Gefäßseminar: von der Theorie zur Praxis der Gefäßuntersuchung. Ein Wahlpflichtseminar an der

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Gefäßseminar: von der Theorie zur
   Praxis der Gefäßuntersuchung.
       Ein Wahlpflichtseminar an der
   HEINRICH-HEINE-UNIVERSITÄT DÜSSELDORF
      (Kontakt: Alin O. Stirban, stirban@web.de)

ZIELE:
        Nichtinvasive Untersuchungsmethoden der Gefäße und der Gefäßfunktion stellen
unverzichtbare Methoden sowohl für den Kliniker, als auch für die Forschung dar. Ob zum Screening
von Risikopersonen oder um Effekte verschiedener medikamentöser oder nichtmedikamentöser
Interventionen auf die Gefäße zeitnah zu erfassen, werden Methoden wie Laser-Doppler, Ultraschall
oder Plethysmographie eingesetzt.
Teilnehmer aus der Klinik erlernen in diesem praktisch orientierten Kurs die Grundlagen einiger der
gängigsten Methoden zur nichtinvasiven Messung der Gefäßfunktion. „Gewürzt“ wird mit theoretischen
Hintergründen zur Gefäßphysiologie und zu metabolischen Veränderungen, um verstehen zu können
was z.B. der Weihnachtsbraten und der Herzinfarkt gemeinsam haben oder warum Diabetiker häufiger
Schlaganfälle bekommen. Die Teilnehmer werden angehalten, jeweils eines der am Anfang des Kurses
vorgeschlagenen Themen in einer kurzen Powerpoint-Präsentation zu bearbeiten und am Ende des
Kurses im Rahmen eines 10-minütigen Vortrages zu präsentieren. Alle lernen in einer gemütlichen
Atmosphäre etwas über die Gefäße der anderen aber auch über die eigenen. Grundinformationen zur
Planung klinischer Studien werden übermittelt.

SEMINARPLAN

1. Seminar  Historische Notizen zur 8. Seminar  Intima-Media-Dicke gemessen an der
DDZ-Auf’m Gefäßforschung Profil, Neuss Artera carotis mittels Ultraschall
Hennekamp  Embryologische Entwicklung des 05.06.2013  Bedeutung für die Praxis
10.04.2013 Kardiovaskulären Systems  Praktische Übungen am Ultraschallgerät
 Histologie der Gefäße
 Grundlagen des vaskulären
Ultraschalls 9. Seminar  Insulinresistenz, freie Fettsäuren,
DDZ-Auf’m Triglyzeride und Cholesterin. Was haben
2. Seminar  Physiologie der Gefäße: Mediatoren Hennekamp die Gefäße davon? (Prof. M. Roden, Dr.
DDZ-Auf’m der Vasodilatation und 12.06.2013 J. Szendroedi).
Hennekamp Vasokonstriktion  Veränderungen der Gefäßfunktion im
17.04.2013  NO als Exportschlager der Alltag
Endothelzellen  Was passiert mit den Gefäßen nach dem
 Immunologie der Atherosklerose: Essen? Die Gefäße baden den Genuss
Zellen und Mediatoren (PD. N. aus!
Schloot)
 Themenvorschläge für die Referate 10. Seminar  Medikamentöse Ansätze zur
DDZ-Auf’m Verbesserung der Gefäßfunktion: von
3. Seminar  Planung und Durchführung klinischer Hennekamp der Atherosklerose bis zu
Profil, Neuss Studien 19.06.2013 kardiovaskulären Komplikationen.
24.04.2013  Regulatorische Aspekte,  Nichtmedikamentöse Ansätze zur
Patienteninformation, Stolperfallen Verbesserung der Gefäßfunktion:
 Risikopatienten: Bedeutung der Ernährung und Sport
Messung der Gefäßfunktion
 Übersicht von Messmethoden der 11. Seminar  Praktische Übungen (Simulation) zur
Gefäßfunktion DDZ-Auf’m Vorbereitung einer klinischen Studie mit
Hennekamp Endpunkt Gefäßfunktion
4. Seminar  Die Ultraschallmessung der 26.06.2013  Wahlthema
Gefäßfunktion: die Flussabhängige
MNR-Klinik, Dilatation (FAD) der Artera brachialis
Kardiologie  Theorie zur FAD 12. Seminar  Diabetes und Gefäßfunktion
PD Dr. Heiss  Praktische Übungen der FAD am DDZ-Auf’m  Warum haben Personen mit Diabetes ein
Ultraschallgerät- Teil 1 Hennekamp erhöhtes Risiko z.B. für Herzinfarkt oder
08.05.2013 03.07.2013 Schlaganfall?
 Die Teilnehmer schlagen ein
5. Seminar  Beispiele für Studien mit FAD, gefäßbezogenes Thema vor, worüber
Profil, Neuss Bedeutung für die kardiologische und sie mehr erfahren möchten (Wahlthema)
15.05.2013 metabolische Forschung
 Praktische Übungen der FAD am 13. Seminar  Gefäßfunktion und Nebenniere (PD H.
Ultraschallgerät- Teil 2 MNR-Klinik Willenberg)
10.07.2013  Interaktives Seminar mit Fragen zu den
präsentierten Themen
6. Seminar  Laser-Doppler Untersuchung der  Wahlthema
DDZ-Auf’m Mikrozirkulation
Hennekamp  Theorie des Laser-Dopplers
14. Seminar  Vortragen der Referate: Powerpoint-
22.05.2013  Neurale Regulation und Dysregulation Präsentationen
DDZ-Auf’m
der Mikrozirkulation am Beispiel der  Diskussion der Referate
Hennekamp
diabetischen Neuropathie (Prof. D. 17.07.2013  Weitere Fragen
Ziegler)
 Leistungsnachweis
 Praktische Übungen am Gerät I
Scheine und Urkunden
7. Seminar  Laser-Doppler Untersuchung der
Profil, Neuss Mikrozirkulation
29.05.2013 (Endothelabhängige
Vasodilatation)
 Praktische Übungen am Gerät II

1. Seminar (DDZ Auf‘m Hennekamp) (Dr.med. Alin Stirban)
 Historische Notizen zur Gefäßforschung
 Embryologische Entwicklung des Kardiovaskulären Systems
 Histologie der Gefäße
 Grundlagen des vaskulären Ultraschalls

- Einführung
- R. F. Furchgott und J.V. Zawadzki stellten 1980 fest, das Acetylcholin vasodilatatorisch nur in der
Anwesenheit der Endothelzellen wirkt. Sie postulierten die Freisetzung eines Mediators aus den
Endothelzellen, das diesen Effekt vermittelt. Dieses wurde 1987 als Stickstoffmonoxid (NO)
identifiziert. Das Enzym das zur NO-Synthese führt, die „endotheliale NO-Synthase“ (eNOS), wurde
1989 durch Robert Palmer und Salvador Moncada beschrieben.
- Die Embryonale und fetale Entwicklung des Gefäßsystems: Stichworte.
- Struktur des Gefäßsystems.
- Histologische Unterschiede zwischen Gefäßsysteme: Makrozirkulation und Mikrozirkulation.
- Es werden physikalische Grundlagen des vaskulären Ultraschalls erläutert, sowie Unterschiede zu
anderen Ultraschallmethoden (z.B. Abdomensonographie, oder Echokardiographie).

2. Seminar (DDZ Auf‘m Hennekamp)
 Physiologie der Gefäße: Mediatoren der Vasodilatation und Vasokonstriktion, NO als
Exportschlager der Endothelzellen (Dr.med. Alin Stirban)
 Immunologie der Atherosklerose: Zellen und Mediatoren (PD. N. Schloot)
 Themenvorschläge für die Referate

- Substanzen mit vasokonstriktiver und vasodilatorischer Wirkung: NO, Prostaglandine,
Prostazykline, Thromboxane, Endothelin-1.
- Synthese des NO: Wirkung und Regulation.
- Immunologie der Atherosklerose.
- Zellen die dabei eine Rolle spielen (Monozyten, Endothelzellen, Thrombozyten, etc.).
- Mediatoren die freigesetzt werden: PAI-1, Endothelin-1, Zytokine, etc.
- Vorschläge für Themen für die Vorbereitung der Präsentation, Verteilen der Themen an die
Kursteilnehmer, Diskussion der Themen und Erläuterung der Präsentationsstruktur.

3. Seminar (Profil Institut für Stoffwechselforschung, Hellersbergstr. 9, 41460 Neuss:
Fahrtkosten wie z.B. Sammeltaxi können übernommen werden, bitte vorher absprechen) (Dr.med. Alin
Stirban)
 Planung und Durchführung klinischer Studien
 Regulatorische Aspekte, Patienteninformation, Stolperfallen
 Risikopatienten: Bedeutung der Messung der Gefäßfunktion
 Übersicht von Messmethoden der Gefäßfunktion
 Besuch der Einrichtung

- Die Planung und Durchführung klinischer Studien ist in den letzten Jahren immer komplizierter
geworden. Es wird eine Übersicht der involvierten Behörden (z.B. Ethikkommission) gegeben und
über regulatorische Aspekte (z.B. Antrag für die Ethikkommission) diskutiert.
- Es sollte veranschaulicht werden wieso die Probandenaufklärung so wichtig ist: ein informierter
Proband ist ein guter Proband.
- Eine Prophylaxe kardiovaskulärer Erkrankungen bei allen Personen ist technisch und finanziell nicht
möglich. Eine Stratifizierung nach Risiko ist notwendig. Hierfür sind außer klassischen Parametern
wie Cholesterin, Blutglukose, Blutdruck, etc. auch gefäßspezifische Untersuchungen möglich.

- Untersuchungen der Gefäßfunktion ermöglichen auch festzustellen, ob eine gewisse Therapie
positive Effekte auf die Gefäße aufweist.
- Dies kann zeitsparend erfolgen: vaskuläre Effekte sind sogar nach ein paar Stunden bis Tagen
festzustellen und werden als Surrogat-Parameter bezeichnet.
- Zur Messung der Gefäßfunktion unterscheidet man laborchemische oder klinische Methoden.
- Laborchemische Paramater: ICAM, VCAM-1, e-Selektin, PAI-1, etc.
- Klinische Methoden:
o Invasiv: Coronarangiographie
o Minimal invasiv: PET, Myokardszintigraphie, MRT
o Nichtinvasiv: Ultraschalluntersuchungen, Plethysmographie, laser-Doppler, etc.

4. Seminar (Kardiologie MNR) (PD Dr. Christian Heiss)
 Die Ultraschallmessung der Gefäßfunktion: die Flussabhängige Dilatation (FAD) der Artera
brachialis
 Theorie zur FAD
 Praktische Übungen der FAD am Ultraschallgerät- Teil 1

- Im Jahr 1992 beschrieben Celermajer und Mitarbeiter eine einfache, nichtinvasive Methode zur
Messung der Endothelfunktion beim Menschen.
- Seither wurde die Untersuchung in tausenden klinischen Studien erfolgreich angewandt.
- Es werden theoretische Hintergründe zur Messmethode vermittelt.
- Eine Messung wird demonstriert, es werden zusätzliche Grundlagen der Farbdopplersonographie
übermittelt.
- Die Gruppe wird in 2 Hälften eingeteilt, die erste Hälfte hat die Möglichkeit die FAD zu üben. Es wird
angestrebt, dass jeder Kursteilnehmer die Möglichkeit hat eine Messung der FAD durchzuführen.

5. Seminar (Profil Institut für Stoffwechselforschung, Hellersbergstr. 9, 41460 Neuss:
Fahrtkosten wie z.B. Sammeltaxi können übernommen werden, bitte vorher absprechen) (Dr.med. Alin
Stirban)
 Beispiele für Studien mit FAD, Bedeutung für die kardiologische und metabolische Forschung
 Praktische Übungen der FAD am Ultraschallgerät- Teil 2

- Anhand von Studienbeispielen sollten die Vorteile der FAD-Messung verdeutlicht werden.
- Die FAD kann Veränderungen der Gefäßfunktion innerhalb von wenigen Stunden feststellen.
- Es können gefäßrelevante Effekte von Therapien innerhalb von wenigen Tagen sichtbar gemacht
werden, was die Dauer der Studien die auf Surrogatparameter zielen, deutlich verringern.
- Es wird erneut eine Messung der FAD demonstriert.
- Im Anschluss hat die 2. Gruppe die Möglichkeit die FAD zu üben.

6. Seminar (DDZ-Auf’m Hennekamp)
 Laser-Doppler Untersuchung der Mikrozirkulation, Theorie des Laser-Dopplers (Dr.med. Alin
Stirban)
 Neurale Regulation und Dysregulation der Mikrozirkulation am Beispiel der diabetischen
Neuropathie (Prof. D. Ziegler)
 Praktische Übungen am Gerät (Dr.med. Alin Stirban)

- Die Laser-Doppler-Untersuchung erlaubt eine Messung der Funktion der Mikrozirkulation.
- Die Regulation der Mikro- und Makrozirkulation unterscheidet sich, diese Unterschiede werden nun
im Vergleich zur FAD erläutert.
- Theoretische Hintergründe zur Laser-Doppler-Methode.

- Vortrag zum Thema: Neurale Regulation und Dysregulation der Mikrozirkulation am Beispiel der
diabetischen Neuropathie, Prof. D. Ziegler, DDZ.
- Praktische Durchführung einer Messung mit Beispielen zu der sehr schnellen Veränderung des
Blutflusses an der Hautoberfläche z.B. beim Atmen.
- Interessierte sollten die Möglichkeit haben eigenhändig Messungen durchzuführen.

7. Seminar (Profil Institut für Stoffwechselforschung, Hellersbergstr. 9, 41460 Neuss:
Fahrtkosten wie z.B. Sammeltaxi können übernommen werden, bitte vorher absprechen) (Dr.med. Alin
Stirban)
 Laser-Doppler Untersuchung der Mikrozirkulation (Endothelabhängige Vasodilatation)
 Praktische Übungen am Gerät II

- Theoretische Hintergründe zur Laser-Doppler-Methode mit Ziel die endothelabhängige
Vasodilatation zu erfassen (Reaktive Hyperämie und Iontophorese von Acetylcholin).
- Vorführung jeweils einer Messung
- Interessierte sollten die Möglichkeit haben eigenhändig Messungen durchzuführen.

8. Seminar (Profil Institut für Stoffwechselforschung, Hellersbergstr. 9, 41460 Neuss:
Fahrtkosten wie z.B. Sammeltaxi können übernommen werden, bitte vorher absprechen) (Dr.med. Alin
Stirban)
 Intima-Media-Dicke gemessen an der Artera carotis mittels Ultraschall
 Bedeutung für die Praxis
 Praktische Übungen am Ultraschallgerät

- Die Messung der Intima-Media-Dicke (IMT= Intima-Media-Thickness) an der Artera carotis stellt
eine einfache, nichtinvasive Ultraschallmethode dar.
- Die Ergebnisse geben sehr gut Aufschlüsse über das kardiovaskuläre Risiko der Person.
- In manchen Kliniken hat die IMT zur Risikostratifizierung als Messmethode Einzug gehalten.
- Die IMT ist ein morphologischer Parameter der sich jedoch nur träge entwickelt: Unterschiede z.B.
im Rahmen einer Intervention sind erst nach über 6 Monaten sichtbar.
- Vorteile aber auch Unterschiede zu den vorigen Untersuchungen (z.B. zu der FAD die sehr schnell
Änderungen der Gefäßfunktion wahrnehmen kann) werden hervorgehoben.

9. Seminar (DDZ-Auf’m Hennekamp)
 Veränderungen der Gefäßfunktion im Alltag (Dr.med. Alin Stirban)
 Insulinresistenz, freie Fettsäuren, Triglyzeride und Cholesterin. Was haben die Gefäße davon?
(Prof. M. Roden, Dr. J. Szendroedi).
 Was passiert mit den Gefäßen nach dem Essen: die Gefäße baden den Genuss aus! (Dr.med.
Alin Stirban)

- Die Endothelfunktion weist Schwankungen währen des Tages auf.
- Dies ist wichtig wenn man Werte im Verlauf vergleichen möchte.
- Durch das Essen oder durch den Sport wird die Endothelfunktion ebenfalls verändert.
- Aus diesem Grund ist es wichtig die Ergebnisse dann zu vergleichen, wenn sie unter ähnlichen
Bedingungen durchgeführt wurden: z.B. immer morgens, nüchtern.
- Insulin reguliert die NO-Freisetzung, die Insulinresistenz beeinflusst auch die Gefäßfunktion.
- Freie Fettsäuren, Triglyzeride und Cholesterin unterliegen einer komplexen Regulation die hier
übersichtlich dargestellt wird. Insbesondere auf die postprandiale Regulation wird Wert gelegt.
- Je nach Essensart kann die Endothelfunktion (EF) mehr oder weniger beeinflusst werden. Misst
man die EF nach verschiedenen Mahlzeiten, so kann man sehen wie sehr die Gefäße unter manch

kräftigen Mahlzeiten leiden (z.B. den Weihnachtsbraten).

10. Seminar (DDZ Auf’m Hennekamp) (Dr.med. Alin Stirban)
 Medikamentöse Ansätze zur Verbesserung der Gefäßfunktion: von der Atherosklerose bis zu
kardiovaskulären Komplikationen.
 Nichtmedikamentöse Ansätze zur Verbesserung der Gefäßfunktion: Ernährung und Sport

- Eine Verbesserung der EF bei Risikopatienten wird einer Atheroskleroseprophylaxe gleichgestellt.
- Da Risikopatienten (z.B. mit Hypercholesterinämie oder Diabetes mellitus) eine verminderte EF
aufweisen, hat es viele Versuche gegeben Medikamente zu finden die die EF positiv beeinflussen.
- Auch Sport und Ernährung wirken sich äußerst günstig auf die EF.

11. Seminar (DDZ Auf’m Hennekamp) (Dr.med. Alin Stirban)
 Praktische Übungen (Simulation) zur Vorbereitung einer klinischen Studie mit Endpunkt
Gefäßfunktion

- Es wird ein therapeutischer Ansatz formuliert (Substanz A) und die Hypothese getestet ob die
Substanz A die EF in einer Gruppe Risikopatienten verbessern kann.
- Wie kalkuliert man die Patientenanzahl, wie überlegt man sich wie lange die Studie dauern soll,
welche Untersuchungen in welcher Reihenfolge durchgeführt werden sollen, etc.
- Das wissenschaftliche Denken sollte somit angeregt werden.

12. Seminar (DDZ Auf’m Hennekamp) (Dr.med. Alin Stirban)
 Diabetes und Gefäßfunktion
 Warum haben Personen mit Diabetes ein erhöhtes Risiko z.B. für Herzinfarkt oder Schlaganfall?
 Die Teilnehmer schlagen ein gefäßbezogenes Thema vor, worüber sie mehr erfahren möchten
(Wahlthema)

- Patienten mit Diabetes mellitus haben ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Komplikationen wie
z.B. Herzinfarkt oder Schlaganfall.
- Die Mechanismen der erhöhten Gefäßschädigung sind vielfältig und führen unter anderem auch zu
einer Beeinträchtigung der Endothelfunktion.
- Therapiekonzepte: Stoffwechseleinstellung, Lipidsenkende und Blutdrucksenkende Therapien, etc.
- Festlegen eines Wahlthemas für das nächste Seminar.

13. Seminar (MNR-Klinik)
 Gefäßfunktion und die Nebenniere (PD H. Willenberg)
 Interaktives Seminar mit Fragen zu den präsentierten Themen (Dr.med. Alin Stirban)
 Wahlthema
 Fragen bezüglich der bevorstehenden Präsentation

- Gefäße produzieren Stoffe, die die Steroidbiosynthese fördern, eine Gefäßdysfunktion kann in eine
NNR-Insuffizienz münden (Theorie und Waterhouse-Friderickson-Syndrom). Eine Nebennieren-
Überfunktion macht Salzretention und Hypervolämie bzw. Eiweißabbau mit gesteigerter
Gefäßfragilität.
- Es sollten im Rahmen einer Diskussion die bereits vorgetragenen Themen abgefragt und gefestigt
werden.
- Ein zusätzliches Thema das im Seminar davor auf Wunsch der Kursteilnehmer abgestimmt wurde, sollte
noch bearbeitet werden.
- Es sollen noch Details für die bevorstehende Präsentation erläutert werden: z.B. Struktur, Dauer, auf

Wunsch auch konkrete Besprechung der Präsentation.

14. Seminar (DDZ Auf’m Hennekamp) (Prof. Lutz Heinemann, Dr.med. Alin Stirban)

   Vortragen der Referate: Powerpoint-Präsentationen-
   Diskussion der Referate (Prof. Lutz Heinemann)

-   Referate sollten innerhalb von 10 Minuten vorgetragen werden (max. 10 Power-Point Folien)
-   Im Anschluss an jeder Präsentation ist eine Diskussion für 5 Minuten geplant.
-   Zum Schluss wird abschließend über alle Präsentationen diskutiert. Welche neuen Erkenntnisse
    haben wir gewonnen?
 Weitere Fragen
 Leistungsnachweis
 Scheine und Urkunden

Kurskoordinatoren:

Univ. Prof. Dr. med. Michael Roden,
Deutsches Diabetes Zentrum (DDZ)
Auf’m Hennekamp 65
40225 Düsseldorf

Dr. med. Ovidiu Alin Stirban
Profil Institut für Stoffwechselforschung
Hellersberg Nr. 9, 41460 Neuss
Tel.: 0 2131 4018 486

Referenten:

Prof. Lutz Heinemann
Profil Institut für Stoffwechselforschung
Hellersberg Nr. 9, 41460 Neuss
Tel.: 0 2131 4018 0

PD. Dr. Christian Heiss
Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie
Moorenstr. 5
40225 Düsseldorf

PD. Nanette Schloot
Dr. Julia Szendroedi
Prof. Dan Ziegler
Deutsches Diabetes Zentrum (DDZ)
Auf’m Hennekamp 65
40225 Düsseldorf

PD. Holger Willenberg
Klinik für Endokrinologie, Diabetologie und Rheumatologie
Moorenstr. 5
40225 Düsseldorf

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