Herzkranzgefäße: Dual-Imaging-Katheter erfasst 80 Millimeter in 2 Sekunden

Die präzise Beurteilung von Gefäßablagerungen in den Herzkranzgefäßen bleibt eine zentrale Herausforderung in der Kardiologie, da Herzkreislauferkrankungen in den USA nach wie vor die häufigste Todesursache darstellen.

Gefäßplaques können unvermittelt rupturieren und lebensgefährliche Blutgerinnsel sowie Herzinfarkte auslösen, wie der Kardiologe Jeffrey Southard von der University of California, Davis (UC Davis) darlegt.

Ein Forschungsteam des dortigen National Center for Interventional Biophotonic Technologies (NCIBT) hat im August 2026 die erste klinische Humanstudie zu einem neuartigen Dual-Imaging-Katheter abgeschlossen, bei der die Untersuchung des zehnten und letzten Studienpatienten erfolgreich beendet wurde.

Kombination aus optischer Kohärenztomographie und Fluoreszenzmessung

Das neu entwickelte Diagnosesystem führt zwei optische Messverfahren in einem einzigen flexiblen Katheter zusammen: das Fluoreszenz-Lebensdauer-Imaging (FLIm) und die polarisationssensitive optische Kohärenztomographie (PS-OCT). NCIBT-Ingenieur Julien Bec erläuterte hierzu, dass FLIm die natürliche Eigenfluoreszenz der Arterienwand erfasst, während das PS-OCT-Verfahren die Mikrostruktur des Gewebes detailliert kartiert.

Der entscheidende Vorteil dieser Kombination liegt darin, dass sowohl biochemische Eigenschaften als auch die anatomische Feinstruktur der Gefäßwand in einem einzigen Rückzugsvorgang (Pullback) registriert werden.

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Das Kathetersystem ist in der Lage, einen Gefäßabschnitt von 80 Millimetern Länge innerhalb von 2 Sekunden abzubilden. Vor dem Einsatz am Menschen war das Gerät bereits an Tiermodellen sowie an Gewebeproben humaner Koronararterien erprobt worden.

Grenzen bisheriger Standardverfahren und klinische Zielsetzung

Etablierte intravaskuläre Untersuchungsmethoden wie der intravaskuläre Ultraschall (IVUS) und herkömmliche optische Kohärenztomographien (OCT) bilden primär morphologische Strukturen ab. Die biochemischen Merkmale und insbesondere entzündliche Prozesse in den Plaques lassen sich mit diesen Techniken jedoch nur sehr eingeschränkt beurteilen. Genau diese Entzündungsvorgänge gelten jedoch als wesentlicher Faktor für das Rupturrisiko einer Plaque.

Das Team des NCIBT zielt mit dem neuen Katheter darauf ab, instabile Plaques frühzeitig zu identifizieren, um das individuelle Herzinfarktrisiko präziser vorherzusagen. Zudem soll die Methode behandelnden Ärzten künftig als Entscheidungshilfe dienen, etwa bei der optimalen Platzierung von Stents sowie bei der Wahl und Intensität medikamentöser Therapien.

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Laura Marcu, Gründungsdirektorin des NCIBT, betonte, dass derartige Technologien entscheidend dazu beitragen könnten, das Fortschreiten von Gefäßerkrankungen besser zu verstehen und therapeutische Ansätze individuell anzupassen.

Akademische Entwicklungsarbeit und geplante Folgestudien

Die US-Arzneimittelbehörde FDA hatte im Laufe des Jahres die Genehmigung für die klinische Erprobung als Prüfprodukt (Investigational Device) für insgesamt 10 Patienten erteilt.

Dass eine akademische Forschungsgruppe ein solch komplexes kardiovaskuläres System eigenständig entwickelt, regulatorisch zulässt und in einer Pionierstudie testet, gilt in der Medizintechnikbranche als ungewöhnlicher Schritt, da derartige Projekte meist großen Medizintechnikkonzernen vorbehalten sind.

Nach dem Abschluss der ersten Anwendungsphase im August 2026 plant das NCIBT, die Untersuchungen auf eine größere Patientengruppe auszuweiten. Ziel der weiteren Studien ist es, die Unterscheidung zwischen stabilen und instabilen Gefäßablagerungen systematisch zu validieren und den konkreten Nutzen für die kardiologische Therapieplanung in breiterem Umfang zu belegen.