Morbus Crohn: Hoffnung auf ein schnelles und nicht-invasives Therapie-Monitoring

In einer Pilotstudie stellte das neue Bildgebungsverfahren der multispektralen optoakustischen Tomografie (MSOT) die Aktivität eines Morbus Crohn zuverlässig dar. Einleitung Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen führen durch wiederholte Entzündungen der Darmwand zu Komplikationen für den Patienten, z.B. Schmerzen, Blutung, Diarrhoe, Gewichtsverlust, Stenosen und Abszesse. Im Erkrankungsschub benötigt der Patient oft eine Steigerung oder Änderung seiner bisherigen Therapie sowie ein Therapie-Monitoring. Hierzu verwendet werden relativ ungenaue klinisches Scores und Laborwerte, CT, MRT und als Goldstandard die Endoskopie mit Biopsie-Entnahme. Um die Ungenauigkeit sowie mögliche Risiken und Nebenwirkungen dieser Untersuchungsmethoden zu vermeiden, wird jetzt eine neue Bildgebungsmöglichkeit bei Crohn-Patienten getestet: die multispektrale optoakustische Tomografie (MSOT). Patienten und Methodik Das Verfahren wurde im Helmholzzentrum München entwickelt und nutzt Laserimpulse, um zuerst Töne und anschließend Bilder von Geweben zu erzeugen. Ein Laser erzeugt kurze Lichtblitze, die in den Körper eindringen und von Geweben absorbiert werden. Das geschieht je nach Gewebeart und Wellenlänge der Laserimpulse unterschiedlich stark. Durch die Lichtabsorption und die damit einhergehende minimale Temperatur- und Druckerhöhung dehnt sich das Gewebe. Diese minimalen Bewegungen erzeugen akustische Signale. Jedes Gewebe erzeugt dabei charakteristische und einzigartige Signale. Die unterschiedlichen Signale werden von Ultraschalldetektoren an der Hautoberfläche erfasst. Daraus wird ein optisches Bild errechnet. Damit ist es möglich, endogene Absorber, wie z.B. Melanin, Gesamt-Hämoglobin (Hb), Oxy-Hb, Desoxy-Hb, und verschiedene Lipide aufgrund ihres spezifischen Absorptionsspektrums optisch darzustellen. Dies konnte z.B. in einer kürzlich veröffentlichten Studie für Melanom-Patienten belegt werden [1]. Die vorliegende Studie sollte zeigen, ob MSOT in der Lage ist, entzündliche Veränderungen des GI-Traktes bei Morbus Crohn auf nicht-invasivem Weg darzustellen.Der Detektor des MSOT (3-4MHz, 256 Transducer-Elemente) wurde händisch auf die Bauchwand aufgesetzt. B-Mode Ultraschall wurde parallel dazu benutzt, um die korrekte Position des MSOT-Detektors zu lokalisieren. MSOT-Signale mit einer Eindringtiefe von 3-3,5 cm und einer Auflösung < 300 µm wurden mit einer Anregungswellenlänge von 700, 730, 760, 800, 850 und 900 nm analysiert. Der Analyseort wurde in die Darmwand des terminalen Ileum und des Sigma gelegt. Alle Parameter der MSOT wurden innerhalb von 5 Minuten erhoben und analysiert. Dabei wurden Gesamt-Hb, der Gehalt an Oxy- und Desoxy-Hb sowie die Sauerstoffsättigung in der Darmwand als Marker für Perfusion und Inflammation mittels MSOT ausgewertet.Die Untersuchung wurde im Rahmen der vorliegenden Pilotstudie bei gesunden Probanden, bei Patienten mit bekanntem Morbus Crohn in Remission sowie bei Patienten mit geringer und auch starker Aktivität durchgeführt. Die Ergebnisse wurden korreliert mit den klinischen Symptomen, der Endoskopie mit Biopsie-Entnahme und dem konventionellen Ultraschall. Ergebnisse Werden die mittels MSOT erhobenen Daten von Gesunden und Crohn-Patienten verglichen mit der endoskopisch-histologischen Krankheitsaktivität, so zeigt sich ein kontinuierlicher Anstieg von Gesamt-Hb, Oxy-Hb und der Sauerstoffsättigung in der Darmwand in Korrelation mit der Krankheitsaktivität. Kommentar von PD Dr. C. H. Waggershauser "Bei Bestätigung der Ergebnisse wäre die MSOT eine echte Bereicherung" Die vorliegende Studie zeigt, dass mittels Ultraschall-gesteuerter MSOT die nicht-invasive Bestimmung von Gesamt-Hb, oxygeniertem Hb und deoxygeniertem Hb sowie der Sauerstoffsättigung in der Darmwand bei gesunden und Morbus Crohn-Patienten durchgeführt werden kann. Da die Erhebung der Daten lediglich 5 min pro Proband bzw. Patient in Anspruch nimmt und keine Nebenwirkungen bekannt sind, kann die Methode schnell und komplikationslos in den klinischen Alltag integriert werden.Die aktuellen Ergebnisse zeigen, dass die erhobenen MSOT-Daten sehr gut mit dem endoskopischen und histologischen Bild der Entzündungsaktivität korrelieren. Nach Prüfung der neuen Bildgebungs-Methode in größeren Patientenkollektiven könnte dies eine nicht-invasive und nebenwirkungsfreie Möglichkeit des Therapiemonitoring bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen sein und so eine schnellere Therapieanpassung an die persönlichen Bedürfnisse des Patienten zur Folge haben. Literatur [1] Stoffels I., Morscher S., Helfrich I., et al., Metastatic status of sentinel nymph nodes in melanoma determined noninvasively with multispectral optoacustic imaging. Sci Transl Med. 2015;7:317ra199.

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