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Wagner, Tobias (2006): Tissue-Doppler-Imaging (TDI): Erstellung von Referenzwerten für Tissue Velocity, Strain und Strain-Rate bei der Katze. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Tissue Doppler Imaging is based on the same principles as Color Flow Doppler Imaging. Modified filter settings enable the acquisition and quantitative analysis of tissue movement. Color Tissue Doppler Imaging enables offline processing of the raw data and therefore calculation of strain and strain-rate. The aim of this study was to establish reference values for tissue velocity, strain and Strain-Rate of the longitudinal and radial myocardial function of the cat. The study was performed using a GEVingmed Vivid 7, Horten, Norway and its Echo- Pac analysis software. For validation of the method, inter- and intraobserver variability and inter- and intrareader variability were evaluated. 112 healthy cats between 1 and 17 years were included into the study. The study population was comprised of 67 domestic shorthair cats and 45 pure breed cats (25 main coons, 7 persians, 13 others). All cats were normotensive with a blood pressure between 100 and 150 mmHg. The heart rates of the study cats varied between 135/min and 260/min during the data acquisition of the septum, between 144/min and 255/min for the free wall, between 123/min and 257/min for the right wall and between 140/min and 266/min for the short axis. Validation of the method resulted in variation coefficients between 10 % and 70 % for the curve amplitudes. The repeatability of the time to peak measurements was very good with variation coefficients < 10 %. There was a statistically significant correlation between some isolated TDImeasurement and age, bread and sex. The only clinically relevant correlation was the dependency between time to peak S values and the heart rate. Heart rate altered these values by 60 %. Therefore, separate reference ranges for several heart rate ranges were calculated by regression analysis. The distribution of the tissue velocity is inhomogenous in the myocardium. A velocity gradient from basal to apical myocardium was found. This inhomogenity is less pronounced in the strain and Strain-Rate curves. High heart rates (> 190/min) lead to a fusion of E- and A- wave producing an additive effect which causes an EA-wave that is significantly higher than the E-wave. The cut-off heart rate values ranged between 180/min and 190/min.

Abstract

Die echokardiographische Methode der Gewebedopplertechnologie basiert auf den gleichen Prinzipien wie der Blutflußdoppler. Durch veränderte Filtereinstellungen lässt sich die Gewebebewegung erfassen und quantitativ auswerten. Bei Einsatz des Farbgewebedopplers besteht die Möglichkeit, durch Offline- Prozessierung von Rohdaten neben den Gewebegeschwindigkeiten auch Gewebeverformung und –verformungsraten zu berechnen. Ziel der Studie war es erstmals, Referenzwerte von Tissue Velocity, Strain und Strain-Rate für die longitudinale und radiale Herzfunktion bei der Katze zu erstellen. Zur Untersuchung wurde das System Vivid7 sowie die Auswertungssoftware EchoPac der Firma GEVingmed, Horten, Norway eingesetzt. Eine Validierung der Methode auf Intra- und Interobservervariabilität sowie Intra- und Interreadervariablität wurde durchgeführt. Als Studienteilnehmer dienten 112 gesunde Katzen (52 Kater und 60 Kätzinnen) im Alter zwischen einem und 17 Jahren. Bei den Katzen handelte es sich um 67 europäische Kurzhaarkatzen und 45 Rassekatzen (25 Main Coon, sieben Perser, 13 andere). Bei allen Katzen lag Normotension mit einem Blutdruck zwischen 100 und 150 mmHg vor. Die Herzfrequenzen der untersuchten Katzen lagen bei den Aufnahmen des Septums zwischen 135/min und 260/min, bei der freien Wand zwischen 144/min und 255/min, bei der rechten Wand zwischen 123/min und 257/min und bei den Aufnahmen in der Kurzachse zwischen 140/min und 266/min. Die Validierung der Methode ergab Variationskoeffizienten zwischen 10 % und 70 % für die Kurvenamplituden. Die Reproduzierbarkeit der Messung von Time-to- Peak kann mit Variationskoeffizienten von zumeist <10 % als sehr gut bezeichnet werden. Bei einzelnen Werten wurde ein statistischer Zusammenhang zwischen TDIMessung und Alter, Rasse und Geschlecht festgestellt werden. Von klinischer Bedeutung ist jedoch nur die Abhängigkeit der Time-to-Peak-S Werte von der Herzfrequenz mit herzfrequenzbedingten Abweichungen von über 60 %. Daher wurden mittels Regressionsanalyse getrennte Referenzwertbereiche für verschiedene Herzfrequenzen erstellt. Innerhalb des Myokards lag eine deutlich inhomogene Verteilung der Gewebegeschwindigkeiten mit einem Gradienten von basal nach apikal vor. Bei Strain und Strain-Rate war diese Inhomogenität im Vergleich zu den Gewebegeschwindigkeiten weitaus geringer ausgeprägt. Bei hohen Herzfrequenzen wurde eine Verschmelzung von E- und A-Welle beobachtet werden. Durch einen additiven Effekt ergab sich dabei eine EA-Welle mit signifikant höherer Amplitude als die der E-Welle. Die Cut-Off Werte für die Verschmelzung von E- und A-Welle lagen je nach Lokalisation bei Herzfrequenzen zwischen 180/min und 190/min.