4D MRT, hochauflösende 4D-Echokardiographie und invasive Druckmessung zur Darstellung systemvenöser Stauung mit verringertem Herzzeitvolumen bei einem neuen erstmalig vorgestellten Tiermodell unter Verwendung heranwachsender SD-Ratten

Fragestellung: Es handelt sich um die erstmalige Vorstellung eines operativen Verfahrens zur Erzeugung einer systemvenösen Stauung mit Verminderung des kardialen Auswurfs in einem standardisierten Tiermodell. Die Validierung der Zuverlässigkeit dieses Tiermodells erfolgte unter Anwendung modernster bildmorphologischer sowie dynamischer Messtechniken bei Kleintieren.

Methodik: Sprague-Dawley-Ratten wurden im Alter von 14 Tagen thorakotomiert und die V. cava sup. sowie die V.cava inf. mittels eines Faden-Bandings auf 50% ihres Ausgangdurchmessers eingeengt. Die Messung der Herzfunktion erfolgte sonographisch unter Ableitung eines Extremitäten-EKGs sowohl präoperativ am OP-Vortag sowie an den Tagen 7 und 14 nach OP (Vevo 3100 Imaging System). Zusätzlich wurde zur morphologischen Darstellung und zur Berechnung dynamischer Funktionsparameter an Tag 14 eine 4D-MRT Bildgebung von jedem Tier angefertigt (7 Tesla, Bruker). Im Anschluss an die MRT-Messung erfolgte unter Einbringen einer 0,9 F Drucksonde (Biopac, Micro Pressure System) die invasive Druckmessung in Aorta, linker Kammer und V.cava inf. Der Versuch wurde durch Ausbluten an Tag 14 terminiert. Micro CT Aufnahmen der Leber erfolgten ex vivo (Inveon, Siemens). Bisher wurden 20 Tiere vollständig in den Versuch aufgenommen, hierunter 6 scheinoperierte Tiere.

Ergebnis: Es zeigte sich eine deutliche systemvenöse Stauung mit signifikanter Zunahme der Gefäßweite behandelter Tiere (p < 0,001), die bis zum 14. postoperativen Tag auf ein Maximum heranwächst. Über dem Banding ließen sich jeweils eine deutliche Flussbeschleunigung, und ein signifikanter Anstieg des invasiv gemessenen systemvenösen Drucks (Druckunterschied 8 mm Hg, p < 0,001) nachweisen. Sowohl sonographisch als auch im MRT ließ sich ein signifikanter Abfall des Herzzeitvolumens von Tieren mit Banding verzeichnen (p < 0,05). Des Weiteren zeigten sich bei 7 der Tiere mit Banding EKG-Veränderungen im Sinne von ST-Streckenhebungen. Eine deutliche Leberstauung mit signifikanter Gewichtszunahme (p < 0,001) sowie Erweiterung des gesamtvenösen Gefäßlumens (Micro-CT, p < 0,001) konnte bei behandelten Tieren nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: Wir etablierten erstmals ein Tiermodell zur Untersuchung systemvenöser Stauung und mit reduziertem Ausfluss unter Verwendung heranwachsender Ratten. Die Brauchbarkeit des Tiermodells wurde unter Einsatz modernster verfügbarer bildmorphologischer und hämodynamischer Techniken erfolgreich validiert.