Erstmals in Europa: Holografie in der Herzmedizin
Die Erstellung von Hologrammen zur Unterstützung der medizinisch-klinischen Entscheidungsfindung und Therapie wird seit mehr als zwei Jahrzehnten in der Fachwelt diskutiert. Die Technologie ist inzwischen so weit fortgeschritten, dass der Arzt das originalgetreue Abbild des zeitgleich schlagenden Herzens seines Patienten in der Hand drehen, von allen Seiten betrachten oder mit den Fingerspitzen Abstände messen kann. Was ein bisschen an Science fiction erinnert, könnte vielleicht schon in naher Zukunft Katheterinterventionen zur Therapie struktureller Herzerkrankungen revolutionieren.
Einblicke in die Zukunft KI-basierter Kathetereingriffe am Herzen hat Prof. Dr. Volker Rudolph vom HDZ NRW jüngst im Rahmen der Dresdner Herz-Kreislauf-Tage präsentiert – und dabei mit einem kurz zuvor am HDZ aufgenommenen Videoclip das Interesse des Fachpublikums geweckt. Im Film (hier der YouTube-Link) ist das Team der interventionellen Kardiologie bei seiner Arbeit im Herzkatheterlabor zu sehen. Zum üblichen Standard während minimalinvasiver Eingriffe an der Herzklappe oder den Herzwänden zählen hier unter anderem auf Monitoren dargestellte computertomographische Bildrekonstruktionen des Herzens, die mit Hilfe künstlicher Intelligenz erstellt werden und künftig die Planung der Kathetereingriffe weiter verbessern sollen.
Operateur hat das schwebende Herz im Blick
Ganz anders ist die Darstellung mit dem in Europa bisher einmaligen Holografie-System, das jetzt in Bad Oeynhausen zusätzlich zum Monitorbild eingesetzt werden kann. Denn dieses erlaubt dem Arzt erstmals, das Herz des vor ihm liegenden Patienten mit all seinen anatomischen Besonderheiten als dreidimensionales Echtzeit-Hologramm während des Eingriffs in Augenhöhe und greifbarer Nähe vor sich schwebend zu erleben. Er kann es nicht nur von allen Seiten viel genauer und besser als bisher betrachten, sondern das Original-Abbild des Patientenherzens auch mit der Fingerspitze im Raum drehen, vergrößern, hineinsehen, es ausmessen oder Teilbereiche zur detaillierten Darstellung heranzoomen, berichtet das HDZ NRW.
„Wir waren erst skeptisch, dann aber schnell fasziniert von den Möglichkeiten dieser intuitiven und interaktiven Technik“, berichtet Rudolph. „Es handelt sich ja keineswegs um eine optische Täuschung, sondern um eine hochauflösende, dynamische 3-D-Projektion im freien Raum, live generiert aus unseren volumetrischen Patientendaten. Eine solche zusätzliche Beurteilungsoption des Herz-Hologramms trägt besonders bei schwierigen Fragestellungen dazu bei, dass perspektivische Fehler vermieden werden.“
Patientenspezifische Anatomie in 3-D bringt viele Vorteile
Oberarzt Dr. Kai Peter Friedrichs ergänzt: „Stellen Sie sich sehr komplexe Eingriffe an einer Herzklappe vor, die auch für erfahrene Spezialisten aufgrund von sehr seltenen oder schwierigen anatomischen Strukturen oder aufgrund bereits vorhandener Implantate nicht einfach zu beurteilen sind. Bisher vollziehen wir die patientenspezifische Anatomie zweidimensional am Monitor nach.
Mittels Holografie können wir jetzt alle Besonderheiten des Herzens zusätzlich mehrdimensional, live und in Echtzeit wahrnehmen und therapieren. Wenn es um die Positionierung einer neuen Herzklappe oder im Falle von Klappenrekonstruktionen um die richtige Platzierung eines Klappenrings geht, wissen wir eine solche Möglichkeit vor allem dann zu schätzen, wenn die Katheterführung aufgrund von anatomischen Voraussetzungen nicht einfach ist.“
Die Bad Oeynhausener Katheterspezialisten sind sich einig, dass die Anwendung der Technologie jetzt schon so überzeugend und die Qualität der Bilder so beeindruckend sind, dass es sich lohnt, die Möglichkeiten der Holografie im klinischen Einsatz weiterzuverfolgen. „Es könnte dazu beitragen, Routineinterventionen künftig noch sicherer zu machen und zu beschleunigen. Und natürlich hoffen wir, insbesondere auf unserem Spezialgebiet der komplexen strukturellen Herzerkrankungen die Behandlungsergebnisse weiter zu verbessern.“
Hologramme basieren auf „Schluckecho“
Die Hologramme werden jeweils aus Ultraschalldaten generiert, die während des Eingriffs durch die Speiseröhre von Herzklappen und Vorkammern aufgenommen werden. Mit dieser sogenannten transösophagealen Echokardiographie (TEE, auch: Schluckecho) lassen sich Herzklappenfehler, kleinste Blutgerinnsel und mögliche Auflagerungen exakt darstellen und lokalisieren.
Die innovative Holografie-Technologie für die Herzmedizin ist in Europa bislang nur im HDZ NRW in Bad Oeynhausen verfügbar. In der Klinik für Allgemeine und Interventionelle Kardiologie/Angiologie werden zunächst weitere praktische Erfahrungen mit Hologramm-Beurteilungen im Herzkatheterlabor gesammelt. Parallel dazu richten Klinikdirektor Rudolph und Oberarzt Friedrichs beim Einsatz der Holografie ein ganz besonderes Augenmerk auf die Ausbildung des ärztlichen Nachwuchses sowie die spezielle Behandlung komplexer struktureller Herzinterventionen. Außderdem wird das HDZ NRW die holografische Visualisierung medizinischer Bilder im Vergleich mit internationalen Publikationen aus den USA und Israel auch wissenschaftlich auswerten.
