Untersuchung zur Wirkung von intranasal verabreichtem Xylometazolin bei brachy- und normozephalen Hunden: Impuls-Oszillometrie und akustische Rhinometrie P. Franco, J. P. Hueber, G. U. Oechtering Klinik für Kleintiere, Arbeitsgruppe Brachyzephalie, Universität Leipzig Einleitung: Die zuchtbedingte Verkürzung des Gesichtsschädels brachy - zephaler Hunderassen hat zu einer Reihe klinisch relevanter morphologischer und physiologischer Veränderungen geführt. Hierzu zählen stenotische Naseneingänge, eine durch fehlgebildete Conchen obstruierte Nasenhöhle sowie ein verdicktes und verlängertes Gaumensegel. Diese Einengung der oberen Atemwege führt zu Atemnot und ausgeprägter Belastungsintoleranz, was als Brachyzephales Atemnotsyndrom (BAS) bezeichnet wird. Xylometazolin ist ein für den Menschen zugelassenes Alpha-Sympathomime - tikum. Topische und systemische Sympathomimetika werden beim Menschen zur Behandlung nasaler Kongestionen zum Abschwellen der Nasenschleimhaut eingesetzt. Zielstellung: Ausgehend von der Hypothese, dass Xylometazolin auch bei Hunden zu einem Abschwellen der Nasenschleimhaut führt und dass die Morphologie der Nasenmuscheln sich zwischen den zwei Zielgruppen unterscheidet, sollte der intranasale Strömungswiderstand bei brachy- und normozephalen Hunden vor und nach Xylometazolingabe mit Impuls- Oszillometrie untersucht werden. Zusätzlich wurden in der Beaglegruppe mit akustischer Rhinometrie das Nasenhöhlenvolumen und die minimale Querschnittsfläche bestimmt. Methodik: Die Messungen erfolgten nach dem Prinzip der Impuls-Oszillometrie (IOS) und akustischer Rhinometrie. In einer prospektiven klini - schen Studie wurden 10 brachyzephale Hunde (5 Möpse, 5 Französische Bulldoggen) und 6 Beagles untersucht. Bei den anästhesierten, spontan atmenden Tieren wurde der intranasale Strömungswiderstand mit Impuls- Oszillometrie unmittelbar vor und 30 Minuten nach intranasal verabreichtem Xylometazolin gemessen. Messungen mit akustischer Rhinometrie erfolgten zusätzlich vor und nach Xylometazolingabe. Bei allen Tieren wurden die oberen Atemwege endoskopisch und computertomographisch untersucht. Ergebnisse: Der aus drei Messungen gemittelte intranasale Strömungswiderstand bei Patienten mit BAS betrug vor Xylometazolingabe 0,87 ± 0,097 kPa/(L/s). Nach Xylometazolingabe reduzierte sich der intranasale Strömungswiderstand um etwa 48% auf 0,42 ± 0,55 kPa/(L/s). Vergleich - bare Ergebnisse ermittelten wir in der Beaglegruppe. Nach Xylometazolingabe ergab sich bei den Beagles eine Zunahme des Nasenvolumens und der minimalen Querschnittsfläche. Schlussfolgerungen: Wir konnten erstmals zeigen, dass Xylometazolin auch bei Hunden zum Abschwellen der Nasenschleimhaut führt und sich das Abschwellverhalten zwischen brachy- und normozephalen Hunden kaum voneinander unterscheidet. A13 Abstracts 18. Jahrestagung der DVG-FG InnLab © Schattauer 2010 Tierärztliche Praxis Kleintiere 1/2010

INTRODUÇÃO: A pneumonite de hipersensibilidade (PH) é uma doença intersticial causada pela inalação de antígenos orgânicos específicos ou substâncias de baixo peso molecular em indivíduos geneticamente suscetíveis. A PH crônica representa seu estágio final, na qual a exposição antigênica prolongada leva à fibrose. Na PH crônica, o envolvimento das pequenas vias aéreas (PVA) é proeminente; entretanto, uma avaliação detalhada através de métodos funcionais e de avaliação quantitativa e automatizada pela tomografia computadorizada (TC) não foi realizada previamente. MÉTODOS: estudo transversal de 28 pacientes com PH crônica, com avaliação através de provas de função pulmonar (PFPs); oscilometria forçada (FOT); análise automatizada do volume pulmonar através da TC, incluindo quantificação de aprisionamento aéreo; e teste cardiopulmonar de exercício (TCPE) incremental em cicloergômetro para avaliar performance ao exercício, incluindo medidas seriadas da capacidade inspiratória e hiperinsuflação dinâmica (HD). Foram incluídos pacientes entre 18 a 75 anos, com diagnóstico confirmado pela combinação de achados tomográficos, exposição antigênica e biópsia compatível e/ou LBA com linfocitose. Foram excluídos pacientes com CVF e/ou VEF1 < 30% predito, tabagismo > 20 anos-maço, uso de oxigênio suplementar; diagnóstico prévio de asma ou DPOC, diagnóstico de hipertensão arterial pulmonar ou impossibilidade de realizar TCPE. Os dados foram comparados com controles saudáveis. RESULTADOS: 28 pacientes (16 mulheres; idade média 56 +- 11 anos; CVF 57 +- 17% predito) foram avaliados, e todos apresentavam padrão ventilatório restritivo sem resposta broncodilatadora. Na FOT, 4 pacientes apresentaram resistência aumentada a 5 Hz (R5), enquanto todos apresentaram baixa reactância (X5), sendo que nenhum apresentou resposta broncodilatadora significativa. Pacientes com PH crônica tiveram menor capacidade de exercício com menor O2 de pico, diminuição da reserva ventilatória, hiperventilação, dessaturação de oxigênio e escores de dispneia (Borg) aumentados quando comparado aos controles. A prevalência de HD foi encontrada em apenas 18% da coorte. Ao comparar pacientes com PH crônica com O2 normal e baixo (< 84% predito, LIN), o último grupo apresentou maior hiperventilação (slope E/CO2), um menor volume corrente e menores escores de capacidade física na avaliação do questionário de qualidade de vida (SF-36). A análise da curva ROC mostrou que volumes pulmonares reduzidos (CVF%, CPT% e DLCO%) foram preditores de baixa capacidade ao exercício. Na TC, a PH crônica teve aumento de áreas com alta densidade em unidades Hounsfield, inferindo maior extensão de opacidades em vidro fosco e fibrose em relação aos controles saudáveis. A extensão das áreas de atenuação reduzida (AAR) e aprisionamento aéreo em relação ao volume pulmonar total é pequena, e não se correlaciona com índices funcionais obstrutivos; entretanto, pacientes com maior percentual dessas áreas apresentam menos fibrose e função pulmonar mais preservada. CONCLUSÃO: a PH crônica se caracterizou por um acometimento eminentemente restritivo, e não de obstrução de vias aéreas, nos diferentes métodos diagnósticos aplicados. A redução da capacidade de exercício foi prevalente devido à limitação ventilatória e de troca gasosa, a exemplo de outras doenças intersticiais pulmonares, e não pela HD. Redução dos volumes pulmonares foram bons preditores das respostas ventilatórias durante o exercício / INTRODUCTION: Hypersensitivity pneumonitis (HP) is an interstitial lung disease caused by the inhalation of specific organic antigens or low molecular weight substances in genetically susceptible individuals. Chronic HP represents its final stage, in which prolonged antigenic exposure causes fibrosis. In chronic HP, small airway involvement is prominent; however, a detailed characterization through functional evaluation and through automatic quantitative evaluation of computed tomography (CT) has not been previously assessed. METHODS: Cross-sectional study with 28 chronic HP patients, with evaluation by pulmonary function tests (PFTs), forced oscillometry (FOT), automated lung volume analysis through CT, including quantification of air trapping (AT); and incremental cardiopulmonary exercise testing (CPET) on a cycle ergometer to evaluate exercise performance, including serial measurements of inspiratory capacity to establish dynamic hyperinflation (DH). Inclusion criteria: patients aged 18 to 75 years, with a chronic HP diagnosis confirmed by the combination of CT findings, known antigenic exposure and compatible biopsy and / or BAL with lymphocytosis. Exclusion criteria: FVC and / or FEV1 < 30% predicted, smoking > 20 pack-years, supplemental oxygen use; previous diagnosis of asthma or COPD; pulmonary arterial hypertension, or medical conditions that could interfere with CPET. Data were compared with healthy controls. RESULTS: All patients (16 women; mean age 56 +- 11 years; FVC 57 +- 17% predicted) had restrictive ventilatory pattern without bronchodilator response. In FOT, 4 patients had increased resistance at 5 Hz (R5), all patients presented low reactance (X5) values, and none presented a significant bronchodilator response. Chronic HP patients had reduced exercise performance with lower peak V?O2, diminished breathing reserve, hyperventilation, oxygen desaturation and augmented Borg dyspnea scores when compared with controls. The prevalence of DH was only found in 18% of patients. When comparing chronic HP patients with normal and low peak VO2 (< 84%predicted, LLN), the later exhibited higher hyperventilation (VE/VCO2 slope), lower tidal volumes, and poorer physical functioning scores on Short-form-36 health survey. ROC curve analysis showed that reduced lung volumes (FVC%, TLC% and DLCO%) were high predictors of poor exercise capacity. On CT, chronic HP is characterized by increased pulmonary densities (Hounsfield Units) inferring the extension of ground glass opacities and fibrosis when compared with healthy subjects. The extension of low attenuation areas (LAA) and AT in relation to the hole lung volume is low and does not correlate with PFT indexes of obstruction; however, patients with greater extension of these areas had less fibrosis and more preserved PFTs. CONCLUSIONS: Chronic HP was characterized by an imminently restrictive lung disorder, and not by airway obstruction, according to the different diagnostic methods applied in this study. Reduction of exercise capacity was prevalent due to ventilatory and gas exchange limitation, similarly to other fibrotic interstitial lung diseases, rather than due to DH. Reduced lung volumes were good predictors of ventilatory responses during exercise

Carmen Klein: Sonographie der Lunge und Analyse der Atmungsmechanik mittels Impuls-Oszilloresistometrie beim lungengesunden und pneumoniekranken Ferkel und Läuferschwein Institut für Bakteriologie und Mykologie der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV), Fachbereich 4 in Jena eingereicht im Mai 1999, verteidigt am 16. November 1999 (157 Seiten, 52 Abbildungen, 34 Tabellen, 285 Literaturstellen; Anhang mit: 62 Seiten, 15 Abbildungen und 50 Tabellen) Mit der Sonographie der Lunge und der Impuls-Oszilloresistometrie (IOS - engl.: Impulse Oscilloresistometry System) wurden erstmals zwei nichtinvasive diagnostische Verfahren auf ihre Anwendbarkeit und Aussagefähigkeit bei lungengesunden und pneumoniekranken Absatzferkeln und Läuferschweinen bis zu einer Körpermasse von ca. 50 kg geprüft. Die sonographische Untersuchung der Lunge wurde an insgesamt 45 lungengesunden bzw. pneumoniekranken Schweinen durchgeführt. Dazu wurden die Tiere mit 2,0 mg/kg KM Diazepam sediert. Eine Studie an sechs klinisch gesunden Schweinen gab Aufschluß über die Ausdehnung des bei dieser Tierart sonographisch erreichbaren Lungenfeldes. Die bei Pneumonien häufig betroffenen kranioventral gelegenen Lungenabschnitte waren sonographisch gut zu erreichen. Die bei der sonographischen Untersuchung der Lunge des Schweines nachgewiesenen Befunde zeigten eine gute Übereinstimmung mit den in der Literatur an anderen Spezies beschriebenen Resultaten. Beim Schwein wurden folgende Befundbilder abgegrenzt: ? keine Veränderungen : sonographisch o.b.B. ? geringgradige Veränderungen: Kometenschweifartefakte in geringer Ausprägung ? mittelgradige Veränderungen: Kometenschweifartefakte und Konsolidierungen oder echogenes Grundmuster mit Kometenschweifartefakten ? hochgradige Veränderungen: echogenes Grundmuster oder echogenes Grundmuster mit Abszeß oder Nekrose Die Befunde der sonographischen Untersuchung der Lunge wurden bei 34 Schweinen den entsprechenden pathologisch-anatomischen Befunden zugeordnet. Pathologisch-anatomisch unverändertes Gewebe stellte sich mit einer Wahrscheinlichkeit (Sensitivität) von 95,65 % ohne bzw. mit nur geringradigen sonographischen Veränderungen dar. Bei pathologisch-anatomisch verändertem Gewebe wurden mit einer Wahrscheinlichkeit von 74,62 % (Sensitivität) mittel- und hochgradig veränderte sonographische Befundbilder festgestellt. In die histologische Untersuchung wurden insgesamt 49 Gewebeproben einbezogen. Rückschlüsse vom sonographischen Befund auf die Art der histologisch diagnostizierten Pneumonie waren beim Schwein nicht möglich. Es wurde jedoch eine statistisch gesicherte Beziehung zwischen dem Ausprägungsgrad der histologischen Veränderung und den sonographischen Befunden festgestellt. Der Ausprägungsgrad der histologischen Veränderung stand u.a. in direkter Beziehung zum Luftgehalt im Lungengewebe. Die Impuls-Oszilloresistometrie ist ein Verfahren zur Analyse der Atmungsmechanik und wurde am Schwein ebenfalls unter Sedation mit Diazepam (1,5 bis 2,0 mg/kg KM) oder aber nach entsprechendem Training der Tiere ohne jede medikamentelle Ruhigstellung vorgenommen. Die Schweine wurden in einer Hängematte streßarm fixiert und das Meßsystem über eine starre, luftdicht am Kopf abschließende Atemmaske an das Tier adaptiert. Insgesamt 26 Schweine wurden in die Studien zur Untersuchung verschiedener Einflüsse auf das Verhalten der IOS-Parameter einbezogen. Folgende Parameter wurden berücksichtigt: Atmungsfrequenz (Af), Atemzugvolumen (Vt), die Spektralparameter Resistance (R), Reactance (X) und Kohärenz (K) jeweils bei 5, 10, 15 und 20 Hz (R5, ...R20, X5, ...X20, K5, ...K20) sowie die Modellparameter zentrale (Rz) und periphere (Rp) Resistance, Lungencompliance (Cl) und zentrale Inertance (Lz). In einer Variabilitätsanalyse an fünf nicht sedierten, klinisch gesunden Schweinen wurde die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse bei drei unmittelbar innerhalb weniger Minuten aufeinander folgend sowie bei an drei Tagen nacheinander zur selben Tageszeit durchgeführten IOS-Messungen überprüft. Innerhalb des kurzen Zeitraumes von wenigen Minuten wurde die Variabilität der Meßergebnisse der meisten IOS-Parameter überwiegend durch inter-individuelle Einflüsse verursacht, während bei der über mehrere Tage reichenden Betrachtungsweise der intra-individuell bedingte Anteil der Variabilität zunahm. Die Entwicklung von Alter und Körpermasse konnten im Rahmen der an elf klinisch gesunden, sedierten Schweinen über einen Zeitraum von 62 Tagen vorgenommenen IOS-Messungen nur teilweise die mit dem Wachstum einhergehenden Veränderungen der IOS-Parameter erklären. Der an acht klinisch gesunden, sedierten Schweinen festgestellte Einfluß der Tageszeit auf die IOS-Parameter war nur gering, stimmte aber von der Tendenz her mit den in der Literatur beschriebenen Angaben überein. An 16 klinisch gesunden Schweinen wurde der Einfluß der Sedation mit Diazepam auf die IOS-Parameter überprüft. Dieses Medikament führte zu einer signifikanten Verringerung von Af und Vt und zu einer Verbesserung der Qualität der IOS-Messungen (K5, K10, K20). An sieben klinisch gesunden, nicht sedierten Schweinen wurden durch Inhalation von Aerosolen mit bestimmten pharmakologisch wirksamen Substanzen (Carbachol, Fenoterolhydrobromid) definierte Zustände am respiratorischen System wie Bronchospasmus und Bronchodilatation ausgelöst und mittels IOS-Messungen nachgewiesen. Die während der bronchospastischen Reaktion vorgefundenen Veränderungen der IOS-Parameter, insbesondere der starke Anstieg der Resistance im unteren Frequenzbereich (R5), das deutliche Absinken der Reactance, insbesondere bei 5 Hz, und die beträchtliche Erhöhung des Modellparameters Rp sind für diesen Zustand des Bronchialsystems charakteristisch. Neun klinisch gesunde, sedierte Schweine wurden zunächst bei physiologischer und anschließend bei stark distal abgebeugter Kopfhaltung untersucht. Durch die starke Flexion im Kopf-Hals-Bereich wurde eine extrathorakal gelegene Obstruktion erzeugt. Hierbei waren die spektrale Resistance (R5 bis R20) und der Modellparameter Rz bei abgebeugter Kopfhaltung signifikant erhöht. Am Beispiel einer experimentell ausgelösten Infektion mit Actinobacillus pleuropneumoniae wurde der Verlauf einer respiratorischen Erkrankung an sieben sedierten Schweinen unter regelmäßiger Durchführung von IOS-Messungen, über einen Zeitraum von 23 Tagen verteilt, beobachtet. Die Resultate der IOS-Messungen 3 Tage p.i. (Resistance im gesamten Frequenzbereich erhöht, starker Anstieg von Rz und Lz ) wiederspiegelten vor allem eine Beteiligung der extrathorakal und zentral gelegenen Bereiche des Respirationstraktes. Durch die zumindest tendenziell vorhandenen Veränderungen bestimmter IOS-Parameter (Verstärkung der negativen Frequenzabhängigkeit, Erhöhung von Rp, Abnahme von Cl) wurde zusätzlich eine Beteiligung der peripheren Bereiche in der Lunge angezeigt. Für einen definierten Zeitraum wurden die IOS-Meßergebnisse den Befunden der sonographischen Untersuchung der Lunge gegenübergestellt. Dabei wurden hohe Korrelationen zwischen auf periphere Veränderungen verweisenden IOS-Parametern und sonographisch ermittelten Veränderungen an der Lunge nachgewiesen. Abschließend ist festzustellen: 1.) Beide getesteten diagnostischen Verfahren sind beim Schwein anwendbar und liefern eine wertvolle Ergänzung der konventionellen Diagnostik am Respirationstrakt dieser Tierart. 2.) Nach sonographischer Untersuchung der Lunge sind mit hoher Wahrscheinlichkeit Aussagen über das Vorhandensein pathologisch-anatomisch sichtbarer pneumonischer Verän-derungen und deren Ausdehnung im sonographisch erreichbaren Lungenfeld möglich. 3.) Die Impuls-Oszilloresistometrie liefert in einem Parameter-Komplex Informationen über den funktionellen Zustand des gesamten respiratorischen Systems. Dieser ist von zahlreichen physiologisch wirkenden Faktoren (u.a. Kopfhaltung, Wachstum, Tageszeit), applizierten pharma-kologisch wirksamen Substanzen (z.B. Diazepam, Carbachol, Fenoterolhydrobromid) und dem Vorhandensein einer Erkrankung des respiratorischen Systems (z.B. Actinobacillus pleuropneumoniae) abhängig. 4.) Da beide Verfahren verschiedene Sachverhalte, den morphologischen (Sonographie) bzw. den funktionellen Zustand (Impuls-Oszilloresistometrie) des respiratorischen Systems widerspiegeln, liefern sie einander ergänzende Aussagen. 5.) Beide diagnostischen Verfahren bieten sich beim Schwein vor allen Dingen für den Einsatz zu wissenschaftlichen Zwecken an. Aufgrund ihres nichtinvasiven Charakters ist ein schonender Umgang mit den Probanden möglich. 6.) Die Anwendung der Sonographie der Lunge ist auch in ausgewählten Fällen der tierärztlichen Praxis, z.B. beim Ankauf von Zuchttieren, denkbar. / Carmen Klein: Lung Sonography and Analysis of the Respiratory Mechanics by means of Impulse Oscilloresistometry in Healthy and Pneumonic Piglets and Porkers Institute of Bacteriology and Mycology Faculty of Veterinary Medicine University of Leipzig Germany Federal Institute for Health Protection of Consumers and Veterinary Medicine Jena Branch Germany submitted in May 1999 (157 pages, 52 figures, 34 tables, 285 references, appendix with 62 pages, 15 figures, 50 tables) Two non-invasive diagnostic methods, i.e. lung sonography and impulse oscillometry, were examined for the first time with regard to their applicability and evidence in clinically healthy as well as pneumonic weaned piglets and porkers of up to ca. 50 kg b.w. A total of 45 healthy or pneumonic swine was subjected to lung sonography. For this purpose, the animals were sedated with 2.0 mg/k b.w. diazepam. Six clinically healthy swine were studied to establish the lung area accessible to sonography in this animal species. Sonography was found to cover well the cranioventral sections of the lung often affected by pneumonias. The findings established by lung sonography in the swine showed a good coincidence with results described in literature for other species. The findings in swine revealed the following picture. ? No changes: sonography NAD ? Low-grade changes: little pronounced comet-tail artefacts ? Moderate changes: Comet-tail artefacts and consolidations or echogenic basic pattern including comet-tail artifacts ? High-degree changes: basic echogenic pattern or basic echogenic pattern plus abscess or necrosis Lung sonography findings in 34 swine were assigned to the corresponding pathological-anatomical findings. Tissue considered as unchanged from the pathological-anatomical angle was found to be without or with only minor sonographic changes, with a probability (sensitivity) of 95.65 %. In tissue exhibiting pathological-anatomical changes, sonographic findings showed pictures of moderate and high-degree changes, with a probability (sensitivity) of 74.62 % A total of 49 tissue samples was subjected to histological examination. It was not possible to infer, from the sonographic findings, the type of pneumonia diagnosed histologically in the swine. Nevertheless, a statistically confirmed correlation between the degree of pronouncedness of the histological changes and the sonographic findings was established. The pronouncedness of the histological changes was, like other factors, directly related to the air content of the lung tissue. Impulse oscillometry being a method used to analyze respiratory mechanics was applied to swine either sedated by means of diazepam (1.5 - 2.0 mg/kg b.w.) or non-sedated by medication but trained correspondingly. The animals were fixed in a canvas sling with openings for the limbs, avoiding stress, and the measuring system was adapted to the animal using a rigid face mask hermetically fitting to the animal's head. A total of 26 animals was included in the studies to examine a variety of factors influencing the IOS parameters. The following parameters were considered: Respiratory rate (Af), tidal volume (Vt), the spectral parameters resistance (R), reactance (X) and coherence (K) at 5, 10, 15 and 20 Hz each (R5, ...R20, X5, ...X20, K5, ...K20) as well as the model parameters, central (Rz) and peripheral (Rp) resistance, lung compliance (Cl) and central inertance (Lz). A variability analysis involving five non-sedated, clinically healthy swine served to examine the reproducibility of the results of three IOS measurements either performed consecutively within a few minutes, or on three consecutive days at the same time of the day. During the brief period of a few minutes, the variability of the results of measurements, for most parameters, was due to inter-individual factors while in the case of an analysis over several days, the intra-individual share of variability increased. In the context of the IOS measurements performed in eleven clinically healthy, sedated swine over a period of 62 days, development in terms of age and body weight could only partially explain the variations of the IOS parameters taking place with growth. The influence of the time of the day on IOS parameters studied in eight clinically healthy, sedated swine was found to be small; coincidence with data given in literature, however, was seen as a tendency. The influence of diazepam sedation on the IOS parameters was examined in 16 clinically healthy swine. This medication resulted in a significant reduction of Af and Vt and improved quality of IOS measurements (K5, K10, K20). In seven clinically healthy, non-sedated swine, defined respiratory situations, i.e. bronchospasm and bronchodilatation were generated by aerosol inhalation of pharmacologically active substances such as carbachol and fenoterolhydrobromide and demonstrated by IOS measurements. This state of the bronchial system is characterized by the changes in IOS parameters found at the time of the bronchospasmic reaction, in particular the vehement rise of resistance in the lower frequency range (R5), the obvious drop in reactance, especially at 5 Hz and the noteworthy rise in the model parameter, Rp. Nine clinically healthy, sedated swine were examined first with their heads in a physiological and then, in a vertical position of their heads. The severe bending in the head-neck area produced an extrathoracic obstruction. Spectral resistance (R5 - R20) and the model parameter, Rz were significantly higher at a vertical position of the head. An experimental infection of seven sedated swine with Actinobacillus pleuropneumoniae served as a model to study the course of respiratory disease. The animals were subjected to regular IOS measurements over a period of 23 days. The results of IOS measurements performed 3 days p.i. (elevated resistance over the entire frequency range, vehement rise of Rz and Lz) reflected, above all, an involvement of the extrathoracic and central areas of the respiratory tract. As a result, the modifications of defined IOS parameters (intensification of negative frequency dependency, rise in Rp, drop in Cl) which were present at least as a tendency, indicated an additional involvement of the peripheral lung areas. The results of IOS measurements over a defined period were compared with the findings from lung sonography. High correlations between IOS parameters indicating peripheral changes and lung changes detected by sonography were demonstrated. Conclusions 1.) Both diagnostic methods studied may be used in swine and will provide a valuable completion of conventional diagnosis in the respiratory tract of this species. 2.) With a high probability, lung sonography will provide evidence of the presence of visible pathological-anatomical changes in the lung and their extent in the lung area that is accessible to sonography. 3.) Impulse oscillometry provides a complex of parameters that contain information about the functional state of the entire respiratory system. This state is dependent upon numerous physiological factors (among them position of the head, growth, time of the day), pharmacologically active substances administered (e.g. diazepam, carbachol, fenoterolhydrobromide) and the presence of respiratory disease (e.g. caused by Actinobacillus pleuropneumoniae). 4.) Since the two methods reflect different facts, i.e. the morphological (sonography) and the functional (impulse oscillometry) state of the respiratory system, they supply mutually supplementing information. 5.) Both diagnostic methods offer themselves above all for use in scientific research on swine. Owing to their non-invasive character, it is possible to handle test animals in a non-offensive way. 6.) In specific cases, lung sonography may also be used in the veterinary practitioner's surgery, e.g. for the examination of animals kept for breeding.

Introdução: A DPOC caracteriza-se pela limitação ao fluxo aéreo associada à resposta inflamatória anormal dos pulmões a partículas ou gases nocivos. As alterações mecânicas decorrentes da DPOC estão relacionadas com a disfunção mecânica das fibras do diafragma, já observadas nas fases iniciais da doença. Alguns estudos têm demonstrado o elevado potencial da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT) na detecção das alterações mecânicas da DPOC. Contudo, tais aplicações da FOT não permitiam a análise em tempo real das alterações do sistema respiratório, bem como da mobilidade toracoabdominal destes indivíduos. Desta forma, os objetivos desta pesquisa foram analisar, em tempo real, as alterações de impedância do sistema respiratório nas distintas fases do ciclo em portadores de DPOC, assim como avaliar a movimentação toracoabdominal destes indivíduos. Metodologia: Trata-se de um estudo observacional controlado, prospectivo onde foram analisados 48 indivíduos, 23 indivíduos controles e 25 portadores de DPOC com grau de obstrução acentuado. Os indivíduos realizaram exames de FOT para análise da impedância do sistema respiratório e mobilidade toracoabdominal, simultaneamente. Posteriormente aos exames da FOT os indivíduos foram submetidos à Espirometria. Resultados: Os resultados demonstraram aumento da impedância do sistema respiratório nos indivíduos com DPOC em comparação ao grupo controle, em nos parâmetros estudados (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, Zrs e Zpp) (p<0,0001). Em relação às distintas fases do ciclo, os indivíduos deste estudo apresentaram impedâncias maiores na fase inspiratória quando comparadas à fase expiratória (p<0,004). Somente 10% dos portadores de DPOC apresentaram assincronia toracoabdominal (&#966; &#8805; 45), sendo que os valores médios não apresentaram diferença estatística quando comparados ao grupo controle. Discussão: A impedância total do sistema respiratório (Zt) aumentada nos portadores de DPOC confirma o aumento da carga mecânica do sistema respiratório destes indivíduos. Essas alterações são coerentes com o processo fisiopatológico, evidenciado pela obstrução ao fluxo aéreo e destruição do parênquima pulmonar. O aumento da impedância na fase inspiratória quando comparada à fase expiratória, sugere um aumento no trabalho resistivo e elástico. Não foram evidenciados sinais de assincronia na mobilidade toracoabdominal na maior parte dos indivíduos, sugerindo que alguns mecanismos adaptativos atuam na tentativa de evitar a fadiga do músculo respiratório. Conclusões: A DPOC resulta no aumento da carga mecânica do sistema respiratório, alterações identificadas pelo aumento da impedância do sistema respiratório, medida pela FOT em tempo real. Este aumento foi mais evidente durante a fase inspiratória. A mobilidade toracoabdominal não se mostrou alterada na maior parte dos indivíduos com DPOC. Estes resultados são consistentes com publicações prévias e fundamentos fisiopatológicos, confirmando o potencial da FOT monofreqüência na avaliação das modificações relacionadas à DPOC. / Introduction: COPD is carachterized by airflow limitation associated abnormal inflammatory response of the lung to noxious particles or gases. The mechanical alterations associated with COPD have been related with dysfunction of the diaphragm, observed since the initial phases of the disease. Several studies have confirmed the high potential of FOT in the assessment of the mechanics modifications related to COPD. However, such studies did not allow a real-time analysis of the changes in the respiratory system, and the thoracoabdominal mobility of these individuals. Thus, the goals of the present study were to analyze, in real-time, the impedance alterations of the respiratory system in different phases of the respiratory cycle of COPD patients. Methodology: This research consists of a controlled observational study where 48 individuals were analyzed, 23 controls and 25 individuals with COPD and severe airway obstruction. Firstly, they performed simultaneous analysis of impedance of the respiratory system and thoracoabdominal motion. In subsequent examinations, these subjects were submitted to spirometry. Results: The results demonstrated an increase of the respiratory system impedance in individuals with COPD compared with the control group in all of the studied parameters (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, &#916;Zrs e Zpp) (p<0.0001). Considering the different phases of the respiratory cycle, higher impedances were observed in the inspiratory phase (p<0.004). Only 10% of individuals with COPD showed thoracoabdominal asynchrony (&#966;&#8805; 45), and the mean values showed no statistical difference when compared to the control group. Discussions: The total impedance of the respiratory system increased in individuals with COPD, which describes the increase of the mechanic load of the respiratory system in these individuals. These alterations are coherent with the physiopathology of COPD, associated with airflow obstruction and lung parenchyma destruction. The increase of the impedance in the inspiratory phase suggests an increase of the resistive and elastic work. There were not signals of thoracoabdominal asynchrony in the major part of the studied individuals, suggesting that some adaptation mechanisms act to compensate respiratory muscle fatigue. Conclusion: The COPD results in the increase of the mechanic load of the respiratory system. These alterations were identified by the increase of the respiratory system impedance, which was more evidence in the inspiratory phase. The thoracoabdominal asynchrony was not usual in individuals with COPD. Those results are consistent with previously published data and physiopathological fundamentals, confirming the potential of monofrequency FOT in the assessment of the modifications related to COPD.

Introdução: A DPOC caracteriza-se pela limitação ao fluxo aéreo associada à resposta inflamatória anormal dos pulmões a partículas ou gases nocivos. As alterações mecânicas decorrentes da DPOC estão relacionadas com a disfunção mecânica das fibras do diafragma, já observadas nas fases iniciais da doença. Alguns estudos têm demonstrado o elevado potencial da Técnica de Oscilações Forçadas (FOT) na detecção das alterações mecânicas da DPOC. Contudo, tais aplicações da FOT não permitiam a análise em tempo real das alterações do sistema respiratório, bem como da mobilidade toracoabdominal destes indivíduos. Desta forma, os objetivos desta pesquisa foram analisar, em tempo real, as alterações de impedância do sistema respiratório nas distintas fases do ciclo em portadores de DPOC, assim como avaliar a movimentação toracoabdominal destes indivíduos. Metodologia: Trata-se de um estudo observacional controlado, prospectivo onde foram analisados 48 indivíduos, 23 indivíduos controles e 25 portadores de DPOC com grau de obstrução acentuado. Os indivíduos realizaram exames de FOT para análise da impedância do sistema respiratório e mobilidade toracoabdominal, simultaneamente. Posteriormente aos exames da FOT os indivíduos foram submetidos à Espirometria. Resultados: Os resultados demonstraram aumento da impedância do sistema respiratório nos indivíduos com DPOC em comparação ao grupo controle, em nos parâmetros estudados (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, Zrs e Zpp) (p<0,0001). Em relação às distintas fases do ciclo, os indivíduos deste estudo apresentaram impedâncias maiores na fase inspiratória quando comparadas à fase expiratória (p<0,004). Somente 10% dos portadores de DPOC apresentaram assincronia toracoabdominal (&#966; &#8805; 45), sendo que os valores médios não apresentaram diferença estatística quando comparados ao grupo controle. Discussão: A impedância total do sistema respiratório (Zt) aumentada nos portadores de DPOC confirma o aumento da carga mecânica do sistema respiratório destes indivíduos. Essas alterações são coerentes com o processo fisiopatológico, evidenciado pela obstrução ao fluxo aéreo e destruição do parênquima pulmonar. O aumento da impedância na fase inspiratória quando comparada à fase expiratória, sugere um aumento no trabalho resistivo e elástico. Não foram evidenciados sinais de assincronia na mobilidade toracoabdominal na maior parte dos indivíduos, sugerindo que alguns mecanismos adaptativos atuam na tentativa de evitar a fadiga do músculo respiratório. Conclusões: A DPOC resulta no aumento da carga mecânica do sistema respiratório, alterações identificadas pelo aumento da impedância do sistema respiratório, medida pela FOT em tempo real. Este aumento foi mais evidente durante a fase inspiratória. A mobilidade toracoabdominal não se mostrou alterada na maior parte dos indivíduos com DPOC. Estes resultados são consistentes com publicações prévias e fundamentos fisiopatológicos, confirmando o potencial da FOT monofreqüência na avaliação das modificações relacionadas à DPOC. / Introduction: COPD is carachterized by airflow limitation associated abnormal inflammatory response of the lung to noxious particles or gases. The mechanical alterations associated with COPD have been related with dysfunction of the diaphragm, observed since the initial phases of the disease. Several studies have confirmed the high potential of FOT in the assessment of the mechanics modifications related to COPD. However, such studies did not allow a real-time analysis of the changes in the respiratory system, and the thoracoabdominal mobility of these individuals. Thus, the goals of the present study were to analyze, in real-time, the impedance alterations of the respiratory system in different phases of the respiratory cycle of COPD patients. Methodology: This research consists of a controlled observational study where 48 individuals were analyzed, 23 controls and 25 individuals with COPD and severe airway obstruction. Firstly, they performed simultaneous analysis of impedance of the respiratory system and thoracoabdominal motion. In subsequent examinations, these subjects were submitted to spirometry. Results: The results demonstrated an increase of the respiratory system impedance in individuals with COPD compared with the control group in all of the studied parameters (Zt, Zi, Ze, Zii, Zie, &#916;Zrs e Zpp) (p<0.0001). Considering the different phases of the respiratory cycle, higher impedances were observed in the inspiratory phase (p<0.004). Only 10% of individuals with COPD showed thoracoabdominal asynchrony (&#966;&#8805; 45), and the mean values showed no statistical difference when compared to the control group. Discussions: The total impedance of the respiratory system increased in individuals with COPD, which describes the increase of the mechanic load of the respiratory system in these individuals. These alterations are coherent with the physiopathology of COPD, associated with airflow obstruction and lung parenchyma destruction. The increase of the impedance in the inspiratory phase suggests an increase of the resistive and elastic work. There were not signals of thoracoabdominal asynchrony in the major part of the studied individuals, suggesting that some adaptation mechanisms act to compensate respiratory muscle fatigue. Conclusion: The COPD results in the increase of the mechanic load of the respiratory system. These alterations were identified by the increase of the respiratory system impedance, which was more evidence in the inspiratory phase. The thoracoabdominal asynchrony was not usual in individuals with COPD. Those results are consistent with previously published data and physiopathological fundamentals, confirming the potential of monofrequency FOT in the assessment of the modifications related to COPD.

Introduction : Chez les jeunes enfants (<6 ans), la prise en charge de l’asthme est évaluée cliniquement. Dans certains centres, l’oscillométrie (OS) est utilisée en complément de l’évaluation clinique, mais son utilité clinique reste à quantifier. Objectifs : Déterminer si l’ajout de l’OS à l’évaluation clinique influence l’évaluation, la gestion et le contrôle de l’asthme, par rapport à l’évaluation clinique seule chez les jeunes enfants. Méthodes : Étude transversale portant sur des enfants de 3-5 ans avec un diagnostic d’asthme. Les enfants testés par l’OS étaient appariés par score de propension aux témoins (non testés). La probabilité d’un phénotype persistant et d’une prescription d’un traitement d’entretien (co- variables principales) était évaluée par régression logistique multivariée. Dans la cohorte rétrospective imbriquée avec accès aux données pharmaceutiques, le contrôle de l’asthme au cours de l’année suivante était examiné par régression logistique cumulative. Résultats : L’étude comprenait 726 enfants appariés (249 testés; 477 témoins) dont 57,4% garçons (âge médian: 4,62 ans) avec groupes relativement comparables. Les enfants testés recevaient plus souvent un phénotype persistant (67% vs. 50%; RC-ajusté [IC 95%]: 2,34 [1,66- 3,34]), sans différence significative dans la prescription d’un traitement d’entretien (65% vs. 58%; 1,37 [0,98-1,92]) et étaient moins susceptibles d’être incontrôlés dans l’année suivante (0,24 [0,08- 0,74]). Conclusion : L’association entre l’OS ajouté à l’évaluation clinique et à la fois plus de phénotypes persistants et un meilleur contrôle de l’asthme supporte l’utilité clinique de l’OS, possiblement via une reconnaissance accrue de l’obstruction des voies aériennes. / Background: In preschoolers (<6 years), asthma management is usually assessed clinically. In certain centres, oscillometry (OS) is used in adjunct to clinical assessment, yet its clinical utility remains to be quantified. Objectives: To determine if OS use, as an adjunct to clinical assessment, is associated with better asthma assessment, management and control compared to clinical assessment alone in preschoolers. Methods: A cross-sectional study of children aged 3-5 years with an asthma diagnosis. OS-tested preschoolers were matched by propensity score to controls (untested). The likelihood of persistent phenotype and maintenance therapy prescription (co-primary outcomes) were evaluated by multivariate logistic regression. In a nested retrospective cohort with available drug claim data, asthma control over the next year was examined by cumulative logistic regression. Results: The study comprised 726 matched children (249 OS-tested; 477 untested) of which 57.4% were boys (median age: 4.62 years) with comparable group characteristics. OS-tested children were more frequently labelled as persistent phenotype (67% vs. 50%; adjusted-OR[95% CI]: 2.34 [1.66- 3.34]), with no significant difference in prescription of maintenance therapy (65% vs. 58%; adjusted-OR[95% CI]: 1.37 [0.98-1.92]) and were less likely to be uncontrolled in the following year (adjusted-OR[95% CI]: 0.24 [0.08-0.74]). Conclusions: The association between OS added to clinical assessment with more persistent phenotype and better asthma control supports its clinical utility, possibly by increased recognition of airway obstruction at the index visit.

Carmen Klein: Sonographie der Lunge und Analyse der Atmungsmechanik mittels Impuls-Oszilloresistometrie beim lungengesunden und pneumoniekranken Ferkel und Läuferschwein Institut für Bakteriologie und Mykologie der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV), Fachbereich 4 in Jena eingereicht im Mai 1999, verteidigt am 16. November 1999 (157 Seiten, 52 Abbildungen, 34 Tabellen, 285 Literaturstellen; Anhang mit: 62 Seiten, 15 Abbildungen und 50 Tabellen) Mit der Sonographie der Lunge und der Impuls-Oszilloresistometrie (IOS - engl.: Impulse Oscilloresistometry System) wurden erstmals zwei nichtinvasive diagnostische Verfahren auf ihre Anwendbarkeit und Aussagefähigkeit bei lungengesunden und pneumoniekranken Absatzferkeln und Läuferschweinen bis zu einer Körpermasse von ca. 50 kg geprüft. Die sonographische Untersuchung der Lunge wurde an insgesamt 45 lungengesunden bzw. pneumoniekranken Schweinen durchgeführt. Dazu wurden die Tiere mit 2,0 mg/kg KM Diazepam sediert. Eine Studie an sechs klinisch gesunden Schweinen gab Aufschluß über die Ausdehnung des bei dieser Tierart sonographisch erreichbaren Lungenfeldes. Die bei Pneumonien häufig betroffenen kranioventral gelegenen Lungenabschnitte waren sonographisch gut zu erreichen. Die bei der sonographischen Untersuchung der Lunge des Schweines nachgewiesenen Befunde zeigten eine gute Übereinstimmung mit den in der Literatur an anderen Spezies beschriebenen Resultaten. Beim Schwein wurden folgende Befundbilder abgegrenzt: ? keine Veränderungen : sonographisch o.b.B. ? geringgradige Veränderungen: Kometenschweifartefakte in geringer Ausprägung ? mittelgradige Veränderungen: Kometenschweifartefakte und Konsolidierungen oder echogenes Grundmuster mit Kometenschweifartefakten ? hochgradige Veränderungen: echogenes Grundmuster oder echogenes Grundmuster mit Abszeß oder Nekrose Die Befunde der sonographischen Untersuchung der Lunge wurden bei 34 Schweinen den entsprechenden pathologisch-anatomischen Befunden zugeordnet. Pathologisch-anatomisch unverändertes Gewebe stellte sich mit einer Wahrscheinlichkeit (Sensitivität) von 95,65 % ohne bzw. mit nur geringradigen sonographischen Veränderungen dar. Bei pathologisch-anatomisch verändertem Gewebe wurden mit einer Wahrscheinlichkeit von 74,62 % (Sensitivität) mittel- und hochgradig veränderte sonographische Befundbilder festgestellt. In die histologische Untersuchung wurden insgesamt 49 Gewebeproben einbezogen. Rückschlüsse vom sonographischen Befund auf die Art der histologisch diagnostizierten Pneumonie waren beim Schwein nicht möglich. Es wurde jedoch eine statistisch gesicherte Beziehung zwischen dem Ausprägungsgrad der histologischen Veränderung und den sonographischen Befunden festgestellt. Der Ausprägungsgrad der histologischen Veränderung stand u.a. in direkter Beziehung zum Luftgehalt im Lungengewebe. Die Impuls-Oszilloresistometrie ist ein Verfahren zur Analyse der Atmungsmechanik und wurde am Schwein ebenfalls unter Sedation mit Diazepam (1,5 bis 2,0 mg/kg KM) oder aber nach entsprechendem Training der Tiere ohne jede medikamentelle Ruhigstellung vorgenommen. Die Schweine wurden in einer Hängematte streßarm fixiert und das Meßsystem über eine starre, luftdicht am Kopf abschließende Atemmaske an das Tier adaptiert. Insgesamt 26 Schweine wurden in die Studien zur Untersuchung verschiedener Einflüsse auf das Verhalten der IOS-Parameter einbezogen. Folgende Parameter wurden berücksichtigt: Atmungsfrequenz (Af), Atemzugvolumen (Vt), die Spektralparameter Resistance (R), Reactance (X) und Kohärenz (K) jeweils bei 5, 10, 15 und 20 Hz (R5, ...R20, X5, ...X20, K5, ...K20) sowie die Modellparameter zentrale (Rz) und periphere (Rp) Resistance, Lungencompliance (Cl) und zentrale Inertance (Lz). In einer Variabilitätsanalyse an fünf nicht sedierten, klinisch gesunden Schweinen wurde die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse bei drei unmittelbar innerhalb weniger Minuten aufeinander folgend sowie bei an drei Tagen nacheinander zur selben Tageszeit durchgeführten IOS-Messungen überprüft. Innerhalb des kurzen Zeitraumes von wenigen Minuten wurde die Variabilität der Meßergebnisse der meisten IOS-Parameter überwiegend durch inter-individuelle Einflüsse verursacht, während bei der über mehrere Tage reichenden Betrachtungsweise der intra-individuell bedingte Anteil der Variabilität zunahm. Die Entwicklung von Alter und Körpermasse konnten im Rahmen der an elf klinisch gesunden, sedierten Schweinen über einen Zeitraum von 62 Tagen vorgenommenen IOS-Messungen nur teilweise die mit dem Wachstum einhergehenden Veränderungen der IOS-Parameter erklären. Der an acht klinisch gesunden, sedierten Schweinen festgestellte Einfluß der Tageszeit auf die IOS-Parameter war nur gering, stimmte aber von der Tendenz her mit den in der Literatur beschriebenen Angaben überein. An 16 klinisch gesunden Schweinen wurde der Einfluß der Sedation mit Diazepam auf die IOS-Parameter überprüft. Dieses Medikament führte zu einer signifikanten Verringerung von Af und Vt und zu einer Verbesserung der Qualität der IOS-Messungen (K5, K10, K20). An sieben klinisch gesunden, nicht sedierten Schweinen wurden durch Inhalation von Aerosolen mit bestimmten pharmakologisch wirksamen Substanzen (Carbachol, Fenoterolhydrobromid) definierte Zustände am respiratorischen System wie Bronchospasmus und Bronchodilatation ausgelöst und mittels IOS-Messungen nachgewiesen. Die während der bronchospastischen Reaktion vorgefundenen Veränderungen der IOS-Parameter, insbesondere der starke Anstieg der Resistance im unteren Frequenzbereich (R5), das deutliche Absinken der Reactance, insbesondere bei 5 Hz, und die beträchtliche Erhöhung des Modellparameters Rp sind für diesen Zustand des Bronchialsystems charakteristisch. Neun klinisch gesunde, sedierte Schweine wurden zunächst bei physiologischer und anschließend bei stark distal abgebeugter Kopfhaltung untersucht. Durch die starke Flexion im Kopf-Hals-Bereich wurde eine extrathorakal gelegene Obstruktion erzeugt. Hierbei waren die spektrale Resistance (R5 bis R20) und der Modellparameter Rz bei abgebeugter Kopfhaltung signifikant erhöht. Am Beispiel einer experimentell ausgelösten Infektion mit Actinobacillus pleuropneumoniae wurde der Verlauf einer respiratorischen Erkrankung an sieben sedierten Schweinen unter regelmäßiger Durchführung von IOS-Messungen, über einen Zeitraum von 23 Tagen verteilt, beobachtet. Die Resultate der IOS-Messungen 3 Tage p.i. (Resistance im gesamten Frequenzbereich erhöht, starker Anstieg von Rz und Lz ) wiederspiegelten vor allem eine Beteiligung der extrathorakal und zentral gelegenen Bereiche des Respirationstraktes. Durch die zumindest tendenziell vorhandenen Veränderungen bestimmter IOS-Parameter (Verstärkung der negativen Frequenzabhängigkeit, Erhöhung von Rp, Abnahme von Cl) wurde zusätzlich eine Beteiligung der peripheren Bereiche in der Lunge angezeigt. Für einen definierten Zeitraum wurden die IOS-Meßergebnisse den Befunden der sonographischen Untersuchung der Lunge gegenübergestellt. Dabei wurden hohe Korrelationen zwischen auf periphere Veränderungen verweisenden IOS-Parametern und sonographisch ermittelten Veränderungen an der Lunge nachgewiesen. Abschließend ist festzustellen: 1.) Beide getesteten diagnostischen Verfahren sind beim Schwein anwendbar und liefern eine wertvolle Ergänzung der konventionellen Diagnostik am Respirationstrakt dieser Tierart. 2.) Nach sonographischer Untersuchung der Lunge sind mit hoher Wahrscheinlichkeit Aussagen über das Vorhandensein pathologisch-anatomisch sichtbarer pneumonischer Verän-derungen und deren Ausdehnung im sonographisch erreichbaren Lungenfeld möglich. 3.) Die Impuls-Oszilloresistometrie liefert in einem Parameter-Komplex Informationen über den funktionellen Zustand des gesamten respiratorischen Systems. Dieser ist von zahlreichen physiologisch wirkenden Faktoren (u.a. Kopfhaltung, Wachstum, Tageszeit), applizierten pharma-kologisch wirksamen Substanzen (z.B. Diazepam, Carbachol, Fenoterolhydrobromid) und dem Vorhandensein einer Erkrankung des respiratorischen Systems (z.B. Actinobacillus pleuropneumoniae) abhängig. 4.) Da beide Verfahren verschiedene Sachverhalte, den morphologischen (Sonographie) bzw. den funktionellen Zustand (Impuls-Oszilloresistometrie) des respiratorischen Systems widerspiegeln, liefern sie einander ergänzende Aussagen. 5.) Beide diagnostischen Verfahren bieten sich beim Schwein vor allen Dingen für den Einsatz zu wissenschaftlichen Zwecken an. Aufgrund ihres nichtinvasiven Charakters ist ein schonender Umgang mit den Probanden möglich. 6.) Die Anwendung der Sonographie der Lunge ist auch in ausgewählten Fällen der tierärztlichen Praxis, z.B. beim Ankauf von Zuchttieren, denkbar. / Carmen Klein: Lung Sonography and Analysis of the Respiratory Mechanics by means of Impulse Oscilloresistometry in Healthy and Pneumonic Piglets and Porkers Institute of Bacteriology and Mycology Faculty of Veterinary Medicine University of Leipzig Germany Federal Institute for Health Protection of Consumers and Veterinary Medicine Jena Branch Germany submitted in May 1999 (157 pages, 52 figures, 34 tables, 285 references, appendix with 62 pages, 15 figures, 50 tables) Two non-invasive diagnostic methods, i.e. lung sonography and impulse oscillometry, were examined for the first time with regard to their applicability and evidence in clinically healthy as well as pneumonic weaned piglets and porkers of up to ca. 50 kg b.w. A total of 45 healthy or pneumonic swine was subjected to lung sonography. For this purpose, the animals were sedated with 2.0 mg/k b.w. diazepam. Six clinically healthy swine were studied to establish the lung area accessible to sonography in this animal species. Sonography was found to cover well the cranioventral sections of the lung often affected by pneumonias. The findings established by lung sonography in the swine showed a good coincidence with results described in literature for other species. The findings in swine revealed the following picture. ? No changes: sonography NAD ? Low-grade changes: little pronounced comet-tail artefacts ? Moderate changes: Comet-tail artefacts and consolidations or echogenic basic pattern including comet-tail artifacts ? High-degree changes: basic echogenic pattern or basic echogenic pattern plus abscess or necrosis Lung sonography findings in 34 swine were assigned to the corresponding pathological-anatomical findings. Tissue considered as unchanged from the pathological-anatomical angle was found to be without or with only minor sonographic changes, with a probability (sensitivity) of 95.65 %. In tissue exhibiting pathological-anatomical changes, sonographic findings showed pictures of moderate and high-degree changes, with a probability (sensitivity) of 74.62 % A total of 49 tissue samples was subjected to histological examination. It was not possible to infer, from the sonographic findings, the type of pneumonia diagnosed histologically in the swine. Nevertheless, a statistically confirmed correlation between the degree of pronouncedness of the histological changes and the sonographic findings was established. The pronouncedness of the histological changes was, like other factors, directly related to the air content of the lung tissue. Impulse oscillometry being a method used to analyze respiratory mechanics was applied to swine either sedated by means of diazepam (1.5 - 2.0 mg/kg b.w.) or non-sedated by medication but trained correspondingly. The animals were fixed in a canvas sling with openings for the limbs, avoiding stress, and the measuring system was adapted to the animal using a rigid face mask hermetically fitting to the animal''s head. A total of 26 animals was included in the studies to examine a variety of factors influencing the IOS parameters. The following parameters were considered: Respiratory rate (Af), tidal volume (Vt), the spectral parameters resistance (R), reactance (X) and coherence (K) at 5, 10, 15 and 20 Hz each (R5, ...R20, X5, ...X20, K5, ...K20) as well as the model parameters, central (Rz) and peripheral (Rp) resistance, lung compliance (Cl) and central inertance (Lz). A variability analysis involving five non-sedated, clinically healthy swine served to examine the reproducibility of the results of three IOS measurements either performed consecutively within a few minutes, or on three consecutive days at the same time of the day. During the brief period of a few minutes, the variability of the results of measurements, for most parameters, was due to inter-individual factors while in the case of an analysis over several days, the intra-individual share of variability increased. In the context of the IOS measurements performed in eleven clinically healthy, sedated swine over a period of 62 days, development in terms of age and body weight could only partially explain the variations of the IOS parameters taking place with growth. The influence of the time of the day on IOS parameters studied in eight clinically healthy, sedated swine was found to be small; coincidence with data given in literature, however, was seen as a tendency. The influence of diazepam sedation on the IOS parameters was examined in 16 clinically healthy swine. This medication resulted in a significant reduction of Af and Vt and improved quality of IOS measurements (K5, K10, K20). In seven clinically healthy, non-sedated swine, defined respiratory situations, i.e. bronchospasm and bronchodilatation were generated by aerosol inhalation of pharmacologically active substances such as carbachol and fenoterolhydrobromide and demonstrated by IOS measurements. This state of the bronchial system is characterized by the changes in IOS parameters found at the time of the bronchospasmic reaction, in particular the vehement rise of resistance in the lower frequency range (R5), the obvious drop in reactance, especially at 5 Hz and the noteworthy rise in the model parameter, Rp. Nine clinically healthy, sedated swine were examined first with their heads in a physiological and then, in a vertical position of their heads. The severe bending in the head-neck area produced an extrathoracic obstruction. Spectral resistance (R5 - R20) and the model parameter, Rz were significantly higher at a vertical position of the head. An experimental infection of seven sedated swine with Actinobacillus pleuropneumoniae served as a model to study the course of respiratory disease. The animals were subjected to regular IOS measurements over a period of 23 days. The results of IOS measurements performed 3 days p.i. (elevated resistance over the entire frequency range, vehement rise of Rz and Lz) reflected, above all, an involvement of the extrathoracic and central areas of the respiratory tract. As a result, the modifications of defined IOS parameters (intensification of negative frequency dependency, rise in Rp, drop in Cl) which were present at least as a tendency, indicated an additional involvement of the peripheral lung areas. The results of IOS measurements over a defined period were compared with the findings from lung sonography. High correlations between IOS parameters indicating peripheral changes and lung changes detected by sonography were demonstrated. Conclusions 1.) Both diagnostic methods studied may be used in swine and will provide a valuable completion of conventional diagnosis in the respiratory tract of this species. 2.) With a high probability, lung sonography will provide evidence of the presence of visible pathological-anatomical changes in the lung and their extent in the lung area that is accessible to sonography. 3.) Impulse oscillometry provides a complex of parameters that contain information about the functional state of the entire respiratory system. This state is dependent upon numerous physiological factors (among them position of the head, growth, time of the day), pharmacologically active substances administered (e.g. diazepam, carbachol, fenoterolhydrobromide) and the presence of respiratory disease (e.g. caused by Actinobacillus pleuropneumoniae). 4.) Since the two methods reflect different facts, i.e. the morphological (sonography) and the functional (impulse oscillometry) state of the respiratory system, they supply mutually supplementing information. 5.) Both diagnostic methods offer themselves above all for use in scientific research on swine. Owing to their non-invasive character, it is possible to handle test animals in a non-offensive way. 6.) In specific cases, lung sonography may also be used in the veterinary practitioner''s surgery, e.g. for the examination of animals kept for breeding.

Untersuchung zur Wirkung von intranasal verabreichtem Xylometazolin bei brachy- und normozephalen Hunden: Impuls-Oszillometrie und akustische Rhinometrie P. Franco, J. P. Hueber, G. U. Oechtering Klinik für Kleintiere, Arbeitsgruppe Brachyzephalie, Universität Leipzig Einleitung: Die zuchtbedingte Verkürzung des Gesichtsschädels brachy - zephaler Hunderassen hat zu einer Reihe klinisch relevanter morphologischer und physiologischer Veränderungen geführt. Hierzu zählen stenotische Naseneingänge, eine durch fehlgebildete Conchen obstruierte Nasenhöhle sowie ein verdicktes und verlängertes Gaumensegel. Diese Einengung der oberen Atemwege führt zu Atemnot und ausgeprägter Belastungsintoleranz, was als Brachyzephales Atemnotsyndrom (BAS) bezeichnet wird. Xylometazolin ist ein für den Menschen zugelassenes Alpha-Sympathomime - tikum. Topische und systemische Sympathomimetika werden beim Menschen zur Behandlung nasaler Kongestionen zum Abschwellen der Nasenschleimhaut eingesetzt. Zielstellung: Ausgehend von der Hypothese, dass Xylometazolin auch bei Hunden zu einem Abschwellen der Nasenschleimhaut führt und dass die Morphologie der Nasenmuscheln sich zwischen den zwei Zielgruppen unterscheidet, sollte der intranasale Strömungswiderstand bei brachy- und normozephalen Hunden vor und nach Xylometazolingabe mit Impuls- Oszillometrie untersucht werden. Zusätzlich wurden in der Beaglegruppe mit akustischer Rhinometrie das Nasenhöhlenvolumen und die minimale Querschnittsfläche bestimmt. Methodik: Die Messungen erfolgten nach dem Prinzip der Impuls-Oszillometrie (IOS) und akustischer Rhinometrie. In einer prospektiven klini - schen Studie wurden 10 brachyzephale Hunde (5 Möpse, 5 Französische Bulldoggen) und 6 Beagles untersucht. Bei den anästhesierten, spontan atmenden Tieren wurde der intranasale Strömungswiderstand mit Impuls- Oszillometrie unmittelbar vor und 30 Minuten nach intranasal verabreichtem Xylometazolin gemessen. Messungen mit akustischer Rhinometrie erfolgten zusätzlich vor und nach Xylometazolingabe. Bei allen Tieren wurden die oberen Atemwege endoskopisch und computertomographisch untersucht. Ergebnisse: Der aus drei Messungen gemittelte intranasale Strömungswiderstand bei Patienten mit BAS betrug vor Xylometazolingabe 0,87 ± 0,097 kPa/(L/s). Nach Xylometazolingabe reduzierte sich der intranasale Strömungswiderstand um etwa 48% auf 0,42 ± 0,55 kPa/(L/s). Vergleich - bare Ergebnisse ermittelten wir in der Beaglegruppe. Nach Xylometazolingabe ergab sich bei den Beagles eine Zunahme des Nasenvolumens und der minimalen Querschnittsfläche. Schlussfolgerungen: Wir konnten erstmals zeigen, dass Xylometazolin auch bei Hunden zum Abschwellen der Nasenschleimhaut führt und sich das Abschwellverhalten zwischen brachy- und normozephalen Hunden kaum voneinander unterscheidet. A13 Abstracts 18. Jahrestagung der DVG-FG InnLab © Schattauer 2010 Tierärztliche Praxis Kleintiere 1/2010