Computermodell von Struktur und Funktion des atrialen Gewebe

Erwin-Schrödinger-Stipendium J 1966Computermodell von Struktur und Funktion des atrealen GewebesGernot PLANK09.10.2000 Angesichts einer steigenden Lebenserwartung und der damit verbunden Überalterung der Bevölkerung werden strukturelle Erkrankungen des Herzens, die zu Störungen der kardialen Erregungsausbreitung führen, immer häufiger anzutreffen sein. Neben der medikamentösen Behandlung derartiger Erkrankungen hat sich in den letzten Jahren eine Methode mit großem Erfolg etabliert, die auf der Lokalisierung und Ablation von arhythmogenem Gewebe mit Hochfrequenzimpulsen (RF-Katheterablation) beruht. Für diese Form der Behandlung ist es; erforderlich möglichst viel Information über Struktur und Funktion des zu untersuchenden Gewebes zu erhalten, um das Zielgebiet für die Ablation möglichst klein zu halten und somit umliegendes Gewebe, das für die Fortleitung des kardialen Impulses unter Umständen unverzichtbar ist, vor Schaden zu bewahren. Wesentliche Verbesserungen dieser Technik können von Computersimulationen der intrakavitären Potentiale, von Verfeinerungen der Potentialmessungen nahe den kardialen Quellen und einer auf den Erkenntnissen der Computersimulation aufbauenden Signalanalyse erwartet werden. Eine verbesserte Computerunterstützung bei der Signalanalyse könnte helfen, Fehlinterpretationen zu vermeiden und außerdem wertvolle zusätzliche Informationen über das Gewebe beisteuern. Um eine solide theoretische Grundlage für eine zuverlässige computergestützte Signalinterpretation zu schaffen und um die Mechanismen der intrakavitären Signalentstehung im Detail verstehen zu lernen, sind Computersimulationen von Kathetereingriffen notwendig. Ziel dieses Projektes ist eine, Computersimulation der Erregungs- ausbreitung in bestimmten Teilen des kardialen Gewebes, von denen angenommen wird, daß sie bei der Entstehung von atrialen Arhythmien eine wichtige Rolle spielen. Das zu entwickelnde Modell soll die anatomische Struktur des Gewebes erfassen und eine der Herzregion adäquate Beschreibung des dynamischen Verhaltens der Membran aufweisen, hauptsächlich soll Augenmerk auf die Nachbildung der Crista Terminalis in Verbindung mit den hinteren pektinalen Muskeln gelegt werden. Von einer detaillierten Simulation der elektrischen Quellen im atrialen Gewebe wird es möglich sein, extrazelluläre Signale abzuleiten, die Messungen von Potentialen und Feldern mit einer Kathetersonde äquivalent sind. Jüngste Erkenntnisse betreffend der Eigenschaften des elektrischen Nahfeldes (Mikrovektorschleifen), die aus Simulationen mit anisotropen kontinuierlichen Gewebsmodellen gewonnen wurden, werden mit diesem neuen Modell untersucht werden. Es soll überprüft werden, ob einige der nützlichen Eigenschaften des elektrischen Nahfeldes in diesem anatomisch und funktionell realistischerem Modell erhalten bleiben und ob diese Simulationsresultate für eine computerunterstützte Führung und Analyse von Kathetereingriffen verwendbar sind.