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Akuteffekte von Photonenstrahlung auf den kontraktilen Apparat von Vorhofmyokard

Research paper by F. Günther, N. Kayhan, T. Schmidt, A. Steinitz, R. Krempien, C.-F. Vahl

Indexed on: 01 Jun '05Published on: 01 Jun '05Published in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie



Abstract

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung akuter Effekte von Photonenstrahlung auf die Eigenschaften des isolierten kontraktilen Apparates humanen Vorhofmyokards. Dem zugrunde liegen bislang erfolgreiche kardiologisch-interventionelle Studien über das Verfahren der intrakoronaren Brachytherapie und die Frage, ob die koronare Brachytherapie auch für den Einsatz im herzchirurgischen Operationssaal zur Behandlung komplexer Koronarpathologien geeignet erscheint, oder ob es durch hohe Energiedosen zur Schädigung des benachbarten Myokards mit konsekutiven hämodynamischen Auswirkungen kommen könnte. Detaillierte Untersuchungen über akute myokardiale Reaktionen auf ionisierende Strahlung erfolgten bis heute nicht, es gibt jedoch Hinweise auf akute negative Auswirkungen auf die kardiale Kontraktilität.48 Herzohren von Patienten der kardiochirurgischen Abteilung der Universitätsklinik Heidelberg wurden sechs Gruppen zugeteilt, welchen jeweils eine einheitliche Strahlendosis appliziert wurde. Nach der Präparation eines Herzohres wurden die gewonnenen Trabekel in eine „Kontrollgruppe“ und eine „Bestrahlungsgruppe“ aufgeteilt, so dass von jedem einzelnen Herzohr sowohl unbestrahltes als auch bestrahltes Myokard für die weiteren experimentellen Untersuchungen zur Verfügung stand. Die Bestrahlung der Trabekel erfolgte mit den Energiedosen 2, 4, 10, 20, 40 und 80 Gray. Zu Untersuchungen des kontraktilen Apparates unter Standard- und Gleichgewichtsbedingungen erfolgte die Demembranisierung der Präparate mit Triton-X-100. Unter isometrischen Bedingungen wurden die Kraftentwicklung und Muskelsteifheit zur Evaluierung mechanisch-elastischer Eigenschaften gemessen. Die Messergebnisse wurden mit Hilfe eines varianzanalytischen Modells für Messwiederholungen auf Unterschiede zwischen bestrahltem und unbestrahltem Myokard untersucht.Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten für keine der untersuchten Parameter statistisch signifikante Unterschiede zwischen Bestrahlungsund Kontrollgruppen. Bei Energiedosen bis zu 80 Gray bewahrte der kontraktile Apparat seine strukturelle und funktionelle Integrität. Demzufolge wären potentielle strahlungsinduzierte Akuteffekte auf das Herz auf höheren Ebenen wie Gefäßprozessen, membranvermittelten Effekten oder Auswirkungen auf das kardiale Reizbildungs- und Reizleitungssystem anzusiedeln. Von Seiten des kontraktilen Apparates wäre unseren Ergebnissen zufolge bei intraoperativen brachytherapeutischen Interventionen keine akute Depression der myokardialen Kontraktilität zu erwarten. Über Langzeitwirkungen ionisierender Strahlung auf den kontraktilen Apparat kann hierbei keine Aussage getroffen werden.