ctnt, und ctnc) zusammen, die für die Regulation der Kopplung von elektrischer Erregung und mechanischer Kontraktion in den Herzmuskelzellen zuständig sind. ctni ist die inhibitorische Komponente, die eine Interaktion zwischen Actin und Myosin verhindert, bis sich ctnc an Kalziumionen bindet. Eine Schädigung der Sarkomere verursacht eine Ablösung des ctni vom Actin. Die nachfolgende Zerreißung der Zellmembran führt zu einem Austritt von ctni in den allgemeinen Kreislauf. Eine hohe ctni-konzentration im Serum oder Plasma gilt folglich als ein hoch sensitiver und zugleich hoch spezifischer Indikator für eine Herzmuskelzellschädigung und Herzmuskelnekrose. Die enge Homologie des ctni unter den Säugetierspezies gestattet eine genaue Messung dieses Parameters bei Hunden und Katzen mit Hilfe des für die Humanmedizin entwickelten Assays. In der Humanmedizin sind die kardialen Troponine ein integrales diagnostisches Kriterium bei Patienten mit akuten koronaren Syndromen. Erhöhte ctni-werte können bereits 3-4 Stunden nach Eintritt einer Myokardschädigung nachgewiesen werden und bleiben nach dem initialen Myokardinfarkt über einen Zeitraum von 4-7 Tagen erhöht. Herzinsuffizienzpatienten weisen chronisch moderat erhöhte zirkulierende ctni-spiegel auf, die zur Überwachung des Fortschreitens der Erkrankung herangezogen werden können und zudem prognostische Hinweise liefern. Erhöhte ctni- Werte gehen mit schlechten Langzeitprognosen einher und sind unabhängige Prädiktoren der Mortalität (13, 14). Als wahrscheinlich gilt, dass entsprechende ctni-messungen bei veterinärmedizinischen Patienten ähnliche prognostische Informationen liefern, trotz der Tatsache, dass Myokardinfarkte bei Hunden relativ selten vorkommen. Nachweis von Herzmuskelschäden Immunoassays zum Nachweis von kardialem Troponin I sind für die Anwendung beim Hund validiert (15, 16). Die Untereinheit ctni ist ein Marker für die Herzmuskelnekrose, besitzt jedoch keine Spezifität für die einer Herzmuskelschädigung zugrunde liegenden Ursache. Dies bedeutet, dass ein Anstieg der ctni-konzentration sowohl auf eine primäre Herzerkrankung, als auch auf eine systemische Erkrankung mit sekundärer Herzschädigung zurückzuführen sein kann. In der Humanmedizin werden die Niereninsuffizienz im Endstadium, Sepsis, und Traumata als potenzielle Ursachen erhöhter Werte beschrieben. Beim Hund können Pyometra, Magendilatation/ Magentorsion, Perikarderguss, Traumata und Sepsis zu dramatischen Anstiegen der ctni-konzentration führen. Eine Myokarditis kann einen 100fachen Anstieg der ctni-werte hervorrufen, zum Beispiel bei Hunden mit Babesiose und Chagas-Krankheit (sog. Südamerikanische Trypanosomiasis). Bei Patienten mit Sepsis und Magendilatation/Magentorsion kann kardiales Troponin in Verbindung mit anderen diagnostischen Tests prognostische Hinweise liefern. Bei Patienten mit akuter Arrhythmie oder systolischer Dysfunktion spricht eine Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 5

BIOMARKER IN DER DIAGNOSE CANINER HERZERKRANKUNGEN extreme Erhöhung der ctni-werte für eine Myokarditis und kann zur Überwachung des Therapieerfolges herangezogen werden. In einer kleinen Pilotstudie zeigen Linklater, et al. (17) eine verringerte Überlebenszeit bei Hunden mit Mitralklappenerkrankung, die aufgrund einer kongestiven Herzinsuffizienz in einer Notfallklinik vorgestellt worden waren, und erhöhte ctni-werte aufwiesen. Weitere Studien sind angezeigt, um die prognostische Aussagekraft der ctni-konzentration bei kongenitalen und erworbenen Herzerkrankungen besser einordnen zu können. Diagnose von Herzerkrankungen Oyama, et al. untersuchten die ctni-konzentrationen bei 269 Hunden mit bzw. ohne Herzerkrankung. Festgestellt wurde eine im Vergleich zu gesunden Hunden (0,03 ng/ml) signifikante Erhöhung der ctni-werte bei Hunden mit Kardiomyopathie (Medianwert 0,14 ng/ml), Mitralklappenerkrankung (0,11 ng/ml) und Subaortenstenose (0,08 ng/ml). Eine geringere mediane Überlebenszeit wurde bei Hunden festgestellt, die eine Kardiomyopathie und ctni-werte über 0,20 ng/ml hatten (18). Bei Boxern mit arrhythmogener, rechtsventrikulärer Kardiomyopathie kann das kardiale Troponin erhöht sein (19). In einer weiteren Studie über Hunde der Rassen Dobermann, Boxer und Dogge mit okkulter dilatativer Kardiomyopathie waren die ctni-werte im Vergleich zu gesunden Tieren signifikant erhöht (19). Trotz der Tatsache, dass ctni bei vielen asymptomatischen Hunden erhöht ist, ist dieser Test aufgrund seiner mangelnden Spezifität als einziger Screening-Test mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht ausreichend. Kombinierte Strategien unter Berücksichtigung verschiedener Biomarker, wie zum Beispiel die Bestimmung von ctni und NT-proBNP dürften deshalb bei asymptomatischen Hunden bessere und aussagekräftigere diagnostische Ergebnisse liefern. Die Sensitivität, die Spezifität und der prädiktive Wert dieser Kombination müssen in weiteren Studien untersucht werden. Schlussfolgerung Kardiale Biomarker sind ein hoch interessantes neues Werkzeug für die Diagnose von Herzerkrankungen beim Hund. NT-proBNP-Tests unterstützen die Diagnose von Herzerkrankungen und die Differenzierung von Ursachen respiratorischer Symptome beim Hund. Die Ergebnisse von Tests zur Bestimmung der kardialen Troponinkonzentration spiegeln den Grad der zugrunde liegenden Myokardschädigung wider und korrelieren wahrscheinlich auch mit der Prognose. Mit der fortgesetzten Forschung auf diesem Gebiet und der zunehmenden Verfügbarkeit dieser Tests in der klinischen Routinepraxis dürften künftig noch weitere Anwendungsfelder in den Mittelpunkt des Interesses rücken, wie zum Beispiel die Risikobewertung, die Überwachung der Therapie und die prognostische Aussagekraft. LITERATUR 1. Swedberg K, Cleland J, Dargie H, et al. Guidelines for the diagnosis and treatment of chronic heart failure: executive summary (update 2005): The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Chronic Heart Failure of the European Society of Cardiology. Eur Heart J 2005; 26: 1115-1140. 2. Maisel A, Bhalla V, Braunwald E. Cardiac biomarkers: a contemporary status report. Nat Clin Pract Cardiovasc Med 2006; 3(1): 24-34. 3. Boswood A, Dukes-McEwan J, Loureiro J, et al. The diagnostic accuracy of different natriuretic peptides in the investigation of canine cardiac disease. J Small Anim Pract 2008: 49(1): 26-32. 4. Oyama M, Fox P, Rush J, et al. Clinical utility of serum N-terminal pro-btype natriuretic peptide concentration for identifying cardiac disease in dogs and assessing disease severity. J Am Vet Med Assoc 2008; 232(10): 1496-1503. 5. Fine D, Declue A, Reinero C. Evaluation of circulating amino terminalpro-b-type natriuretic peptide concentration in dogs with respiratory distress attributable to congestive heart failure or primary pulmonary disease. J Am Vet Med Assoc 2008; 232(11): 1674-1679. 6. Oyama M, Rush J, Rozanski E, et al. NT-pro-BNP assay distinguishes cardiac vs primary respiratory causes of respiratory signs in dogs (abstr) in Proceedings. 26 th Annu Forum Am Coll Vet Intern Med 2008. 7. Wess G, Timper N, Hirschberger J. The utility of NT-pro-BNP to differentiate cardiac and respiratory causes of coughing or dyspnea in dogs (abstr) in Proceedings. 25 th Annu Forum Am Coll Vet Intern Med 2007. 8. Fine D, DeClue A, Reinero C. Brain natriuretic peptide for discrimination of respiratory distress due to congestive heart failure or primary respiratory disease (abstr) in Proceedings. 25 th Annu Forum Am Coll Vet Intern Med 2007. 9. Oyama M, Sisson D, Solter P. Prospective screening for occult cardiomyopathy in dogs by measurement of plasma atrial natriuretic peptide, B-type natriuretic peptide, and cardiac troponin-i concentrations. Am J Vet Res 2007; 68(1): 42-47. 10. Schmidt M, Reynolds C, Estrada A, et al. Effect of renal dysfunction on N- terminal pro-b-type natriuretic peptide: a canine biomarker for heart disease (abstr) in Proceedings. 26 th Annu Forum Am Coll Vet Intern Med 2008. 11. Kellihan H, Oyama M, Reynolds C, et al. Weekly variability of plasma and serum NT-pro-BNP measurements in normal dogs (abstr) in Proceedings. 26 th Annu Forum Am Coll Vet Intern Med 2008. 12. Farace G, Beardow A, Carpenter C, et al. Effect of shipping temperature on canine N-terminal prohormone atrial natriuretic peptide and N-terminal prohormone brain natriuretic peptide (abstr) in Proceedings. 26 th Annu Forum Am Coll Vet Intern Med 2008. 13. Healey J, Davies R, Smith S, et al. Prognostic use of cardiac troponin T and troponin I in patients with heart failure. Can J Cardiol 2003; 19(4): 383-386. 14. Peacock W, DeMarco M, Fonarow M, et al. Cardiac trtoponin and outcome in acute heart failure. N Engl J Med 2008; 358: 2117-2126. 15. Schober K, Kirbach B, Oechtering G. Noninvasive assessment of myocardial cell injury in dogs with suspected cardiac contusion. J Vet Cardiol 1999; 1:17-25. 16. Sleeper M, Clifford C, Laster L. Cardiac troponin I in the normal dog and cat. J Vet Intern Med 2001; 15(5): 501-503. 17. Linklater A, Lichtenberger M, Thamm D, et al. Serum concentrations of cardiac troponin I and cardiac troponin T in dogs with class IV congestive heart failure due to mitral valve disease. J Vet Emerg Crit Care 2007; 17(3): 243-249. 18. Oyama M, Sisson D. Cardiac troponin-i concentration in dogs with cardiac diease. J Vet Intern Med 2004; 18: 831-839. 19. Baumwart R, Orvalho J, Meurs K. Evaluation of serum cardiac troponin I concentration in Boxers with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. Am J Vet Res 2007; 69(5): 524-528. 6 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

Neue Techniken der Echokardiographie und Doppler-Sonographie Valérie Chetboul, DVM, PhD, Dipl. ECVIM-CA (Kardiologie) Unité de Cardiologie Ecole Nationale Vétérinaire d Alfort, Frankreich Dr. Chetboul schloss ihr Studium 1984 an der Ecole Nationale Vétérinaire d Alfort in Frankreich ab. Dort absolvierte sie Postgraduierten-Kurse im Bereich der universitären Lehre und ist heute als Professorin für Innere Medizin und Kardiologie der Kleintiere tätig. Valérie Chetboul ist Mitglied einer der Université Paris XII angeschlossenen kardiologischen Forschungsgruppe (National Institute of Health and Medical Research). Dort ist sie verantwortlich für nicht-invasive Bild gebende Verfahren im Bereich des kardiovaskulären Systems der Klein- und Großtiere. Ihre Promotion (PhD) schloss Dr. Chetboul im Jahr 2000 zum Thema Gentherapie in der Kardiologie ebenfalls an der Université Paris XII ab. Im Jahr 1999 erhielt sie die Board Certification (Diplomate) des European College of Veterinary Internal Medicine (Kardiologie). Von 2002 bis 2006 war Dr. Chetboul leitende Herausgeberin des Journal of Veterinary Cardiology und ist gegenwärtig Mitherausgeberin der Sektion Cardiovascular Imaging dieser Zeitschrift. KERNAUSSAGEN Das Tissue Doppler Imaging (TDI) (Gewebedoppler) bietet die Möglichkeit einer nicht-invasiven und sensitiven Doppler-Analyse der regionalen Myokardbewegungen durch Quantifizierung der Myokardgeschwindigkeiten in Echtzeit Hauptvorteil des zweidimensionalen Farb-TDI-Modus gegenüber dem Pulsed-wave-TDI-Modus und dem Farb-TDI- M-Modus ist die Fähigkeit zur simultanen Quantifizierung der Myokardgeschwindigkeiten in mehreren Segmenten in einer, zwei oder drei Myokardwänden Strain und Strain Rate Imaging sind zwei auf dem TDI- Verfahren basierende Techniken, die eine quantitative Beurteilung der regionalen Myokarddeformation bzw. Myokarddeformationsrate ermöglichen Die zweidimensionale Speckle Tracking Echokardiographie ist eine neu entwickelte Ultraschalltechnik für die Dopplerunabhängige Beurteilung der regionalen Myokardbewegung, einschließlich Geschwindigkeit, Strain und Strain rate, Displacement (Lageverschiebung von Myokardregionen), sowie der Amplitude der systolischen Rotation Einleitung Die quantitative Beurteilung der Herzmuskelfunktion spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Behandlung von Herzerkrankungen, und darüber hinaus auch für das Verständnis der zugrunde liegenden Pathophysiologie. Beim Menschen und bei Kleintieren erfolgt die nicht-invasive Beurteilung der Myokardfunktion üblicherweise mit Hilfe der routinemäßigen Standardechokardiographie. Für die Ermittlung der Herzmuskelleistung stehen dabei mehrere zweidimensionale (2D) und M-Mode-Parameter zur Verfügung, wie zum Beispiel der systolische Durchmesser des linken Ventrikels, der Volumenindex oder die fraktionelle Verkürzung (% FS). Das Tissue Doppler Imaging (TDI) (Gewebedoppler) und die davon abgeleiteten Verfahren Strain (St) und Strain Rate (SR) Imaging (Verfahren zur Messung der regionalen Deformierung bzw. Deformierungsgeschwindigkeit) sind neu entwickelte Ultraschalltechniken zur quantitativen Beurteilung der Myokardfunktion durch Messung der Myokardgeschwindigkeiten in Echtzeit (1, 2) und durch Messung der segmentalen Myokarddeformation (Kontraktion oder Streckung) und der Deformationsgeschwindigkeit (Deformationsrate) (3, 4). Die zweidimensionale Speckle Tracking Echokardiographie Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 7

Beurteilung der regionalen Myokardbewegung durch Messung verschiedener Myokardparameter wie Geschwindigkeit, St und SR, Displacement und auch der Amplitude der systolischen Rotation (5-7). Abbildung 1. Die drei TDI-Verfahren: Pulsed-wave TDI (gepulster Gewebedoppler) (1A), Colour M-Mode TDI (Farb-Gewebedoppler) (1B) und der zweidimensionale (2D) Colour Mode TDI (1C). 1A: Der Pulsed-wave TDI Modus liefert Informationen über die Myokardbewegungen durch ein so genanntes Single Sample Volume, also ein einzelnes kleines Messfenster, das in der Myokardwand platziert wird. Wenn sich das Myokard in Richtung des Transducers bewegt, sind die Myokardgeschwindigkeiten positiv (oberhalb der Grundlinie). Wenn sich das Myokard vom Transducer weg bewegt, sind die Myokardgeschwindigkeiten negativ (unterhalb der Grundlinie). 1B: Dieses Colour-M-Mode TDI-Profil der freien Wand des linken Ventrikels (radiale Bewegung) zeigt im selben Bild sowohl die systolischen als auch die diastolischen Geschwindigkeiten innerhalb der gesamten Wanddicke. Myokardgeschwindigkeiten in Richtung Transducer sind rot kodiert, Myokardgeschwindigkeiten vom Transducer weg sind blau kodiert. Mit Hilfe einer speziellen Software wird die mittlere Myokardgeschwindigkeit (definiert als Durchschnitt der Geschwindigkeitswerte entlang jeder M-Mode Scanlinie über die gesamte Myokardwanddicke) über den gesamten Herzzyklus berechnet. 1C: Beim 2D Farbmodus werden die Myokardgeschwindigkeiten über 2D-Modus Bilder gelagert (hier: rechte parasternale transventrikuläre Kurzachsensicht). Geschwindigkeiten in Richtung Transducer sind rot kodiert, Geschwindigkeiten weg vom Transducer sind blau kodiert. Mit Hilfe einer speziellen Software werden die Myokardgeschwindigkeiten innerhalb eines oder mehrerer Segmente analysiert (siehe Abbildung 2). LV: Linker Ventrikel. (2D STE) ist eine noch neuere Ultraschallmethode, basierend auf der Analyse von Myokardbewegungen durch Verfolgung ( Tracking ) so genannter Speckles in 2D echokardiographischen Graustufenbildern. Diese nicht-invasive Technik bietet völlig neue Möglichkeiten einer Doppler-unabhängigen Tissue Doppler Imaging (Gewebedoppler) Die physikalischen Grundlagen des TDI entsprechen im Wesentlichen denen der konventionellen Doppler-Sonographie mit Ausnahme der Tatsache, dass die TDI-Technologie in entscheidendem Maße auf der Fähigkeit des Ultraschallgerätes basiert, die Dopplersignale aus dem Blutstrom zu unterdrücken und nur die durch das Myokard reflektierten Schallwellen zu registrieren (1). Um die durch ihre geringe Geschwindigkeit und eine hohe Amplitude gekennzeichneten Dopplersignale des Myokards zu erhalten und gleichzeitig die schnellen und durch ihre niedrige Amplitude gekennzeichneten Doppler- Signale des Blutflusses zu unterdrücken, sind spezifische Doppler-Einstellungen erforderlich, wie zum Beispiel die Suppression von Highpass-Filtern und die Herabsetzung des Gains (Verstärkereinstellung) (1). TDI-Modi Wir unterscheiden drei verschiedene TDI-Verfahren (1). Der Pulsed-wave TDI Modus (gepulster Gewebedoppler) liefert Informationen über die Myokardbewegungen durch ein einzelnes kleines Messfenster, das innerhalb der Myokardwand platziert wird, um die radiale oder longitudinale Bewegung zu analysieren (Abbildung 1A). Beim Farb-M- Modus (Abbildung 1B) werden die Myokardgeschwindigkeiten entlang einer einzelnen ausgewählten Scanlinie analysiert, die auf dieselbe Weise platziert wird, wie bei der konventionellen transventrikulären M-Mode zur Analyse der radialen Bewegung des interventrikulären Septums (IVS) oder der freien Wand des linken Ventrikels (LVFW). Beim 2D Farb- TDI-Modus (Abbildung 1C) wird der Echtzeit-Farbdoppler den Graustufenbildern des 2D-Modus überlagert, und der Doppler Receive Gain (Empfangsempfindlichkeit) wird so justiert, dass eine optimale Färbung des Myokards entsteht. Einer der Hauptvorteile des 2D-Farb-TDI-Modus gegenüber den beiden anderen Verfahren ist die Fähigkeit der simultanen Quantifizierung der Myokardgeschwindigkeiten in mehreren Segmenten in einer, zwei oder drei Wänden, wodurch eine Beurteilung der intra- und interventrikulären Myokardsynchronizität möglich wird (Abbildung 2 und 3) (8). Physiologische TDI- Myokardgeschwindigkeitsprofile links und rechts: Das normale, nicht-uniforme Erscheinungsbild Die radialen und longitudinalen LVFW-Geschwindigkeiten 8 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

NEUE TECHNIKEN DER ECHOKARDIOGRAPHIE UND DOPPLER-SONOGRAPHIE Abbildung 2. Beispiel für ein physiologisches radiales Geschwindigkeitsprofil, aufgezeichnet in zwei Segmenten der freien Wand des linken Ventrikels mit Hilfe des zweidimensionalen Farb-TDI Modus bei einem gesunden Hund (rechte parasternale transventrikuläre Kurzachsensicht). Diese simultane Aufzeichnung der Myokardgeschwindigkeiten in einem subendokardialen (gelb) und subepikardialen (grün) Segment zeigt, dass sich das Subendokard in der Systole wie auch in der Diastole schneller bewegt als das Subepikard. Dabei entsteht ein deutlich ausgeprägter myokardialer Geschwindigkeitsgradient über den gesamten Herzzyklus hinweg. Wie beim Pulsed-wave TDI-Modus sind die Myokardgeschwindigkeiten positiv, wenn sich das Myokard in Richtung des Transducers bewegt, während sie negative Vorzeichen haben, wenn es sich vom Transducer weg bewegt. Die Farbdarstellung der Geschwindigkeit ist der rechten parasternalen transventrikulären Kurzachsensicht überlagert (links oben). A: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Spätdiastole. AVC: Aortenklappenschluss. AVO: Aortenklappenöffnung. E: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Frühdiastole. IVC: Isovolumetrische Kontraktionsphase. IVR: Isovolumetrische Entspannungsphase. LV: Linker Ventrikel. S: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Systole. lassen sich bei Kleintieren in der rechten parasternalen Kurzachsenprojektion bzw. dem linken apikalen Vierkammerblick mit korrekter bis guter Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit analysieren (9, 10). Nach einer kurzen isovolumetrischen Kontraktionsphase (9-14) enthalten alle radialen und longitudinalen Geschwindigkeitsprofile eine positive systolische Welle (S), und nach einer kurzen isovolumetrischen Entspannungsphase zwei diastolische negative Wellen (E in der Frühdiastole und A in der Spätdiastole, Abbildung 2 und 4). Eine Fusion der beiden diastolischen Wellen E und A zu einer einzigen negativen diastolischen Welle EA wird bei der Katze aufgrund einer schnellen Herzfrequenz beobachtet (9). Die physiologische radiale LVFW-Bewegung ist gekennzeichnet durch ihre Uneinheitlichkeit (13, 14), wobei sich die Myokardschichten im Subendokard schneller bewegen als im Subepikard und somit einen intramyokardialen radialen Geschwindigkeitsgradienten während des Herzzyklus generieren (MVG, Abbildung 2). Auch die physiologische longitudinale Myokardbewegung ist durch ihre Uneinheitlichkeit gekennzeichnet (9-14), wobei die Myokardgeschwindigkeiten von der Basis zur Apex hin abnehmen und auf diese Weise einen longitudinalen myokardialen Geschwindigkeitsgradienten (MVG) generieren (Abbildung 4). Eine physiologische Heterogenität der longitudinalen Myokardbewegung zwischen dem IVS und der LVFW wurde auch bei der gesunden Katze gezeigt, mit höherer frühdiastolischer Geschwindigkeit, Akzeleration und Dezeleration im IVS als in der LVFW (15). Auch die longitudinalen rechtsventrikulären Myokardgeschwindigkeiten (RVM) sind an der Basis höher als an der Spitze (16), und auch höher als die LVFW-Geschwindigkeiten der entsprechenden Segmente (basal oder apikal). Eine mögliche Erklärung für diese zusätzliche Heterogenität ist der Unterschied der Füllungsbedingungen zwischen beiden Ventrikeln und wahrscheinlich auch die unterschiedliche regionale Architektur der Myokardfasern. Variationsfaktoren Die Hauptvariationsfaktoren der einzelnen TDI-Variablen sind die Rassezugehörigkeit, die Herzfrequenz und die Anästhesie. In einer Studie (13) über eine umfangreiche Population gesunder Hunde (n = 100) wurde ein rassespezifischer Effekt für die longitudinale S-Welle an der Basis gemessen. Beim Hund (13) besteht eine positive Korrelation zwischen Herzfrequenz und longitudinaler S-Welle an der Basis. Ein ähnliches Verhältnis zwischen Herzfrequenz und systolischen Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 9

Abbildung 3. Beispiel einer interventrikulären Asynchronizität, erfasst durch den zweidimensionalen Farb-TDI-Modus bei einem Hund mit dilatativer Kardiomyopathie. Die longitudinalen Geschwindigkeitsprofile aus drei basalen Segmenten der freien linken Ventrikelwand (LVFW, rot), des interventrikulären Septums (IVS, grün) und der rechten Myokardwand (RVMW, gelb) zeigen eine verzögerte systolische Maximalgeschwindigkeit der LVFW (Pfeile) im Vergleich mit den beiden anderen. Die Farbdaten der Geschwindigkeit werden in der linken apikalen Vierkammersicht überlagert (links oben). S: Myokardiale Maximalgeschwindigkeit in der Systole. LA: Linkes Atrium. LV: Linker Ventrikel. RA: Rechtes Atrium. RV: Rechter Ventrikel. Abbildung 4. Beispiel für physiologische longitudinale Geschwindigkeitsprofile, aufgezeichnet in zwei Segmenten der freien linken Ventrikelwand mit Hilfe des zweidimensionalen Farb-TDI-Modus bei einem gesunden Hund (linker apikaler Vierkammerblick). Diese simultane Aufzeichnung der Myokardgeschwindigkeiten in einem basalen (gelb) und in einem apikalen (grün) Segment zeigt, dass sich die Basis in der Systole wie auch in der Diastole schneller bewegt als die Spitze. So entsteht ein myokardialer Geschwindigkeitsgradient über den gesamten Herzzyklus. Die Farbdaten der Geschwindigkeit sind der linken apikalen Vierkammersicht überlagert (links oben). A: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Spätdiastole. AVC: Aortenklappenschluss. AVO: Aortenklappenöffnung. E: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Frühdiastole. IVC: Isovolumetrische Kontraktionsphase. IVR: Isovolumetrische Relaxationsphase. LA: Linkes Atrium. LV: Linker Ventrikel. S: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Systole. 10 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

NEUE TECHNIKEN DER ECHOKARDIOGRAPHIE UND DOPPLER-SONOGRAPHIE Abbildung 5. Beispiel für pathologische radiale Geschwindigkeitsprofile, aufgezeichnet in zwei Segmenten der freien linken Ventrikelwand mit Hilfe des zweidimensionalen Farb-TDI-Modus bei einem jungen Golden Retriever mit Muskeldystrophie (rechter parasternaler transventrikulärer Kurzachsenblick). Die subendokardialen (gelb) und subepikardialen (grün) Geschwindigkeitsprofile sind in der Systole fast deckungsgleich überlagert und weisen damit auf einen sehr niedrigen systolischen myokardialen Geschwindigkeitsgradienten hin (Doppelpfeile, zum Vergleich siehe die physiologischen radialen Geschwindigkeitsprofile in Abbildung 2). Diese mittels Gewebedoppler (TDI) erkennbare systolische Dysfunktion war mit der konventionellen Echokardiographie nicht nachweisbar (fraktionelle Verkürzung 38%, also innerhalb des Normalbereiches). Die Farbdaten sind im rechten parasternalen transventrikulären Kurzachsenblick überlagert (links oben). A: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Spätdiastole. AVC: Aortenklappenschluss. AVO: Aortenklappenöffnung. E: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Frühdiastole. IVC: Isovolumetrische Kontraktionsphase. IVR: Isovolumetrische Relaxationsphase. LV: Linker Ventrikel. RV: Rechter Ventrikel. S: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Systole. Geschwindigkeiten wird auch bei der Katze beschrieben (14), einschließlich der radialen subendokardialen und subepikardialen S-Wellen, und der longitudinalen anulären und basalen S-Wellen. Eine Studie an gesunden Hunden (10) zeigt, dass die Anästhesie sowohl die radialen als auch die longitudinalen Myokardgeschwindigkeiten signifikant senkt, und zwar in einer Größenordnung von bis zu 60% gegenüber den bei wachen Tieren gemessenen Werten. Aktuelle Anwendungsgebiete der TDI-Technik Das TDI-Verfahren bietet die Möglichkeit der nicht-invasiven, sensitiven und quantitativen Analyse der regionalen Myokardbewegung. Eines der wichtigsten Anwendungsgebiete der TDI-Technologie ist der Nachweis geringgradiger Myokardveränderungen, die bei der konventionellen Echokardiographie entweder als verdächtig erscheinen oder gar nicht nachweisbar sind. Mit Hilfe eines Hundemodells der dilatativen Kardiomyopathie (DCM) konnte unsere Forschungsgruppe zeigen (17), dass das TDI beim Nachweis präklinischer regionaler Myokardanomalien noch vor dem Auftreten einer linksventrikulären Dilatation und einer manifesten systolischen Dysfunktion eine höhere Sensitivität besitzt als die konventionelle Echokardiographie (Abbildung 5). Auch in einem felinen Modell der hypertrophen Kardiomyopathie (HCM) konnte mit Hilfe des TDI trotz des Fehlens einer Herzmuskelhypertrophie bei betroffenen männlichen Tieren und bei weiblichen Trägern regelmäßig eine LVFW-Dysfunktion gezeigt werden (18). Ein weiteres Einsatzgebiet des TDI ist die genaue Untersuchung und Analyse der mit Herzerkrankungen einhergehenden Herzmuskeldysfunktion, um auf diese Weise neue Einblicke in das Verständnis ihrer Pathophysiologie zu gewinnen. So ging man bislang stets davon aus, dass es sich bei der diastolischen Dysfunktion um die einzige funktionelle Anomalie bei Katzen mit HCM handelt. Eine Studie konnte jetzt mit Hilfe des 2D- Farb-TDI-Modus zeigen, dass zusätzlich auch eine systolische Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 11

Abbildung 6. Beispiel für pathologische longitudinale Geschwindigkeitsprofile, aufgezeichnet in zwei Segmenten der freien linken Ventrikelwand mit Hilfe des zweidimensionalen Farb-TDI-Modus bei einer Katze mit hypertropher Kardiomyopathie (linker apikaler Vierkammerblick). Zu beachten ist, dass E niedriger ist als A im basalen Segment (gelbe Kurve) und damit die diastolische Dysfunktion bestätigt. Zudem zeigt die apikale Geschwindigkeitskurve (grüne Kurve) postsystolische Kontraktionswellen (grüne Pfeile), die beim Strain- Imaging bestätigt wurden. A: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Spätdiastole. E: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Frühdiastole. S: Maximale Myokardgeschwindigkeit in der Systole. Dysfunktion eine Rolle bei den Myokardveränderungen spielt (19). Gekennzeichnet ist eine solche systolische Dysfunktion durch eine Abnahme der longitudinalen systolischen Geschwindigkeiten und Gradienten (trotz normaler oder erhöhter fraktioneller Verkürzung) und die hohe Prävalenz postsystolischer Kontraktionswellen (Abbildung 6). Eine jüngst von einer anderen Forschungsgruppe durchgeführte Studie mit dem Pulsed-wave TDI-Modus bestätigt diese Ergebnisse und zeigt eine systolische Beeinträchtigung entlang der longitudinalen Achse der LVFW bei Katzen mit HCM (15). Ein weiteres wichtiges Anwendungsfeld der TDI-Technik ist die Beurteilung des therapeutischen Effektes auf das Myokard. So hat unsere Forschungsgruppe erst kürzlich die TDI-Technologie zum Nachweis des vorteilhaften regionalen systolischen Myokardeffekts nicht-kultivierter Skelettmuskelzelltransplantate in einem Tiermodell der nicht-ischämischen DCM eingesetzt (20). Abbildung 7. Beispiel für physiologische regionale radiale Strain- (7A) und Strain Rate- (7B) Profile, aufgezeichnet in der freien linken Ventrikelwand eines gesunden Hundes (rechter parasternaler transventrikulärer Kurzachsenblick). Das radiale Strain-Profil (dargestellt in %) ist positiv, erreicht sein Maximum in der Endsystole (Pfeile) und sinkt anschließend während der Diastole. Es bestätigt somit eine regionale systolische Erweiterung (Verdickung) und eine diastolische Kompression (Verkürzung) (7A). Das Strain rate-profil (dargestellt in s -1 ) ist positiv während der Systole (SRS), auf eine regionale Verdickung hinweisend, und zeigt anschließend zwei negative diastolische Peaks während der frühen Füllungsphase und atrialen Kontraktion (SRE und SRA), einer biphasischen Verdünnungsphase entsprechend. Die Farbdaten des Strains und der Strain rate sind im rechten parasternalen transventrikulären Kurzachsenblick überlagert (links oben, Abbildung 7A bzw. 7B). Strainlänge = 12 mm, Größe der untersuchten Region = 3/3 mm. AVC: Aortenklappenschluss. AVO: Aortenklappenöffnung. LV: Linker Ventrikel Strain-Imaging und Strain rate Imaging Das St-Imaging und das SR-Imaging sind zwei auf der TDI- Technologie basierende Verfahren, die das TDI-Verfahren vervollständigen, indem sie die segmentale Deformation des Myokards bzw. die Deformationsgeschwindigkeit 12 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

NEUE TECHNIKEN DER ECHOKARDIOGRAPHIE UND DOPPLER-SONOGRAPHIE Abbildung 8. Beispiel für ein pathologisches regionales longitudinales Strain-Profil, aufgezeichnet in der rechtsventrikulären Myokardwand eines Hundes mit Pulmonalarterienstenose (linker apikaler Vierkammerblick). Das longitudinale Strain-Profil ist negativ, und bestätigt damit eine regionale Kompression (d.h., Myokardverkürzung) während der Systole. Der maximale negative Strain-Wert wird jedoch nach der T-Welle des EKGs gemessen, d. h., in der Diastole anstatt in der Systole. Diese postsystolischen Kontraktionswellen (PSC) bestätigen die ausgeprägte systolische rechte myokardiale Dysfunktion. Diese systolische Dysfunktion ist auch charakterisiert durch einen unterhalb der veröffentlichten Referenzwerte liegenden maximalen systolischen Strain-Wert (Pfeile) (4). Die Farbdaten der Geschwindigkeit sind im linksventrikulären Vierkammerblick überlagert (links oben). Strainlänge = 12 mm. Größe der untersuchten Region 6/3 mm. AVC: Aortenklappenschluss. AVO: Aortenklappenöffnung. RA: Rechtes Atrium. RV: Rechter Ventrikel. (Deformationsrate) messen. Beide Doppler-basierte Techniken haben sich als gut wiederholbare und reproduzierbare Methoden zur Beurteilung der systolischen radialen und longitudinalen LVFW-Funktion und darüber hinaus auch der systolischen longitudinalen Funktion des IVS und des RVM beim wachen Hund erwiesen (4). Der Strain (St) des Myokards bezeichnet die Dehnung oder elastische Verformung eines Myokardsegments über einen bestimmten Zeitraum (3, 4) und wird als prozentuale Veränderung der ursprünglichen Dimension dieses Segmentes angegeben (Abbildung 7A). Die myokardiale SR ist die zeitliche Ableitung des St (3, 4) und wird in s -1 angegeben (Abbildung 7B). Die SR bezeichnet die Geschwindigkeit (Rate) der Myokardverformung, die beschreibt, wie schnell sich ein Myokardsegment verkürzt oder streckt. Im Vergleich zum TDI-Verfahren liefern das St- und das SR-Imaging genaue Werte der lokalen Myokardverformung und unterscheiden dadurch zwischen aktiver und passiver Myokardbewegung (3, 4). Dagegen können die mit dem Gewebedoppler bestimmten Myokardgeschwindigkeiten nicht zwischen aktiv kontrahierendem Myokard und passiver Bewegung infolge der mechanischen Herzverschiebung und so genannter Verziehungseffekte ( tethering effects ) unterscheiden. Regionale systolische St- und SR-Messungen haben sich bereits erfolgreich als aussagekräftige und sensitive nichtinvasive Indikatoren der Herzmuskelkontraktilität erwiesen (Abbildung 8), und darüber hinaus gelten diese Indikatoren auch als sensitive und aussagekräftige Parameter zur Messung der myokardialen Synchronizität (3, 8). Zu beachten ist allerdings, dass das St- und das SR-Imaging einige erhebliche Grenzen aufweisen, die einem hohen Fehlinterpretationsrisiko zugrunde liegen. Dazu gehören die Winkelabhängigkeit (wie bei der TDI-Technik), eine geringe Signal/Geräusch-Rate (insbesondere beim SR-Imaging) und zahlreiche Formen von Artefakten aufgrund von stationären Reverberationen (Wiederholungsartefakte), Dropout-Zonen und einer geringen lateralen Auflösung. Diese Artefakte können den falsch-positiven Befund einer regionalen myokardialen Akinesie oder Dyskinesie hervorrufen. St- und SR-Kurven müssen deshalb stets sehr vorsichtig und nach Möglichkeit von einem erfahrenen Untersucher interpretiert werden, wobei stets die Ausrichtung zur Ultraschallebene und die Lokalisierung des untersuchten Areals während des Herzzyklus zu beachten sind. Myokardsegmente mit offensichtlichen Artefakten sollten stets von der post-prozessualen Analyse ausgenommen werden. Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 13

Abbildung 9. Beispiel für physiologische linksventrikuläre (LV) Rotationsprofile, aufgezeichnet in sechs apikalen Myokardsegmenten mit Hilfe der zweidimensionalen Speckle Tracking Echokardiographie bei einem gesunden Hund (rechter parasternaler apikaler Kurzachsenblick). Die Software hat automatisch sechs äquidistante Myokardsegmente innerhalb des interventrikulären Septums und der freien LV- Wand definiert. Abbildung 9 zeigt rechts die sechs korrespondierenden linksventrikulären apikalen Rotationskurven gegen die Zeitkurven, und die orangefarbene gepunktete Linie zeigt die gemittelte linksventrikuläre Rotationskurve gegen die Zeitkurve der sechs Segmente. Von der Apex aus betrachtet durchlaufen die sechs Myokardsegmente eine homogene systolische Wringbewegung mit initialer Rotation im Uhrzeigersinn (negative Rotation), gefolgt von einer dominanten Rotation gegen den Uhrzeigersinn (positive Rotation). Dieses Phänomen kann auch in 2D farbkodierten Projektionen (links) gesehen werden, die eine Rotation im Uhrzeigersinn (rot) und anschließend im Gegenuhrzeigersinn (blau) in der Frühsystole bzw. Endsystole (ES) zeigen. Zweidimensionale Speckle Tracking Echokardiographie Die 2D STE ist eine der neuesten Entwicklungen im Bereich der kardiologischen Sonographie. Das Verfahren dient der gleichzeitigen Beurteilung der regionalen Myokardfunktion in mehreren Segmenten (5-7). Die STE basiert auf der Bildung so genannter Speckles (Gewebereflexionsmuster) durch Reflexion, Streuechos und Interferenzen zwischen Gewebe und Ultraschallwellen bei der routinemäßigen 2D Graustufen-Echokardiographie (5-7). Im 2D-Modus erscheinen diese Speckles als kleine, helle, homogen im Myokard verteilte Elemente. Es handelt sich um natürliche akustische Gewebemarker, die von Bild zu Bild über den Herzzyklus hinweg verfolgt ( tracked ) werden können. Die 2D STE ermöglicht somit eine Dopplerunabhängige Beurteilung der regionalen (segmentalen) Myokardbewegung (Geschwindigkeit, Rotation, St und SR) durch das Herausfiltern dieser zufälligen Speckles mit anschließender Autokorrelation zur Beurteilung der Bewegung stabiler Strukturen. Einer der Hauptvorteile des 2D STE-Verfahrens gegenüber Doppler-basierten Techniken wie dem Gewebedoppler (TDI) oder anderen TDI-basierten Techniken (St- und SR-Imaging) ist die Unabhängigkeit von der mechanischen Herzverschiebung und dem Schallwinkel. Bei den letztgenannten Verfahren kann eine inkorrekte Ausrichtung der Ultraschallebene zur Myokardwandbewegung zu substanziellen Fehlern führen (Unterschätzung von Geschwindigkeit, St und SR). Beim 2D STE besteht diese Gefahr dagegen nicht. Ein weiterer Vorteil des 2D STE ist die Möglichkeit der direkten Messung des Myokard- Displacements (Lageverschiebung von Myokardregionen), wohingegen bei den Doppler-basierten Techniken sämtliche Messungen in Bezug zu einem externen Punkt, zum Beispiel der Transducersonde, erfolgen. Unsere Forschungsgruppe hat gezeigt, dass die 2D STE eine wiederholbare und reproduzierbare Methode zur Beurteilung der radialen linksventrikulären St und SR beim wachen Hund ist. Darüber hinaus korrelieren diese Doppler-unabhängigen Messungen gut mit den Ergebnissen der TDI-basierten Techniken, zumindest in gesunden Myokardsegmenten (6). Ungeklärt bleibt zunächst jedoch, welche dieser Techniken tatsächlich am besten geeignet ist, insbesondere hinsichtlich der Sensitivität beim Nachweis einer myokardialen Dysfunktion. Eine andere Studie (7) zeigt, dass die 2D STE auch eine wiederholbare und reproduzierbare nicht-invasive Beurteilung 14 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

NEUE TECHNIKEN DER ECHOKARDIOGRAPHIE UND DOPPLER-SONOGRAPHIE der systolischen linksventrikulären Wringbewegung beim wachen Hund gestattet (Abbildung 9). Die maximalen basalen und apikalen systolischen LV-Rotationen und die systolische globale LV-Torsion, definiert als apikale Rotation relativ zur Basis, sind bei Hunden mit Hypokinesie nachweislich verändert (7). Ähnliche Veränderungen der systolischen LV-Wringbewegung wurden auch bei Menschen mit verschiedenen Herzerkrankungen (DCM und Myokardinfarkt) gefunden und könnten unter diesen pathologischen Bedingungen zu einem gewissen Maß zur Reduktion des Schlagvolumens beitragen. Ähnlich wie die anderen drei Ultraschallmethoden unterliegt auch die 2D STE einigen technischen Grenzen. Dazu gehört das Misslingen zuverlässiger und aussagekräftiger STE-Messwerte hauptsächlich aufgrund von Reverberationsartefakten (Wiederholungsartefakte) und Dropouts und darüber hinaus auch aufgrund der Verwendung von Kurzachsenbildern für die Analyse (6). Im letzteren Fall kann die longitudinale Myokardbewegung dazu führen, dass Speckles sich in die Bildebene hinein oder aus dieser heraus bewegen, und auf diese Weise die Zuverlässigkeit und die Möglichkeit der Speckleverfolgung ( speckle tracking ) beeinträchtigen. Schlussfolgerung Die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Doppler Imaging Techniken, wie zum Beispiel der Gewebedoppler (TDI) oder das St- und das SR-Imaging, eröffnen neue Wege einer nicht-invasiven Beurteilung der regionalen (segmentalen) Myokardfunktion bei Kleintieren. Die Doppler-unabhängige 2D STE Technik bietet sich als Ergänzung oder Alternative zum Gewebedoppler oder anderen TDI-basierten Techniken an. Sie dient der Quantifizierung der myokardialen Synchronizität und darüber hinaus auch der Beurteilung des komplexen Musters der regionalen (segmentalen) Myokardbewegung, einschließlich der LV-Wringbewegung. Die kombinierte Anwendung dieser Bild gebenden Techniken mit ihrer für die routinemäßige klinische Anwendung ausreichend hohen Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit liefert dem Untersucher ergänzende, und weit über die konventionelle Echokardiographie hinausreichende, Informationen. Weitere Studien an umfangreicheren Populationen erkrankter Tiere sind nun notwendig, um die komparative klinische Relevanz dieser neuen Bild gebenden Verfahren und darüber hinaus ihren potenziellen Zusatznutzen für Prognose und Therapie zu bestimmen. LITERATUR 1. Chetboul V. Tissue Doppler Imaging: a promising technique for quantifying regional myocardial function. J Vet Cardiol 2002; 4: 7-12. 2. Uematsu M, Miyatake K, Tanaka N, et al. Myocardial velocity gradient as a new indicator of regional left ventricular contraction: detection by a two-dimensional tissue Doppler imaging technique. J Am Coll Cardiol 1995; 26: 217-223. 3. D hooge J, Heimdal A, Jamal F, et al. Regional strain and strain rate measurements by cardiac ultrasound: principles, implementation and limitations. Eur J Echocardiography 2000; 1: 154-170. 4. Chetboul V, Carlos Sampedrano C, Gouni V, et al. Ultrasonographic assessment of regional radial and longitudinal systolic function in healthy awake dogs. J Vet Intern Med 2006; 20: 885-893. 5. Helle-Valle T, Crosby J, Edvardsen T, et al. New noninvasive method for assessment of left ventricular rotation: speckle tracking echocardiography. Circulation 2005; 112: 3149-3156. 6. Chetboul V, Serres F, Gouni V, et al. Radial strain and strain rate by two-dimensional speckle tracking echocardiography and the tissue velocity based technique in the dog. J Vet Cardiol 2007; 9: 69-81. 7. Chetboul V, Serres F, Gouni V, et al. Non-invasive assessment of systolic left ventricular torsion by 2-dimensional speckle tracking imaging in the awake dog: repeatability, reproducibility, and comparison with tissue Doppler imaging variables. J Vet Intern Med 2008; 20: 885-893. 8. Estrada A, Chetboul V. Tissue Doppler evaluation of ventricular synchrony. J Vet Cardiol 2006; 8: 129-137. 9. Chetboul V, Athanassiadis N, Carlos Sampedrano C, et al. Quantification, repeatability, and reproducibility of feline radial and longitudinal left ventricular velocities by tissue Doppler imaging. Am J Vet Res 2004; 65: 566-572. 10. Chetboul V, Athanassiadis N, Carlos Sampedrano C, et al. Assessment of repeatability, reproducibility, and effect of anesthesia on determination of radial and longitudinal left ventricular velocities via tissue Doppler imaging in dogs. Am J Vet Res 2004; 65: 909-915. 11. Koffas H, Dukes-McEwan J, Corcoran BM, et al. Peak mean myocardial velocities and velocity gradients measured by color M-mode tissue Doppler imaging in healthy cats. J Vet Intern Med 2003; 17: 510-524. 12. Gavaghan BJ, Kittleson MD, Fisher KJ, et al. Quantification of left ventricular diastolic wall motion by Doppler tissue imaging in healthy cats and cats with cardiomyopathy. Am J Vet Res 1999; 60: 1478-1486. 13. Chetboul V, Carlos Sampedrano C, Concordet D, et al. Use of quantitative two-dimensional color tissue Doppler imaging for assessment of left ventricular radial and longitudinal myocardial velocities in dogs. Am J Vet Res 2005; 66: 953-961. 14. Chetboul V, Carlos Sampedrano C, Tissier R, et al. Quantitative assessment of velocities of the annulus of the left atrioventricular valve and left ventricular free wall in healthy cats by use of two-dimensional color tissue Doppler imaging. Am J Vet Res 2006; 67: 250-258. 15. Koffas H, Dukes-McEwan J, Corcoran BM, et al. Pulsed tissue Doppler imaging in normal cats and cats with hypertrophic cardiomyopathy. J Vet Intern Med 2006; 20: 65-77. 16. Chetboul V, Carlos Sampedrano C, Gouni V, et al. Quantitative assessment of regional right ventricular myocardial velocities in awake dogs using Doppler tissue imaging: repeatability, reproducibility, effect of body weight and breed, and comparison with left ventricular myocardial velocities. J Vet Intern Med 2005; 19: 837-44. 17. Chetboul V, Escriou C, Tessier D, et al. Tissue Doppler imaging detects early asymptomatic myocardial abnormalities in a dog model of Duchenne's cardiomyopathy. Eur Heart J 2004; 25: 1934-1939. 18. Chetboul V, Blot S, Carlos Sampedrano C, et al. Tissue Doppler imaging for detection of radial and longitudinal myocardial dysfunction in a family of cats affected by dystrophin-deficient hypertrophic muscular dystrophy. J Vet Intern Med 2006; 20: 640-647. 19. Carlos Sampedrano C, Chetboul V, Gouni V, et al. Systolic and diastolic myocardial dysfunction in cats with hypertrophic cardiomyopathy or systemic hypertension. J Vet Intern Med 2006; 20: 1106-1115. 20. Borenstein N, Chetboul V, Bruneval P, et al. Non-cultured cell transplantation in an ovine model of non-ischemic heart failure. Eur J Cardiothorac Surg 2007; 31: 444-451. Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 15

Interventionelle Therapie kardiovaskulärer Erkrankungen Suzanne Cunningham, DVM, Dipl. ACVIM (Kardiologie) Department of Clinical Sciences, Tufts Cummings School of Veterinary Medicine, North Grafton, USA Dr. Cunningham ist Professorin für Kardiologie an der Tufts Cummings School of Veterinary Medicine in North Grafton, MA. Sie schloss ihr Studium 2003 an der Cornell University mit dem Grad eines DVM ab und absolvierte ein Internship im Bereich Small Animal Medicine sowie eine Residency im Bereich Kardiologie an der Tufts Cummings School of Veterinary Medicine. Vor kurzem erhielt Suzanne Cunningham die Board Certification (Diplomate) des American College of Veterinary Internal Medicine (Kardiologie). Schwerpunkte ihrer aktuellen wissenschaftlichen Tätigkeit sind die interventionelle Kardiologie und neue Therapien der Kardiomyopathie und der kongestiven Herzinsuffizienz. John Rush, DVM, MS, Dipl. ACVIM (Kardiologie), Dipl. ACVECC Department of Clinical Sciences, Tufts Cummings, School of Veterinary Medicine, North Grafton, USA Dr. Rush ist Professor an der Tufts Cummings School of Veterinary Medicine in North Grafton, MA. Er ist Diplomate des American College of Veterinary Internal Medicine (Kardiologie) und Diplomate des American College of Veterinary Emergency and Critical Care. Er erhielt den Grad des DVM und einen Master s Degree an der Ohio State University, absolvierte ein Internship am Animal Medical Center in New York, sowie eine Residency an der University of Wisconsin-Madison. Dr. Rush ist Autor mehrerer Veröffentlichungen in den Bereichen Kardiologie und Notfall-/Intensivmedizin. Einleitung Die Einführung minimal-invasiver, katheterbasierter Interventionen hat die Behandlung kardiovaskulärer Erkrankungen beim Menschen revolutioniert, und auch in der Veterinärmedizin werden so genannte Transkatheterinterventionen immer üblicher. Mit Hilfe von Transkatheterinterventionen können verschiedene kongenitale und erworbene kardiale Defekte unter Vermeidung der mit chirurgischen Eingriffen einhergehenden Morbidität und Mortalität durchgeführt werden. Seit der ersten Ballonvalvuloplastie bei einer Bulldogge im Jahr 1980 hat sich der Anwendungsbereich dieser Technologie erheblich erweitert und umfasst heute zahlreiche neue Verfahren. Interventionelle Maßnahmen werden heute häufig und erfolgreich in der Behandlung des persistierenden Ductus arteriosus botalli, der Pulmonalstenose, atrioventrikulärer Klappenstenosen, Gefäßstenosen, atrialer und ventrikulärer Septumdefekte, Herzwurmerkrankungen und lebensbedrohlicher Bradyarrhythmien eingesetzt, für Erkrankungen also, die früher ausschließlich auf chirurgischem Wege mit beträchtlicher Morbidität und Mortalität behandelbar waren. Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt auf der Präsentation der am häufigsten eingesetzten interventionellen Maßnahmen in der Behandlung kongenitaler und erworbener kardiovaskulärer Erkrankungen bei Hund und Katze. Ductus arteriosus persistens Der Ductus arteriosus persistens (DAP) ist einer der häufigsten kongenitalen Herzfehler beim Hund, und kommt bei der Katze nur sehr selten vor. Ein ausbleibender Verschluss des Ductus führt zu einem Links-Rechts-Shunt mit daraus folgender pulmonaler Hyperperfusion, Kardiomegalie, Lungengefäß-schädigung und einer kongestiven Herzinsuffizienz (KHI), die sich bei betroffenen Patienten im typischen Fall im Alter von etwa einem Jahr entwickelt. Klassische diagnostische Befunde bei DAP mit Links- Rechts- Shunt sind ein kontinuierliches Herzgeräusch über der linken Herzbasis und ein hyperdynamischer arterieller Puls. Thoraxröntgenaufnahmen lassen eine pulmonale Hyperperfusion erkennen. Echokardiographische Befunde zeigen eine Volumenüberladung zum linken Herzen und einen aus der Verbindung des Ductus arteriosus stammenden, kontinuierlichen, turbulenten Blutfluss in die Hauptlungenarterie. 16 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008

Abbildung 1. Embolisations-Coils verschiedener Größen aus rostfreiem Stahl. Die Thrombenbildung wird stimuliert durch die in die Coils eingeflochtenen Dacron-Fasern. Aufgrund der hohen Wahrscheinlichkeit eines Fortschreitens der kongestiven Herzinsuffizienz, wird bei diesen Patienten praktisch ausnahmslos ein Verschluss des DAP empfohlen. Der Transkatheterverschluss des DAP ist eine minimal-invasive Alternative zur offenen chirurgischen Ligatur. Dieses Verfahren umgeht die Notwendigkeit einer Thorakotomie und die damit einhergehende chirurgische Morbidität. Die in erfahrenen Händen durchaus erfolgreiche chirurgische DAP-Ligatur über eine Thorakotomie birgt stets das Risiko einer katastrophalen Blutung durch Zerreißen des Ductus. Beschrieben wird eine chirurgische Mortalität zwischen 4 und 10%. Der Transkatheterverschluss des DAP erfolgt über eine Embolisation mit Hilfe so genannter Coils (Spiralfedern) oder das Einsetzen verschiedener selbstexpandierender Okklusionsinstrumente für Menschen (1) oder Hunde (2). Bei der so genannten Coil-Okklusion werden die embolisierenden Coils über einen Katheter in das Lumen des zu Abbildung 2. Laterale selektive Angiogramme einer jungen Papillon-Hündin mit persistierendem Ductus arteriosus (PDA). In der linken Abbildung wird das Kontrastmittel in die absteigende Aorta injiziert, und der Blutstrom durch den PDA und in die Hauptlungenarterie wird dokumentiert. Das rechte Angiogramm wurde nach Einbringung eines Coils in den PDA angefertigt und bestätigt dessen vollständigen Verschluss. verschließenden Gefäßes eingebracht (Abbildung 1). Die Coils bestehen aus Metall (z.b. rostfreier Stahl a ) und sind so konstruiert, dass sie nach der Entlassung aus dem Katheterlumen eine helikale Struktur annehmen. Eingeflochten in den Coils befinden sich synthetische Dacron-Fasern, die die Thrombenbildung stimulieren. Der Zugang zum DAP erfolgt meist über die aufsteigende Aorta (Aorta ascendens) ausgehend von der A. femoralis. Mit Hilfe einer selektiven Angiographie erfolgen zunächst eine radiographische Darstellung der Ductusanatomie und eine Vermessung des minimalen Ductusdurchmessers, um die Eignung der Situation für eine Coil- Okklusion zu beurteilen und im positiven Falle Coils der richtigen Größe auszuwählen. Nach der Entlassung und Entfaltung des Coils im Zielgefäß führt die anschließende Thrombenbildung zu einem Verschluss des Ductus und damit zur Unterbindung des abnormen Blutflusses (Abbildung 2). Eine erfolgreiche Coil- Platzierung wird in der Regel in 85-90% aller Versuche einer Coil-Embolisation erreicht. Ein Jahr nach dem Verschluss ist eine vollständige Unterbindung des duktalen Blutflusses bei mindestens 60% der Patienten zu beobachten (3). Hunde, die nach einer Coil-Okklusion weiterhin einen persistierenden Blutfluss durch den PDA aufweisen, haben in der Regel hämodynamisch unbedeutende, residuale Shunt-Volumina und benötigen nur in seltenen Fällen einen zweiten Eingriff, um einen vollständigen Verschluss zu erreichen (3). Risiken der Coil- Embolisation sind Blutungen, Perforationen großer Gefäße, Infektion, Hämolyse und am häufigsten die Embolisation von Coils in den pulmonalen oder systemischen Kreislauf. Eine pulmonale Embolisation von ein bis zwei kleineren bis mittelgroßen Coils wird im Allgemeinen gut toleriert, und eine Entfernung von Coils aus dem Lungenkreislauf ist meist nicht notwendig und in der Regel eher kontraindiziert. Beschrieben wird eine erfolgreiche Coil-Embolisation eines PDA bei der Katze über einen retrograden, transvenösen Zugang (4). Schwieriger zu erreichen ist eine erfolgreiche Coil-Embolisation bei Hunden mit großem PDA und bei Hunden ohne Verengung Vol 18 No 3 / / 2008 / / Veterinary Focus / / 17

Abbildung 3. Selbstexpandierendes, mehrschichtiges Nitinol-Netz für den Verschluss eines persistierenden Ductus arteriosus (PDA), vollständig entfaltet am Einbringungskatheter. Während der eigentlichen Einbringung, wird der Einbringungskatheter durch die Aorta und den PDA vorgeführt und in der Hauptlungenarterie platziert. Die flache distale Scheibe wird zuerst in der Lungenarterie platziert, und anschließend wird der Einbringungskatheter vorsichtig in den PDA zurückgezogen, um die distale Scheibe im pulmonalen Ostium des PDA zu platzieren. Die proximale Scheibe wird dann im Ductuslumen platziert und das Implantat wird vom Einführungsdraht abgekoppelt. im Übergangsbereich zwischen Ductus und Pulmonalarterie. Einige Veterinärkardiologen sprechen sich gegen eine Coil- Okklusion aus, wenn der geringste Durchmesser des PDA mehr als 0,5 cm misst. In der Humanmedizin stehen verschiedene selbstexpandierende Occluder für den Transkatheterverschluss großer PDA zur Verfügung, und seit kurzer Zeit ist ein speziell für Hunde entwickelter Occluder b kommerziell erhältlich (Abbildung 3). Die ersten Erfahrungen mit diesem caninen Occluder sind sehr viel versprechend. Beschrieben werden ein erfolgreicher Verschluss großer PDA und unmittelbare, vollständige Verschlussraten von 94% (2) (Abbildung 4). Im Vergleich hierzu liegen die unmittelbaren Verschlussraten bei Verwendung der Techniken der Coil-Embolisation bei lediglich 34% (3). Pulmonalstenose Die Pulmonalstenose ist ein weiterer häufiger kongenitaler Herzdefekt beim Hund. Die Einengung des Ausflusstraktes von der rechten Herzkammer hin zur Lungenschlagader kann subvalvulär, valvulär oder supravalvulär lokalisiert sein. Die valvuläre Stenose ist gekennzeichnet durch dysplastische, verdickte, miteinander verwachsene und unbewegliche Pulmonalklappensegel. Es handelt sich um die häufigste Manifestation dieser Erkrankung und zudem um die für eine Ballonvalvuloplastie am besten zugängliche Form. Hunde mit Pulmonalstenose zeigen im typischen Fall ein lautes, systolisches Ejektionsgeräusch über der linken Herzbasis und unterschiedliche Grade einer rechtsventrikulären (RV) Hypertrophie. Objektiv zu beurteilen ist der Grad der Erkrankung durch eine Messung des Doppler-Druckgradienten an Abbildung 4. Postoperative rechtslaterale Röntgenaufnahme einer adulten Springer Spaniel Hündin mit Kardiomegalie und persistierendem Ductus arteriosus (PDA). Ein Doppelscheiben- (bzw. Doppelschirm-) Occluder aus einem Nitinoldrahtgeflecht für Hunde wurde im PDA platziert. Bei diesem Hund kam es nach der Platzierung des Occluders zu einer vollständigen Unterbindung des PDA- Blutflusses und einer Remission der kongestiven Herzinsuffizienz. der Pulmonalklappe in Kombination mit dem Grad der RV- Hypertrophie, der Vergrößerung des rechten Atriums, der Trikuspidalklappenregurgitation und dem Vorhandensein oder Fehlen von entweder Herzarrhythmien oder entsprechenden klinischen Symptomen. Hunde mit Druckgradienten an der Pulmonalklappe von < 50 mmhg haben nach allgemeiner Einschätzung in der Regel eine geringgradige Erkrankung und können auch ohne Intervention asymptomatisch bleiben. Dagegen zeigen Hunde mit hochgradiger Erkrankung (Doppler- Druckgradient >100 mmhg) mit hoher Wahrscheinlichkeit klinische Symptome einer Rechtsherzinsuffizienz, Arrhythmien, Synkopen oder plötzliche Todesfälle und rechtfertigen ein frühzeitiges therapeutisches Eingreifen mittels Chirurgie oder Valvuloplastie. Die Ballonvalvuloplastie gilt gegenwärtig als die Behandlungsmethode der Wahl bei diesen Hunden. Ziel ist es, klinische Symptome zu verhindern oder zu lindern. Bei der pulmonalen Ballonvalvuloplastie wird ein im Pulmonalklappenring an der Stelle der Stenose eingeführter Ballondilatationskatheter aufgepumpt (Abbildung 5). Die Größe des Ballons wird bestimmt durch den Durchmesser des Pulmonalklappenrings und der Aorta. Im typischen Fall wird eine Ballonweite vom 1,2 bis 1,4 fachen des Durchmessers des Pulmonalklappenrings oder dem ungefähren Durchmesser des normalen Aortenklappenrings gewählt (5). Bei kleineren Hunden kann es schwierig sein, ein Einführbesteck bzw. einen Dilatationskatheter eines ausreichend großen Durchmessers durch die Jugular- oder Femoralvene einzuführen. Eine mögliche Alternative in diesen Fällen ist die Doppelballontechnik, bei der zwei kleinere, jeweils über die Jugularvene und die Femoralvene eingeführte Ballonkatheter simultan aufgepumpt werden, um einen insgesamt größeren Ballondurchmesser zu erreichen (5). 18 / / Veterinary Focus / / Vol 18 No 3 / / 2008