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Die Induktion eines vaskulären Wachstums und Remodelings stellt einen vielversprechenden neuen Therapieansatz für Patienten mit koronarer Herzerkrankung dar. Stickstoffmonoxid (NO) nimmt in der Regulation des Blutflusses, in der Aufrechterhaltung der vaskulären Homöostase sowie als second messenger für die Induktion einer Arteriogenese und Angiogenese eine zentrale Rolle ein. Dank des Systems der druckregulierten Retroinfusion steht daneben ein komplikations- und nebenwirkungsarmes Verfahren zur Verfügung, das eine selektive, homogene und effektive Applikation von gefäßbildenden Faktoren im Myokard ermöglicht. In der vorliegenden Arbeit wurde die retrograde Infusion von eNOS S1177D komplementärer DNA (als konstitutiv aktive Mutante) in die anteriore Koronarvene zur Induktion einer therapeutischen Revaskularisation im chronisch ischämischen, hibernierenden Myokard untersucht. Mittels perkutaner Implantation eines präparierten Koronarstents wurde zunächst eine hochgradige Stenose im proximalen LAD-Segment der linken Koronararterie herbeigeführt. Nach sieben Tagen wurde angiographisch ein Restfluss dokumentiert, um eine langsame aber stetige Abnahme der myokardialen Durchblutung bis zur vollständigen Okklusion zu gewährleisten und die Induktion einer myokardialen Hibernation mit reduzierter kontraktiler Funktion ohne schwerwiegende Infarzierung des Gewebes sicherzustellen. Drei Wochen später wurde den Tieren eNOS S1177D cDNA, eNOS S1177D und L-NAME (unspezifischer NO-Inhibitor) oder eGFP cDNA als Scheintransfektion retrograd in die anteriore Koronarvene infundiert (n,=,6 pro Gruppe). Sowohl am Behandlungstag als auch am Tag,49 der Untersuchung (Versuchsende) wurden Parameter der globalen Herzfunktion bestimmt. Zur Analyse der regionalen myokardialen Perfusion dienten fluoreszierende Mikrosphären; die Bestimmung der regionalen Myokardfunktion als subsegmentale Segmentverkürzung gelang mit Hilfe der Sonomikrometrie. Für das Kollateralenwachstum wurden postmortale Angiographien ausgewertet. Darüber hinaus war zur Ermittlung der Expression von eNOS, des regionalen Blutflusses und der Kapillardichte die Entnahme von Gewebeproben aus dem linken Ventrikel erforderlich. In dieser Untersuchung demonstrieren wir, dass die retrograde Applikation von eNOS S1177D cDNA über die Überexpression von eNOS ein NO vermitteltes Gefäßwachstum induziert, welches mit einer gesteigerten myokardialen Perfusion einhergeht und schließlich zu einer verbesserten kontraktilen Funktion im Zielgebiet führt. Die zum Kontrollareal 2,3-fach gesteigerte Expression von eNOS geht dabei über eine gesteigerte Bildung von NO respektive cGMP (117,1,% der RCx-perfundierten Region) neben einer Proliferation von Kapillaren (Angiogenese) insbesondere mit der Bildung von kollateralisierenden Anastomosen (Arteriogenese) einher. Aus diesem vaskulären Wachstum und Remodeling resultiert im Vergleich zur Kontrollgruppe arealabhängig eine bis zu 2,2-fach gesteigerte myokardiale Perfusion, wodurch sich die regionale Herzfunktion (subsegmentale Segmentverkürzung) bei erhöhtem Sauerstoffbedarf von 7.% auf 41,% (Herzfrequenz von 120 Schägen pro Minute) respektive 33,% (Herzfrequenz von 140 Schlägen pro Minute) des normoxischen Myokards regeneriert.

Die koronare Herzkrankheit stellt die am häufigsten zum Tode führende Erkrankung in den Industrienationen dar und die daraus resultierende gesundheitsökonomische Belastung ist beträchtlich. Der Goldstandard der Koronarplaque-Diagnostik stellt bis heute die Stenosen-Beurteilung mittels der invasiven Herzkatheter-Untersuchung dar. Neueste Erkenntnisse unterstreichen, dass das Risiko für die Entstehung eines akuten koronaren Syndroms jedoch eher von der Koronarplaque-Zusammensetzung, als von dem Grad der koronaren Stenosierung abhängt. Vor allem nicht-kalzifizierte Plaques scheinen zur Ruptur und damit zur Auslösung eines akuten, thrombotischen Koronararterienverschlusses zu neigen. Auch auf Grund der Invasivität und der relativ hohen Kosten einer Herzkatheter-Untersuchung erscheint es sinnvoll, neue, risikoärmere Methoden der Koronarplaque-Darstellung zu entwickeln, um frühe Stadien der Erkrankung rechtzeitig zu detektieren und geeignete therapeutische Massnahmen einleiten zu können. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es zu untersuchen, ob mittels minimal-invasiver Mehrzeilen-Detektor-CT-Angiographie (MDCTA) nicht-kalzifizierte Plaques erkannt und sowohl qualitativ als auch quantitativ bewertet werden können. Zusätzlich sollte diese Arbeit noch weitere Einsatzbereiche der MDCT-Technologie in der kardialen Diagnostik aufzeigen. Insbesondere sollte geprüft werden, inwieweit mittels der MDCT myokardiale Minderperfundierungen, die auf Infarzierungen des Herzmuskelgewebes hinweisen können, darstellbar sind. 179 Patienten wurden in die MDCT-Koronarplaque-Diagnostik eingeschlossen. Dazu wurde zunächst an Hand der nativen, nicht kontrastverstärkten MDCT-Datensätze ein Kalzium-Screening durchgeführt. Zusätzlich wurden die bei allen eingeschlossenen Patienten zusätzlich akquirierten kontrastverstärkten MDCT-Angiographie-Datensätze auf die Existenz nicht-kalzifizierter Koronarplaques hin untersucht und die dabei detektierten Plaque-Areale qualitativ und quantitativ ausgewertet. Die Ergebnisse dieser beiden Untersuchungsverfahren wurden miteinander und gleichzeitig mit den Befunden einer konventionell durchgeführten, invasiven Katheter-Koronarangiographie verglichen und korreliert. In die MDCT-Infarkt-Diagnostik wurden 106 Patienten eingeschlossen, von denen 27 einen Myokardinfarkt erlitten hatten. Dazu wurden die kontrastverstärkten Herz-MDCTA-Datensätze dieser Patienten auf Auffälligkeiten der kardialen Morphologie und der myokardialen Kontrastmittelverteilung hin untersucht. Die dort erkannten Kontrastmittelverteilungsdefekte wurden als Minderperfusion und damit als mögliche myokardiale Infarzierung interpretiert. Bei den richtig positiv erkannten Myokardinfarkten wurde der CT-Dichtewert im Unterschied zum gesunden Myokard, die Wanddicke und das Infarktvolumen ermittelt. Morphologische Auffälligkeiten wie myokardiale Aneurysmen, intracavitäre Thromben oder intramurale Verkalkungen wurden festgehalten. Die Ergebnisse der Koronarplaque-Diagnostik haben gezeigt, dass mit Hilfe der kontrastverstärkten MDCT-Angiographie nicht-kalzifizierte Gefäßwandveränderungen in vivo nachgewiesen und quantifiziert werden können. Die Volumina dieser nicht-verkalkten Gefässwand-Läsionen zeigten eine positive Korrelation zu den ermittelten Kalk-Scores sowie dem Schweregrad der koronaren Herzkrankheit laut Herzkatheterbefund. Es zeigten sich allerdings überproportional hohe Anteile von nicht-verkalkten Plaques in frühen Stadien der koronaren Atherosklerose. Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass durch die Durchführung einer kontrastverstärkten MDCTA einige Patienten mit koronaren, atherosklerotischen Läsionen identifiziert werden konnten, die im CT-Kalzium-Screening und/oder bei der konventionellen Koronarangiographie keine Hinweise auf eine KHK-Erkrankung zeigten. Nach den Ergebnissen dieser Studie ist zu überlegen, ob Patienten mit einem charakteristischen und hohen KHK-Risikoprofil sich trotz negativer Kalzium-Screening-Untersuchung zusätzlich einer MDCT-Angiographie ihrer Koronararterien unterziehen sollten. Dazu sollte das konkrete Gesundheits-Risiko durch nicht-kalzifizierte Plaques in umfangreichen, prospektiven Studien nochmals systematisch bewertet werden. Eine MDCTA-Studie, in der z.B. die Auswirkung einer lipidsenkenden, medikamentösen Therapie auf die koronare Belastung mit nicht-kalzifizierten Plaques evaluiert wird, könnte hier weitere Erkenntnisse erbringen. Ferner sollten größer angelegte Untersuchungen die Reproduzierbarkeit der quantitativen Volumenbemessungen von nicht-kalzifizierten Plaques überprüfen. In der vorliegenden Studie konnte eine Sensitivität von 85%, eine Spezifität von 91% und eine diagnostische Genauigkeit von 90% für die Erkennung myokardialer Infarzierungen mittels der MDCT ermittelt werden. Zu der Infarkt-Diagnostik mittels MDCT ist zu vermerken, dass kein Zweifel daran existiert, dass andere Techniken wie Myokardszintigraphie oder MRT weitreichende Informationen über kardiale Funktion, Perfusion und Vitalität liefern können, die von der routinemäßig eingesetzten, kontrastverstärkten MDCT-Herz-Untersuchung nicht ermittelt werden können. Trotzdem konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die MDCT Angiographie des Herzens neben der morphologischen Darstellung der Koronararterien zusätzlich wichtige und detaillierte Informationen über die kardiale Morphologie liefern kann und eine relativ sensitive Methode zur Erkennung von Myokardinfarzierungen darstellt. Die Ergebnisse dieser Arbeit untermauern den möglichen klinischen Wert der kontrastverstärkten MDCT Untersuchung des Herzens in der Diagnostik der koronaren Herzkrankheit, da sie eine angiographische Bildgebung der Koronararterien ermöglicht, detaillierte Informationen zu atherosklerotischen Gefässwandläsionen der koronaren Atherosklerose liefert und eine Beurteilung des Myokards hinsichtlich ischämischer Veränderungen mit minimalster Invasivität möglich macht. Die klinische Etablierung neuerer 16-Zeilen- und 64-Zeilen MDCT-Systeme mit ihrer verbesserten räumlichen und zeitlichen Auflösung wird das Potential der MDCT noch weiter erhöhen.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Evaluation der linksventrikulären Myokardmasse und deren Massenänderung bei Patienten mit hypertropher obstruktiver Kardiomyopathie (HOCM), die eine transkoronare Ablation der Septumhypertrophie (TASH) erhalten haben. Hierzu erfolgte ein nichtinvasives Follow-up durch Einsatz der Elektronenstrahl-Computertomographie (electron beam computed tomography = EBCT). Im Vordergrund stand hierbei die Bestimmung der linksventrikulären Myokardmasse (in g) vor der Intervention, direkt danach sowie nach sechs und zwölf Monaten. Um die Massenänderungen auch einzelnen Regionen zuordnen zu können, wurden das Septum und die linksventrikuläre laterale Wand gesondert analysiert. Auf einzelnen Schichten erfolgte jeweils eine manuelle Segmentierung durch Markierung der Epi- und Endokardgrenzen und eine Einteilung in Sektoren. Die septale Myokardmasse reduzierte sich erwartungsgemäß am stärksten unmittelbar in der ersten postinterventionellen Woche (6,8 ± 2,6 [2–12] d) um 4,4 ± 2,8 (-0,4–12,4) g. Dies ist durch den Gewebeuntergang durch Infarzierung nach Septalastokklusion zu erklären. Gleichzeitig reduzierte sich auch der die Beschwerden der Patienten verursachende Druckgradient, der über dem linksventrikulären Ausflusstrakt, bedingt durch die Septumhypertrophie, bestand. Dabei nehmen sowohl der Ruhegradient (60,3 ± 21,3 [15–100] mmHg) als auch der postextrasystolische Gradient (101,5 ± 41,9 [30–180] mmHg) signifikant ab. Neben der Reduktion der Septummasse verringerte sich auch die Masse der lateralen Ventrikelwand. Ursache dieser Massenreduktion ist der rückläufige oder verminderte Druckgradient, der als Auslöser einer druckbedingten Myokardhypertrophie gilt. Dieser Effekt wird als therapeutisches „Remodeling“ bezeichnet. Es nimmt somit auch die Masse an der lateralen Ventrikelwand und konsekutiv des gesamten linken Ventrikels ab. Die Änderungen in diesen Bereichen sind zwar auch im direkt postinterventionellen Zeitraum signifikant, im Gegensatz zur Septummasse erfolgt jedoch hier die stärkste Massenreduktion erst im Verlauf des ersten halben Jahres nach der Intervention. Zusätzlich wird der Stellenwert der EBCT in der Myokardmassenbestimmung im Vergleich zu anderen Verfahren dargestellt. Bisherige Studien bedienten sich der Echokardiographie zur Verlaufskontrolle. Sie liefert ebenso wie die EBCT Informationen über Funktion und Morphologie. Als problematisch ist hierbei jedoch insbesondere die Untersucher- und Patientenabhängigkeit herauszustellen. Zudem ist die Massenbestimmung in verschiedenen Verfahren unterschiedlich und variiert in ihren Ergebnissen. Die Unterteilung in verschiedene Regionen ist hierdurch erschwert. Neue dreidimensionale Rekonstruktionsverfahren sind bisher noch teuer und zeitaufwendig, liefern jedoch der EBCT vergleichbare Ergebnisse. Die Magnetresonanztomographie (MRT) liefert der EBCT entsprechende Massenergebnisse. Es gibt allerdings Beschränkungen in der Indikationsstellung. So sind Patienten, die schwer krank sind, durch fehlende Überwachungsmöglichkeiten oder mit implantiertem Herzschrittmacher von der Untersuchung ausgeschlossen. Dies ist besonders bei der Evaluation der HOCM-Patienten nach TASH zu beachten, da ca. 10 % der behandelten Patienten schrittmacherpflichtig werden. In dieser Studie erhielten 12,5 % der Patienten dauerhaft ein Implantat. In Zukunft wird wahrscheinlich die Multischicht-Computertomographie (MSCT) die EBCT in der kardialen Diagnostik als Alternativverfahren ablösen. Obwohl zur Zeit noch kein Algorithmus zur Massenbestimmung existiert, sind die Möglichkeiten durch das gleichzeitige Scannen großer Volumina doch gegeben. Die Limitation liegt weiterhin in den längeren Aufnahmezeiten (105–210 ms) der MSCT im Gegensatz zu 50 ms der EBCT. Die geringere zeitliche Auflösung bedingt derzeit noch die Überschätzung der Ventrikellumina. Zur Verbesserung dieses Aspektes sind weitere technische Entwicklungen im Gange. Der große Vorteil der MSCT liegt, abgesehen von der geringeren Strahlenbelastung für den Patienten, insbesondere in deren hohem Verbreitungsgrad und dem geringeren technischen Aufwand.

Bei sechs Patienten mit seriell auftretenden epileptischen Anfällen im Rahmen eines frischen Hirninfarktes werden periodisch auftretende einseitige Spitzenentladungen im EEG beschrieben. Bei vier Kranken ließen sich computer-tomographisch Infarktbezirke im Grenzzonenbereich zwischen dem Versorgungsgebiet von mittlerer und hinterer Hirnarterie nachweisen. Dopplersonographische und angiographische Befunde sprachen bei fünf Patienten für eine embolische Genese der Infarzierung. Unter einer vorübergehenden antikonvulsiven Therapie bildeten sich die epileptischen Anfälle und die EEG-Veränderungen innerhalb von Stunden zurück. Eine Dauertherapie war im Gegensatz zu entsprechenden EEG-Veränderungen bei Großhirninfarkten anderer Lokalisation in keinem Fall erforderlich.