[19F] Bildgebung der Entzündungsreaktion nach akutem Herzinfarkt im Schweinemodell
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Gießen, Lahn
VVB Laufersweiler Verlag
2019
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| adam_text | Aus dem Institut für Veterinär-Physiologie und -Biochemie des Fachbereichs
Veterinärmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen
Betreuer: Prof Dr rer nat Rüdiger Gerstberger am FB Veterinärmedizin
und
Aus der zentralen Einrichtung für Tierforschung und wissenschaftliche
Tierschutzaufgaben der Heinrich-Heine-Univeristät Düsseldorf
Betreuer: Prof Dr med vet Martin Sager am Standort Düsseldorf
[19F] Bildgebung der Entzündungsreaktion
nach akutem Herzinfarkt im Schweinemodell
INAUGURAL-DISSERTATION
zur Erlangung des Grades eines
Dr med vet beim Fachbereich
Veterinärmedizin
der Justus-Liebig-Universität Gießen
eingereicht von
Annika Kristina Jahn
Tierärztin aus Neuss
Gießen 2019
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis VI
Abkürzungsverzeichnis: X
1 Einleitung l
1 1 Der akute Myokardinfarkt 1
111 Epidemiologie 1
112 Klinik 2
113 Diagnostik 2
114 Therapie 2
115 Morbidität und Mortalität 6
116 Experimentelle und klinische Bedeutung der sterilen Inflammation 6
1 2 Der akute Myokardinfarkt im präklinischen Großtiermodell 9
121 Vorteile des des porcinen Modellsystems im Vergleich zu
anderen Tiermodellen 9
1211 Vergleichende Gefäßversorgung des Herzens von Mensch und
(Mini-)Schwein 12
1212 Im Schweinemodell bekannte Sekundärkomplikationen nach
akutem Myokardinfarkt 14
1213 Die Entzündungsreaktion im Herzen im Schweinemodell nach
akutem Myokardinfarkt 15
122 Experimentelle Varianten des Tiermodells akuter Myokardinfarkt 17
122 1, Open ehest Modelle 17
1222 Closed ehest Modelle 18
1 3 Nicht invasive Myokardinfarktbildgebung 20
131 Transthorakale Echokardiographie (TTE) 20
132 Computertomographie (CT) 21
133 Cardiovascular magnetic resonance (CMR, kardiovaskuläre
Magnetresonanztomographie) 22
1331 Myokardiale Funktion 23
1332 „Late gadolinium enhancement (LGE) 24
1333 Microvascular obstruction (MVO) und intramyocardial
haemorrhage (IMH) 25
1334 CMR Relaxometrie (T1/T2 mapping) 27
134 Molekulare Bildgebungsverfahren zur Detektion einer Inflammation 28
1341 Nuklearmedizinische Verfahren (PET) 28
VI
1342 Superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (SPIOs) 3
1343
14 Ziele der Arbeit/Fragestellungen
2 Material und Methoden
2 1 Materialien
211 Versuchstiere
2111 Rahmenbedingungen
2112 Rasse, Geschlecht, Alter und Gewicht der Tiere
2113 Tierhaltung 35
212 Laborzubehör und OP Ausstattung 35
2 2 Methoden 47
221 „Closed ehest“ Infarktmodell im Schwein 47
2 2 11 Anästhesie 47
2212 Infarktinduktion und Ischämiedauer 48
2 2 13 Rhythmusprotektion 53
2 2 14 Blutgasanalysen und Bestimmung basaler Blutparameter 53
2 2 15 Infarktmarkerbestimmung: Troponin-T 54
2 2 16 postoperative Überwachung der Versuchstiere, „score sheet und
ethische Abbruchkriterien des Versuchs 54
222 Herstellung der pF] Nanoemulsion 56
2221 Überprüfung der Qualität und der Haltbarkeit der [19F] NE 57
2222 Verabreichung der [19F] NE und Erfassung der Nebenwirkungen 58
223 Vorbereitung für die CMR Untersuchung 58
224 CMR Untersuchungsprotokoll 59
2241 Volumetrie, Funktion 60
2242 T2 Intensität 89
2243 Akquise der „late gadolinium enhancement Bildgebung 69
2244 p9F] CMR in vivo 61
2245 Ex vivo in situ scans pH] und p9F] CMR 62
2246 Messung der explantierten Organe: pH] und p9F] CMR 62
225 Auswertung der gewonnenen CMR Daten 63
2251 Volumetrie, Funktion 64
2252 Auswertung der „late gadolinium enhancement (LGE)“ Bildgebung 8
2253 Auswertung der Bildgebung hinsichtlich T2 Intensität 66
2 2 5A P9F] und pH] Co-Registrierung 66
226 Phagozytose Assay mit Schweineblut 68
Vll
227 Histologische Aufarbeitung der Myokardproben 69
2271 Hämatoxylin-Eosin (H E ) Färbung 72
2272 Gömöri Färbung 73
2 2J 3 Immunhistologie (Makrophagen) 76
3 Ergebnisse 79
3 1 Protokollvarianten für die Infarktinduktion 79
311 Induktion des kardialen Infarktes und Mortalitätsrate 81
312 Auftreten von Kammerflimmem und Defibrillation 82
313 Intraprozedurales Infarkt „monitoring“ 84
3131 Blutgasanalyse, Plasmaelektrolyte, Hämoglobin und
Stoffwechselparameter 84
3132 EKG Ableitungen nach Einthoven und Goldberger 86
3133 Fluoroskopie 86
314 Belastungseinschätzung der Tiere während des Versuchs 87
315 Troponin-I Bestimmung im Blutplasma 89
3 2 Qualitätsüberprüfung und Haltbarkeit der [19F] Nanoemulsion 89
321 Nebenwirkungen der Applikation [19F] dotierter Nanopartikeln 91
322 Phagozytose Assay im Schweineblut: Bestimmung der Phagozytose-
kompetenz porciner Leukozytenpopulationen 92
3 3 CMR Auswertung 94
331 Myokardiale Funktion 94
3311 T2-gewichtete Bildanalyse 96
332 Nachweis von Ausdehnung und Muster des kardialen Infarktes 97
3321 Durch „late gadolinium enhancement“ bestimmte Lokalisation des
Myokardinfarktes 98
3322 Auswertung der physiologischen Funktionsparameter 99
3323 Korrelation: Ausmaß des LGE-Wertes und Plasma Troponin-I 101
3324 Microvaskuläre Obstruktion (MVO) und intramyokardiale
Hämorrhagie“ (IMH) 102
333 Erfassung von [19F]-Signalen in der CMR 104
3331 Colokalisation der [19F]-Signale mit dem Infarktbereich (LGE, T2-Gewichtung)
auf Segmentebene 105
3332 Korrelation zur Wandbewegung 107
3 4 Histologie und Immunhistochemie des Infarktes 109
341 Histologisches Infarktmuster 109
342 Semiquantitative Erfassung der Dichte an in das Epi-, Myo-
oder Endocard eingewanderten Entzündungszellen 109
343 Entzündung im Koronargefäß 112
VIII
3 5 Integrative Auswertung von Histologie und CMR
351 Infarkt: klassische HE- und Gömöri-Färbungen versus LGE
352 Entzündung ([’9F] vs Immunhistologie)
4 Diskussion
4 1 Zusammenfassung der wesentlichen Kernbefunde
411 Modell- und Protokolldiskussion
412 Wahl des Versuchstiers
413 Wahl der Methode zur Infarktinduktion
414 Wahl der Ischämiedauer
415 Modellbedingte Mortalität
416 Intraprozedurales Management der Versuchstiere zur Verringerung der
Mortalität 122
417 Belastung der Versuchstiere 122
418 Infarktgrößenmarker: Troponin-I und LGE 123
4 2 Verträglichkeit der NP-lnfusion 124
4 3 Darstellung des Infarktes mit der konventionellen CMR Bildgebung 126
4 4 Infarktdarstellung: Entzündungszellmuster mittels [19F] CMR 129
4 5 Machbarkeit der [,9F] CMR in vivo 132
4 6 Offene Fragen 132
4 7 Potentielle Übertragbarkeit in die Klinik 133
5 Zusammenfassung / Summary 135
5 1 Zusammenfassung 133
5 2 Summary 133
6 Literaturverzeichnis 142
7 Danksagung 156
8 Erklärung 157
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