Ulm, Univ., Diss., 2008.

1. Einleitung 2. Ziele der Untersuchung 3. Methodik 3.1. Versuchsvorbereitung 3.1.1. Narkose und Beatmung 3.1.2. Präparation 3.1.3. Koronarperfusion 3.2. Versuchsdurchführung 3.2.1. Versuchsprotokoll 3.2.2. Messparameter 3.3. Versuchsauswertung 3.3.1. Datenanalyse 3.3.2. Statistik 4. Versuchsergebnisse 4.1. Koronargefäße 4.1.1. Koronarer Blutfluß FRIVA 4.1.2. Koronarer Perfusionsdruck PCOR 4.1.3. Koronare Leitfähigkeit C 4.2. Myokardiale Kontraktilität 4.2.1. Zeitlich differenzierte maximale linksventrikuläre Druckänderung dP/ dtmax 4.2.2. Prozentuale myokardiale Segmentlängenverkürzung SL 4.3. Hämodynamik, Herzfrequenz und Erregungsausbreitung 4.3.1. Hämodynamik 4.3.2. Erregungsausbreitung 4.3.3. Herzfrequenz 5. Diskussion 5.1. Herzstimulation bei normaler Koronarperfusion 5.2. Herzstimulation bei reduzierter Koronarperfusion 5.3. Klinische Bedeutung 5.4. Limitationen 6. Zusammenfassung 7. Anhang 7.1. Abkürzungen 7.2. Tabellen 7.3. Abbildungsverzeichnis 8. Literaturverzeichnis Wir untersuchten die Auswirkungen linksventrikulärer Stimulationsorte und atrioventrikulärer Verzögerungszeiten auf die Herzfunktion unter normaler und reduzierter Koronarperfusion. An acht vollnarkotisierten herzgesunden Hunden wurde hierzu eine atrioventrikuläre Stimulation des rechten Vorhofs und linken Ventrikels mit einem kurzen (50 ms) und einem langen (80 ms) Stimulationsintervall knapp oberhalb der Eigenfrequenz durchgeführt. Die Stimulation erfolgte an zwei endokardialen linksventrikulären Stimulationsorten (basolateral und apikoseptal). In einem akuten Ischämiemodell wurde der Perfusionsdruck des RIVA extern graduell reduziert, um eine leichte (45-50 mmHg) und schwere Myokardischämie (35-40 mmHg) zu erzielen. Die regionale myokardiale Kontraktilität des RIVA-Versorgungsgebietes (SL) wurde mittels Ultraschallmeßkristallen und die globale myokardiale Kontraktilität (dP/dtmax) mittels Meßkatheter mit beiden AV-Stimulationsintervallen und Stimulationsorten unter normalen und ischämischen Bedingungen bestimmt. Zudem wurden der koronare Blutfluß des RIVA, die koronare Leitfähigkeit, linksventrikuläre und systemische Druckwerte sowie die QRS-Dauer ermittelt. Unter normaler Myokardperfusion zeigte sich trotz fehlender signifikanter Veränderungen tendentiell die stärkste regionale und globale myokardiale Kontraktilitätszunahme während der basolateralen Stimulation mit einem langen AV-Intervall, wohingegen für die übrigen Stimulationseinstellungen nur eine Abnahme der prozentualen Veränderung nachgewiesen werden konnte. Bei einer apikoseptalen Stimulation wurden unter einem langen AV-Intervall die geringsten Einschränkungen der Kontraktilität registriert. Signifikante Unterschiede hinsichtlich des koronaren Blutflusses, der Hämodynamik oder QRS-Dauer waren nicht nachweisbar. Bei leichter und schwerer Myokardischämie im RIVA-Perfusionsgebiet konnte durch eine basolaterale Stimulation mit einem kurzen AV-Intervall eine signifikante Zunahme der regionalen und globalen Kontraktion erzielt werden. Dieser Trend wurde durch entsprechende Ergebnisse des koronaren Blutflusses und der Hämodynamik bestätigt. Insbesondere ein Anstieg der enddiastolischen Drücke wies auf eine effiziente Steigerung der linksventrikulären Vorlast unter dieser Stimulation hin. Eine apikoseptale Stimulation hingegen, insbesondere mit kurzem AVIntervall, sollte nach unseren Ergebnissen vermieden werden. Als Ursache für die unterschiedlichen Auswirkungen der linksventrikulären Stimulation und reduzierten Koronarperfusion wurden Effekte der kardialen Erregungsleitung und Asynchronie, der AV-Synchronizität, der koronaren Flußreserve und Autoregulationsmechanismen der Koronargefäße diskutiert. Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Untersuchung nachgewiesen werden, dass die Auswahl des linksventrikulären Stimulationsortes und des AVsequentiellen Stimulationsintervalls relevante Auswirkungen auf die myokardiale Kontraktilität, den koronaren Blutfluß, die Hämodynamik und Erregungsausbreitung unter normaler und reduzierter Koronarperfusion hat. Bei normaler Koronarperfusion wurde die größte prozentuale Zunahme der regionalen und globalen myokardialen Kontraktilität unter basolateraler Stimulation mit langem AV-Intervall und bei reduzierter Koronarperfusion mit kurzem AV-Intervall gemessen. Unter apikoseptaler Stimulation führte hingegen ein längeres AV-Intervall zur geringeren Kontraktionsabnahme. Daher sollte in Abhängigkeit vom linksventrikulären Stimulationsort ein geeignetes AV-Intervall gewählt werden, um die linksventrikuläre Funktion unter ischämischen Bedingungen möglichst gut zu erhalten. Dies ist vor allem für Patienten, die an einer koronaren Herzerkrankung mit Linksherzinsuffizienz leiden und ein System zur linksventrikulären Stimulation erhalten sollen, von besonderer Bedeutung.

Ließe sich das Wachstum des Knochengewebes in der Umgebung dentaler Implantate durch Einwirkung externer elektrischer Stimuli beschleunigen, könnte dadurch die Einheilzeit nach der Implantation entscheidend verkürzt und folglich der darauf verankerte Zahnersatz zeiti-ger eingegliedert werden. Ziel dieser experimentellen Studie ist es, den Einfluss elektrischer Stimulation auf humane Knochenzellen zu untersuchen, die zuvor im Bereich der Unterkiefermolaren von Probanden entnommen und auf den zu vergleichenden, klinisch verwendeten Implantatoberflächen Titan, Ticer® und TiWhite® kultiviert worden sind. Dazu wurde in Zusammenarbeit mit der Hochschule Mittweida eine Apparatur konzipiert, mit deren Hilfe die Probekörper unter standardisierten Bedingungen jeweils mit einer Fre-quenz von 3,8 Hz, einer Amplitude von 3 V sowie einem Tastverhältnis von 50 % befeldet wurden. Nach einer Gesamtversuchsdauer von 120 h erfolgte die fluoreszenzoptische Auswertung anhand der Zellzählung sowie der Bestimmung der mit Antikörpern gefärbten Zellkerne und Bone Sialoprotein-Moleküle, wobei letztere besonders in Phasen der Knochenneubildung vermehrt nachweisbar sind und folglich als Marker des Knochenstoffwechsels gelten. Die auf Titan erhobenen Daten können aufgrund der drastisch erhöhten Anzahl von Zellen und der hoch-signifikant gesteigerten Proteinanheftung eine positive Wirkung der Elektro-stimulation nachweisen. Gegenteiliges ist auf der Ticer®-Oberfläche feststellbar; hier sind sowohl die gezählten Zellen als auch die relativen Grauwerte der Zellkern- und Proteinanfärbung bei den befeldeten verglichen mit den unbefeldeten Zellen deutlich erniedrigt. Weniger eindeutig sind die Ergebnisse auf der TiWhite®-Oberfläche. Während in der befel-deten Kultur mehr Zellen gezählt wurden als in der unbefeldeten, differiert der Betrag der Proteinbestimmung zu unterschiedlichen Zeitpunkten und lässt folglich keine präzise Aussage hinsichtlich der durch die Elektrostimulation verursachten Effekte zu.

Thesis (doctoral)--Universiẗat, Würzburg, 2003.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2008

München, Techn. Universiẗat, Thesis (doctoral).

Thesis (doctoral)--Techn. Hochsch., Aachen, 2004.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--München.

Ließe sich das Wachstum des Knochengewebes in der Umgebung dentaler Implantate durch Einwirkung externer elektrischer Stimuli beschleunigen, könnte dadurch die Einheilzeit nach der Implantation entscheidend verkürzt und folglich der darauf verankerte Zahnersatz zeiti-ger eingegliedert werden. Ziel dieser experimentellen Studie ist es, den Einfluss elektrischer Stimulation auf humane Knochenzellen zu untersuchen, die zuvor im Bereich der Unterkiefermolaren von Probanden entnommen und auf den zu vergleichenden, klinisch verwendeten Implantatoberflächen Titan, Ticer® und TiWhite® kultiviert worden sind. Dazu wurde in Zusammenarbeit mit der Hochschule Mittweida eine Apparatur konzipiert, mit deren Hilfe die Probekörper unter standardisierten Bedingungen jeweils mit einer Fre-quenz von 3,8 Hz, einer Amplitude von 3 V sowie einem Tastverhältnis von 50 % befeldet wurden. Nach einer Gesamtversuchsdauer von 120 h erfolgte die fluoreszenzoptische Auswertung anhand der Zellzählung sowie der Bestimmung der mit Antikörpern gefärbten Zellkerne und Bone Sialoprotein-Moleküle, wobei letztere besonders in Phasen der Knochenneubildung vermehrt nachweisbar sind und folglich als Marker des Knochenstoffwechsels gelten. Die auf Titan erhobenen Daten können aufgrund der drastisch erhöhten Anzahl von Zellen und der hoch-signifikant gesteigerten Proteinanheftung eine positive Wirkung der Elektro-stimulation nachweisen. Gegenteiliges ist auf der Ticer®-Oberfläche feststellbar; hier sind sowohl die gezählten Zellen als auch die relativen Grauwerte der Zellkern- und Proteinanfärbung bei den befeldeten verglichen mit den unbefeldeten Zellen deutlich erniedrigt. Weniger eindeutig sind die Ergebnisse auf der TiWhite®-Oberfläche. Während in der befel-deten Kultur mehr Zellen gezählt wurden als in der unbefeldeten, differiert der Betrag der Proteinbestimmung zu unterschiedlichen Zeitpunkten und lässt folglich keine präzise Aussage hinsichtlich der durch die Elektrostimulation verursachten Effekte zu.