Durchblutungsmessung – PixelFlux-Verfahren

Die Rolle der Durchblutung im menschlichen Organismus

Die Durchblutung ist eine wichtige Grundlage für die Lebensfunktionen des Körpers. Über den Blutkreislauf werden Organe und Gewebe unter anderem mit Sauerstoff, Hormonen und Energie versorgt. Auch für die Immunreaktion des Körpers spielt der Blutkreislauf eine wichtige Rolle, denn er transportiert Abwehrzellen beispielsweise an den Ort einer Entzündung.

Die Durchblutung eines Organs ist von vielen Faktoren abhängig. Im gesunden Zustand steigt die Durchblutung vor Allem dann, wenn das Organ mehr Energie benötigt. So steigt etwa die Durchblutung der Muskulatur an, wenn die Muskeln Arbeit verrichten, weil sie mit mehr Sauerstoff versorgt werden müssen, ebenso schlagen sich beispielsweise intensive geistige Tätigkeiten in einer gesteigerten Durchblutung des Gehirns nieder.

Aber auch krankhafte Störungen der Lebensfunktionen gehen oft mit einer veränderten Durchblutung einher. Oft ist eine veränderte Durchblutung daher ein Indiz für bestimmte Fehlfunktionen des Körpers: So weist eine gesteigerte Durchblutung oft auf eine Entzündung hin: Der Körper versucht, der Entzündung zu begegnen, indem er Immunzellen an den Ort des entzündlichen Geschehens transportiert, die die Ursache der Entzündung (zum Beispiel Bakterien) bekämpfen sollen. Eine verringerte Durchblutung hingegen tritt oft im Zuge chronischer Krankheiten auf. Chronische Entzündungen der Niere etwa verursachen eine schleichende Verödung winzigster Nierengefäße – was insgesamt zu einer schlechteren Durchblutung der Niere führt.

Das Pixelflux-Verfahren – Funktionsweise der Durchblutungsmessung

Wenn man die Durchblutung messen kann, kann man sehr präzise Aussagen über den Zustand der Organe und den Verlauf vieler Krankheiten machen. Deswegen habe ich gemeinsam mit der Firma Chameleon Software ein Verfahren entwickelt, die Durchblutung auf der Grundlage von farbduplexsonografischen Ultraschallbildern zu messen. Die Software PixelFlux wertet die Farbinformationen in Ultraschallvideos aus und errechnet daraus die durch das Gefäß fließende Blutmenge in einer bestimmten Zeit (Geschwindigkeit mal Fläche = Volumen pro Zeit).

PixelFlux im Vergleich mit anderen diagnostischen Verfahren

Die räumliche und zeitliche Auflösung von Ultraschallaufnahmen ist höher als bei anderen bildgebenden Verfahren, wie Computertomografie (CT) oder Magnetresonanztomografie (MRT). Dadurch können unter Umständen mehr Details erkannt werden, was für die Diagnostik relevant sein kann. Allerdings sind dem Ultraschall dort Grenzen gesetzt, wo die Schallwellen auf Knochen oder Luft treffen.

Die PixelFlux-Untersuchung kann akute und chronische Entzündungen messen, wo andere Methoden, die sich auf Blutuntersuchungen stützen, oft noch keine Aussage ermöglichen oder wo unklar bleibt, wo der Herd der Erkrankung sitzt. Nachgewiesen ist dies, um nur eines von vielen Beispielen zu nennen, für chronische entzündliche Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa.

Die medizinischen Anwendungsbereiche der Durchblutungsmessung sind äußerst vielfältig. So lässt sich die Durchblutung als sinnvolles Kriterium zur Beurteilung von bestimmten Tumoren nutzen. Auch der Zustand von transplantierten Nieren kann  mithilfe der Durchblutungsmessung gut überwacht werden – die Durchblutung der Niere ändert sich bereits, bevor sich der schleichende Niedergang der Transplantatniere in Gewebsproben nachweisen lässt. Wegen der zentralen Rolle der Durchblutung für den menschlichen Organismus sind sehr viele weitere Anwendungsgebiete vorstellbar.

Ein weiterer Vorteil der Durchblutungsmessung mittels PixelFlux im Vergleich zu anderen diagnostischen Verfahren ist der große Komfort der Untersuchung für die Patientinnen und Patienten. Die Ultraschalluntersuchung erfolgt ohne Betäubung oder gar Narkose, ohne Strahlenbelastung, ohne einen Eingriff, ohne eine Blutentnahme und auch ohne andere lästige oder unangenehme Vorbereitungen.

Nutzen der Durchblutungsmessung mit PixelFlux

Mit der Durchblutungsmessung (Perfusionsmessung) mit PixelFlux lassen sich viele Krankheiten sehr präzise erkennen, beschreiben und im Verlauf beobachten. Damit lässt sich die Diagnose bei jedem einzelnen Patienten und jeder einzelnen Patientin oft früher, sicherer und präziser stellen, als dies sonst möglich wäre. Damit wird die Leidenszeit verkürzt, oft sind auch die Aussichten auf eine Heilung günstiger, wenn die Krankheit eher erkannt werden kann.

Aber auch für die Therapie spielt die Durchblutungsmessung eine Rolle: Denn mit einer erfolgreichen Therapie normalisiert sich die Durchblutung. Auch dies kann so genau die mit keiner anderen verfügbaren Methode sonst direkt im betroffenen Gewebe gemessen werden. So kann die Wirkung, aber auch die Nebenwirkung eines Medikamentes in bestimmten Situationen genau verfolgt werden. Jede Patientin und jeder Patient reagiert unterschiedlich auf eine Therapie. Mit dem PixelFlux-Verfahren kann der Therapieeffekt individuell gemessen werden – anhand der gemessenen Durchblutungsveränderung kann dann die Behandlung entsprechend gesteuert werden. Dies bedeutet unter anderem, dass die Medikamentendosis bei messbarem Erfolg reduziert werden kann, um Nebenwirkungen durch unnötig lange oder unnötig hoch dosierte Medikamentengaben zu vermeiden.

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