Das Projekt "Short-term effects of air pollution on health: a european approach to methodology, dose response assessment and evaluation of public health significance" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Didier-Werke, Anlagentechnik durchgeführt. General Information: In the context of recent publications from North America, indicating that moderate and low levels of air pollution have measurable short-term effects on mortality and morbidity, and the concern caused in the public and regulatory bodies, the APHEA (Short-term effects of Air Pollution on Heath: a European Approach) project investigated the issue in 15 European cities, within the Environment 1991-94 Programme. The combined analyses showed that particulate matter, SO2 and ozone were associated with statistically significant increases in total and cause specific daily mortality (an increase of 50 kg/m3 in one pollutant level was associated with 1-5 per cent increase in mortality). Particulate matter and ozone levels were found associated with hospital respiratory and COPD admissions (a 50kg/m3 increase in the pollutant level was followed by a 1-4 per cent increase in the daily number of admissions) while NO2 levels appeared associated with the number of asthma admissions. Other interesting results referred to regional differences and effect modification by season and by other pollutants. The present proposal has four objectives: 1. To investigate dose-response curves for air pollutants (particulate matter, SO2,NO2,Ozone, CO) -mortality (total, cardiovascular and respiratory) associations in 32 European cities/areas and air pollutants-hospital respiratory admissions in 7 areas, spread in 17 countries; 2. To address the problem of mortality displacement (i.e. how premature are the deaths caused by air-pollution) which is particularly important for evaluating the public health significance of the short-term air pollution health effects; 3. To investigate further regional differences in air pollutants- health associations; and 4. To evaluate results from Europe together with those from the U.S. in collaboration with a starting similar U.S. project. Extended and updated data files (up to 1995 or 96) will be used. The project is structured in Work Packages. In the initial stage (6 months) all Partners will compile their data files and send them to the four Partners who will be responsible for the analyses of individual data sets (13 months) and for the different aspects of the joint analyses (8 months). The next stages will be a collaboration with U.S. researchers (4 months) and the preparation of Reports and manuscripts (5 months). The project will be managed by a Steering Committee, while a Statistical group will be formed to decide on methodological aspects. The total duration of the project will be 36 months with a probable starting date 1/10/97. It is expected that the results will provide important input for public health protection policies and regulations concerning air quality. Prime Contractor: National and Kapodistrian University of Athens, Medical School, Department of Hygiene and Epidemiology; Athens-Goudi; Greece.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Institut für Strahlenschutz (ISS) durchgeführt. Ziele von PASSOS sind die Modellierung von Gesundheitsrisiken nach Exposition mit ionisierender Strahlung unter Berücksichtigung individueller Risikofaktoren und die Anwendung der Modelle auf Verfahren der Brustkrebstherapie und der Diagnose von Herzerkrankungen. In AP2 und AP3 (HMGU-AMSD) wird die Bestimmung der Dosisverteilung im Körper für unterschiedliche Verfahren der Therapie von Brustkrebs und der Diagnose von Herzerkrankungen für verschiedene Patientengruppen vorgenommen. In AP4 (HMGU-ISS) werden die relativen und absoluten Risiken für Krebs und Herz-Kreislauferkrankungen abgeschätzt. AP5 (HMGU-ISS) erstellt zwei Softwarepakete zur Abschätzung des Risikos von Krebs und Herz-Kreislauferkrankungen nach Strahlenexposition, zum einen beim Vorliegen einer definierten Organdosis, und zum anderen zur Unterstützung der personalisierten Auswahl einer Brustkrebstherapie oder einer Herzuntersuchung. Mit Hilfe an den Patienten individuell angepasster Modelle der Anatomie und der Biokinetik (nur AP3) wird die Dosisverteilung um das Planungsvolumens (AP2) bzw. im gesamten Körper bei SPECT- bzw. PET-Bildgebung (AP3) bestimmt. Für die Risikomodelle von AP4 werden sowohl empirische Modelle des relativen und absoluten Risikos, wie auch mechanistische Modelle der Pathogenese unter Berücksichtigung individueller Risikofaktoren entwickelt. AP5 implementiert die Ergebnisse von AP1-4 in numerisch effizienter Weise als Anwendungen mit graphischer Benutzeroberfläche.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg Universität Mainz, IMBEI Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik durchgeführt. Vorhabensziel: Die epidemiologische Untersuchung kardiovaskulärer Spätfolgen nach Strahlenexposition bei Brustkrebspatientinnen. AP4 Vorhabensziel: Die Modellierung zusätzlicher relativer und absoluter Risiken für Krebs und Herz-Kreislauferkrankungen nach Strahlenexposition im Bereich von niedrigen (ab 10 mGy) bis zu therapeutischen (größer als 4 Gy) Dosen unter Berücksichtigung von individuellen Faktoren. AP1 Arbeitsplanung: Für ca. 16.000 Brustkrebspatientinnen der Universitätsfrauenklinik Ulm und der Universitätsmedizin Mainz werden Daten zu Herzdosis, Mortalität und Morbidität erhoben. Für eine Subkohorte werden Lebensstilfaktoren, Sozialstatus und medizinischer Anamnese erhoben und letztere durch Einholung von Arztbriefen bzw. Klinikunterlagen validiert. Bestandteil von AP1 ist eine Dosimetriestudie zur Erfassung und Aufbereitung der Strahlendosis von strahlentherapierten Patientinnen zur Approximation der räumlichen Dosisverteilung im Herzen und der statistischen Auswertung der Abhängigkeit der Herzdosis von Bestrahlungsparametern. AP4 Arbeitsplanung: Für den Dosisbereich kleiner als 4 Gy wird die Abschätzung der Spätfolgen sowohl auf empirischen Modellen des zusätzlichen Risikos (ERR/EAR Modelle) als auch auf mechanistischen Modellen der Pathogenese beruhen. Für den Bereichgrößer als 4Gy wird mittels publizierter Daten und Informationen aus AP1 (Confounder für kardiovaskuläre Risiken) eine weitere Modellierung vorgenommen. (Lineare Dosis-Wirkungsbeziehung; threshold-Modelle, Interaktionen).
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie durchgeführt. Aus epidemiologischen Untersuchungen ist bekannt, dass nach Strahlentherapie der weiblichen Brust ein erhöhtes Risiko von Herzerkrankungen (vor allem Veränderungen an Koronargefäßen und Herzklappen) besteht. Individuelle Vorhersagen - insbesondere mit Berücksichtigung Therapie-unabhängiger Risikofaktoren - sind jedoch bisher nicht möglich. Durch Vergleich der Inzidenzen kardiologischer Störungen bei unbestrahlten Patientinnen der Universitäts-Frauenklinik und bestrahlten Patientinnen der Klinik für Strahlentherapie in Ulm sollen Daten erhoben werden, die zur Darstellung der Dosiswirkungsbeziehung zwischen Strahlung und kardiologischen Spätreaktionen dienen können. Wesentliche Arbeitsschritte nach der rechtlichen Projektfreigabe sind die Identifizierung geeigneter Studienpatientinnen, Kontaktaufnahme zur ergänzenden Dokumentation, Schichtung nach ausgewählten Begleitfaktoren, retrospektive Dosimetrie und die Modellierung der Dosiswirkungsbeziehung. Die Auswahl der Patientendatensätze erfolgt in Kooperation zwischen Frauenklinik und Strahlentherapie. Dabei wird auf die BRENDA-Studiendaten zurückgegriffen. Die Anpassung und Fortschreibung des Follow-up entsprechend der PASSOS-Fragestellung erfordert die Beteiligung eines medizinischen Dokumentars. Die Dosimetrie findet an der Klinik für Strahlentherapie statt. Sie soll von einem Medizinphysikexperten durchgeführt werden. Dabei ist eine personelle Kooperation mit der Universitätsklinik Mainz beabsichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Klinikum rechts der Isar, Nuklearmedizinische Klinik und Poliklinik durchgeführt. Die Frühdiagnose der koronaren Herzerkrankung ist heute durch multimodale Konzepte (CT/CTA, SPECT/CT und PET/CT) geprägt. Bei derartigen Untersuchungen werden die Patienten wie bei der Koronarangiographie zum Teil erheblichen Strahlenexpositionen ausgesetzt. Die resultierenden Organdosen sollen zur Abschätzung von Spätfolgen und der personalisierten Optimierung der Untersuchungsverfahren bestimmt werden. Insbesondere der Vergleich der Dosisverteilungen für PET/CT und PET Verfahren wird für dieses Projekt von Interesse sein, da die kurzlebigen PET-Radiopharmazeutika die Untersuchungen nicht nur beschleunigen, sondern auch die Strahlenexposition verringern. Existierende (z.B. Koronarangiographie) und in der Entwicklung stehende (PET/CT oder Herz-CT) Methoden sollen hinsichtlich der Strahlenexposition und der entsprechenden diagnostischen Aussagekraft vergleichend untersucht werden. Dynamische SPECT- und PET-Untersuchungen werden benutzt, um die Kinetik der Tracerverteilung zu definieren und die erzeugte Strahlenexposition organspezifisch abzuschätzen. Hierzu werden personalisiert Voxelmodelle erstellt, nach Validierung der biokinetischen Modelle ggf. biokinetische Parameter bestimmt und Simulationsrechnungen durchgeführt. Eingeschlossen werden Patienten mit Verdacht auf koronarer Herzerkrankung im Alter zw. 18 und 75 Jahren. Patienten mit Diabetes mellitus und instabiler Präsentation der KHK sind ausgeschlossen. Kontraindikationen gelten für pharmakologische Belastung als Ausschlusskriterium.
Das Projekt "Etablierung einer in-vitro Testmethode für perkutane Herzklappenprothesen auf Basis einer isolierten Herz Apparatur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik, Lehrstuhl für Medizintechnik durchgeführt. Die speziellen Herausforderungen katheterbasierter Herzklappenprothesen, wie Verankerung, Repositionierbarkeit und Implantationstechnik können bisher realitätsnah nur in Tierversuchen getestet werden. Ziel dieses Projekts ist die Etablierung einer neuen in-vitro Testmethode auf Basis einer isolierten Herz Apparatur in der die Systeme realitätsnah am schlagenden Herzen eingesetzt und bewertet werden können. Die Herzen für die Apparatur entstammen entweder einer Mehrfachausnutzung von Tierversuchen oder werden vom Schlachthof gewonnen, so dass für das Projekt keine Tierversuche angesetzt werden müssen. Katheterbasierte Herzklappenprothesen erreichen dadurch ein bedeutend höheres Entwicklungsstadium bevor sie das erste Mal in-vivo eingesetzt werden. Das Projekt kann grob in fünf Phasen unterteilt werden. In der ersten Phase werden die Prüfprotokolle entwickelt, nach denen die Versuche durchgeführt werden sowie die auszuwertenden Parameter festgelegt. Die zweite Phase beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der Anlage selbst. In der dritten Phase werden umfangreiche Versuchsreihen durchgeführt, bei denen die relevanten Eingangsparameter variiert werden und deren Auswirkung auf die Durchführbarkeit der Versuche bzw. auf die Ergebnisse untersucht werden. Diese Phase endet mit der Festlegung des Implantationsprotokolls. In der vierten und fünften Phase werden zur Validierung des Prüfstands sechs Klappenimplantationen durchgeführt und die Ergebnisse ausführlich dokumentiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Demonstratoranwendung mobiles EKG-Überwachungssystem für frühmobilisierte Patienten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Medset Medizintechnik GmbH durchgeführt. Gesamtvorhaben: Es wird ein innovatives Mikrobrennstoffzellen-Stromversorgungssystem der Leistungsklasse 1 Watt entwickelt. Kerninnovationen ist der Einsatz eines miniaturisierten passiven Methanol -Verdampfungssystems, das für den Einsatz in medizintechnischen Produkten geeignet ist. Teilvorhaben: Konzeption und Realisierung eines Demonstratorsystems zur Integration der DDMFC-Technologie in ein telekardiologisches Langzeit Überwachungssystem, so dass die netzunabhängige Laufzeit auf wesentlich über 24h zu verlängert wird. Zusammenarbeit der Projektpartner: Basiskomponenten werden von FWB geliefert. Die Gehäuseintegration wird mit dem Partner FWB durchgeführt. Nach einer Anforderungsanalyse wird die DDMFC wird in die telemedizinische Ürbewachungseinheit integriert. Ein Methanolnachfüllkonzept wird entwickelt und das Gesamtsystem validiert. Begleitend findet eine Risikoanalyse statt. Nach erfolgreichem Projektabschluss soll das Konzept zum Produkt weiterentwickelt und als wichtige Komponente des telekardiologischen Überwachungssystems vermarktet werden. Ab 2011 sollen erste DDMFC-intgrierte Systeme verkauft werden. Ab 2015 wird ein Umsatz von ca. 2000Stk./Jahr erwartet.
Das Projekt "Entwicklung und Charakterisierung eines in vitro Gefäßmodells für die vaskuläre Restenose-Forschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Jena, Klinik für Innere Medizin I durchgeführt. Die koronare Herzerkrankung ist eine chronisch verlaufende Erkrankung und erfordert bei den betroffenen Patienten häufige Reinterventionen. In den letzten Jahren hat sich deshalb die Entwicklung Arzneimittel-freisetzender Stents durchgesetzt. Die Wahl des Medikaments ist dabei die Frage und die Anzahl der Arzneimittel, welche die Wirksamkeit Medikamenten-freisetzender Stents verbessern sollen, wächst fortlaufend an. Für diese Untersuchungen werden zum bisherigen Zeitpunkt Tiermodelle eingesetzt. Mit dem vorliegenden Projektvorhaben wollen wir ein neues Tierversuchsersatzmodell für das Screening Restenose-hemmender Wirkstoffe etablieren. Unser Ziel dabei ist es, Substanzen mit proliferationshemmenden Effekten auf die Glattmuskelzellen ohne gleichzeitige Suppression der Endothelabdeckung zu finden. Um das Vorhabenziel zu erreichen, wird in unserem Labor ein in vitro-Gefäßmodell entwickelt, mit dessen Hilfe die Wechselwirkungen zwischen Stentimplantation, Endothelzell-Abdeckung und Glattmuskelzell-Hyperplasie in Abhängigkeit proliferationshemmender Substanzen ex vivo untersucht werden können. Dabei werden native Gefäße dezellularisiert und definiert mit verschiedenen Zellen wiederbesiedelt. Durch eine anschließende Stentimplantation und die Zugabe der zu testenden Substanzen soll die Restenosebeeinflussung untersucht werden. Diese Versuche sollen zunächst in der 2D-Zellkultur etabliert und später in einen Bioreaktor übertragen werden.
Das Projekt "Verbesserte Fruehdiagnostik der koronaren Herzkrankheit (KHK) durch eine nicht radioaktive, innovative Untersuchungsmethode: die Stress-Echokardiographie mittels Rohdatenanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gemeinschaftspraxis Dr. med. Brand, Dr. med. Weingartner, Dr. med. Brügmann durchgeführt. Versuch einer Verbesserung der Frühdiagnostik der koronaren Herzkrankheit, der in der Bundesrepublik ca. 150.000 Menschen pro Jahr zum Opfer fallen. Die bisherigen Diagnoseverfahren sind sehr materialaufwendig und durch deren Eigenschaften (Röntgen, radioaktive Isotopen) sehr umweltbelastend, zudem mit außerordentlich hohen Kosten verbunden und letztlich nicht flächenhaft einsetzbar. Die Stress-Echokardiographie (SE) hat sich als geeignet erwiesen, einen entscheidenden Diagnosebeitrag zu leisten. Um dies zu erreichen, muss die SE untersucherunabhängiger gemacht werden. Dies ist nur über reproduzierbare Messdaten möglich. Es gilt zwei prinzipielle Fragen zu beantworten: 1. Gibt es quantifizierbare Ischämieparameter des menschlichen Herzens. 2. Lassen sich diese Ischämieparameter aus Utraschalldaten des Herzens mit ausreichender Messgenauigkeit reproduzierbar ableiten. Lösungsschritt: Benutzung des B-Bildes der Echokardiographie im Rohdaten (=RF) -Mode um zyklische Dichteschwan-kungen des Myokards im systolisch-diastolischen Ablauf quantitativ auswerten zu können. Nach Optimierung der RF-Datenaquisition an gesunden Probanden erfolgt der Versuch einer Typisierung pathologischer RF-Daten an einem diagnostisch bereits bekannten Patientenkollektiv. Hier sollen die 'pathologischen' RF-Daten in Untersuchungsreihen der konventionellen kardiologischen Diagnostik gegenübergestellt werden. Schwerpunkt der eigenen Entwicklungsarbeit ist die EDV-Anpassung des offline-Verfahrens für die RF-Analyse gemeinsam mit der Fachhochschule Ulm und danach die medizinisch-diagnostische Zuordnung der Ergebnisse in die bisherigen Konzepte der Kardiologie. Praktische Umsetzung: 3 Zeitpakete von je ca. 16 Monaten zur Optimierung der Ultraschall-Geräte für RF-Daten-Gewinnung, Aquisition von RF-Daten an verschiedenen Patientenserien, rechnergestützte Datenauswertung. Ein Gelingen des Projektes würde in hohem Maße nuklearkardiologische und radiologische Untersuchungen überflüssig machen. Patienten und Methode: (Sämtliche Patienten waren über die Untersuchungen vorab informiert und damit einverstanden, der RF-Datenabgriff änderte weder den Untersuchungsablauf, die Belastungsdauer noch die Indikations- Stellung). Alle Patienten wurden auf einer hydraulisch kippbaren Untersuchungsliege (Fa. Ergoline) fahrradergometrisch ausbelastet, die RF-Daten von der Herzspitze im 4- und 2-Kammerblick in Ruhe, unter max. Belastung und in der Erholungsphase abgegriffen. Mit den Ultraschallgeräten System V und Vivid V der Fa. GE konnten unverfälschte Rohdaten mit breiter 'dynamic range' von ca. 70 dB akquiriert werden. Durch die Verwendung von Ultraschall-Rohdaten konnte im Vergleich zu üblicherweise verwandten Videodaten der Informationsgehalt der Ultraschall-Bilder auf 65.000 : 1 gesteigert werden. Pro Schnittbild analysierten wir 7 'regions of interest' (ROI s) mit Hilfe einer Softwareeigenentwicklung (Prof. Brucher, Prof. Gross) densitometrisch.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: (ARM) - Evaluation einer tissue-engineerten Gefäßprothese als alternatives Testsystem für Tierversuche in der kardiovaskulären Forschung und Zulassung - Aachener ReStenose Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Institut für Angewandte Medizintechnik durchgeführt. Zum jetzigen Zeitpunkt stellen Tiermodelle einen unentbehrlichen Eckpfeiler in der kardiovaskulären Erforschung der komplexen pathophysiologischen Zusammenhänge der Entstehung und der Therapie von Arteriosklerose und Restenose dar. Um die Lücke zwischen in-vitro Experimenten mit einzelnen Zelllinien und präklinischer Forschung im Tiermodell zu schließen, wird ein 3D Gewebemodell angeregt. Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines in vitro ReStenose-Modells auf der Basis eines tissue-engineerten Gefäßäquivalents. Diese Methode soll die zahlreichen Tierversuche, die überwiegend in Modellen in der Maus, Ratte, Kaninchen und Schwein etabliert sind, im Sinne des 3R-Prinzip ('Replacement') ersetzen in Form eines humanisierten Restenosemodells eine in vitro Methode mit optimierter klinischer Aussagekraft zur Verfügung zu stellen. Die von den Antragstellern entwickelten Gefäßprothesen bestehen aus den wesentlichen zellulären Komponenten der Gefäße. Durch die Verwendung gesunder, 'erkrankter' bzw. gentechnisch veränderter Zellen können unterschiedlichste Forschungsaspekte adressiert werden. Dieser Plattformcharakter des Aachener ReStenose Modells stellt ein wertvolles Instrument dar, um auf Basis humaner Zellen, Erkenntnisse zu gewinnen deren Übertragbarkeit auf die Situation im menschlichen Körper weniger limitiert ist, als aus einem Tiermodell. Die Forschungsergebnisse werden in 5 aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen (AP) erarbeitet. Diese lassen sich in zwei Kategorien - die Entwicklung des Aachener Gefäßmodells (AP 1, 2, 3) sowie die Evaluation/Validierung des Modells in vitro (AP 4) und im Vergleich zum etablierten Tiermodell (AP 5) unterteilen.
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