Z Gastroenterol 2012; 50 - K277
DOI: 10.1055/s-0032-1324212

Entwicklung eines neuen Gefäßdetektionsalgorithmus unter Verwendung der konfokale Laserendoskopie zur Erfassung der mukosalen Mikrozirkulation: Eine Pilotstudie an Patienten mit akuter Pfortaderthrombose, schwerer Sepsis und gesunden Kontrollen

C Schmidt 1, C Lautenschläger 2, H Süsse 3, J Denzler 3, A Stallmach 2
  • 1Universitätsklinikum Jena, Klinik für Innere Medizin II, Abteilung für Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie, Jena, Germany
  • 2Universitätsklinikum Jena, Klinik für Innere Medizin II, Jena, Germany
  • 3Friedrich-Schiller-Uniersität Jena, Institut für Informatik, Jena, Germany

Mikrozirkulatorische Veränderungen der Mukosa spielen eine zentrale Rolle in der Pathophysiologie verschiedener intestinaler wie auch extraintestinaler Erkrankungen. Die konfokale Laserendomikroskopie (CLE) ermöglicht die Visualisierung von vaskulären Strukturen der Mukosa. Im Gegensatz zur konventionellen Histologie können pathophysiologische mukosale Vorgänge in vivo beobachtet werden. Eine valide Quantifizierung der mukosalen Mikrozirkulation war bisher jedoch nicht möglich.

Unter Verwendung der Sonden-basierten konfokalen Laserendomikroskopie (pCLE) entwickelten wir einen mathematischen Algorithmus zur automatisierten Quantifizierung der mukosalen Mikrostrombahn. Die Validierung der Software erfolgte mittels standardisierter geometrischer Formen mit definierten Maßen. Der neue, einfach anwendbare Gefäßdetektionsalgorithmus ermöglicht zunächst die Bewertung der kumulativen Gefäßlänge, des mittleren Gefäßdurchmessers (MGD) und der funktionellen Kapillardichte (FCD) (Median±SD).

Im Rahmen einer Pilotstudie wurde bei 8 Patienten mit schwerer Sepsis, 10 Patienten mit akuter Pfortaderthrombose und 8 gesunden Kontrollen die mukosale Perfusion in der Pars descendens duodeni untersucht. Im intraindividuellen Vergleich ergaben sich bei wiederholten Messungen in benachbarten Arealen des Duodenums keine signifikanten Unterschiede. Es zeigten sich jedoch Unterschiede hinsichtlich des MGD und der FCD zwischen den Patientengruppen. Im Vergleich zu gesunden Kontrollen waren bei Patienten mit schwerer Sepsis die FCD (17,9% vs. 19,9%, p<0,05) und der MGD (8,1µm vs. 8,7µm; p<0,01) signifikant erniedrigt, während bei Patienten mit akuter Pfortaderthrombose diese Parameter erhöht waren (FCD 24,8%, MGD 9,4µm; p<0,001).

Die auf der in-vivo-Bildgebung mittels CLE basierende neue Software ermöglicht eine detaillierte, objektive Quantifizierung vaskulärer Strukturen in vivo, wie wir in dieser ersten Studie an Patienten mit schwerer Sepsis und akuter Pfortaderthrombose zeigen konnten. Somit ist es nun erstmals möglich, den Einfluss verschiedener Erkrankungen auf die mukosale Perfusion quantitativ zu erfassen und im Langzeitverlauf zu verfolgen. Zudem kann der Algorithmus auf zahlreiche weitere vaskuläre Strukturen (Gallen-, Pancreasgänge, Tumorgefäße u.ä.) übertragen werden.