Forscher von Helmholtz Munich und der Technischen Universität München haben „fast-RSOM“ entwickelt, eine neue Bildgebungstechnik, die kleinste Blutgefäße direkt durch die Haut darstellt – ohne invasive Eingriffe. Das Verfahren erfasst frühe Anzeichen von Herz-Kreislauf-Risiken und könnte Ärzten helfen, früher einzugreifen, personalisierte Therapien zu steuern und die langfristige Herzgesundheit zu verbessern.
Eine der frühesten Warnsignale für Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist die Mikrovaskuläre Endothel-Dysfunktion (MiVED) in den kleinsten Blutgefäßen. Bislang fehlte eine präzise, nicht-invasive Methode, um diese Veränderungen beim Menschen zu messen. Fast-RSOM ermöglicht nun erstmals die Bewertung der Endothel-Dysfunktion auf Einzelkapillar- und Hautschicht-Ebene. Die Technik liefert hochaufgelöste, dynamische Biomarker, die subtile Beeinträchtigungen der Gefäßfunktion erfassen – oft lange vor Symptomen oder makroskopischen Krankheitszeichen.
Die Veränderungen hängen mit Risikofaktoren wie Rauchen, Bluthochdruck oder Übergewicht zusammen. Im Gegensatz zu reinen Risikoberechnungen misst fast-RSOM die tatsächlichen Auswirkungen auf das Mikrovaskulärsystem. Das Verfahren könnte die Früherkennung, Prävention und Überwachung kardiovaskulärer Gesundheit verbessern und Personen mit höherem Risiko präziser identifizieren.
RSOM (Raster Scan Optoacoustic Mesoscopy) nutzt Lichtpulse, um Ultraschallsignale zu erzeugen und detaillierte 3D-Bilder unter der Haut zu erstellen. Es erkennt winzige Veränderungen in Blutgefäßen, Sauerstoffgehalt und Gewebezusammensetzung, die herkömmlichen Bildgebungsverfahren verborgen bleiben. Die Kombination aus hohem Kontrast und Tiefe erlaubt die Früherkennung von Erkrankungen wie Herz-Kreislauf-Problemen und Diabetes. Das kompakte Gerät könnte die Diagnostik außerhalb spezialisierter Labore zugänglicher machen.
Das Team plant nun die Validierung in größeren und diverseren Patientengruppen sowie die Integration der Biomarker in klinische Abläufe. Dank Portabilität, Schnelligkeit und Nicht-Invasivität könnte fast-RSOM künftig in ambulanten Praxen für routinemäßige kardiovaskuläre Risikobewertungen eingesetzt werden. Durch frühere Interventionen und präzisere Überwachung könnte die Technik die Prävention und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verändern und langfristig Gesundheitskosten senken.
Die Entwicklung erfolgte unter der Leitung von Prof. Vasilis Ntziachristos, Direktor des Bioengineering Centers bei Helmholtz Munich und Lehrstuhlinhaber für Biologische Bildgebung an der TUM. Die Studie erschien in Light: Science & Applications.
