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Höck, Janina (2013): Machbarkeit einer Studie zum strahlenbedingten Risiko von Herz-Kreislauferkrankungen auf Basis der kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg (KORA). Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät
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Abstract

Radiation induced cardiovascular disease is a risk proven by many studies in patients exposed with high-doses from a thoracal radiotherapy. Since the theory of cardiovascular effects caused by low-doses of ionising radiation amongst the A-bomb survivors has been raised, much effort has been taken to get more information and significant results. Currently there is still no clear evidence of a threshold dose or a linear relation for doses below 0,5Gy (energy dose. The aim of this work was to develop a design for a feasability study, based on the German cohort study KORA (’Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg’), for low dose radiation from diagnostic imaging and possibly induced myocardial infarction. To this end a completely new dosimetric system had to be set up to get the organ dose of the heart from different radiological examinations. This was achieved using conversion coefficients, calculated by Monte Carlo (MC) simulations with the mathematical or voxel phantoms from the ’Helmholtz Zentrum’ Munich (HMGU, former ’Gesellschaft für Strahlenforschung’ GSF), and a large benchmarking for the individual parameters depending on the examinations and patients. The next step was to create a sensible questionnaire for a retrospective radiation anamnesis including data for confounding analysis. This questionnaire combined with the retrospective dosimetry was successfully tested in a pilot study. The setup was a case control study based on actual patients suffering from myocardial infarction who were included in the Augsburg KORA-Herzinfarktregister and an age and gender stratified control group recruited from the population-based KORA-cohort having no diagnoses of myocardial infarction.

Abstract

Der Nachweis strahleninduzierter Herz -Kreislauf-Erkrankungen ist ein bekanntes und allgemein akzeptiertes Ergebnis aus vielen Studien mit Strahlentherapiepatienten, welche im Bereich des Thorax hohen Dosen ausgesetzt wurden. Seitdem in Studien mit Atombombenüberlebenden kardiovaskuläre Effekte auf Grund ionisierender Strahlung im Niedrigdosisbereich beobachtet werden konnten, wurden viele Bemühungen unternommen, um mehr Informationen und signifikante Ergebnisse zu dieser Theorie zu erhalten. Bis zum heutigen Tag gibt es jedoch zu der Thematik keine eindeutigen Belege für eine Schwelldosis oder einen linearen Dosisverlauf unterhalb 0,5Gy (Energiedosis). Ziel dieser Arbeit war es, ein Konzept für eine Machbarkeitsstudie basierend auf der deutschen Kohortenstudie KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg) zu entwickeln. Untersucht wurde der Zusammenhang zwischen Strahlung im Niedrigdosisbereich auf Grund medizinischer Diagnostik und dadurch möglicherweise induzierten Myokardinfarkten. Letztendlich wurde ein neuartiges Dosimetriemodell aufgestellt, das die Bestimmung der Organdosis des Herzens bei verschiedenen radiologischen Untersuchungen möglich machte. Mit Hilfe von Konversionsfaktoren, die aus Monte-Carlo (MC) Simulationen der mathematischen oder Voxel-Phantomen des Helmholtz Zentrum München (HMGU, ehemals ’Gesellschaft für Strahlenforschung’ GSF) berechnet wurden, und einem großen Benchmarking zur Erfassung individueller patienten- und untersuchungsabhängiger Parameter konnte dieses Ziel erreicht werden. Im nächsten Schritt wurde ein adäquater Fragebogen zur retrospektiven Strahlenanamnese entwickelt, der ebenfalls die Analyse von Confoundervariablen mit einbezog. Dieser wurde zusammen mit der retrospektiven Dosimetrie an Hand einer Pilotstudie erfolgreich getestet. Designt wurde eine Fall-Kontroll-Studie bestehend aus aktuellen Myokardinfarktpatienten, die im Augsburger KORA Herzinfarktregister aufgenommen worden waren, und eine dazu altersund geschlechtsstratifizierte Kontrollgruppe ohne diagnostizierten Myokardinfarkt aus der bevölkerungsbasierten KORA Kohorte.