Julia Auinger

• Zielsetzung: In dieser Machbarkeitsstudie evaluierten wir den aktuellen Standard der linksventrikulären Endomyokardbiopsie in einem Modellversuch. Wir entwickelten und überprüften mögliche Verbesserungen hinsichtlich ihrer Sicherheit und Punktionsgenauigkeit, indem wir eine steuerbare Schleuse und ein 3D Mapping-System zum Einsatz brachten. Hintergrund: Die Endomyokardbiopsie gilt als Goldstandard zur Diagnostik von Myokarditiden und Kardiomyopathien, da sie histochemische, histologische und molekularbiologische Analysen ermöglicht, dieZielsetzung: In dieser Machbarkeitsstudie evaluierten wir den aktuellen Standard der linksventrikulären Endomyokardbiopsie in einem Modellversuch. Wir entwickelten und überprüften mögliche Verbesserungen hinsichtlich ihrer Sicherheit und Punktionsgenauigkeit, indem wir eine steuerbare Schleuse und ein 3D Mapping-System zum Einsatz brachten. Hintergrund: Die Endomyokardbiopsie gilt als Goldstandard zur Diagnostik von Myokarditiden und Kardiomyopathien, da sie histochemische, histologische und molekularbiologische Analysen ermöglicht, die für eine korrekte Diagnose und Therapie wichtig sind. Die Methodik hat eine verhältnismäßig geringe Sensitivität und einen niedrigen negativen prädiktiven Wert, da das Myokard derzeit unter Röntgendurchleuchtung biopsiert wird, ohne eine genaue Orientierung im dreidimensionalen Raum oder eine Kenntnis der z.T. diskontinuierlich betroffenen Myokardareale zu haben (sogenannter „sampling error“). Methoden: Wir testeten die Steuerbarkeit und die Punktionsgenauigkeit der Endomyokardbiopsie im Modellversuch, indem wiederholt Biopsien von acht verschiedenen linksventrikulären Herzregionen genommen werden. In einer dreiarmigen Studie optimierten wir zum einen die invasiv-apparative Ausrüstung und zum anderen die verfügbare Bildgebungsmodalität. Der Kontrollversuch I repräsentiert eine Analyse des aktuellen Standards, da hier Biopsien mit konventionellen Führungskathetern unter Röntgendurchleuchtung erfolgen. Der Kontrollversuch II untersucht, ob mittels einer steuerbaren Schleuse unter konventioneller Bildgebung eine Verbesserung erzielt werden kann. Im dritten Teil der Studie wurde die Röntgendurchleuchtung durch ein 3D elektroanatomisches Mapping-System ersetzt. Hiermit kann erstmalig die Machbarkeit der Navigation einer steuerbaren Schleuse in einem 3D Mapping-System geprüft werden. Ergebnisse: Jeder der eingesetzten konventionellen Führungskatheter ist für die Biopsie einer bestimmten Herzregionen geeignet, jedoch hat die konventionelle Methodik bei wiederholten Messungen allgemein eine niedrige Präzision (JR 4.0 Führungskatheter: 17,4 ± 4 mm, AL 1.0 Führungskatheter: 18,7 ± 5,7 mm, EBU 3.5 Führungskatheter: 18,3 ± 8,2 mm). Durch den Einsatz der neu entwickelten steuerbaren Schleuse konnten einige der gewünschten Stellen zwar korrekter biopsiert werden, aber eine allgemein sichere Ansteuerung aller Positionen war damit noch nicht möglich (9,5 ± 5,8 mm). Die bildliche Darstellung der steuerbaren Schleuse im 3D Mapping-System gelang sehr gut, die Biopsiezange konnte mit der Schleuse leicht und mit einer höheren Präzision an fast alle gewünschten Herzregionen navigiert werden (3,6 ± 2 mm). Fazit: Die hier vorgelegte Machbarkeitsstudie zeigt, dass der Einsatz einer neuentwickelten steuerbaren Schleuse in Kombination mit einem 3D Mapping-System möglich und erfolgversprechend ist. Die Ergebnisse der Biopsien im elektroanatomischen Mapping-Versuch wiesen im Mittel eine deutlich geringere Abweichung beim wiederholten Ansteuern der jeweilig gewünschten Zielregion auf. Mittels der neuentwickelten Technik kann somit die Endomyokardbiopsie im Vergleich zum Standardverfahren präziser und mit einer potentiell höheren Patientensicherheit durchgeführt werden.…
• Objectives: In this proof of principle study we evaluated the current standard of leftventricular endomyocardial biopsy in an in-vitro test and developed and assessed improvements concerning safety and accurateness by making use of a steerable sheath and a 3D mapping system. Background: Endomyocardial biopsy represents the gold standard for diagnosing myocarditis and certain cardiomyopathies as it allows histology, immunhistochemistry and molecular biology studies which add to diagnosis and therapy. Nevertheless, the sensitivity and negativeObjectives: In this proof of principle study we evaluated the current standard of leftventricular endomyocardial biopsy in an in-vitro test and developed and assessed improvements concerning safety and accurateness by making use of a steerable sheath and a 3D mapping system. Background: Endomyocardial biopsy represents the gold standard for diagnosing myocarditis and certain cardiomyopathies as it allows histology, immunhistochemistry and molecular biology studies which add to diagnosis and therapy. Nevertheless, the sensitivity and negative predictive value are comparatively low, as the biopsy is currently performed under fluorescence imaging without three-dimensional orientation and without exact knowledge of the partly discontinuously affected myocardium (so called sampling error). Methods: We tested the controllability and accuracy of endomyocardial biopsy in simulation tests by taking repetitive biopsies of 8 different leftventricular cardiac regions. In a three-arm study we first optimized the invasive technical equipment and second the available imaging technique. Control experiment one illustrates an analysis of the current standard as biopsies were taken with conventional diagnostic catheters under fluorescence imaging. In control experiment two the ability of improvement by the use of a steerable sheath under conventional imaging was checked. In part three of the study the fluorescence imaging was replaced by a three-dimensional electroanatomical mapping system. This simulation test represents a proof of principle for the first time navigation of a steerable sheath in a 3D mapping system. Results: Each tested standard guiding catheter was suited for biopsy of a particular part of the myocardium, although the conventional method in general proved to have a low accuracy in repetitive measurements (e.g. JR 4.0 guiding catheter: 17.4 ± 4 mm, AL 1.0 guiding catheter: 18.7 ± 5.7 mm, EBU 3.5 guiding catheter: 18.3 ± 8.2 mm). By the use of the newly developed steerable sheath in some requested regions the biopsy could be taken with higher precision, but a general save approach to all regions was still not possible (9.5 ± 5.8 mm). The electroanatomical mapping experiment revealed an excellent visualization of the steerable sheath in the 3D mapping system, allowing the biopsy forceps to be easily navigated by the sheath to almost all of the requested areas with higher precision (3.6 ± 2 mm). Conclusions: The use of a steerable sheath in combination with a 3D mapping system is possible and promising. The biopsy results of the electroanatomical mapping experiments showed on average clearly less deviation in repetitive approaches to the respective target areas. With the newly developed technique endomyocardial biopsy can be realized with higher accuracy and potentially more patient safety compared to the standard procedure.…