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Apr 10, 2023

Die Analyse gesprenkelten Laserlichts könnte helfen, Herzinfarkten vorzubeugen

Herzinfarkte treten häufig auf, wenn sich Plaqueablagerungen von den Wänden der Blutgefäße lösen.

Herzinfarkte treten häufig auf, wenn sich Plaqueablagerungen von den Wänden der Blutgefäße lösen und anschließend die Arterien verstopfen, die Sauerstoff zum Herzen transportieren. Ein neues bildgebendes Verfahren könnte diese instabilen Ablagerungen identifizieren und eine Behandlung ermöglichen, bevor sie platzen.

Die von Wissenschaftlern am Massachusetts General Hospital entwickelte experimentelle Technik der „intravaskulären Laser-Speckle-Bildgebung“ (ILSI) nutzt einen speziellen Katheter mit kleinem Durchmesser, der in das betreffende Blutgefäß eingeführt wird.

Eine optische Faser in diesem Gerät sendet Laserlicht auf die Gefäßwände – dieses Licht wird teilweise absorbiert und teilweise von Plaqueablagerungen, auf die es trifft, zurückgestreut. Das gestreute Licht bildet ein kontinuierlich schwankendes Speckle-Muster, das durch eine Linse auf einen CMOS-Bildsensor im Katheter gelangt.

Mit einer angeschlossenen Hochgeschwindigkeitskamera ist es möglich, die Schwankungsrate des Speckle-Musters über einen bestimmten Zeitraum zu messen. Wenn diese Rate einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, bedeutet dies, dass die Ablagerung eine lockere und elastische Struktur aufweist und daher wahrscheinlich bald reißt. Mit dieser Vorwarnung könnten Ärzte dann die Plaque medikamentös auflösen oder chirurgisch entfernen.

Die Technologie wurde bereits erfolgreich an menschlichen Koronararterien getestet, die in die Herzen lebender, anästhesierter Schweine transplantiert wurden. Weitere Tierstudien sind geplant, danach könnten präklinische Versuche am Menschen beginnen.

„Um die Sterblichkeit durch Herzinfarkte in der Allgemeinbevölkerung zu senken, ist eine umfassende Screening-Strategie erforderlich, um Risikopatienten zu identifizieren und gefährdete Plaques mit hohem Risiko zu erkennen, solange sie behandelt werden können“, sagt der leitende Wissenschaftler, Assoc. Prof. Seemantini Nadkarni. „Durch die Bereitstellung der einzigartigen Möglichkeit, die mechanische Stabilität zu messen – eine entscheidende Messgröße bei der Erkennung instabiler Plaques – ist ILSI bereit, einen neuen Ansatz für die Koronarbeurteilung bereitzustellen.“

Die Forschung wird in einem Artikel beschrieben, der kürzlich in der Zeitschrift Biomedical Optics Express veröffentlicht wurde.

Quelle: The Optical Society