Het paardenhart onder de loep: nieuwe inzichten in de anatomie van de longvenen
Waarom onderzoek naar het paardenhart belangrijk is
Boezemfibrilleren is een van de belangrijkste hartritmestoornissen bij paarden. Bij deze aandoening trekken de atria (enkelvoud: atrium, ook wel boezems genoemd) niet meer regelmatig en gecoördineerd samen. Dit kan de sportprestaties van een paard verminderen en vraagt om een gerichte behandeling. Medicatie en elektrische cardioversie worden momenteel gebruikt, maar ook katheterablatie biedt mogelijkheden voor de toekomst.
Bij katheterablatie wordt gericht hartweefsel behandeld om ongewenste elektrische prikkels te onderbreken. Om deze techniek bij paarden verder te ontwikkelen, is een grondige kennis van de longvenen belangrijk. Het spierweefsel dat vanuit het linkeratrium in deze bloedvaten doorloopt, kan een rol spelen bij het ontstaan en in stand houden van boezemfibrilleren.
Een onderzoek bij 23 paardenharten bracht de bouw en verspreiding van dit spierweefsel in kaart. Daarnaast onderzochten de onderzoekers of er een structurele verbinding bestaat tussen het spierweefsel van een longvene en dat van de vena cava caudalis (VCcd).
Spierweefsel dat doorloopt in de longvenen
Longvenen voeren zuurstofrijk bloed vanuit de longen naar het linkeratrium. Het spierweefsel van het atrium loopt ook een stukje door in de longvenen. Deze uitlopers worden myocardiale sleeves (MSs) genoemd.
Dit spierweefsel kan elektrische prikkels geleiden en onderhouden. Bij mensen kunnen de spiervezels in de longvenen elektrische activiteit veroorzaken die atriumfibrillatie uitlokt. Ook bij paarden zijn aanwijzingen gevonden dat dit weefsel betrokken kan zijn bij het ontstaan en voortbestaan van deze ritmestoornis.
Voor een doeltreffende katheterablatie is een nauwkeurige behandeling van het betrokken weefsel nodig. De ligging, lengte en dikte van de MSs zijn daarom belangrijke aandachtspunten.
Hoe werd het onderzoek uitgevoerd?
De onderzoekers bestudeerden 23 warmbloedharten post mortem. Met foto's en gestandaardiseerde metingen brachten ze de afmetingen van de ostia, de lengte van de gemeenschappelijke instroomgedeelten of het antrum, de dikte van de MSs en de verspreiding ervan in kaart.
Vier openingen, maar niet bij elk paard hetzelfde
Bij 20 van de 23 onderzochte harten waren er vier belangrijke openingen of ostia waarlangs de longvenen in het linkeratrium uitmonden. Bij de overige drie harten werden vijf hoofdopeningen aangetroffen. Daarnaast konden kleinere, bijkomende openingen aanwezig zijn.
De openingen verschilden in grootte. Ostium II en ostium III waren gemiddeld het grootst, terwijl ostium I het kleinst was. Ook de vertakkingen van de longvenen vertoonden variatie.
Deze anatomische verschillen zijn belangrijk voor behandelingen waarbij een katheter rond of nabij de openingen wordt geplaatst. Een aanpak die op de ene plaats goed werkt, hoeft immers niet automatisch hetzelfde resultaat op een andere plaats op te leveren.
Longvene III springt eruit
Een opvallend resultaat was de bijzondere verdeling van de MSs ter hoogte van ostium III en de bijbehorende vertakkingen. In alle 23 onderzochte harten bedekten de MSs het volledige antrum. Bovendien liep het spierweefsel door in de eerste vertakkingen van deze longvene.
Bij de andere longvenen was de verspreiding doorgaans beperkter. Bij longvene I bleven de MSs meestal binnen het antrum, zonder uitbreiding in de vertakkingen. Bij longvenen II en IV was de bedekking vaak onvolledig en varieerde de uitbreiding in de zijtakken.
Ook de overgang aan het uiteinde van de MSs verschilde. Vooral bij longvene III was de grens tussen het spierweefsel en de gewone bloedvatwand geregeld minder scherp afgelijnd. Deze geleidelijke overgang zou een mogelijke plaats kunnen zijn waar elektrische prikkels ontstaan die bijdragen aan atriumfibrillatie.
De dikte van de spierwand maakt verschil
Niet alleen de verspreiding, maar ook de dikte van het spierweefsel varieerde. De dikste spierwanden werden aangetroffen bij ostia II en III, terwijl ostium I consequent de dunste spierwand had.
Bij katheterablatie moet voldoende energie het doelweefsel bereiken om een laesie te vormen en de elektrische geleiding te onderbreken. De anatomische gegevens kunnen helpen om toekomstige behandelingsstrategieën beter af te stemmen op de bouw van het paardenhart en bijdragen aan de ontwikkeling van aangepaste katheters.
Een mogelijke verbinding tussen longvene en vena cava
De onderzoekers bestudeerden ook een mogelijke spierverbinding tussen longvene III en de VCcd.
Bij alle zes microscopisch onderzochte stalen werd een gebied gevonden waarin het spierweefsel van het atriumtussenschot doorliep en ventraal samenvloeide met de MSs van longvene III en de VCcd. Meer dorsaal werden de spierlagen van elkaar gescheiden door bind- en vetweefsel.
Deze bevinding wijst op een anatomische continuïteit tussen de betrokken spierstructuren. Bij mensen zijn vergelijkbare verbindingen tussen spierweefsel van beide atria beschreven. Zulke verbindingen kunnen mogelijk van belang zijn wanneer elektrische prikkels zich ondanks een ablatiebehandeling blijven verspreiden.
De bevinding moet voorzichtig worden geïnterpreteerd. De onderzoekers onderzochten de anatomie van het weefsel, niet de elektrische geleiding ervan. De studie bewijst dus niet dat de verbinding daadwerkelijk elektrische signalen doorgeeft of bijdraagt aan het mislukken van ablatie bij paarden.
Conclusie
Een succesvolle behandeling van atriumfibrilleren bij paarden begint bij een goed begrip van de anatomie van het hart. Dit onderzoek toont aan dat de MSs van de longvenen verschillen in lengte, verspreiding en dikte. Longvene III onderscheidt zich door de uitgebreide bedekking van het antrum en de eerste vertakkingen.
Daarnaast werd een mogelijke anatomische verbinding vastgesteld tussen longvene III, het atriumtussenschot en de VCcd. Of deze verbinding ook elektrisch functioneel is, moet nog worden onderzocht. De resultaten vormen een anatomische basis voor verder onderzoek naar ablatiebehandelingen bij paarden.
Bibliografie
Slack J, Boston RC, Soma LR, Reef VB. Occurrence of cardiac arrhyth-
mias in Standardbred racehorses. Equine Vet J. 2015;47:398–404.
2. Deem DA, Fregin GF. Atrial fibrillation in horses: a review of 106 clini-
cal cases, with consideration of prevalence, clinical signs, and progno-
sis. J Am Vet Med Assoc. 1982;180:261–5.
3. Rose RJ, Davis PE. Paroxysmal atrial fibrillation in a racehorse. Aust
Vet J. 1977;53:545–9.
4. Decloedt A, Van Steenkiste G, Vera L, Buhl R, van Loon G. Atrial fibril-
lation in horses part 1: pathophysiology. Vet J. 2020;263:105521.
5. Kjeldsen ST, Nissen SD, Buhl R, Hopster-Iversen C. Paroxysmal atrial
fibrillation in horses: pathophysiology, diagnostics and clinical aspects.
Animals. 2022;12:698.
6. Decloedt A, Van Steenkiste G, Vera L, Buhl R, van Loon G. Atrial fibril-
lation in horses part 2: diagnosis, treatment and prognosis. Vet J.
2021;268:105594.
7. Nath LC, Elliott AD, Weir J, Curl P, Rosanowski SM, Franklin S. Inci-
dence, recurrence, and outcome of postrace atrial fibrillation in Thor-
oughbred horses. J Vet Intern Med. 2021;35:1111–20.
8. van Loon G, Van Steenkiste G, Vera L, Decloedt A. Catheter-based
electrical interventions to study, diagnose and treat arrhythmias in
horses: from refractory period to electro-anatomical mapping. Vet J.
2020;263:105519.
9. Buschmann E, Van Steenkiste G, Duytschaever M, Boussy T,
Vernemmen I, Ibrahim L, et al. Successful caudal vena cava and pul-
monary vein isolation in healthy horses using 3D electro-anatomical
mapping and a contact force-guided ablation system. Equine Vet J.
2024;56(5):1068–76.
10. Haïssaguerre M, Jaïs P, Shah DC, Takahashi A, Hocini M, Quiniou G,
et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats origi-
nating in the pulmonary veins. N Engl J Med. 1998;339:659–66.
11. Kjeldsen ST, Nissen SD, Saljic A, Hesselkilde EM, Carstensen H,
Sattler SM, et al. Structural and electro-anatomical characterization of
the equine pulmonary veins: implications for atrial fibrillation. J Vet
Cardiol. 2024;52:1–13.
12. Linz D, Hesselkilde E, Kutieleh R, Jespersen T, Buhl R, Sanders P. Pulmo-
nary vein firing initiating atrial fibrillation in the horse: oversized dimen-
sions but similar mechanisms. J Cardiovasc Electrophysiol. 2020;31:
1211–2.
13. Vandecasteele T, van Loon G, Vandevelde K, De Pauw B, Simoens P,
Cornillie P. Topography and ultrasonographic identification of the
equine pulmonary vein draining pattern. Vet J. 2016;210:17–23.
14. Kovacs S, Racz B, Sotonyi P, Bakos Z. Morphological and histological
investigation of the conduction system in the equine atrial muscle
sleeve of pulmonary veins. Equine Vet J. 2024;56:1059–67.
15. Kojodjojo P, O'Neill MD, Lim PB, Malcolm-Lawes L, Whinnett ZI,
Salukhe TV, et al. Pulmonary venous isolation by antral ablation with
a large cryoballoon for treatment of paroxysmal and persistent atrial
fibrillation: medium-term outcomes and non-randomised comparison
with pulmonary venous isolation by radiofrequency ablation. Heart.
2010;96:1379–84.
16. Skeete J, Sharma PS, Kenigsberg D, Pietrasik G, Osman AF, Ravi V,
et al. Wide area circumferential ablation for pulmonary vein isolation
using radiofrequency versus laser balloon ablation. J Arrhythm. 2022;
38:336–45.
17. Nair GM, Birnie DH, Nery PB, Redpath CJ, Sarrazin J-F, Roux J-F,
et al. Standard vs augmented ablation of paroxysmal atrial fibrillation
for reduction of atrial fibrillation recurrence: the AWARE randomized
clinical trial. JAMA Cardiol. 2023;8:475–83.
18. Sousa PA, Barra S, Saleiro C, Khoueiry Z, Ad˜ ao L, Primo J, et al. Ostial
vs. wide area circumferential ablation guided by the Ablation Index
in paroxysmal atrial fibrillation. Europace. 2023;25(6):euad160.
https://doi.org/10.1093/europace/euad160.
19. Tilz RR, Heeger CH, Vogler J, Eitel C, Feher M, Phan HL, et al. Wide
antral circumferential vs. ostial pulmonary vein isolation using pulsed
IBRAHIM ET AL.
field ablation-the butterfly effect. Front Cardiovasc Med. 2023;10:
20. Buschmann E, Van Steenkiste G, Duytschaever M, Segers P,
Ibrahim L, van Loon G, et al. In vitro characterization of radiofre-
quency ablation lesions in equine and swine myocardial tissue. Sci
Rep. 2024;14:22877.
21. Vernemmen I, Buschmann E, Van Steenkiste G, Demeyere M,
Verhaeghe LM, De Somer F, et al. Intracardiac ultrasound-guided
transseptal puncture in horses: outcome, follow-up, and perioperative
anticoagulant treatment. J Vet Intern Med. 2024;38:2707–17.
22. Vernemmen I, Van Steenkiste G, Buschmann E, Cornelis K,
Schauvliege S, Ibrahim L, et al. Development of an atrial transseptal
puncture procedure in horses to access the left heart: an ultrasound-
guided jugular vein and transhepatic approach. Equine Vet J. 2025;
57(1):243–55.
23. Ho SY, Anderson RH, Sanchez-Quintana D. Atrial structure and
fibres: morphologic bases of atrial conduction. Cardiovasc Res. 2002;
54:325–36.
24. Platonov PG, Mitrofanova L, Ivanov V, Ho SY. Substrates for intra-
atrial and interatrial conduction in the atrial septum: anatomical study
on 84 human hearts. Heart Rhythm. 2008;5:1189–95.
25. Yoshida K, Baba M, Shinoda Y, Harunari T, Tsumagari Y, Koda N,
et al. Epicardial connection between the right-sided pulmonary
venous carina and the right atrium in patients with atrial fibrillation: a
possible mechanism for preclusion of pulmonary vein isolation with-
out carina ablation. Heart Rhythm. 2019;16:671–8.
26. Kato R, Lickfett L, Meininger G, Dickfeld T, Wu R, Juang G, et al. Pul-
monary vein anatomy in patients undergoing catheter ablation of
atrial fibrillation: lessons learned by use of magnetic resonance imag-
ing. Circulation. 2003;107:2004–10.
27. Gebhard C, Krasniqi N, Stahli BE, Klaeser B, Fuchs TA, Ghadri JR,
et al. Characterization of pulmonary vein dimensions using high-
definition 64-slice computed tomography prior to radiofrequency
catheter ablation for atrial fibrillation. Cardiol Res Pract. 2014;2014:
179632.
28. Niculescu MC, Niculescu V, Sisu AM, Ciobanu IC, Daescu E,
Petrescu CI, et al. Study of the diameter and number of the pulmo-
nary veins orifices. Rom J Morphol Embryol. 2006;47:133–5.
29. Ibrahim L, Buschmann E, van Loon G, Cornillie P. Morphological evi-
dence of a potential arrhythmogenic substrate in the caudal and cra-
nial vena cava in horses. Equine Vet J. 2025;57:256–64.
30. Szczepanek E, Bolechala F, Koziej M, Jasinska KA, Holda MK. Mor-
phometric characteristics of myocardial sleeves of the pulmonary
veins. J Cardiovasc Electrophysiol. 2020;31:2455–61.
31. Kholová I, Kautzner J. Anatomic characteristics of extensions of atrial
myocardium into the pulmonary veins in subjects with and without
atrial fibrillation. Pacing Clin Electrophysiol. 2003;26:1348–55.
32. Tagawa M, Higuchi K, Chinushi M, Washizuka T, Ushiki T, Ishihara N,
et al. Myocardium extending from the left atrium onto the pulmonary
veins: a comparison between subjects with and without atrial fibrilla-
tion. Pacing Clin Electrophysiol. 2001;24:1459–63.
33. Hocini M, Ho SY, Kawara T, Linnenbank AC, Potse M, Shah D, et al.
Electrical conduction in canine pulmonary veins: electrophysiological
and anatomic correlation. Circulation. 2002;105:2442–8.
34. Waks JW, Josephson ME. Mechanisms of atrial fibrillation– reentry,
rotors and reality. Arrhythm Electrophysiol Rev. 2014;3:90–100.
35. Kuhne M, Suter Y, Altmann D, Ammann P, Schaer B, Osswald S, et al.
Cryoballoon versus radiofrequency catheter ablation of paroxysmal
atrial fibrillation: biomarkers of myocardial injury, recurrence rates,
and pulmonary vein reconnection patterns. Heart Rhythm. 2010;7:
1770–6.
36. Krist D, Linz D, Schotten U, Zeemering S, Leenen D. A novel laser
energy ablation catheter for endocardial Cavo-tricuspid isthmus abla-
tion and Epicardial ventricular lesion formation: an in vivo proof-
of-concept study. Front Med Technol. 2022;4:834856.
20423306, 0, Downloaded from https://beva.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/evj.70309 by Universiteitsbibliotheek Gent, Wiley Online Library on [10/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons LicenseIBRAHIM ET AL. 13
37. Kuck KH, Furnkranz A, Chun KR, Metzner A, Ouyang F, Schluter M,
et al. Cryoballoon or radiofrequency ablation for symptomatic par-
oxysmal atrial fibrillation: reintervention, rehospitalization, and
quality-of-life outcomes in the FIRE AND ICE trial. Eur Heart J.
2016;37:2858–65.
38. Ernst S. Multielectrode pulmonary vein isolation versus single tip
wide area catheter ablation-paroxysmal atrial fibrillation: is there any
mystery in pulmonary vein isolation? Circ Arrhythm Electrophysiol.
2016;9:e004077.
39. Monnig G, Eckardt L. Multielectrode pulmonary vein ablation catheter
(PVAC((R))): current data on results and risks. Herzschrittmacherther
Elektrophysiol. 2014;25:236–40.
40. Ollitrault P, Chaumont C, Font J, Manninger M, Conti S, Matusik PT,
et al. Superior vena cava isolation using a pentaspline pulsed-field
ablation catheter: feasibility and safety in patients undergoing
atrial fibrillation catheter ablation. Europace. 2024;26(7):euae160.
https://doi.org/10.1093/europace/euae160
41. Andrade JG, Dubuc M, Guerra PG, Macle L, Rivard L, Roy D, et al.
Cryoballoon ablation for atrial fibrillation. Indian Pacing Electrophysiol
J. 2012;12:39–53.
42. Verma A, Neal R, Evans J, Castellvi Q, Vachani A, Deneke T, et al. Char-
acteristics of pulsed electric field cardiac ablation porcine treatment
zones with a focal catheter. J Cardiovasc Electrophysiol. 2023;34:
99–107.
43. Buschmann E, Van Steenkiste G, Vernemmen I, Demeyere M,
Schauvliege S, Decloedt A, et al. Caudal vena cava isolation using
ablation index-guided radiofrequency catheter ablation (CARTO 3) to
treat sustained atrial tachycardia in horses. J Vet Intern Med. 2025;
39:e17251.
44. Van Steenkiste G, Boussy T, Duytschaever M, Vernemmen I,
Schauvlieghe S, Decloedt A, et al. Detection of the origin of atrial
tachycardia by 3D electro-anatomical mapping and treatment by
radiofrequency catheter ablation in horses. J Vet Intern Med. 2022;
36:1481–90.
45. Buschmann E, Van Steenkiste G, Vernemmen I, Demeyere M,
Schauvliege S, Decloedt A, et al. Lesion size index-guided radiofre-
quency catheter ablation using an impedance-based three-dimensional
mapping system to treat sustained atrial tachycardia in a horse. Equine
Vet J. 2025;57:1009–16.
46. Ibrahim L, Vernemmen I, Buschmann E, van Loon G, Cornillie P.
Morphological variations of the interatrial septum and potential impli-
cations in equine cardiology. Sci Rep. 2025;15:16500.
47. Ibrahim L. Ostium-specific equine pulmonary vein myocardial sleeve
gross anatomy and structural evidence of interatrial myocardial conti-
nuity with potential implications for ablation strategies. Figshare.
