Magnetresonanztomographie-gestützte Ablation von Vorhofflattern

Die Katheterablation ist ein etabliertes, kuratives Verfahren zur Behandlung von Patienten mit tachykarden Herzrhythmusstörungen und wird in der täglichen Routine der interventionellen Elektrophysiologen mit Hilfe von Durchleuchtungstechnik sowie nicht-fluororskopischen Navigationsverfahren durchgeführt. Hierbei erfahren Fluoroskopie-gestützte Verfahren insbesondere Limitierungen in der Darstellbarkeit arrhythmogener Zielgewebe und induzierter Gewebedefekte (Ablationsläsionen) und gehen teilweise mit einer sehr hohen Strahlenexposition für Patient und Untersucher einher. Die Magnetresonanztomographie (MRT) erlaubt die Darstellung von Gewebeveränderungen in einer röntgenstrahlenfreien Umgebung. Ziel der vorliegenden experimentellen und klinischen Untersuchungen war es, die Möglichkeiten der MRT-gestützten Ablationsbehandlung zu evaluieren. In Teil 1 (experimentelle Untersuchung) dieser Arbeit wurden Verfahren zur Kathetervisualisierung, Elektrogrammableitung und Ablationsbehandlung bei neun Schweinen durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass eine exakte und zuverlässige Kathetervisualisierung, die Ableitung von Elektrogrammen sowie die effektive und sichere Induktion von Ablationsläsionen innerhalb des MR-Tomographen umsetzbar sind. In Teil 2 (klinische Untersuchung) dieser Arbeit wurde die Durchführbarkeit und Behandlungssicherheit der MRT-gestützten Katheterablation von typischem, rechtsatrialem Vorhofflattern bei acht Patienten untersucht. Bei drei von acht Patienten konnte eine erfolgreiche Behandlung allein im MR-Tomographen erzielt werden. Bei vier Patienten war eine kombinierte Behandlung im MR-Tomographen und fluoroskopischen Elektrophysiologe-Labor (konventionelles EP-Labor) notwendig, um einen kompletten rechtsatrialen Isthmusblock zu induzieren. Bei einem Patienten trat innerhalb des MR-Tomographen eine bedeutsame Prozedur-assoziierte Komplikation auf (Katheterentrapment). Diese Komplikation konnte innerhalb eines konventionellen EP-Labors behoben werden. Die Ergebnisse der vorliegenden experimentellen und klinischen Untersuchungen zeigen, dass MRT-gestützte Ablationsbehandlungen möglich und umsetzbar sind, es jedoch weiterer methodischer Verbesserungen und zusätzlicher Untersuchungen bedarf, um die klinische Anwendung der MRT-gestützten Katheterablation zu etablieren.:Inhaltsverzeichnis Bibliographische Beschreibung 4 Abkürzungsverzeichnis 5 Abbildungsverzeichnis 7 Tabellenverzeichnis 7 1. Einführung 9 1.1. Katheterablation von Herzrhythmusstörungen 10 1.2. Vorhofflattern 12 1.2.1. Epidemiologie 13 1.2.2. Klinik und Komplikationen 14 1.2.3. Diagnostik und EKG-Kriterien 14 1.2.4. Behandlungsstrategien 16 1.1. Konventionelle Durchführung der Katheterablation mittels Fluoroskopie 18 1.1.1. Strahlenexposition 20 1.3. Bildgebung in der Elektrophysiologie 22 1.2. Magnetresonanztomographie 23 1.2.1. Grundlagen 23 1.2.2. Einsatz in der Kardiologie 24 1.3. Tracking 26 1.3.1. Passive Imaging 26 1.3.2. Active Tracking 27 1.4. Herausforderungen für interventionelles Arbeiten innerhalb der MRT-Umgebung 28 2. Aufgabenstellung 30 2.1. Teil 1: Experimentelle Untersuchung (Tiermodell) 31 2.2. Teil 2: Klinische Untersuchung (Humanstudie) 31 3. Material und Methoden 32 3.1. MRT-interventionelle Technologien 32 3.1.1. Elektrophysiologie-Arbeitsplatz und Katheter 32 3.1.2. Ablationskatheter und Verbindungskabel 33 3.1.3. Elektrophysiologischer Messplatz 34 3.1.4. Interventional MRI Suite (iSuite) 35 3.1.5. MRT-Scanner und Sequenzen 36 3.2. Teil 1: Experimentelle Untersuchung (Tiermodell) 38 3.2.1. Experimentelles Setting 38 3.3. Teil 2: Klinische Untersuchung (Humanstudie) 39 3.3.1. Patientendaten 39 3.4. Statistische Betrachtung 39 4. Ergebnisse 40 4.1. Teil 1: Experimentelle Untersuchung (Tiermodell) 40 4.1.1. Vorbereitung und prozedurale Parameter 40 4.1.2. Segmentierung der kardialen Anatomie und Rekonstruktion der 3D-Geometrie 41 4.1.3. Intubation des CS, Ableitung von Elektrogrammen und Durchführung von Stimulationsmanövern 43 4.1.4. Generierung einer Aktivierungsmap des rechten Vorhofs 46 4.1.5. Ablation des AV-Knotens 48 4.1.6. Postmortale Entnahme der Herzen und makroskopische Beurteilung der Ablationsläsionen..49 4.2. Teil 2: Klinische Untersuchung (Humanstudie) 50 4.2.1. Untersuchungsvorbereitungen 50 4.2.2. Segmentierung der kardialen Anatomie und Rekonstruktion der 3D-Geometrie 50 4.2.3. Katheterplatzierung, intrakardiale Elektrogramme und Stimulation 52 4.2.4. Ablation des rechtsatrialen Isthmus 53 4.2.5. Visualisierung der Ablationsläsion 55 4.2.6. Prozedurale Daten und Komplikationen 55 5. Diskussion 57 5.1. Zusammenfassung und kritische Würdigung der wesentlichen Untersuchungsergebnisse 57 5.2. Experimentelle und klinische Befunde zum Einsatz von MRT-Technologie in der Elektrophysiologie 59 5.3. 3D-Rekonstruktion und Katheternavigation 61 5.4. Katheterablation im MR-Tomographen 61 5.5. Interventions-MRT in der Elektrophysiologie: ein Ausblick 62 6. Zusammenfassung der Arbeit 63 7. Literaturverzeichnis 66 8. Anlagen 72 8.1. Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 73 8.2. Lebenslauf 74 8.3. Publikationen 75 8.4. Danksagung 7

Der Einfluss von Flugreisebedingungen (milde Hypoxie) auf kardiale Arrhythmien

Einleitung Vorhofflimmern ist die häufigste Herzrhythmusstörung und ist assoziiert mit Veränderungen hämodynamischer Eigenschaften, Mikrozirkulationsstörungen sowie endothelialer Dysfunktion. Mit dem Anstieg des Durchschnittsalters der Bevölkerung geht auch eine erhöhte Prävalenz von Vorhofflimmern, insbesondere im fortgeschrittenen Alter, einher. Bei weltweit steigenden Fluggastzahlen ist ein erhöhter Anteil an Passagieren mit dieser Erkrankung zu erwarten. Während eines Fluges herrschen hypoxische Umgebungsbedingungen. Die Auswirkung von Hypoxie auf Patient*innen mit Vorhofflimmern ist weitestgehend unbeschrieben. Daher untersuchte diese Studie den gezielten Einfluss von Hypoxie auf die cerebrale Oxygenierung und auf die kardiale Repolarisation. Methodik Vorhofflimmerpatient*innen wurden mit einer Kontrollgruppe verglichen. In einem dreistufigen Versuchsaufbau wurden die Herzfrequenz, der Blutdruck und die pulsoxymetrische Sauerstoffsättigung gemessen. Die regionale cerebrale Sauerstoffsättigung wurde mittels Nahinfrarot-Spektroskopie an der linken und rechten Stirn ermittelt. Begleitend wurde ein 12-Kanal-EKG aufgezeichnet. Unter Raumluft und in Ruhe wurden die Ausgangswerte bestimmt (Baseline). Anschließend wurde auf einem Fahrradergometer eine milde, körperliche Belastung mittels 25 Watt simuliert (Prähypoxie). Nach zehn Minuten erfolgte die Inhalation eines hypoxischen Sauerstoffgemisches mit 15-prozentigem Sauerstoffanteil. Diese Phase dauerte 30 Minuten (Hypoxie). Die entsprechenden Parameter wurden alle zwei Minuten notiert. Während der Baseline und am Ende der anderen beiden Phasen wurden zudem spezifische Abschnitte im EKG gemessen bzw. bestimmt: P-Welle, PQ-Zeit, QRS-Komplex, (frequenzkorrigierte) QT-Zeit, (frequenzkorrigierte) QT-Dispersion, (frequenzkorrigierte) T-peak to T-end Zeit, T-peak to T-end Dispersion. Dafür wurden je drei EKG-Komplexe pro Phase untersucht. Ergebnisse In der Auswertung konnten 15 Kontrollen mit 17 Vorhofflimmerpatient*innen verglichen werden. Obwohl sich während der Hypoxie die pulsoxymetrische Sauerstoffsättigung in beiden Gruppen nicht unterschied, war die links frontale cerebrale Sauerstoffsättigung in der Vorhofflimmergruppe signifikant niedriger (62,7 ± 8,1 % vs. 67,2 ± 5,4 %, p = 0,045). Unterschiede bezüglich der übrigen Vitalparameter sowie kardialen Repolarisationsmarker ergaben sich nicht. Schlussfolgerung In dieser Studie konnte erstmals gezeigt werden, dass Patient*innen mit Vorhofflimmern unter hypoxischen Bedingungen, wie sie u.a. während eines Linienfluges auftreten können und unter begleitender, milder körperlicher Belastung eine verstärkte Reduktion der links frontalen cerebralen Sauerstoffsättigung aufweisen. Dies könnte weiterer Ausdruck einer Mikrozirkulationsstörung und endothelialen Dysfunktion sein. Damit könnten eine reduzierte Flugtauglichkeit bzw. Höhenbelastbarkeit einhergehen. Darüber hinaus könnten die Befunde nicht nur von Relevanz bei Flugreisen, sondern beispielsweise auch beim Bergtourismus sein.Background Atrial fibrillation is the most common arrhythmia and is associated with hemodynamic alteration, microvascular impairment and endothelial dysfunction. The average age of the population increases. This might correlate with a higher prevalence in atrial fibrillation, especially in the elderly. The number of passengers, who fly regularly, increases worldwide. As a result, an increase in passengers with atrial fibrillation is expected. Hypoxic environmental conditions prevail during a flight. The effect of hypoxia on patients with atrial fibrillation is nearly undescribed. Therefore, this study examined the influence of hypoxia on cerebral oxygenation and cardiac repolarization. Methods Patients with atrial fibrillation were compared to a group of healthy subjects. In a threestage experiment the heart frequency, blood pressure and pulsxoxymetric oxygen saturation were measured. The regional cerebral oxygen saturation was determined by usage of near infrared spectroscopy probes placed on the left and right forehead. Complementary, a 12-lead ECG was recorded. The initial readings were taken under room air and in rest (baseline). Afterwards a mild physical activity was simulated by riding a cycle ergometer at 25 watt (prehypoxia). Ten minutes later the participants began to inhale the hypoxic gas with a share of 15 percent oxygen. This stage lasted 30 minutes (hypoxia). The parameters were measured every two minutes. In addition, during baseline and at the end of the prehypoxic and hypoxic period specific ECG parameters were measured: P wave, PQ time, QRS complex, QT time (corrected for frequency), QT dispersion (corrected for frequency), T-peak to T-end time (corrected for frequency), Tpeak to T-end dispersion. Therefore, three ECG complexes were assessed at each time point. Results 15 controls and 17 patients with atrial fibrillation were compared. Although the pulsoxymetric oxygen saturation did not differ between both groups, the left frontal cerebral oxygen saturation was significant lower in the atrial fibrillation group (62,7 ± 8,1 % vs. 67,2 ± 5,4 %, p = 0,045). No significant differences regarding the other vital parameters and parameters of cardiac repolarization occured. Conclusion This study showed a significant reduction of the left frontal cerebral oxygen saturation in patients with atrial fibrillation under conditions comparable to a scheduled flight and mild physical activity. This could be another indication of microvascular impairment and endothelial dysfunction. A reduced fitness to fly and altitude capability could be a consequence of that. Furthermore, the results might not only have relevance in flying but also in mountain tourism

Pathophysiologische Mechanismen hereditärer Formen von Vorhofflimmern

Vorhofflimmern ist die häufigste chronische Herzrhythmusstörung und geht mit erhöhter Mortalität einher. Ziel dieser Arbeit ist die Aufklärung der Pathomechanismen, die zur Entstehung der Krankheit beitragen. Dazu wurden Mutationen im Kaliumkanal Kv1.5 untersucht. Auch das Wirkprofil des Antiarrhythmikums Ajmalin wurde analysiert. Zusätzlich wurde die Rolle des Transkriptionsfaktors ZFHX3 in der kardialen entwicklung untersucht

Reduktion der Strahlenbelastung bei linksatrialen Ablationen und Deviceimplantationen

Einleitung Der Einsatz von Fluoroskopie ist bei kathetergestützter Ablation von Vorhofflimmern und bei Deviceimplantation in den meisten Kliniken Mittel der Wahl zur Katheter- bzw. Sondenvisualisierung. Röntgenstrahlung kann zu deterministischen Strahlenschäden führen, von denen das Hauterythem und der posteriore Katarakt am häufigsten sind. Stochastische Strahlenschäden wie Neoplasien können auch durch geringste Dosen ausgelöst werden. Demnach sind auch im Niedrigdosisbereich Maßnahmen zur Reduktion der Strahlenbelastung von Patient und Personal von großer Bedeutung. Methodik Die vorliegende Arbeit besteht aus zwei retrospektiven Studien, für welche Patienten zwischen 2014 und 2017 konsekutiv eingeschlossen wurden. Sie umfassen 150 Patienten mit Indikation zur linksatrialen Ablation bei Vorhofflimmern bzw. 140 Patienten mit Indikation zur Deviceimplantation. Jeweils die Hälfte der Patienten wurde unter Einsatz eines Dosisreduktionsprogramms behandelt, was aus einer niedrigen Bildrate von 2 Frames Per Second (FPS) und der Entfernung des Streustrahlenrasters (SSR) bestand. In der jeweils anderen Hälfte, der Vergleichsgruppe, wurde ein Programm mit 4 FPS und Verwendung des SSR gewählt. In allen Gruppen wurden eine niedrige Detektoreingangsdosis, ein Kupferfilter, eine variable Fokusgröße und eine kurze Pulsdauer verwendet. Für alle Prozeduren wurde das gleiche biplane Röntgensystem benutzt (Siemens Axiom Artis dBc). Als Maß für die Strahlenbelastung der Patienten wurde das Flächendosisprodukt (DAP) mittels Ionisationskammer erhoben. Ergebnisse Das neue Dosisreduktionsprogramm führte zu einer Reduktion des DAP um 64,07% bei linksatrialen Ablationen (630,28 ± 550,96 vs. 226,44 ± 277,44 cGy*cm², p<0,001) und um 73,15% bei Deviceimplantationen (1205,54 + 2015,37 vs. 323,68 + 421,98 cGy*cm²; p<0,001). Die verringerte Bildqualität durch Entfernung des SSR und die geringe Bildrate führten in beiden Studien nicht zu prolongierter Fluoroskopie- oder Untersuchungsdauer. Auch waren die Rate des prozeduralen Erfolgs und der Komplikationen statistisch nichtsignifikant verändert. Das neue DRP wurde von allen Untersuchern bis auf bei vier (linksatriale Ablationen) bzw. fünf Fällen (Deviceimplantationen) beibehalten, bei denen das SSR wiedereingeführt wurde. Eine Subgruppenanalyse zeigte, dass die Reduktion des DAP bei adipösen Patienten sowohl bei linksatrialen Ablationen als auch bei Deviceimplantationen fast zweimal so hoch war wie bei nichtadipösen Patienten. Schlussfolgerung Die Verwendung einer niedrigen Bildrate von 2 FPS und die Entfernung des SSR sind einfach durchführbare Maßnahmen, die sowohl bei linksatrialen Ablationen als auch bei Deviceimplantationen zu einer signifikanten Reduktion des DAP führten. Diese Maßnahmen gingen zwar mit einer reduzierten Bildqualität einher, hatten jedoch keinen negativen Einfluss auf die Durchleuchtungs- und Untersuchungsdauer, die Rate des prozeduralen Erfolgs und die Rate der Komplikationen.Introduction In most centers, fluoroscopy is the method of choice for catheter and electrode visualization among catheter ablation of atrial fibrillation and device implantation. The use of X-rays can lead to deterministic radiation damages, with skin erythema and posterior cataract being the most frequent. Stochastic radiation damages such as neoplasia may also occur after low dose exposure. Therefore, measures to reduce the low-dose radiation burden of patient and staff are of major importance. Methods This work is based on two retrospective studies, for which patients were consecutively enrolled between 2014 and 2017. The studies consist of 150 patients undergoing catheter ablation of atrial fibrillation and 140 patients with device implantation, respectively. Half of them were treated with a new dose reduction protocol consisting of a low framerate of 2 Frames Per Second (FPS) and the removal of the anti-scatter grid. For each comparison group, the anti-scatter grid and a higher frame rate of 4 FPS were used. Among all groups, low detector entrance dose, copper filtration, variable focus sizes and short pulsewidth were selected. All procedures were performed with the same biplane X-ray system (Siemens Axiom Artis dBc). As a marker for patient radiation exposure, the dose area product (DAP) was measured via ionisation chamber. Results The new dose reduction protocol lead to a reduction of the DAP by 64.07% for left atrial ablations (630.28 ± 550.96 vs. 226.44 ± 277.44 cGy*cm², p<0.001) and by 73.15% for device implantations (1205.54 + 2015.37 vs. 323.68 + 421.98 cGy*cm²; p<0.001). The impaired image quality due to the removal of the anti-scatter grid and the low framerate did not lead to prolonged fluoroscopy time or procedural duration. Also, the rate of procedural success and complications were not changed significantly. The new DRP was maintained except for four (left atrial ablations) and five cases (device implantations). In those cases, the anti-scatter grid was reintroduced. A subgroup analysis showed that the reduction of the DAP for obese patients undergoing left atrial ablation or device implantation was almost twice the reduction as seen in obese patients. Conclusion The use of a low framerate of 2 FPS and the removal of the anti-scatter grid are easily applicable and were able to drastically reduce radiation exposure among patients undergoing catheter ablation for atrial fibrillation and device implantation. Despite impaired image quality, there was no prolonged fluoroscopy time and procedural duration or impaired rate of success and complications

Charakterisierung der arrhythmogenen Substrate für Vorhofflimmern in einem neuen Rattenmodell für obstruktive Schlafapnoe

Vorhofflimmern ist die häufigste anhaltende Arrhythmie des Menschen und ist mit einer Vielzahl kardiovaskulärer Risikofaktoren und Komorbiditäten assoziiert. Eine dieser epidemiologisch eng vergesellschafteten Erkrankungen ist die obstruktive Schlafapnoe. Pathognomonisch für diese schlafbezogene Atmungsstörung ist ein nächtlicher Kollaps der oberen Atemwege bei erhaltenem Atemantrieb. Dies führt einerseits zu einem Abfall des Sauerstoffgehaltes im Blut und andererseits zu ausgeprägten negativ thorakalen Druckschwankungen während frustraner Atembemühungen gegen verlegte obere Atemwege. Während der nächtlich obstruktiv respiratorischen Ereignisse wird der Vorhof somit sowohl erhöhten transmuralen Druckgradienten als auch intermittierender Hypoxieepisoden ausgesetzt. Die unterschiedlichen Rollen intermittierender Hypoxie und intrathorakaler Druckschwankungen sind besonders hinsichtlich einer möglichen Begünstigung für Arrhythmien bisher noch nicht ausreichend geklärt. Ziel dieser Arbeit war es ein neues Rattenmodell für obstruktive Schlafapnoe zu entwickeln, um die Entstehung eines Schlafapnoe-assoziierten atrialen arrhythmogenen Substrates zu untersuchen. Zunächst sollten transiente, akut reversible Effekte intermittierender Hypoxieepisoden alleine, im Vergleich zu Hypoxieepisoden zusammen mit negativ thorakalen Druckschwankungen untersucht werden. Da obstruktive Schlafapnoe sich zumeist durch einen dynamischen Krankheitsverlauf mit einer hohen Nacht-zu-Nacht-Variabilität auszeichnet, sollte geklärt werden, ob die Akkumulation repetitiv akuter Effekte jeden zweiten Tag über drei Wochen zur Entstehung eines strukturellen und arrhythmogenen Substrates im Vorhof beiträgt. In anästhesierten Ratten wurde hierfür für eine Minute entweder intermittierende Hypoxie (IH) alleine oder ein simuliert obstruktiv respiratorisches Ereignis induziert. Das Manöver der intermittierenden Hypoxie ist durch eine Vergrößerung des Todraumvolumens simuliert worden, das Manöver des simulierten obstruktiv respiratorischen Ereignisses hingegen durch die Anlage eines definierten negativen Druckes im Bereich der oberen Atemwege über eine Versuchsmaske (INAP, Intermittent Negative Airway Pressure). Beide Manöver resultierten in einem vergleichbaren Abfall der Sauerstoffsättigung. Das INAP-Manöver zeichnete sich darüber hinaus durch negativ intrathorakale Druckschwankungen während ineffektiven Atembemühungen aus. In einer akuten Testserie (ATS) wurden diese einminütigen Manöver alle fünf Minuten wiederholt. Nach vier Stunden wurden acht IH-Tiere und acht INAP-Tiere direkt und je fünf IH- und INAP- Tiere nach einer Erholungspause von 24 Stunden getötet (ATS-REC). In einer chronischen Testserie (CTS) wurden einminütige IH- oder INAP-Manöver alle zehn Minuten über vier Stunden jeden zweiten Tag appliziert. Nach drei Wochen wurden auch diese Tiere mit einer Latenz von 24 Stunden nach letztem Manöver getötet. In allen Versuchen wurden Ratten mit identischer Narkoseart und -dauer als Kontrollen (CTR) verwandt. In terminalen Versuchen wurden in allen Ratten invasive linksventrikuläre Druckmessungen als auch transösophageale Vorhofstimulationen zur Induktion von Vorhofflimmern durchgeführt. Vorhofgewebe und Gewebe des linken Ventrikels wurden für histologische sowie biochemische Analysen asserviert. Im Vorhof der ATS-behandelten Tiere führten vier Stunden repetitiver INAP-Manöver, nicht aber IH alleine, zu einem transienten Absinken der antioxidativen Kapazität im Vorhofgewebe. Dies war innerhalb von 24 Stunden nach einem Versuchstag in den ATS-REC Ratten sowie nach dem letzten Versuchstag in den CTS-Tieren komplett reversibel. In den CTS-Versuchstieren führte eine Applikation des INAP alle zwei Tage zu einem signifikanten Herabregulation von Connexinen und zu einer Tendenz zu erhöhter interstitieller Fibrose und vergrößerter Kardiomyozytendurchmesser im linken Vorhof. Diese Veränderungen waren mit signifikant längeren induzierbaren Vorhofflimmerzeiten in Ratten der INAP-Gruppe vergesellschaftet. Die induzierbaren Vorhofflimmerzeiten zeigten sich in den Tieren der IH-Gruppe nicht verlängert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein neues Rattenmodell für Schlafapnoe zur Untersuchung der Entstehung eines atrialen arrhythmogenen Substrates entwickelt. Zusammenfassend führten in diesem Tiermodell vier Stunden simuliert obstruktiv respiratorischer Ereignisse im Sinne der INAP-Manöver, aber nicht IH alleine, zu einem transienten Abfall der antioxidativen Kapazität im Vorhof. Die kumulative Exposition gegenüber dieser transienten Abfälle der antioxidativen Kapazität war mit der Entstehung arrhythmogener Substrate im Vorhof assoziiert. Diese waren charakterisiert durch erniedrigte Connexinlevel und einer längeren induzierbaren Vorhofflimmerdauer. Die Erkenntnisse dieser Arbeit unterstützen die Hypothese, dass die Anzahl obstruktiv respiratorischer Ereignisse während der Nacht und nicht die Anzahl der Sauerstoffentsättigungen alleine zum Substrat von Vorhofflimmern beitragen, selbst dann, wenn diese Stressoren nur jede zweite Nacht auftreten. Ob die gezielte Verhinderung obstruktiv respiratorischer Ereignisse das entscheidende Therapieziel bei Patienten mit Vorhofflimmern und obstruktiven Schlafapnoe darstellt, und ob eine Therapie der obstruktiven Schlafapnoe auch bei Patienten mit sehr hoher Tag-zu-Tag Variabilität des Schweregrades der obstruktiven Schlafapnoe nötig ist, muss in weiteren Studien untersucht werden.Characterization of arrhythmogenic substrates for atrial fibrillation in a novel rat model for obstructive sleep apnea Atrial fibrillation is the most common sustained arrhythmia and associated with a magnitude of cardiovascular comorbidities, one of which is obstructive sleep apnea. Obstructive sleep apnea is characterized by two main features: intermittent desaturations and inefficient breathing attempts against occluded upper airways leading to pronounced intrathoracic pressure fluctuations. Thus, the heart and especially the atria are exposed to intermittent hypoxia and repetitive stretch due to the thoracic pressure fluctuations. However, it remains to be elaborated how much these two individual features of sleep apnea contribute to an atrial arrhythmogenic substrate. In this study we therefore established a novel rat model for sleep apnea, in which we investigated sleep apnea associated atrial arrhythmogenic substrates. Acute reversible effects of intermittent hypoxia were compared to intermittent hypoxia plus intrathoracic pressure fluctuations. In a chronic group, we investigated whether the accumulation of the acute reversible effects every other day throughout 3 weeks, in terms of a high night-to-night variability of sleep apnea, could induce a structural substrate for atrial fibrillation. In anesthetized rats, either one minute of intermittent hypoxia (IH) or a simulated obstructive respiratory event was simulated. Intermittent hypoxia was applied via an increase in respiratory dead space, whereas the obstructive respiratory event was simulated by applying intermittent negative airway pressure (INAP) with a negative pressure device via a customized rat mask. Both maneuver resulted in comparable oxygen desaturations. Apart from that, the INAP-maneuver was characterized by negative thoracic pressure swings during ineffective breathing attempts. In an acute test-series (ATS), maneuvers were applied for one minute which was repeated every five minutes. After four hours of protocol, eight IH- and INAP-rats were sacrificed immediately and five IH- and INAP-rats were sacrificed with a latency of 24 hours after the last maneuver (ATS-REC). In a chronic test series (CTS), IH and INAP was applied for one minute every ten minutes for four hours every second day. After three weeks, these animals were also sacrificed with a latency of 24 hours after the last maneuver. In all trials, rats with the same weight and anesthesia were used as respective controls. In a terminal procedure, left ventricular pressures and transesophageal atrial fibrillation inducibility and induced atrial fibrillation duration were determined. Atrial and ventricular tissue was harvested afterwards for histological and biochemical analysis. In the ATS, four hours of repetitive INAP, but not IH alone, decreased transiently atrial antioxidative capacity, which was reversible after 24 hours of rest after the last maneuver in the ATS-REC and CTS. In CTS-rats, application of INAP every other day for three weeks, downregulated atrial connexins and showed a tendency towards increased atrial interstitial fibrosis and atrial hypertrophy. These changes were associated with increased induced atrial fibrillation durations in the INAP-group. The IH-group however did not show an increase in induced atrial fibrillation durations. In summary, the cumulative exposure of acute transient decreases in atrial antioxidative capacity induced by simulated respiratory events (INAP) was associated with an atrial arrhythmogenic substrate. This was characterized by decreased levels of connexins and increased inducible atrial fibrillation durations. This study supports the notion that the count of obstructive respiratory events at night and not simply the counts of desaturations are crucial and contribute to atrial arrhythmogenic substrates, even though those stimuli only occur every other night. If the targeted prevention of obstructive respiratory events and of a high night-to-night variability of sleep apnea in patients with atrial fibrillation is the main and most essential treatment strategy remains to be elaborated

Entwicklung eines Soft-Plaque-Phantoms für die Simulation koronarer atherosklerotischer Ablagerungen in der Mehrschichtcomputertomografie

Ziel: In Rahmen dieser Diplomarbeit wurden anhand einer experimentellen Studienreihe 16 verschiedene Materialien mit der Multidetektorcomputertomografie (MDCT) unter Benützung eines standardisierten Herz- CT- Protokolls gescannt und mit Hilfe unterschiedlicher Segmentationsmethoden volumetriert, um eine standardisierte Methode zur Soft- Plaque- Quantifizierung aus CT- Daten abzuleiten. Material: Das finale Softplaquephantom bestand aus einem Kunststoffschlauch (Gefäßimitat) und vier Seifenstücken bzw. vier Seifen/Fettkomplexen (Softplaqueimitate), das mittels MDCT untersucht wurde. Die gewonnenen Daten wurden mit drei Segmentationsmethoden und drei verschiedenen Schwellwertintervallen segmentiert und volumetriert. Die Materialien wurden zusätzlich mit einem Oberflächenscanner gescannt, deren ausgewertete Volumina als Referenz und Golden Standard dieser Arbeit dienten und mit den segmentierten CT- Daten verglichen wurden. Ergebnisse: Es zeigte sich, dass die Wahl der Schwellwertsetzung eine entscheidende Auswirkung auf die Segmentationen der Softplaqueimitate hatte. Eine Übereinstimmung der segmentierten Volumina mit den Referenz- Volumina, konnte nur mit Hilfe einer HMH- Schwellwertsetzung erzielt werden. Die Ergebnisse der segmentierten Seifen/Fettkomplexe zeigten etwas größere Volumina. Des weiteren wiesen die Volumina der CT- Daten eine Überbewertung um mindestens 48 % auf, wurden die Segmentationen bei voller Grauwertdynamik (= -1024 HU bis maximale Grauwerte) durchgeführt. Schlussfolgerung: Trotz der hohen Auflösung des MDCT- 64 und der Wahl geeigneter Schwellwertintervalle wurde bei den Seifen/Fettkomplexen eine Tendenz der Plaque- Überschätzung ermittelt. Diese leichte Überbewertung könnte einerseits auf den Partialvolumeneffekt, andererseits auf die Grauwertüberschneidung der unterschiedlichen Gewebearten zurückgeführt werden. Als effektiv hat sich Seife als Soft- Plaque- Phantom und die Einführung des Oberflächenscanners als Referenzmessung erwiesen

Eine Übersicht zu nicht-knöchernen Verletzungsfolgen nach Schädel-Hirn-Trauma mit einer retrospektiven Single-Center-Studie zur Abschätzung des Einflusses gerinnungshemmender Vor-Medikation am Beispiel des Klinikums der Universität München

Monthly; Electronic access as of Jan. 23, 2006: Jan. 2003-; Title from index screen (viewed Jan. 23, 2006).; No issues published Nov. 2005-Feb. 2006.; Harvested from the web on 6/5/07April 2007 newsletter focusing on Reference/Virtual Reference