Multimodaler optischer Katheter in der Kardiologie - OptoCarDi

Die Myokarditis ist eine entzündliche Erkrankung des Herzmuskels mit vielfältigen infektiösen und nichtinfektiösen Ursachen. Der Goldstandard zur Diagnostik von Myokarditiden ist die Endomyokardbiopsie, die mit vielen Komplikationen und geringer Sensitivität einhergeht.
Im Projekt wird ein multimodal-bildgebender Katheter zur marker- und zerstörungsfreien Diagnostik strukturell morphologischer Veränderungen des Myokards inkl. Myokarditis entwickelt, um Biopsien zu reduzieren und die Entnahmestelle spezifischer zu definieren. In eigenen Vorarbeiten wurde gezeigt, dass optische und spektroskopische Verfahren in vivo im Herzen einsetzbar sind, um strukturelle Komponenten des Herzens selbst bei voller Perfusion zu visualisieren. Dies eröffnet neue, bisher nicht realisierbare Möglichkeiten in der kardiologischen Diagnostik.
Die entstehende multimodale Sonden-basierte Plattform soll optische und spektroskopische Verfahren, d.h. optische Kohärenztomographie, UV-angeregte Autofluoreszenz und Nahinfrarot-Spektroskopie, für eine verbesserte Diagnostik der Myokarditis kombinieren. Um den klinischen Einsatz der optischen Bildgebung in der intrakardialen Diagnostik zu ermöglichen, müssen technologische Herausforderungen, wie Aufnahmegeschwindigkeit, Sonden-Größe, Manövrierbarkeit und v.a.  Multimodalität gelöst und Forschungsfragen, wie z.B. nach der Möglichkeit durch dezidierte multimodale endoskopische Bildgebung die Infiltration von Immunzellen in vivo im Myokardium zu identifizieren, beantwortet werden.
Die Entwicklung des multimodal-bildgebenden Katheters wird den diagnostischen Aufwand für eine Myokarditis sowie möglicherweise andere Myokardiopathien verringern und die Häufigkeit exakter Diagnosen erhöhen. Zudem kann durch den Einsatz des Katheters eine Therapiekontrolle ohne Probenentnahme erfolgen. Mediziner*innen können mit der Technologie zukünftig sowohl zielgerichteter therapieren, als auch einfacher die Empfehlung der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie bzgl. der Diagnostik von Ursache und Grad der Myokarditis entsprechen.
Für die Erreichung der wissenschaftlich-technischen Projektziele kooperiert das OptoCarDi-Team mit exzellenten Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft. Den Innovationsprozess begleiten der Projektbeirat sowie Transfer- und Branchenexperten. Ziel ist es, den in diesem Projekt zu entwickelnden Laborprototypen in die vorklinische Untersuchung zu überführen und die Technologie für den Einsatz an Patient*innen zu qualifizieren (TRL 5).

Vorteile

• Markerfreie Diagnostik: Verzicht auf Kontrastmittel oder Marker reduziert Risiken und Nebenwirkungen
• Zerstörungsfreie Untersuchung: Keine Gewebeschädigung im Vergleich zur Biopsie
• Reduktion von Biopsien: Weniger invasive Eingriffe, geringeres Komplikationsrisiko
• Multimodalität: Kombination mehrerer Bildgebungsverfahren liefert höhere diagnostische Genauigkeit

Anwendungsgebiete

• Diagnostik von Myokardiopathien (z.B. Mykarditis)
• Diagnostik von morphologische Veränderungen des Herzinneren
• Präklinische Forschung (z. B. Effekte neuer kardiologischer Therapien im Tiermodell)