Jeder Herzschlag wird durch elektrische Vorgänge in den Herzmuskelzellen ausgelöst. Neben der elektrischen Spannung – diese misst man per EKG – entsteht ein sehr schwaches Magnetfeld. Bei der Magnetokardiografie (MKG) wird dieses Magnetfeld mit besonders empfindlichen Sensoren in wenigen Minuten ohne körperliche Berührung erfasst. Die Patienten können dadurch beliebig oft untersucht werden, da weder Strahlung noch Kontrastmittel nötig sind.
Aus den gemessenen Signalen lässt sich ablesen, ob die elektrischen Vorgänge im Herzmuskel verändert sind. Denn Veränderungen können ein Hinweis auf eine Erkrankung des Herzmuskels geben. „Die MKG betrachtet das Herz aus einer anderen Perspektive als die etablierte Bildgebung“, erklärt Prof. Dr. Bettina Heidecker, Oberärztin am DHZC und Leiterin des Bereichs Magnetokardiografie. „Ein Herz-MRT zeigt vor allem Veränderungen im Aufbau und im Gewebe des Herzmuskels. Die Magnetokardiografie erfasst dagegen Veränderungen der elektrischen Vorgänge in den Herzmuskelzellen. Unsere Studie zeigt, dass zusätzliche Informationen für die Diagnose von Herzmuskelerkrankungen sehr wertvoll sein können.“
Vergleich mit etablierter Diagnostik
An der aktuellen MagMa-Studie nahmen 110 erwachsene Patienten mit Beschwerden, die auf eine Erkrankung des Herzmuskels hindeuten, teil. Eine relevante Erkrankung der Herzkranzgefäße war durch eine Herzkatheteruntersuchung oder Computertomografie ausgeschlossen worden. Bei allen wurde zusätzlich eine MKG durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit den Befunden etablierter Untersuchungsverfahren verglichen, etwa Herz-MRT, PET-CT-Untersuchung oder Endomyokardbiopsie. Zusätzlich untersuchten die Forschenden 220 gesunde Personen, die hinsichtlich ihres Alters und Geschlechts mit der Patientengruppe vergleichbar waren.
Die Ergebnisse zeigen eine hohe diagnostische Genauigkeit: Von 100 Menschen, die tatsächlich eine Herzmuskelerkrankung aufwiesen, erkannte die MKG rechnerisch etwa 95. Von 100 Personen ohne Erkrankung wurden etwa 99 korrekt als nicht erkrankt eingestuft. Dies entspricht einer Sensitivität von rund 95 Prozent und einer Spezifität von rund 99 Prozent.
Auffällige Messung trotz unauffälligem Herz-MRT
Besonders bemerkenswert waren die Befunde von drei Erkrankten. Bei ihnen hatte das Herz-MRT keine eindeutigen Hinweise auf eine Erkrankung des Herzmuskels ergeben. Die MKG zeigte dagegen auffällige Ergebnisse. Eine Untersuchung von Gewebeproben aus dem Herzmuskel bestätigte anschließend in allen drei Fällen eine entzündliche Erkrankung. „Die Magnetokardiografie soll weder das Herz-MRT noch die Herzmuskelbiopsie ersetzen“, betont Bettina Heidecker. „Sie könnte uns aber dabei helfen, schnell und unkompliziert die Patienten zu erkennen, bei denen eine weiterführende Diagnostik besonders wichtig ist. Ein unauffälliger Befund könnte umgekehrt dazu beitragen, Menschen eine aufwendige weiterführende Diagnostik zu ersparen.“
Bereits eine frühere rückblickende Studie der Arbeitsgruppe hatte Hinweise darauf geliefert, dass die MKG entzündliche und andere Erkrankungen des Herzmuskels erkennen kann [1]. In der MagMa-Studie wurde das Verfahren von Beginn an bei einer festgelegten Patientengruppe geprüft und systematisch mit der etablierten Diagnostik verglichen.
Mögliche schnelle Voruntersuchung
Nach Einschätzung der Wissenschaftler könnte die MKG künftig als schnelle Voruntersuchung eingesetzt werden, um Patienten mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für eine Herzmuskelerkrankung frühzeitig zu erkennen. „Wir sind auf der Suche nach Methoden, die frühe Veränderungen im Herz-Kreislauf-System detektieren können. Die wissenschaftlichen Untersuchungen mit der MKG sind sehr spannend“, sagt Prof. Dr. Ulf Landmesser, Direktor der DHZC-Klinik für Kardiologie, Angiologie und Intensivmedizin am Campus Benjamin Franklin und Mitautor der Studie.
Da die Untersuchung ohne Strahlung und Kontrastmittel auskommt, könnte sie künftig auch für regelmäßige Verlaufskontrollen interessant sein, etwa um Veränderungen während einer Behandlung oder ein erneutes Auftreten einer Herzmuskelentzündung frühzeitig zu erkennen. Diese Einsatzmöglichkeiten waren kein Gegenstand der aktuellen Studie.
Noch nicht in der Routine
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse ist die MKG noch nicht für den allgemeinen Einsatz in der medizinischen Routine geeignet. Die Studie wurde an einem auf Herzmuskelerkrankungen spezialisierten Zentrum durchgeführt. Die Erkrankten hatten Beschwerden, die auf eine derartige Erkrankung hinwiesen. Ob das Verfahren bei anderen Patientengruppen ähnlich zuverlässige Ergebnisse liefert, muss untersucht werden. Auch die Technik stellt besondere Anforderungen. Die äußerst empfindlichen Messungen müssen in einem Raum erfolgen, der vor störenden Magnetfeldern aus der Umgebung geschützt ist. Bei Menschen mit bestimmten metallischen Implantaten im Brustkorb kann die Untersuchung beeinträchtigt sein. Die Forschenden planen deshalb weitere Studien an mehreren Kliniken. Diese sollen zeigen, ob sich die Ergebnisse in größeren und vielfältigeren Patientengruppen bestätigen lassen und welche Rolle die MKG künftig in der medizinischen Versorgung spielen kann.
Lange Geschichte
Die MKG ist keine neue Erfindung, seit Jahrzehnten wird erforscht, wie sich das Magnetfeld des Herzens für medizinische Untersuchungen nutzen lässt. Der klinischen Anwendung standen jedoch lange Zeit technische Schwierigkeiten und fehlende Studien entgegen. Zu den Wissenschaftlern, die die Entwicklung der MKG geprägt haben, gehört der Kardiologe PD Dr. Jai-Wun Park. Er untersuchte, ob das Verfahren bei Patienten mit akuten Brustschmerzen zusätzliche Informationen liefern kann und war maßgeblich an der Entwicklung von MKG-Parametern für diagnostische Zwecke beteiligt. „Die Quantensensor-basierte kardiologische Diagnostik beschäftigt die medizinische Forschung seit Jahrzehnten“, sagt Park. „Die technischen Möglichkeiten, diese feinsten Magnetfeldmuster zu analysieren, haben sich inzwischen deutlich weiterentwickelt. In diesem Kontext ist die MagMa-Studie ein wichtiger Schritt, um den möglichen Nutzen des Verfahrens für Patienten wissenschaftlich zu überprüfen. Der Wissenschaftsstandort Deutschland ist hervorragend: Die beiden bislang weltweit höchstrangig publizierten Originalarbeiten der Erwachsenen-MKG seit 1963 stammen aus der Charité und wurden innerhalb von neun Wochen publiziert!“
Quelle: DHZC
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