Durch die Haut sehen: Neue Technologie erkennt frühe Warnzeichen für Herzerkrankungen

Forscher des Helmholtz-Zentrums München und der Technischen Universität München (TUM) haben mit „fast-RSOM“ eine neue Bildgebungstechnologie entwickelt, die detaillierte Bilder kleinster Blutgefäße direkt durch die Haut aufnehmen kann – ohne invasive Eingriffe. Durch die Aufdeckung früher Anzeichen eines kardiovaskulären Risikos könnte diese Technologie Ärzten helfen, früher einzugreifen, personalisierte Therapien zu steuern und die Herzgesundheit langfristig zu verbessern.

Ein neues Fenster zur mikrovaskulären Gesundheit

Eines der frühesten Warnzeichen einer Herz-Kreislauf-Erkrankung tritt tief in den kleinsten Blutgefäßen auf: winzige Veränderungen in ihrer Fähigkeit, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, bekannt als mikrovaskuläre endotheliale Dysfunktion (MiVED). Bisher hatten Ärzte keine präzise und nicht-invasive Möglichkeit, diese frühen Veränderungen beim Menschen zu sehen oder zu messen.

Mit Fast-RSOM können wir zum ersten Mal nicht-invasiv die endotheliale Dysfunktion bei Menschen mit Einzelkapillar- und Hautschichtauflösung beurteilen.“

Dr. Hailong He, Erstautor der Studie und Forscher am Institut für Biologische und Medizinische Bildgebung der Helmholtz-Universität München und der TUM

Dr. Angelos Karlas, Co-Erstautor, Gefäßchirurg und leitender Forschungswissenschaftler am Universitätsklinikum der TUM, fügt hinzu: „Unser neuartiger Ansatz bietet eine beispiellose Sicht darauf, wie sich Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf mikrovaskulärer Ebene manifestieren.“

Progression erkennen, bevor Symptome auftreten

Fast-RSOM liefert hochauflösende, dynamische MiVED-Biomarker, die subtile Beeinträchtigungen der Blutgefäßfunktion beschreiben, die im Allgemeinen vorhanden sind, bevor klinische Symptome oder messbare makroskopische Krankheitsmerkmale auftreten. Diese frühen Veränderungen stehen häufig im Zusammenhang mit Risikofaktoren wie Rauchen, Bluthochdruck oder Fettleibigkeit. Im Gegensatz zur Risikoberechnung auf der Grundlage deskriptiver Bedingungen kann Fast-RSOM jedoch die tatsächlichen Veränderungen, die diese Bedingungen dem mikrovaskulären System auferlegt haben, quantitativ erfassen – lange bevor größere Komplikationen auftreten.

Durch die Erfassung dieser Frühwarnzeichen eröffnet fast-RSOM neue Möglichkeiten zur Früherkennung, Prävention und genaueren Überwachung der Herz-Kreislauf-Gesundheit. Die Technologie könnte dazu beitragen, Personen mit einem höheren Risiko für die Entwicklung kardiovaskulärer Ereignisse präziser zu identifizieren und den Lebensstil oder therapeutische Interventionen zu überwachen.

Auf dem Weg zur klinischen Anwendung

Das Forschungsteam zielt nun darauf ab, Fast-RSOM in größeren und vielfältigeren Patientengruppen zu validieren und seine Biomarker in klinische Arbeitsabläufe zu integrieren. Da das Gerät tragbar, schnell und nicht-invasiv ist, könnte es eines Tages in Ambulanzen zur routinemäßigen Beurteilung des kardiovaskulären Risikos eingesetzt werden.

„Durch die Ermöglichung früherer Eingriffe und eine präzisere Überwachung könnte Fast-RSOM die Art und Weise, wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen verhindert und behandelt werden, verändern – die Ergebnisse für Patienten verbessern und langfristig die Gesundheitskosten senken“, sagt Prof. Vasilis Ntziachristos, Direktor des Bioengineering Center am Helmholtz-Zentrum München und Professor für Biologische Bildgebung an der TUM.

Was ist RSOM?

RSOM (Raster Scan Optoacoustic Mesoscopy) ist eine nicht-invasive Bildgebungstechnologie, die Lichtimpulse verwendet, um Ultraschallsignale zu erzeugen und so hochdetaillierte 3D-Bilder von Strukturen unter der Haut zu erzeugen. Es kann winzige Veränderungen der Blutgefäße, des Sauerstoffgehalts und der Gewebezusammensetzung erkennen, die für die herkömmliche Bildgebung unsichtbar sind. Durch die Kombination von hohem Kontrast und Tiefe ermöglicht RSOM die Früherkennung von Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Problemen und Diabetes. Sein kompaktes Design könnte fortgeschrittene Diagnostik außerhalb spezialisierter Labore zugänglicher machen. Die Technologie wurde vom Team um Vasilis Ntziachristos entwickelt.

Quellen: