Erstmals in Europa: Holografie in der Herzmedizin

Die Erstellung von Hologrammen zur Unterstützung der medizinisch-klinischen Entscheidungsfindung und Therapie wird seit über zwei Jahrzehnten in der Fachwelt diskutiert. Erstmals in Europa ist dies jetzt am HDZ NRW, Bad Oeynhausen, zur Wirklichkeit geworden.

Was ein bisschen an Science fiction erinnert, könnte vielleicht schon in naher Zukunft Katheterinterventionen zur Therapie struktureller Herzerkrankungen revolutionieren. Wieviel Potenzial hat die innovative Technologie?

Einblicke in die Zukunft von auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierten Kathetereingriffen am Herzen hat Prof. Volker Rudolph, Direktor der Klinik für Allgemeine und Interventionelle Kardiologie und Angiologie am Herz- und Diabeteszentrum (HDZ) NRW (Ruhr-Universität Bochum), 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 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 u.a. auf Monitoren dargestellte computertomographische Bildrekonstruktionen des Herzens, die mithilfe von KI erstellt werden und künftig die Planung der Kathetereingriffe weiter verbessern sollen.

Hologramm: 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.

Kein Spiegelbild, sondern optische Realität

„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 3D-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.“

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.“

Die Hologramme werden jeweils aus Ultraschalldaten generiert, die während des Eingriffs mittels transösophagealer Echokardiographie von Herzklappen und Vorkammern aufgenommen werden. Damit lassen sich Herzklappenfehler, kleinste Blutgerinnsel und mögliche Auflagerungen exakt darstellen und lokalisieren.

Die innovative Holografie-Technologie für die Herzmedizin (HOLOSCOPE™, RealView Imaging Ltd., Israel) 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. Zudem wird das HDZ NRW die holografische Visualisierung medizinischer Bilder im Vergleich mit internationalen Publikationen aus den USA und Israel auch wissenschaftlich auswerten.