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In dieser retrospektiven Studie wurden alle transösophagealen Echokardiographien untersucht, die von 2015 bis 2020 in der Universitätsklinik St. Josef-Hospital Bochum durchgeführt wurden. Von den insgesamt 4062 transösophagealen Echokardiographien wurden im linken Herzohr Thromben bei 51 Patienten (1,2%) und spontaner Echokontrast (SEC) bei 251 Patienten (6,2%) detektiert. Davon erlitten 87 Patienten (29%) den primären Studienendpunkt (Gesamtmortalität, Schlaganfall oder TIA, systemische Embolie, Herzinfarkt und klinisch relevante Blutung). Unabhängige Prädiktoren für das Auftreten des primären Endpunktes waren Alter, erniedrigtes Hämoglobin, Diabetes mellitus, frühere Koronararterien-Bypass-Operationen, Dialyse, Aortenklappenersatz und die Wahl der Antikoagulation. Die Verordnung von Apixaban bei Entlassung war mit einer niedrigeren Rate und die Verordnung von Dabigatran mit einer höheren Rate an Ereignissen assoziiert.

Zusammenfassung Die pulmonale Hypertonie umfasst eine Gruppe von Erkrankungen heterogener Ätiologie, die mit einem Anstieg des hydrostatischen Druckes in der Lungenstrombahn einhergehen. Während sich die sekundäre pulmonale Hypertonie zumeist als direkte Folge eines akuten oder chronischen linksventrikulären Pumpversagens entwickelt, resultieren die primären Formen häufig aus charakteristischen Gendefekten oder typischen Auslösemechanismen. Trotz ihrer unterschiedlichen Pathogenese weisen jedoch die verschiedenen Formen der pulmonalen Hypertonie ähnliche pathophysiologische Veränderungen und zelluläre Reaktionsmuster in der pulmonalen Mikrozirkulation auf. Die Dysfunktion der pulmonalvaskulären Endothelzellen, die den hämodynamischen Veränderungen unmittelbar exponiert sind, ist die treibende Kraft des pathophysiologischen Geschehens. Die endotheliale Dysfunktion bewirkt durch eine verminderte Freisetzung vasodilatierender, anti-proliferativer Mediatoren bei gleichzeitig vermehrter Produktion vasokonstriktiver, proliferativer Substanzen nicht nur eine zunehmende pulmonale Vasokonstriktion, sondern unterstützt auch die pathologischen Umbauprozesse in Gefäßintima und -media. Darüber hinaus trägt das pulmonale Endothel durch die Rekrutierung von Thrombozyten und Leukozyten wesentlich zur Freisetzung zusätzlicher vasokonstriktiver, proliferativer Faktoren und zur Bildung charakteristischer Gefäßthromben bei. Diese endothelial initiierten Pathomechanismen verstärken sich zudem wechselseitig, führen zu einem weiteren Anstieg des pulmonalen Strömungswiderstandes und fixieren schließlich die pulmonale Hypertonie. Die pulmonale Hypertonie beschreibt folglich nicht nur eine Änderung der Lungenhämodynamik, sondern umfasst ein komplexes zelluläres Geschehen, an dem parenchymatöses Lungengewebe und korpuskuläre Blutbestandteile gleicherweise beteiligt sind. Bei der Entwicklung neuer Therapiekonzepte ist dieser multifaktorielle Charakter der Erkrankung zu berücksichtigen.

Die Thrombenbildung in der gesunden, nicht arteriosklerotischen, nicht aneurysmatischen Aorta stellt zwar ein seltenes, dafür aber sehr gefährliches Krankheitsbild dar. Basierend auf 10 Fällen aortaler Thrombenbildung in der vermeintlich gesunden Aorta, die an der Universitätsklinik Ulm in den Jahren 2007-2013 resgistriert wurden, sowie einer zusätzlichen, ausgedehnten Literaturrercherche zu diesem Thema war es Ziel, Ursachen dieses seltenen Krankheitsbildes zu finden sowie geeignete Diagnostik- und Therapieschemata zu entwickeln. Relativ schnell kristallisierte sich heraus, dass es keine (bislang bekannte) gemeinsame Ursache bei allen insgasamt 191 analysierten Patientenfällen für die Thrombenbildung in der gesunden Aorta gibt. Es ließen sich zwar reichlich prokoagulatorische Risikofaktoren bei den meisten Patienten finden, von denen jedoch keiner als ursächlich für die aortale Thrombenbildung idientifiziert werden konnte. Zudem fanden sich auch einige wenige Patienten ohne jeglichen Risikofaktor bei denen ein Thrombus in der gesunden Aorta diagnostiziert wurde. Was die Diagnostik dieser Thromben betrifft, hat sich die Computertomographie als aktuell alternativloses diagnostisches Mittel herausgestellt. Größter Vorteil der CT gegenüber anderen diagnostischen Mittel ist der Zeitfaktor sowie die mittlerweile flächendeckende Verfügbarkeit. Zudem stellt die CT eine nicht-invasive Maßnahme dar. Breiter gefächert als die diagnostischen Möglichkeiten sind die verschiedenen Therapieoptionen. Diese sind jeweils sehr individuell abhängig von der Patientinsituation sowie der Beschaffenehit des aortalen Thrombus. Basierend auf den 191 analysierten Fällen ließen sich zwar Therapiealgorithmen entwickeln, jedoch ist es nötig, auch die zukünftig auftretenden Fälle aortaler Thrombenbildung in einer vermeintlich gesunden Aorta zu registrieren, zu analysieren und die Algorithmen mit diesen Ergebnissen zu untermauern oder ggf. natürlich entsprechend den neuen Erkenntnissen anzupassen.

Aneurysmen gehören zu den Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems und können im Falle einer Ruptur zu schwerwiegenden Folgen für die Gesundheit führen. Diese Erkrankungen gehen mit einer Veränderung der Arterien einher und Erkenntnisse über diese Veränderungen und ihre Auswirkungen auf die Strömungsverhältnisse können zur Aufklärung der Ursache von Gefäßerkrankungen dienen oder eine Abschätzung der Folgen der Krankheiten liefern. Diese Arbeit behandelt unterschiedliche Methoden zur Untersuchung von Strömungsgeschwindigkeiten in Aneurysmen mittels der Magnetresonanztomografie in Hinblick auf die Anwendbarkeit an Arterienmodellen und als Validierungsmöglichkeit für Simulationsmethoden. Aus den experimentellen Strömungsgeschwindigkeiten werden in dieser Arbeit Größen, wie die Wandscherspannung oder den Flüssigkeitsaustausch abgeleitet, die in Hinblick auf die Rupturgefahr von Aneurysmen von Bedeutung sind. Weiterhin wird die zeitliche Entwicklung der Blutgerinnung mit der mikroskopischen Magnetresonanztomographie charakterisiert.

HISTORY AND FINDINGS: A previously healthy 43-year-old woman was admitted because of pain in the lower abdomen. Abdominal and transvaginal ultrasound revealed a cystic structure in the right ovary, providing the indication for an exploratory laparoscopy. A hemorrhagic corpus luteum was enucleated. Laboratory tests had merely shown a raised C-reactive protein level and marginally elevated leukocytes. A family history of thrombotic episodes had been elicited. FURTHER COURSE, DIAGNOSIS AND TREATMENT: Although heparin had been applied increasing swelling developed in both thighs and lower legs at day six, indicating thrombosis of the inferior vena cava. Laboratory tests revealed a mutation in factor V (Leiden). Computed tomography showed complete thrombotic IVC occlusion. Thrombolytic treatment with recombinant tissue plasminogen was initiated, direct thrombus aspiration attempted and a filter inserted in the IVC. Low molecular heparin was infused, replaced by oral anticoagulation with phenprocoumon. Subsequent Doppler ultrasound examination demonstrated almost complete resolution of the thrombus, except for a few small residual thrombi. CONCLUSION: This case demonstrates that even minor laparoscopic interventions carry the risk of an IVC thrombosis as a late complication, indicating appropriate measures to prevent thrombosis. Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York. Zusammenfassung: Anamnese und Befunde: Bei einer 43-jahrigen, bislang gesunden Frau erfolgte wegen akuter Unterbauchschmerzen und sonographisch zystischer Struktur im Bereich des rechten Ovars eine explorative Laparoskopie. Dabei wurde ein hamorrhagisches Corpus luteum enukleiert. Laborchemisch zeigten sich lediglich ein leicht erhohtes CRP sowie grenzwertig erhohte Leukozyten. Auffallig war eine positive Familienanamnese fur thrombotische Ereignisse. Verlauf, Diagnose und Therapie: Trotz Thromboseprophylaxe kam es am sechsten postoperativen Tag zu zunehmenden Schmerzen in beiden Oberschenkeln sowie Schwellung beider Beine. Im Computertomogramm zeigte sich ein kompletter thrombotischen Verschluss der Vena cava inferior. Untersuchungen hinsichtlich eines genetischen Gerinnungsdefektes offenbarten eine Faktor-V-Leiden-Mutation. Nach Diagnose einer Vena-cava-inferior-Thrombose wurde oberhalb des Thrombus ein Cava-Schirm sowie eine Thrombolyse eingeleitet. Eine am funften Tag nach Therapiebeginn durchgefuhrte sonographische Duplexuntersuchung zeigte bis auf wenige kleine Restthrombosen der infrarenalen Abschnitte eine nahezu komplette Auflosung des Thrombus. Folgerung: Nach grosen bauchchirurgischen Eingriffen gelten Thrombosen der Vena cava inferior als mogliche Spatkomplikation. Der vorliegende Fall zeigt allerdings, dass auch nach kleinen laparoskopischen Eingriffen die Gefahr der Entwicklung einer entsprechenden Thrombose besteht und eine Prophylaxe unerlasslich ist. Abstract History and findings: A previously healthy 43-year-old woman was admitted because of pain in the lower abdomen. Abdominal and transvaginal ultrasound revealed a cystic structure in the right ovary, providing the indication for an exploratory laparoscopy. A hemorrhagic corpus luteum was enucleated. Laboratory tests had merely shown a raised C-reactive protein level and marginally elevated leukocytes. A family history of thrombotic episodes had been elicited. Further course, diagnosis and treatment: Although heparin had been applied increasing swelling developed in both thighs and lower legs at day six, indicating thrombosis of the inferior vena cava. Laboratory tests revealed a mutation in factor V (Leiden). Computed tomography showed complete thrombotic IVC occlusion. Thrombolytic treatment with recombinant tissue plasminogen was initiated, direct thrombus aspiration attempted and a filter inserted in the IVC. Low molecular heparin was infused, replaced by oral anticoagulation with phenprocoumon. Subsequent Doppler ultrasound examination demonstrated almost complete resolution of the thrombus, except for a few small residual thrombi. Conclusion: This case demonstrates that even minor laparoscopic interventions carry the risk of an IVC thrombosis as a late complication, indicating appropriate measures to prevent thrombosis.

Die medizinische Bildverarbeitung hat in den letzten Jahren sehr an Bedeutung gewonnen, vor allem in den verschiedenen Phasen der Behandlung somatischer Erkrankungen. Bei Diagnose, Monitoring, Therapieplanung und Durchführung bis zur Kontrolle werden medizinische Entscheidungen durch Computer unterstützt. In dieser Arbeit werden Beiträge zur computergestützten Behandlung von Gefäßerkrankungen – krankhafte Gefäßerweiterungen (Aneurysmen) und krankhafte Gefäßverengungen (Stenosen) – geleistet. Es wird bei operativen Eingriffen zur Behandlung dieser Gefäßerkrankungen zwischen zwei Verfahren unterschieden: der offenen und der minimal-invasiven (endovaskulären) Operation bzw. Behandlung. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der computergestützten Optimierung von endovaskulären Behandlungen. Im Fall einer endovaskulären Behandlung ist es besonders wichtig, anhand der kritischen Patientendaten eine geeignete Prothese (Stent) möglichst akkurat und in kürzester Zeit auszuwählen. Dabei muss die Auswahl vor dem Eingriff erfolgen (präoperativ), da der Stent während der Operation nicht mehr ohne eine offene Operation gewechselt werden kann. Ist ein Stent eingesetzt, sind regelmäßige Nachuntersuchungen erforderlich, um zum Beispiel das Auftreten von Löchern in der Prothese (Endoleaks) oder das Verschieben der Prothese (Stent Migration) rechtzeitig zu erkennen. Für die einzelnen Phasen von Diagnose, Therapieplanung und Kontrolle einer Gefäßerkrankung werden in dieser Dissertation verschiedene Methoden zur Segmentierung entwickelt und vorgestellt. Mit ihnen ist es möglich, Aneurysmen und Stenosen vor und nach einem operativen Eingriff zu überwachen und den behandelnden Arzt bei diesen zum Teil sehr zeitaufwendigen Prozeduren zu unterstützen. Die unterschiedlichen Segmentierungsmethoden basieren auf den Verfahren der Aktiven Konturen, Active Appearance Models sowie einem graphbasierten Ansatz. Dabei hat der graphbasierte Ansatz die besten Ergebnisse geliefert, ein Prototyp zur klinischen Evaluation wurde bereits realisiert. Die Behandlungsplanung wiederum wird durch eine rechnergestützte Simulation von Stents (virtuelles Stenting) vor dem Eingriff optimiert. Im derzeitigen klinischen Alltag wird ein Stent anhand von CT-Aufnahmen ausgewählt. Mit dem virtuellen Stenting aus dieser Arbeit können verschiedene Stents zusätzlich in den realen Patientendaten aus der klinischen Routine simuliert werden. Dabei wird ersichtlich, ob der ausgewählte Stent die passenden Dimensionen hat und bei der Operation zum Einsatz kommen sollte. Die Stent-Simulation beruht auf dem Verfahren der Aktiven Konturen im Dreidimensionalen und ist sowohl für nicht verzweigte als auch für verzweigte Stents (Y-Stents) geeignet. Unter anderem werden für eine realistische Simulation, die bei Y-Stents auftretenden Kollisionskräfte in der Verzweigung berücksichtigt. Außerdem wurde ein Ansatz für das virtuelle Stenting im Karotisbereich entwickelt, der ein elastisches Verhalten der Gefäßwand bei einer Stent-Expansion modelliert. Weiterhin ist im Bereich der rechnergestützten Simulation ein Verfahren zur Simulation eines Katheterpfades entstanden. Der Katheterpfad wird hierbei in zwei Schritten bestimmt. In einem ersten Schritt wird ein initialer Pfad mit einem modifizierten Dijkstra-Algorithmus zur Bestimmung des kürzesten Pfades zwischen zwei Punkten berechnet. In einem zweiten Schritt wird dann dieser Pfad mit einem Aktiven Konturmodell innerhalb des Gefäßes ausgerichtet. Diese verschiedenen Verfahren werden in der vorliegenden Arbeit im Detail vorgestellt und anhand von Phantomdaten und realen Patientendaten evaluiert. Außerdem werden die klinischen Prototypen präsentiert, die auf den Verfahren aufbauen., Over the past years, medical image processing has become very important in the different treatment stages of somatic diseases. Medical decisions are assisted by computers throughout diagnosis, monitoring, therapy planning, execution and follow-up examinations. In this thesis, contributions to support the computer aided treatment of artery diseases – artery enlargement (aneurysm) and artery contraction (stenosis) – are achieved. If an intervention takes place, there are two different treatment alternatives for this kind of artery diseases: open surgery and minimally invasive (endovascular) treatment. Computer assisted optimization of endovascular treatments is the main focus of this thesis. In the case of an endovascular treatment it is very important to choose an appropriate prosthesis (stent) based on critical patient data as precise and as fast as possible. The choice has to be done before the intervention takes place (preoperative), because it is not possible to change the stent during the intervention without an additional open surgery. Thereafter, regular follow-up examinations are necessary to verify if the stent works properly and to detect holes in the prosthesis (endoleaks) or the movement of the prosthesis (stent migration). For the treatment phases diagnosis, therapy planning and the follow-up examinations of an artery disease, different segmentation methods are developed and presented in this thesis. With these segmentation methods it is possible to monitor aneurysms and stenosis before and after an intervention and therefore support the physician with these time-consuming procedures. The different segmentation methods depend on the Active Contours, the Active Appearance Models and a graph based approach. Among these methods, the graph based approach provided the best results and a prototype has already been realized for clinical evaluation. Therapy planning is supported by a computer-aided simulation of stents (virtual stenting) before an intervention. Currently, a stent is chosen on the basis of CT-scans from a patient. However, with the virtual stenting of this thesis, it is possible to simulate different stents in the patient data from the clinical routine. Thereby, it will be possible to decide whether a chosen stent has proper dimensions and should be used during the following operation. The stent simulation depends on the Active Contours Methods in 3D and is eligible for non-bifurcated and bifurcated stents (Y-Stents). Amongst others, the collision forces that appear in the bifurcation area of Y-stents are considered for a realistic simulation. Furthermore, a virtual stenting approach for the carotis has been developed that pays attention to the behavior of the artery wall during the stent expansion. In addition to the virtual stenting, a catheter path simulation has been developed. The path of the catheter is determined within two steps. The first step calculates an initial path through the artery. For this purpose, Dijkstra’s shortest path algorithm has been modified. The second step uses an Active Contour Model to align the initial path inside the artery. All methods are introduced in detail in this thesis and are evaluated with phantom datasets and real patient data from the clinical routine. Additionally, the clinical prototypes that are based upon these methods are presented.

Patients with liver disease or systemic pathology are more prone to develop portal vein thrombosis. Non-neoplastic thrombosis is characterised by absence of intrathrombotic perfusion, corresponding to marked hypoechogenicity at contrast-enhanced ultrasound. We report two cases of portal vein thrombosis in which contrast-enhanced ultrasound showed marked hypoechogenicity in the late phase. This late phase perfusional contrast pattern is consistent with non-neoplastic thrombosis, but is actually similar to that of metastatic liver lesions. Echo-guided needle biopsy indeed yielded histological results consistent with carcinoma. Repeated contrast-enhanced ultrasound showed presence of intratumoural perfusion in the arterial phase, suggestive of the neoplastic nature of the thrombus. Our cases suggest that CEUS with second generation contrast agents in patients with portal thrombosis should include the evaluation of both arterial and portal phases in order to provide accurate non-invasive diagnosis of metastatic portal vein thrombosis.

A randomized controlled study (KyberSept-Trial [1]) in patients with severe sepsis showed that anti-thrombin-III significantly reduced lethality in a subgroup of septic patients not receiving concomitant heparin for thrombosis prophylaxis. Therefore, the present study investigated the antithrombotic property of ATIII in an animal study as potential monotherapy in order to omit concomitant heparin therapy. In a light/dye injury model of microvascular thrombosis at the ear of the mouse, we investigated a total of 30 homozygous (SKH1-hr) hairless mice of either sex (10–12 weeks old with a body weight (bw) of 22–40 g) under ip anaesthesia with ketamine/xylazine (90/25 mg/kg bw). Intravital fluorescence microscopy allowed quantitative analysis of the kinetics of thrombus formation in arterioles and venules. Prior to thrombus induction all animals received a single intravenous bolus of hirudin (1 mg/kg bw) or ATIII in dosages of 25, 50, 100 or 250 U/kg bw. Control animals received equivalent volumes of physiologic saline (n=5 animals per group). In saline-treated controls, complete thrombotic occlusion could be induced in 100% of all arterioles (9/9) and venules (40/40) studied. Hirudin prevented thrombotic vessel occlusion in 56% of the arterioles (5/9) and 39% of the venules (9/23). ATIII-250 was found more effective than hirudin, as thrombus formation was banned in all arterioles (13/13) and venules (24/24) (p

Thromboembolism is still a major problem in almost all fields of clinical medicine. The inducible enzyme heme oxygenase 1 (HO-1) provides endogenous iron, vasodilative carbon monoxide (CO) and anti-oxidant biliverdin by decomposition of heme. The aim of this study was to examine whether the expression of HO-1 increases the anti-thrombotic properties of the endothelium and subsequently modulates the process of microvascular thrombus formation in vivo. In micro-vessels of mouse cremaster muscle preparations ferric chloride-induced thrombus formation was analyzed using intravital fluorescence microscopy. When mice were pretreated with an intraperi-toneal injection of hemin, a HO-1 inducer, Western blot protein analysis of cremaster muscle tissue revealed a marked induction of HO-1. Immunohistochemistry displayed a preferential expression of HO-1 in the vascular endothelium of arterioles and venules. In these animals, superfusion with ferric chloride caused arteriolar and venular thrombus growth, which however was significantly delayed (complete occlusion: 670 ± 96 s and 647 ± 129 s) when compared with thrombus formation in control animals (complete occlusion: 143 ± 18 s and 130 ± 25 s). The delay in thrombus formation in hemin-treated mice was abolished by tin protoporphyrin-IX, a HO-1 inhibitor, but not by copper protoporphyrin-IX, which does not inhibit the enzyme. Application of the vitamin E analogue Trolox in HO-1-blocked animals almost completely restored the delay in thrombus formation, implying that - beside CO - the anti-oxidant biliverdin mainly contributes to the anti-thrombotic effect of HO-1. Animals with HO-1 induction exhibited a reduced P-selectin protein expression in cremaster muscle tissue, most probably presenting the molecular basis for delayed thrombus growth. Local induction of HO-1 activity may therefore be of preventive and therapeutic value for clinical disorders with an increased risk of thrombotic events.