Bildgebung erkennt frühe Anzeichen für Herzinfarkt

Bei der mikrovaskulären endothelialen Dysfunktion (MiVED) sind kleinste Blutgefäße nicht mehr in der Lage, sich zu erweitern und zusammenzuziehen. Dies ist eines der frühesten Warnsignale für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Bislang gab es keine präzise und nicht-invasive Methode, um diese frühen Veränderungen beim Menschen sichtbar zu machen oder zu messen.

Nun haben Münchner Forscher eine nicht-invasive Bildgebungstechnologie entwickelt, die das kann: „Mit fast-RSOM können wir erstmals endotheliale Funktionsstörungen beim Menschen nicht-invasiv mit Einzelkapillar- und Hautschichtauflösung erfassen“, so Dr. Hailong He, Erstautor der Studie und Forscher am Institut für Biologische und Medizinische Bildgebung des Helmholtz Zentrums München und der TUM. Dr. Angelos Karlas, Ko-Erstautor, Gefäßchirurg und Senior Research Scientist am Universitätsklinikum der TUM, ergänzt: „Unser neuartiger Ansatz bietet einen bisher unerreichten Einblick darin, wie sich Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf mikrovaskulärer Ebene manifestieren.“

Entwickelt wurde die nicht-invasive Bildgebungstechnologie von einem Forscherteam um Prof. Dr. Vasilis Ntziachristos, Direktor des Bioengineering Centers am Helmholtz Zentrum München und Professor für Biologische Bildgebung an der TUM. RSOM (Raster Scan Optoacoustic Mesoscopy) nutzt Lichtimpulse, um Ultraschallsignale zu erzeugen und hochdetaillierte 3D-Bilder von Strukturen unter der Haut zu erstellen. Die Technologie liefert hochauflösende, dynamische MiVED-Biomarker, die kleinste Beeinträchtigungen der Gefäßfunktion beschreiben, die bereits vor klinischen Symptomen oder messbaren makroskopischen Krankheitsmerkmalen auftreten.

Häufig stehen diese frühen Veränderungen im Zusammenhang mit Risikofaktoren wie Rauchen, Bluthochdruck oder Adipositas. Im Gegensatz zur Risikobewertung auf Basis beschreibender Faktoren kann fast-RSOM jedoch quantitativ die tatsächlichen Veränderungen erfassen, die diese Bedingungen im mikrovaskulären System verursacht haben und das lange bevor schwerwiegende Komplikationen entstehen.

Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für Früherkennung, Prävention und eine präzisere Überwachung der kardiovaskulären Gesundheit. Die Technologie könnte dabei helfen, Personen mit erhöhtem Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse genauer zu identifizieren und Lebensstil- oder therapeutische Maßnahmen zu überwachen. Mediziner könnten dann bereits früher eingreifen und entsprechende Therapien einleiten.

Routinemäßige Risikobewertung

Das Forschungsteam plant nun, fast-RSOM in größeren und vielfältigeren Patientengruppen zu validieren und die gewonnenen Biomarker in klinische Arbeitsabläufe zu integrieren. Da das Gerät tragbar, schnell und nicht-invasiv ist, könnte es künftig in ambulanten Einrichtungen für die routinemäßige Bewertung des kardiovaskulären Risikos eingesetzt werden, auch außerhalb spezialisierter Labore.

„Indem frühere Interventionen und eine präzisere Überwachung ermöglicht werden, könnte fast-RSOM die Prävention und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen grundlegend verändern – mit besseren Ergebnissen für Patientinnen und Patienten und langfristig geringeren Gesundheitskosten“, resümiert Professor Ntziachristos.

Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler kürzlich in Nature.