Prediction of countershock success from ventricular fibrillation (VF) ECG is a major challenge in critical care medicine. Recent findings indicate that stable, high frequency mother rotors are one possible mechanism maintaining VF. A computer model study was performed to investigate how epicardiac sources are reflected in the ECG. In the cardiac tissues of two computer models – a model with cubic geometry and a simplified torso model with a left ventricle – a mother rotor was induced by increasing the potassium rectifier current. On the epicardium, the dominant frequency (DF) map revealed a constant DF of 23 Hz (cubic model) and 24.4 Hz (torso model) in the region of the mother rotor, respectively. A sharp drop of frequency (3–18 Hz in the cubic model and 12.4–18 Hz in the torso model) occurred in the surrounding epicardial tissue of chaotic fibrillatory conduction. While no organized pattern was observable on the body surface of the cubic model, the mother rotor frequency can be identified in the anterior surface of the torso model because of the chosen position of the mother rotor in the ventricle (shortest distance to the body surface). Nevertheless, the DFs were damped on the body surfaces of both models (4.6–8.5 Hz in the cubic model and 14.4–16.4 Hz in the torso model). Thus, it was shown in this computer model study that wave propagation transforms the spatial low pass filtering of the thorax into a temporal low pass. In contrast to the resistive-capacitive low pass filter formed by the tissue, this spatial-temporal low pass filter becomes effective at low frequencies (tens of Hertz). This effect damps the high frequency components arising from the heart and it hampers a direct observation of rapid, organized sources of VF in the ECGs, when in an emergency case an artifact-free recording is not possible. Zusammenfassung Die Vorhersage des Defibrillationserfolges bei Kammerflimmern (VF) stellt eine grosse Herausforderung in der Notfallmedizin dar. Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass stabile Hochfrequenzrotoren (Mother Rotors) ein möglicher Mechanismus sind, um VF aufrechtzuerhalten. Deshalb wurde in zwei Computermodellen – ei-nem Modell mit kubischer Geometrie und einem verein-fachten Torsomodell mit linkem Ventrikel – untersucht, wie sich die epikardiale Aktivität auf der Körperoberfläche abbildet. Ein stabiler Rotor wurde in der Mitte des Herzgewebes durch Erhöhung des Kaliumstromes induziert. Betrachtet man die dominierenden Frequenzen (DF) der epikardialen Schicht beider Modelle, kann man in der Region des Rotors eine konstante Frequenz von 23 Hz im kubischen Modell beziehungsweise von 24.4 Hz im Torsomodell nachweisen. Im umgebenden Gewebe ist ein chaotisch flimmerndes Muster mit geringeren Frequenzen (3–18 Hz im kubischen Modell und 12.4–18 Hz im Torsomodell) beobachtbar. Während auf der Körperoberfläche des kubischen Modells keine organisierte Region erkennbar ist, kann man die Mother-Rotor-Frequenz auf der Torsooberfläche wegen der gewählten Position des Rotors im Ventrikel (kürzester Abstand zwischen Ventrikel und Körperoberfläche) beobachten. Dennoch werden die auftretenden DFs auf der Körperoberfläche in beiden Modellen gedämpft (4.6–8.5 Hz im kubischen Modell und 14.4–16.4 Hz im Torsomodell). Es konnte gezeigt werden, dass es wegen räumlicher Glättung der Potentialverteilung im Thorax in Kombination mit der kontinuierlichen Erregungsausbreitung sowohl zu einer räumlichen als auch zeitlichen Tiefpassfilterung des EKG-Signals kommt. Durch die Dämpfung von hochfrequenten Signalkomponenten an der Körperoberfläche wird die Messung epikardialer Organisation im EKG erschwert, wenn eine artefaktfreie Signalaufnahme im Notfall nicht möglich ist.
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- Research articles
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Requires Authentication UnlicensedSpatial-temporal filter effect in a computer model study of ventricular fibrillation / Räumlicher und zeitlicher Filtereffekt in einer Computermodellstudie zum HerzkammerflimmernLicensedJuly 25, 2008
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Requires Authentication UnlicensedInfinite models in scoliosis: a review of the literature and analysis of personal experienceLicensedAugust 19, 2008
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Requires Authentication UnlicensedGas permeability: a new quantitative method to assess endodontic leakageLicensedJuly 25, 2008
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Requires Authentication UnlicensedSet of instruments for innovative, safe and sterile sigmoid access for natural-orifice transluminal endoscopic surgery / Ein Instrumentenset für den innovativen, sicheren und sterilen sigmoidalen Zugang für die transluminale endoskopische Chirurgie über natürliche KörperöffnungenLicensedJuly 21, 2008
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Requires Authentication UnlicensedDoppelt induktiv gekoppeltes Niederdruckplasma zur Sterilisation von medizinischen Implantatmaterialien / A double inductively coupled low-pressure plasma for sterilization of medical implant materialsLicensedJuly 21, 2008
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Requires Authentication UnlicensedFluoroskopische Navigation versus konventionelle manuelle Positionierung der Femurkomponente beim Oberflächenersatz der Hüfte: erste experimentelle Erprobung / Fluoroscopic navigation versus conventional manual positioning of the femoral component for hip resurfacing: first experimental trialLicensedJuly 21, 2008