Autor:innen:
L. Paulus (Erlangen, DE)
A. Bühler (Erlangen, DE)
A. Wagner (Erlangen, DE)
L. Tan (Erlangen, DE)
J. Günther (Erlangen, DE)
J. Jüngert (Erlangen, DE)
A. Hörning (Erlangen, DE)
U. Rother (Erlangen, DE)
W. Lang (Erlangen, DE)
M. Neurath (Erlangen, DE)
J. Wölfle (Erlangen, DE)
M. Waldner (Erlangen, DE)
F. Knieling (Erlangen, DE)
A. Regensburger (Erlangen, DE)
Zielsetzung
Die Multispektrale optoakustische Tomographie (MSOT) stellt eine neue nicht-invasive Methode zur Quantifizierung subzellulärer Gewebsinformationen dar und wurde bereits in ersten Studien zur Bestimmung der Krankheitsaktivität bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen vielversprechend eingesetzt. (1,2) Der Einfluss physiologischer Schwankungen der Darmdurchblutung nach Nahrungsaufnahme auf das optoakustische Signal ist bisher nicht bekannt. In dieser Studie sollen diese postprandialen Veränderungen untersucht werden. Zudem wird ermittelt, ob durch die Kombination von MSOT und dem oral applizierbaren Farbstoff Indocyaningrün (ICG) ein simultanes Tracking der Chymuspassage möglich ist.
Methoden
Es handelt sich um eine prospektive monozentrische Studie (clinicaltrials.gov NCT05160077) mit multiplen Untersuchungszeitpunkten. Es wurden n = 10 gesunde Probanden rekrutiert und zwischen November 2021 und Januar 2022 eingeschlossen. Alle Probanden wurden mittels MSOT und konventionellem Ultraschall (Doppler) an drei Tagen (t=0-2), über einen Zeitraum von jeweils 8 Stunden im Intervall von 60 Minuten, untersucht. An Zeitpunkt t=0 wurden alle Untersuchungen im Nüchternzustand durchgeführt, an t=1 nach einer standardisierten Mahlzeit und an t=2 mit zusätzlicher Einnahme von 50mg ICG p.o.. Jede MSOT Messung wurde an vier Lokalisationen (Magenantrum, Ileozäkal-Region, Colon transversum und Colon sigmoideum) durchgeführt und mit einer dopplersonographischen Messung des Truncus coeliacus und der Arteria mesenteric superior verglichen. Primäres Studienziel war es Unterschiede der optoakustischen Hämoglobinsignale in der Darmwand von Personen im nüchternen und postprandialen Zustand zu detektieren. Sekundär wurden dynamische Veränderungen des optoakustischen Hämoglobinsignals während der Digestion sowie die Korrelation mit den Doppler-Messungen untersucht. Zudem wurde die Möglichkeit einer Darstellung der Magen-Darm-Passage mittels MSOT und ICG Chymus evaluiert.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 10 gesunde Probanden, 6 davon weiblich, mit einem durchschnittlichen Alter von 22.5±1.8 Jahren, Größe von 1.75±0.1 Metern und Gewicht von 66.5±1.1 Kilogramm untersucht. In Summe wurden 2000 MSOT und 480 dopplersonographische Messungen aufgenommen. Die Datenauswertung befindet sich zum Zeitpunkt der Abstract Einreichung in der Finalisierung.
Zusammenfassung
Das Monitoring von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen mittels nicht-invasiver Methoden wie der MSOT wird im Rahmen der fortschreitenden Präzisionsmedizin von grundlegender Bedeutung sein. Der in dieser Studie erhobene Datensatz kann eine Einschätzung der Sensitivität der Methode, insbesondere auch unter Bedingungen der natürlichen Magen-Darm-Passage breitstellen. Durch die Kombination mit oral zugeführten und zugelassenen Farbstoffen könnte zudem die Magen-Darm-Passage ohne den Einsatz von ionisierender Strahlung aufgezeichnet werden.