Aus der Strahlentherapie ist bekannt, dass die Bestrahlung von Herzgewebe, welche im Zuge der Krebsbehandlung im Thorax stattfindet, zu elektrophysiologischen Veränderungen führen kann. Diese Erkenntnisse wurden für eine erste in vivo-Machbarkeitsstudie genutzt, um mit Kohlenstoffionen-Bestrahlung eine alternative, nicht-invasive Behandlungsmethode von Herzrhythmusstörungen zu etablieren. Es ist davon auszugehen, dass durch die Bestrahlung u.a. Schäden der kleinen Blutgefäße (Mikrovaskulatur) im Herzgewebe erzeugt werden. Diese stellen vermutlich Ausgangsereignisse für Langzeiteffekte wie Fibrose und schließlich Störungen der Elektrophysiologie dar. Dennoch sind die zugrundeliegenden Wirkungsweisen dieser Effekte nach hoch dosierter Bestrahlung eines geringen Volumens mit Kohlenstoffionen bisher noch nicht vollständig bekannt. Daher wurden in dieser Arbeit strahleninduzierte mikrovaskuläre Schäden nach Ablation potentiell arrhythmogener Substrukturen in Schweineherzen charakterisiert. Im Zuge dieses Projekts wurde die Bestrahlung des linken Ventrikels (LV) und Atrioventrikularknotens (AVN) mit hohen Dosen durchgeführt. Während der LV mit 40 Gy bestrahlt wurde, wurde eine Dosiseskalationsstudie mit 25; 40 oder 55 Gy bei Bestrahlung des AVN durchgeführt. Die Bestrahlung der Eingangskanäle führte zu einer dortigen Deposition mittlerer Dosen (7 – 17 Gy). In allen Gruppen wurden elektrophysiologische Veränderungen im Zielgewebe detektiert. Diese Veränderungen waren vermutlich durch eine fibrotische Narbenbildung bedingt. Dennoch war die Entwicklung des Narbengewebes auch für gleiche Dosisgruppen heterogen ausgeprägt. Dementsprechend wurden mikrovaskuläre Schäden (Hämorrhagie und Verlust der Mikrovaskulatur) und Folgeprozesse (Entzündungsprozesse und Zelltod) in der vorgelegten Arbeit untersucht. Das wiederholte Auftreten dieser Prozesse bedeutete, dass die Narbenbildung noch nicht abgeschlossen war. Neben den Analysen im Zielgewebe wurden auch andere Bereiche des Herzens untersucht, um mögliche Nebeneffekte festzustellen. In den Eingangskanälen wurden Hinweise auf ein verzögertes Fortschreiten von Gewebsveränderungen gefunden. Indes wurde in unbestrahlten Herzbereichen keine Schadensausbreitung während der untersuchten sechs Monate festgestellt. Zusätzlich wurden keine systemischen Entzündungsprozesse nach der applizierten Bestrahlung mit Kohlenstoffionen detektiert.