Herzfrequenzmodulation durch elektrische Neurostimulation

• Applicants: Dr. Nima Hatam, since 8/2013; Professor Dr.-Ing. Steffen Leonhardt
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2009 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 159419261

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

Das DFG-Projekt konnte zu einem überaus erfolgreichen Ergebnis geführt werden: Erstmalig konnte in Mensch und Tier nachgewiesen werden, dass entsprechend der Forschungs-Hypothese die selektive Stimulation parasympatischer Ganglien auf der Außenseite des hohen rechten Atriums praktisch durchführbar ist und einen selektiven frequenzsenkenden Effekt hat. Allerdings liegen bisher keine hinreichend systematischen Kenntnisse vor, wie die Einstellung der Stimulationsparameter in optimaler Weise erfolgen sollte. Ferner bestehen noch keine Kenntnisse darüber, was bei einer chronischen Anwendung der kardialen Neurostimulation geschieht. In Folgestudien sollte ferner der entwickelte Neurostimulator so aufbereitet und von einer benannten Stelle abgenommen werden, dass unter extrem kontrollierten Bedingungen auch humane Versuche möglich werden. Auch wenn die bisherigen Versuche nur eine kleine Anzahl an Versuchstieren und lediglich einzelne humane Pilot-Versuche umfassen, so geben uns die eindrucksvollen Ergebnisse Anlass zur Hoffnung, dass sich mittel- bis langfristig aus diesen Ergebnissen eine echte Therapieoption für post MI- und CHF-Patienten abzeichnet.

Publications

• “Heart Cycle Length Modulation by Electrical Neurostimulation in the High Right Human Atrium”, Journal of Life Sciences and Technologies (JOLST), vol. 1, no. 4, pp. 223 – 227, 2013
  A. Pohl, B. Bellmann, N. Hatam, P. Schauerte, and S. Leonhardt
  
• “Preliminary Results of IEGM Triggered Electrical Parasympathetic Neurostimulation in the Human Sinu-Atrial Node”, XVth International Conference on Electrical Bio-Impedance (ICEBI) and XIVth Conference on Electrical Impedance Tomography (EIT), Heilbad-Heiligenstadt, 22. – 25. April 2013
  A. Pohl, B. Bellmann, C. Hausdorf, P. Schauerte, and S. Leonhardt
  
• “High Specificity IEGM Beat Detection by Combining Morphological and Temporal Classification for a Cardiac Neuromodulation System”, 41st Annual IEEE Conference of Computing in Cardiology (CinC), Cambridge, Sept. 7 – 10 , 2014
  A. Pohl, C. H. Lubba, M. Thore, N. Hatam, and S. Leonhardt
  
• “Neuromodulation am Herzen – Senkung zu hoher Herzfrequenzen”, 10. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Neuromodulation (DGNM), Bad Oeynhausen, 28. – 29. Nov. 2014
  A. Pohl, A. Goetzenich, P. Schauerte, S. Leonhardt, R. Autschbach, N. Hatam
  
• „Elektrische Stimulation des autonomen Nervensystems“, Zeitschrift für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie, vol. 28, no. 4, pp. 289 – 292, 2014
  Hatam, N.; Autschbach, R. & Goetzenich, A.
  
• "The Aachen Cardiac Neurostimulator", 11th German-Russian Conference, 17. - 19. Juni 2015, RWTH Aachen
  S. Leonhardt, A. Pohl, P. Schauerte, N. Hatam
  
• “Reduction of Elevated Intrinsic Heart Rate by Cardiac Neuromodulation”, Neuromodulation: Technology at the Neural Interface, vol. 18, no. 2, pp. e10 – e12, 2015
  A. Pohl, A. Goetzenich, P. Schauerte, R. Autschbach, S. Leonhardt, and N. Hatam
  
• „Cardiac Neuromodulation: Decreasing Heart Rate via Electrical Stimulation“, Helmholtz Symposium Aachen, Aachen, May 29th, 2015
  A. Pohl, P. Schauerte, N. Hatam, S. Leonhardt
  
• „Heart Rate Reduction via Electrical Cardiac Neuromodulation in an Animal Model“, INS 12th World Congress, Montreal, June 6 – 11, 2015
  A. Pohl, T. Breuer, J. Orschulik, A. Goetzenich, R. Autschbach, P. Schauerte, S. Leonhardt, N. Hatam
  
• „Heart Rate Reduction via Electrical Cardiac Neuromodulation in an Animal Model”, Neuromodulation: Technology at the Neural Interface, vol. 18, no 6, e107-e399, 2015
  A. Pohl, T. Breuer, J. Orschulik, A. Goetzenich, R. Autschbach, P. Schauerte, S. Leonhardt, and N. Hatam
  
• „The Effect of Triggered Endocardial Neuromodulation Decreasing Elevated Heart Rate“, 7th International IEEE EMBS Neural Engineering Conference, Montpellier, April 22 – 24 , 2015
  Pohl, Antje; Orschulik, Jakob; Idrissi, Akram; Lubba, Carl H.; Schauerte, Patrick; Hatam, Nima & Leonhardt, Steffen
  
• “A Mathematical Model for a Human Single Sinoatrial Node Cell”, 2016 Biomed. Phys. Eng. Express 2 035006
  Pohl, A.; Wachter, A.; Hatam, N. & Leonhardt, S.