Zweidimensionale Speckle-Tracking Strain-Analyse zur Bestimmung des Globalen Longitudinalen Strains bei gesunden Dobermännern

Hertzsch, Sabine (2024): Zweidimensionale Speckle-Tracking Strain-Analyse zur Bestimmung des Globalen Longitudinalen Strains bei gesunden Dobermännern. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät

Abstract

Beim Menschen können mithilfe der zweidimensionalen Speckle-Tracking Strain-Analyse bereits frühzeitig myokardiale Dysfunktionen erkannt werden (DANDEL et al., 2009; STANTON et al., 2009; KALAM et al., 2014; SMISETH et al., 2016). Dabei wird der Globale Longitudinale Strain (GLS) als sensitiver für die Beurteilung der systolischen Funktion gewertet als die im klinischen Alltag als Goldstandard geltende linksventrikuläre Ejektionsfraktion (STANTON et al., 2009; KALAM et al., 2014; SMISETH et al., 2016; ADAMO et al., 2017; RAAFS et al., 2022). Somit könnte der GLS ein hilfreicher Parameter für das Screening auf Dilatative Kardiomyopathie (DCM) sein (VERDONSCHOT et al., 2020; WESS, 2022) Dobermänner sind prädisponiert für die Entstehung einer DCM (TIDHOLM et al., 2001). Im Laufe ihres Lebens entwickeln 58,2 % der Europäischen Dobermänner diese Erkrankung (WESS et al., 2010), weshalb eine frühzeitige Erkennung in Bezug auf die Therapie und die Zucht hilfreich ist. Bevor jedoch der GLS bei an DCM erkrankten Dobermännern angewendet werden kann, ist eine Evaluation der Methode in gesunden Dobermännern notwendig. Ziel dieser Studie war es, bei gesunden Dobermännern (1) den GLS des gesamten linken Ventrikels (GLSAV) und des linksapikalen Vier-Kammer-Blickes (GLSA4C) zu evaluieren und zu vergleichen mithilfe von zwei verschiedenen herstellerunabhängigen Softwareprogrammen für die zweidimensionale Speckle-Tracking Strain-Analyse, (2) Referenzwerte für den GLSAV und den GLSA4C zu etablieren, (3) den Anwendereinfluss auf die Messvariabilität und (4) den Einfluss von Herzfrequenz, Alter, Geschlecht, Körpergewicht und Körperoberfläche auf den GLSAV zu bestimmen. Hierzu wurden 120 gesunde Dobermänner kardiologisch untersucht und sowohl der GLSAV als auch der GLSA4C unter Verwendung der Softwareprogramme AutoSTRAIN© (AUTO) und 2D Cardiac Performance Analysis© (CPA) der Firma TomTec Imaging Systems GmbH bestimmt und miteinander verglichen. Mit beiden Softwareprogrammen konnten ähnliche GLS-Werte beim gesunden Dobermann ermittelt werden. Dennoch war ein kleiner, statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Werten beider Programme festzustellen. Der geringste Unterschied mit einer mittleren Differenz von 0,23 % (p = 0,022) bestand für den GLSAV bei einer positiven Korrelation von r = 0,84 (p < 0,001). Der größte Unterschied wurde beim GLSA4C festgestellt. Für den endsystolischen GLSA4C betrug die mittlere Differenz -0,81 % (p < 0,0001) bei einer mäßig positiven Korrelation von r = 0,61 (p < 0,001). Beim Vergleich von GLSAV mit dem GLSA4C existierte bei AUTO kein signifikanter Unterschied zwischen den ermittelten Werten. Im Gegensatz dazu bestand bei CPA ein signifikanter Unterschied mit einer mittleren Differenz von -0,89 % (p < 0,0001) für den endsystolischen GLSA4C und einer mittleren Differenz von -0,56 % (p = 0,0001) für den Peak GLSA4C. Daher ist der GLSAV dem GLSA4C zur Beurteilung der systolischen Funktion beim Dobermann vorzuziehen. Sollte der GLSAV nicht ermittelt werden können, kann der GLSA4C eine Alternative darstellen, insbesondere wenn AUTO anstelle von CPA für die Bestimmung verwendet wird. Softwarespezifische Referenzwerte konnten für den GLSAV und den GLSA4C etabliert werden. Insgesamt sind die ermittelten Referenzwerte für den GLSAV als auch den mit AUTO bestimmten GLSA4C sehr ähnlich. Aus diesem Grund sollten die festgestellten Unterschiede in den Werten zwischen den Softwareprogrammen aus klinischer Sicht eine untergeordnete Rolle spielen. Die Intra- und Interobserver-Messvariabilität war gering bis sehr gering. Alle Variationskoeffizienten lagen unter 15 %, was als klinisch akzeptable Grenze angesehen wird (CORDA et al., 2019). Erwartungsgemäß war die Intraobserver-Messvariabilität für Messungen am selben Tag besser als für Messungen an verschiedenen Tagen. Der niedrigste Variationskoeffizient bei der Interobserver-Messvariabilität wurden für den mit AUTO bestimmten GLSAV nachgewiesen, wobei dies interessanterweise unabhängig vom Erfahrungsgrad des Anwenders war. Für den mit CPA ermittelten GLSAV und den mit AUTO bestimmten GLSA4C war die Messvariabilität mit zunehmender Erfahrung geringer. Für die übrigen GLS-Werte war der Einfluss der Erfahrung variabel. Insgesamt war sowohl die Intra- als auch die Interobserver-Messvariabilität für AUTO tendenziell geringer. Weder das Alter noch das Geschlecht, das Körpergewicht, die Körperoberfläche oder die Herzfrequenz hatten einen Einfluss auf den GLSAV in unserer Studie. Somit ist der GLS ein nützlicher und reproduzierbarer Parameter zur Beurteilung der systolischen Funktion beim Dobermann im klinischen Alltag.

Abstract

Two-dimensional speckle tracking-derived strain can detect even early myocardial dysfunction in humans (DANDEL et al., 2009; STANTON et al., 2009; KALAM et al., 2014; SMISETH et al., 2016). Furthermore, global longitudinal strain (GLS) is regarded as more sensitive for the assessment of systolic function compared to left ventricular ejection fraction, which is the gold standard in daily practice (STANTON et al., 2009; KALAM et al., 2014; SMISETH et al., 2016; ADAMO et al., 2017; RAAFS et al., 2022). Therefore, GLS could be a valuable parameter for screening purpose for dilated cardiomyopathy (DCM) (VERDONSCHOT et al., 2020; WESS, 2022). Doberman Pinschers are predisposed for the development of DCM (TIDHOLM et al., 2001). A total of 58.2 % of the European Doberman Pinschers develop the disease during the course of their life (WESS et al., 2010). Hence, early recognition of the disease is essential in terms of therapy and breeding programs. However, before GLS can be used to assess systolic function in Doberman Pinschers with DCM, it must be evaluated in healthy Doberman Pinschers first. Therefore, our aim was (1) to evaluate and compare two-dimensional speckle tracking-derived GLS of the entire left ventricle (GLSAV) and of the left apical four-chamber-view (GLSA4C) using two vendor-independent software programs in healthy Doberman Pinschers; (2) to establish reference values for both GLSAV and GLSA4C; (3) to determine the observer component of measurement variability; and (4) to analyze the effect of age, sex, body weight, body surface area and heart rate on GLSAV. Thus, a total of 120 healthy Doberman Pinschers were evaluated and GLSAV as well as GLSA4C were determined and compared by use of AutoSTRAIN© (AUTO) and 2D Cardiac Performance Analysis© (CPA) from TomTec Imaging Systems GmbH. Similar GLS values were determined with both software programs in healthy Doberman Pinschers. Nevertheless, a small, but significant difference existed between both programs regarding all GLS values. This difference was smallest for GLSAV with a mean difference between AUTO and CPA of 0.23 % (p = 0.022) and a positive correlation of r = 0.84 (p < 0.001). The greatest difference existed for GLSA4C with a mean difference for the end-systolic GLSA4C of -0.81 % (p < 0.0001). The correlation for the end-systolic GLSA4C was only moderately positive with an r = 0.61 (p < 0.001). When comparing GLSAV with GLSA4C, no difference could be found between the determined GLS values if AUTO was used for the analysis. However, a significant difference existed if CPA was used with a mean difference for the end-systolic GLSA4C of -0.89 % (p < 0.0001) and a mean difference for the peak GLSA4C of -0.56 % (p = 0.0001). Therefore, GLSAV should be preferred over GLSA4C for the assessment of systolic function in Doberman Pinschers. If the acquisition of GLSAV is not possible, GLSA4C might represent an alternative, especially if AUTO instead of CPA is used for the assessment. Software specific reference values were established for both GLSAV and GLSA4C. The determined reference values are very similar for GLSAV as well as the GLSA4C measured with AUTO. Hence, the detected differences between both programs in terms of the determined GLS values can be regarded as clinically insignificant. Intra- and interobserver measurement variability was very low to low. All coefficients of variation were below 15 % , which is regarded as clinical acceptable (CORDA et al., 2019). As expected, the within-day intraobserver measurement variability was lower compared to the between-day intraobserver measurement variability. The lowest interobserver measurement variability could be detected for GLSAV measured with AUTO. Interestingly, this was independent of level of experience. Less interobserver measurement variability was achieved with higher experience for GLSAV determined with CPA and GLSA4C measured with AUTO. For the remaining GLS values, the effect of experience on measurement variability was variable. In general, both the intra- and interobserver measurement variability was slightly lower for AUTO compared to CPA. Neither age, nor sex, body weight, body surface area or heart rate had an impact on GLSAV in our study. Therefore, GLS represents a feasible and reproducible parameter for the assessment of systolic function in daily clinical practice in Doberman Pinschers.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Globaler Longitudinaler Strain, Speckle-Tracking Echokardiographie, systolische Funktion, Dobermann
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 590 Tiere (Zoologie)
• Fakultäten: Tierärztliche Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 10. Februar 2024
• 1. Bericht­erstatter:in: Wess, Gerhard