DE102009021742A1 - In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung - Google Patents

In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung Download PDF

Info

Publication number
DE102009021742A1
DE102009021742A1 DE102009021742A DE102009021742A DE102009021742A1 DE 102009021742 A1 DE102009021742 A1 DE 102009021742A1 DE 102009021742 A DE102009021742 A DE 102009021742A DE 102009021742 A DE102009021742 A DE 102009021742A DE 102009021742 A1 DE102009021742 A1 DE 102009021742A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vascular disease
risk
arterial
imaging
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102009021742A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Dr. Nitz
Andreas Dr. Rechner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH
Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Germany
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH, Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Germany, Siemens AG filed Critical Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH
Priority to DE102009021742A priority Critical patent/DE102009021742A1/de
Priority to US12/780,155 priority patent/US20100291614A1/en
Publication of DE102009021742A1 publication Critical patent/DE102009021742A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/46NMR spectroscopy
    • G01R33/465NMR spectroscopy applied to biological material, e.g. in vitro testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein In-vitro-Verfahren zur i) Ermittlung des Risikos eines Individuums, um eine arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln, oder ii) Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens die folgenden Stufen umfasst: a) Bestimmung mindestens eines für eine Gefäßerkrankung und/oder für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristischen Biomarkers in einer biologischen Probe eines Individuums, b) Bestimmung der Beschaffenheit eines mit einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes, wobei die in a) und b) gewonnene Information in Korrelation zu i) oder ii) gesetzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein in-vitro-Verfahren und ein System zur Ermittlung des Risikos eines Individuums eine arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln sowie die Bewertung und Auswertung dieses Risikos. Die Erfindung betrifft ferner ein in-vitro-Verfahren zur Diagnose einer Gefäßerkrankung.
  • Gefäßerkrankungen zählen zu den meistverbreiteten Volkskrankheiten weltweit und werden in Zukunft noch erheblich zunehmen. Die demographische Entwicklung in den Industrienationen und vor allem der Anstieg der Diabetes-Erkrankungen sind die Hauptgründe für diese Entwicklung. Gefäßerkrankungen sind pathologische Veränderungen jeder Art an den Gefäßen eines Organismus. Diese Veränderungen können faktisch jeden Teil des Organismus betreffen. Hauptfolgen von Gefäßerkrankungen sind Schlaganfall, Herzinfarkt, Durchblutungsstörungen der Beine und schlimmstenfalls Beinamputationen oder gar Tod. Gefäßerkrankungen bzw. deren Auswirkungen auf die Gesundheit eines Menschen sind schwer zu heilen und mit hohen Kosten für das Gesundheitswesen verbunden. Zu den Hauptrisikofaktoren der Gefäßerkrankungen zählen Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen, Rauchen und vor allem Diabetes mellitus. Vorbeugung, Früherkennung, eine zielgerichtete und vor allem rechtzeitige Diagnostik sowie eine angepasste Therapie und gegebenenfalls Rehabilitation spielen in der Bekämpfung von Gefäßerkrankungen und deren Folgen eine herausragende Rolle.
  • Gegenwärtig wird das Risiko eines Patienten ein vaskuläres Ereignis zu erleiden (zum Beispiel Herzinfarkt, Schlaganfall) unter Verwendung von sogenannten Risk Scores (zum Beispiel Framingham, PROCAM, ESC, American Heart Association) bewertet. Diese ziehen die folgenden Risikofaktoren in Betracht: Alter, Rauchen, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörung, Familienanamnese einer Gefäßerkrankung, Post-Menopause bei Frau en, Diabetes mellitus, starke Fettsucht, Bewegungsmangel. Im Allgemeinen muss ein Patient mindestens zwei oder drei der neun Risikofaktoren aufweisen, um als Patient mit einem erhöhten Risiko zu gelten. Die Anwesenheit von zwei oder mehreren der Risikofaktoren für eine Gefäßerkrankung hat aber nicht automatisch eine prophylaktische Behandlung zur Folge, die in einigen Fällen für den Patienten vorteilhaft sein könnte. Die Diagnose einer Gefäßerkrankung wird derzeit auf der Grundlage der Anamnese und der oft unspezifischen Symptomen des Patienten gestellt. Wenn Zweifel an der Diagnose bestehen oder wenn Schwierigkeiten bei der Behandlung auftreten, wird zu einem Spezialisten oder Facharzt zur weiteren Abklärung überwiesen. Die weitere Behandlung richtet sich dann nach dem Facharztbefund. Dieses Vorgehen besitzt für den Patienten den Nachteil, dass weitere Risikofaktoren teilweise nicht oder zu spät erkannt werden, dass Frühformen einer Gefäßerkrankung nicht rechtzeitig erkannt und behandelt werden und dass oft wertvolle Zeit verstreicht bis eine adäquate Behandlung einer bereits vorliegenden Gefäßerkrankung eingeleitet wird.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einem wirksamen und zuverlässigen Verfahren zur Diagnose einer Gefäßerkrankung. Das Verfahren soll potentiell durch die Erfassung verschiedener Aspekte der Erkrankung eine stärker zielgerichtete und effektivere Therapie bzw. Prophylaxe erlauben. Das Verfahren soll daher auch die Ermittlung des Risikos eines Individuums eine Gefäßerkrankung zu entwickeln erlauben. Ferner soll das Verfahren das Vorliegen bzw. die Möglichkeit des Vorliegens einer Gefäßerkrankung ganzheitlich erfassen. Das Verfahren soll Aussagen hinsichtlich einer zielgerichteten Prophylaxe oder Therapie einer Gefäßerkrankung erlauben. Das Verfahren soll ferner einfach und kostengünstig durchzuführen sein. Es soll sich auch für Routineuntersuchungen eignen und für den Patienten nicht belastend sein. Des Weiteren soll sich das Verfahren ambulant durchführen lassen.
  • Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass eine Kombination aus einer Bestimmung von Biomarkern, die im Zusammenhang mit einer Gefäßerkrankung und/oder einem Frühstadium einer Entzündung stehen, in einer biologischen Probe und einem bildgebenden Verfahren zur Darstellung der endothelialen Fehlfunktion bzw. der Auswertung des in einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes hinsichtlich endothelialer Fehlfunktion eine wirksame und effiziente Diagnostik einer Gefäßerkrankung erlaubt.
  • Endotheliale Fehlfunktionen, wie sie mit bildgebenden Verfahren zu dokumentieren sind, werden oft als Folgeerscheinungen biochemischer Veränderungen interpretiert. Im Gegensatz dazu erlaubt die vorliegende Erfindung die Prognose, dass bei vielen kardiovaskulären Erkrankungen, bei denen durch eine in-vitro Diagnostik eine Gefährdung des Patienten identifiziert wurde, erst die durch die Bildgebung dokumentierte endotheliale Fehlfunktion eine Risikoeinschätzung für den Patienten ermöglicht.
  • Die Erfindung betrifft somit ein in-vitro-Verfahren zur i) Ermittlung des Risikos eines Individuums eine arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln oder ii) Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens die folgenden Stufen umfasst: a) Bestimmung mindestens eines für eine Gefäßerkrankung und/oder für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristischen Biomarkers in einer biologischen Probe eines Individuums, b) Bestimmung der Beschaffenheit eines mit einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes, wobei die in a) und b) gewonnene Information in Korrelation zu i) oder ii) gesetzt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst in einer biologischen Probe eines Individuums mindestens ein für eine Gefäßerkrankung und/oder für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristischer Biomarker bestimmt. Bei der biologischen Probe kann es sich um jedes biologische Material handeln, das einem Organismus entnommen werden kann und in dem die genann ten Biomarker nachgewiesen werden können. Bevorzugt handelt es sich bei der biologischen Probe um eine Blutprobe. Bei den für eine Gefäßerkrankung charakteristischen Biomarkern handelt es sich bevorzugt um Biomarker, die indikativ für die Hämostase sind, und Biomarker, die indikativ für den Lebensstil sind. Biomarker, die indikativ für die Hämostase sind, sind beispielsweise die Verschlusszeit des PFA-100-Systems, bei der die Zeit bestimmt wird, die die Thrombozyten (Blutplättchen) einer Vollblutprobe benötigen, um eine Apertur definierten Durchmessers zu verschließen. Derartige Tests geben Auskunft über eine Störung der primären Hämostase, die zu einer Hypo- oder Hyperfunktion der Thrombozyten führt. Ein weiteres Beispiel für erfindungsgemäß zu bestimmende Biomarker sind Gerinnungsfaktoren, die Auskunft über den individuellen Gerinnungsstatus geben. Ein weiteres Beispiel ist die Bestimmung des Gerinnungspotentials beispielweise durch die Ermittlung des endogenen Thrombinpotentials (ETP). Der Gerinnungsstatus kann beispielsweise mit dem Gerinnungstest ProC® Global Assay bestimmt werden, der globale Störungen im Protein C-System der Gerinnung feststellt. Es können aber auch andere handelsübliche Gerinnungstests verwendet werden.
  • Ein weiteres Beispiel für die globale Erfassung der Hämostase ist die Thrombelastographie, bei der beispielsweise der Gerinnungsverlauf einer rekalzifizierten Vollblutprobe aufgezeichnet und analysiert wird.
  • Derartige Tests sind im Handel erhältlich und einem Fachmann bekannt. Die Durchführung dieser Tests erfolgt nach den Angaben des Herstellers oder nach allgemein bekannten Empfehlungen auf dem Fachgebiet.
  • Biomarker, die indikativ für den Lebensstil sind, sind beispielsweise Biomarker, die Aufschluss über Ernährungsgewohnheiten geben, wie z. B. die Plasmaspiegel an L-Ascorbinsäure und/oder beta-Karotin und/oder alpha-Tocoperhol und/oder Folsäure und/oder Vitamin B12 und/oder Selen sowie der Cholesterinspiegel, der Triglyceridspiegel oder die Spiegel an LDL- und HDL-Cholesterin. Biomarker, die indikativ für den Lebensstil sind, sind beispielsweise Biomarker für oxidativen Stress wie z. B. der Plasmaspiegel an oxidiertem LDL, die Gehalte an den Lipidperoxidationsprodukten Malondialdehyd (MDA) und/oder 4-Hydroxylalkenal (HAE) und/oder Hexanoyl-Lysine (HEL) und/oder 4-Hydroxynonenal (4-HNE) und/oder Acrolein, der Gehalt an Homocystein oder an Myeloperoxidase (MPO) in Serum oder Plasma, der Gehalt an Glutathionperoxidase in Zellextrakten, der Gehalt an 8-Hydroxy-2'-deoxyguanosin (8-OHdG), einem Marker für die oxidative Schädigung von DNS, sowie der Gehalt von Aldehyld-modifizierten Serumproteinen (Proteincarbonyle), die ein Marker für die Oxidation von Protein sind. Globale Biomarker, die indikativ für den Lebensstil sind, sind beispielsweise das Redoxpotential bzw. der Redoxstatus oder die antioxidative Kapazität von Blut oder Plasma. Ferner sind dies Biomarker, die indikativ für die Funktionalität des Endothels sind, wie etwa die Plasma- oder Serumspiegel an asymmetrischem Dimethylarginin (ADMA) Die Bestimmung der oben genannten Parameter ist auf dem Fachgebiet gut bekannt. Entsprechende Tests sind im Handel erhältlich. Die Durchführung der Tests erfolgt nach den Angaben des Herstellers oder nach allgemein anerkannten Empfehlungen auf dem Fachgebiet.
  • Beispiele für Marker eines Frühstadiums einer Entzündung sind das C-reaktive Protein (CRP), Interleukin 6 (IL-6) oder Procalcitonin (PCT), ferner Heteropolymer des knochenmarkähnlichen Proteins MRP8/14 (heteropolymer of myeloid-related Protein MRP8/14) (MRP 8/14), chemotaktisches Monozytenprotein MCP3 (Monocyte Chemotactic Protein) (MCP-3), Serumamyloid A (Serum Amyloid A) (SAA), Interleukin-1beta (IL-1β), Gewebenekrosefaktor alpha (TNF-alpha), vaskularer endothelialer Wachstumsfaktor C (VEGF-C), Nitrotyrosin, E-Selectin, L-Selectin, Kollagenasen, Pentraxin 3 (PTX3/TSG-14).
  • Tests zur Bestimmung der oben genannten Marker sind auf dem Fachgebiet gut bekannt und im Handel erhältlich. Die Durch führung der Tests erfolgt nach den Angaben des Herstellers oder nach allgemein anerkannten Empfehlungen auf dem Fachgebiet.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß die Beschaffenheit eines mit einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes ausgewertet. Bevorzugt handelt es sich dabei um die Darstellung der arteriellen Gefäßelastizität. Eine Methode zur Dokumentation des Elastizitätsverlustes einer Arterienwand ist der Nachweis der Verdickung der Intima-Media eines arteriellen Gefäßes. Hier wurde die hochauflösende (intravaskuläre) Sonographie als bildgebendes Verfahren vorgeschlagen, die Gefäßwanddarstellung ist aber auch mit ähnlicher Auflösung mit Hilfe eines kernspintomographischen Verfahrens zu erzielen. Aus vielen Studien wird ein Zusammenhang zwischen arterieller Gefäßwanddicke und der Häufigkeit eines kardiovaskulären Ereignisses gezeigt. Bekannt ist, dass ein hoher Blutdruck ein messbares Symptom einer Gefäßerkrankung darstellen kann. So wird z. B. von modernen Antihypertensiva gefordert, dass sie nicht nur den Blutdruck senken, sondern auch eine gefäßprotektive Wirkung entfalten. Durch Messung der strukturellen Veränderungen an den Gefäßwänden konnte hier schon dokumentiert werden, dass z. B. Sartane zu einer nachweisbaren Regression pathologischer Gefäßwandveränderungen führen, während das für z. B. Diuretika und Betablocker nicht nachzuweisen war. Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der aortalen Dehnbarkeit. Bei diesem Verfahren werden bevorzugt zeitlich hochaufgelöste, in der Regel mit dem Herzschlag getriggerte, Gradienten-Echo oder SSFP Sequenzen der MRT verwendet, die Aufnahmen senkrecht zu einem arteriellen Gefäß zeigen und über die Auswertung der Durchmesseränderung des arteriellen Gefässes innerhalb des Herzzykluses Rückschlüsse auf die aortale Dehnbarkeit erlauben. Die bisher erschienenen Arbeiten aus dem akademischen Umfeld zeigen eine starke altersbedingte Abhängigkeit der aortalen Dehnbarkeit und eine Korrelation mit dem Grad einer vorliegenden Arteriosklerose.
  • Ein weiteres, auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zu Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit mit der MRT. In akademischen Studien wird ein Zusammenhang zwischen der Pulswellengeschwindigkeit und der aortalen Elastizität propagiert. Mit abnehmender Elastizität des arteriellen Gefäßes nimmt die Pulswellengeschwindigkeit zu. Mit einer zeitlich hochaufgelösten, mit dem Herzschlag getriggerten Phasenkontrast-MRT auf verschiedenen Schnittebenen senkrecht zum arteriellen Gefäß läßt sich über die Zeitdifferenz zwischen der Pulswellenankunft in den verschiedenen Schichten bei bekanntem Schichtabstand die Pulswellengeschwindigkeit und daraus die Compliance als Parameter der aortalen Elastizität berechnen. Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit mit der MRT, wobei die Blutflussgeschwindigkeit und damit die Pulswellenankunft durch eine so genannte Fourier-Kodierung ermittelt wird. Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit mit der MRT, wobei die Blutflussgeschwindigkeit und damit die Pulswellenankunft durch die zeitliche Veränderung eines markierten Blutbolus ermittelt wird (tagging, labeling).
  • Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit mit der MRT, wobei die Blutflussgeschwindigkeit und damit die Pulswellenankunft durch die zeitliche Veränderung eines sich ausbildenden Gleichgewichtszustandes bei einer SSFP-Sequenz ermittelt wird (GCFP – global coherent free precession).
  • Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität einschließlich des präkapillaren Gefäßwiderstandes ist die Analyse der Pulswellenform in Bezug auf die Pulswellenreflektion. Die Pulswellenform kann dabei mit Hilfe einer der vorstehend oder nachfolgend zitierten Methoden bestimmt werden.
  • Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit mit der Dopplersonographie.
  • Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur direkten Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die direkte Messung der Gefäßelastizität mit Hilfe der MR-Elastographie.
  • Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur direkten Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die direkte Messung der Gefäßelastizität mit Hilfe der vibroakustischen Sonographie.
  • Ein weiteres auf eine bildgebende Methode gestütztes Verfahren zur Bestimmung der arteriellen Gefäßelastizität ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit unter konventioneller Röntgendurchleuchtung durch zeitliche Verfolgung der Verteilung eines Kontrastmittelbolus.
  • Geräte für einen Teil der oben genannten Anwendungen sind im Handel erhältlich und ihre Anwendung ist allgemein bekannt.
  • Andere beschriebene Methoden lassen sich an existierenden Geräten implementieren und sind in der wissenschaftlichen Erprobungsphase. Sie stehen somit dem Fachmann zur Verfügung.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Elastizität der Arterien und insbesondere die Steifheit der Aorta ein weiterer Risikofaktor für eine Gefäßerkrankung ist. Die Aussagekraft dieses Risikofaktors wird jedoch durch die Auswertung der Bestimmung der oben genannten Biomarker aus einer biologischen Probe in synergistischer Weise gesteigert. Umgekehrt wird die Aussagekraft der in einer biologischen Probe eines Individuums zu bestimmenden Biomarker durch die Auswertung der mit einem bildgebenden Verfahren erhaltenen Daten über den Gefäßzustand in synergistischer Weise gesteigert. Die kombinierte Auswertung der Bestimmung der oben genannten Biomarker aus einer biologischen Probe sowie die Auswertung der aus einem bildgebenden Verfahren erhaltenen Daten über den Gefäßzustand, ins besondere die arterielle Elastizität, erlauben somit eine Risikobewertung bzw. Diagnose einer Gefäßerkrankung, deren Aussagekraft und Genauigkeit die Aussagekraft der jeweils einzelnen Untersuchungen in synergistischer Weise übertrifft.
  • Besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich mit folgenden Kombinationen aus Biomarkern und bildgebenden Verfahren erzielen:
    1 Biomarker der Ernährungsgewohnheiten + 1 Biomarker von oxidativem Stress + 1 Biomarker von entzündlichen Vorgängen + 1 bildgebendes Verfahren;
    Beispiel: Plasmaspiegel an L-Ascorbinsäure, Homocystein und CRP kombiniert mit hochauflösenden Sonographie-Messungen der Wanddicke der Aorta oder Arteria carotis,
    oder
    der Redoxstatus des Bluts + der Status der primären Hämostase + 1 Biomarker von entzündlichen Vorgängen + 1 bildgebendes Verfahren;
    Beispiel: Antioxidative Kapazität von Plasma/Serum + Ergebnis der Col/ADP-Messzelle einer Vollblutprobe am PFA-100-System + Plasmaspiegel an CRP oder Pentraxin 3 + Bestimmung der Flexibilität oder Wanddicke einer Arteriengefäßwand mittels eines geeigneten bildgebenden Verfahrens.
  • Bei mit der Bildgebung dokumentierter Einschränkung der arteriellen Gefäßelastizität stellt ein erhöhter LDL/HDL-Cholesterinwert ein erhöhtes Risiko im Vergleich zu einer unauffälligen arteriellen Gefäßelastizität dar.
  • Bei mit der Bildgebung dokumentierter Einschränkung der arteriellen Gefäßelastizität stellt ein erhöhter CRP-Wert als Marker für entzündliche Prozesse ein erhöhtes Risiko im Vergleich zu einer unauffälligen arteriellen Gefäßelastizität dar.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Gefäßerkrankungen ganzheitlich erfassen. Erfindungsgemäß kann auch das rechtzeitige Vorliegen einer Gefäßerkrankung vor dem Auftreten klinisch relevanter Symptome ermittelt werden und somit eine wirksame Prophylaxe bzw. Therapie eingeleitet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt auch die zuverlässige Ermittlung von Risikopatienten, die so regelmäßigen und gezielten Folgeuntersuchungen unterzogen werden können. Dadurch lässt sich eine wirksame Prävention auf dem Gebiet der Gefäßerkrankungen erzielen und es können so Gefäßerkrankungen sowie deren Folgeerkrankungen oder sogar dadurch bedingte Todesfälle minimiert bzw. vermieden werden.
  • Der diagnostische bzw. prognostische Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch Einbeziehen der Bewertung der oben genannten klassischen Risikofaktoren für Gefäßerkrankungen erhöht werden.
  • Aus der Bestimmung mindestens eines für eine Gefäßerkrankung und/oder für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristischen Biomarkers sowie der Bestimmung der Beschaffenheit eines mit einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes ergibt sich folgende Risikoabschätzung:
    Die Ergebnisse der kombinierten Verfahren werden zweckdienlicherweise dadurch ausgewertet, dass jedem Wert der einzelnen Verfahren, der in einem bestimmten Bereich liegt, eine Bewertung („Score”) wie etwa Punkte oder Zahlen oder Symbole zugeordnet wird. Der bestimmte Bereich ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass er eine pathologische oder abnormale Veränderung der Messgröße anzeigt. Es können für die Ergebnisse eines Verfahrens auch mehrere Bereiche definiert werden, die sich in der Schwere der pathologischen Veränderung unterscheiden und denen dann entsprechend unterschiedliche Bewertungen zugeordnet werden. Die Bewertungen der einzelnen Verfahren einer Kombination werden dann zu einem Gesamtwert summiert. Je höher jener Gesamtwert einer Kombination der Ver fahren ist, desto höher sind die Schwere der Gefäßerkrankung und das Risiko eines vaskulären Ereignisses einzuschätzen. Aus der Höhe des Gesamtwerts könnten sich dann sinnvolle therapeutische Maßnahmen ableiten, wie beispielsweise die Empfehlung der Umstellung von Lebensgewohnheiten oder die prophylaktische Gabe etwa von Vitamin-Präparaten, Acetylsalicylsäure, Antihypertonika oder Statinderivaten.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Auswertung entweder manuell von einem geschulten Arzt oder mittels Computerprogramm.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch als ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem zunächst das zu untersuchende Individuum einem bildgebenden Verfahren unterzogen wird und dann die Auswertung der so erhaltenen Bilder von einem Arzt vorgenommen wird.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können gezielt arterielle Gefäßerkrankungen diagnostiziert bzw. ein Risiko hierfür ermittelt werden. Beispiele für derartige arterielle Gefäßerkrankungen sind Arteriosklerose, arterielle Verschlusskrankheit, koronare Gefäßerkrankungen, vorübergehende ischämische Attacken (TiA), Schlaganfall, Herzinfarkt, Angina pectoris, Durchblutungsstörungen, insbesondere periphere Durchblutungsstörungen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein System zur
    • i) Ermittlung des Risikos eines Individuums eine arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln, oder
    • ii) Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung,
    im Rahmen einer durchzuführenden Untersuchung eines Patienten, umfassend eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einem abgelegten Programmmittel, ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  • Die Gesamtheit der Informationen kann in einem derartigen System kontinuierlich um neu hinzugewonnene Informationen, die aus durchgeführten Untersuchungen resultieren, erweitert werden. Diese Informationen werden vom System berücksichtigt, das nun sämtliche ihm vorliegende Informationen abgleicht und verarbeitet.
  • Die Korrelation der Daten aus a) Bestimmung mindestens eines für eine Gefäßerkrankung und/oder für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristischen Biomarkers in einer biologischen Probe eines Individuums, und b) Bestimmung der Beschaffenheit eines mit einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes zum Zwecke der Ermittlung eines Risikos und/oder einer Diagnose kann vom System automatisiert durchgeführt werden. Beispielsweise können aktuelle Ergebnisse mit Informationen aus einer Datenbank abgeglichen werden.
  • Im Rahmen der Verarbeitung der Daten ist es ferner zweckmäßig, wenn zu einer verwendeten Untersuchungsmodalität (Bildgebung und/oder In vitro) zusätzliche untersuchungs- und/oder diagnoserelevante Informationen über das Programmmittel aus der Datenbank ausgewählt und ausgegeben werden. Bei diesen Informationen kann es sich beispielsweise um Leitlinien beispielsweise der Bundesärztekammer handeln, um ältere Fallbeispiele oder um aktuelle Literaturstellen etc., also um jedwede zusätzliche Information, die dem Arzt im Rahmen der anstehenden Untersuchung hilfreich sein kann.
  • Es ist bevorzugt, dass die Datenverarbeitungseinrichtung mit einem Bildarchivierungs- und Patienteninformationssystem in Kommunikationsverbindung steht.
  • Ferner kann die Datenverarbeitungseinrichtung mit einer weiteren Datenverarbeitungs- und/oder Anzeigeeinrichtung in Kommunikationsverbindung stehen, an der die Diagnose oder Ermittlung des Risikos erfolgt, z. B. ein dezentrales Computerterminal mit Anzeigeeinrichtung, welche mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung in Verbindung steht.
  • Die Erfindung wird anhand des nachstehenden Beispiels näher erläutert.
  • Beispiel
  • Bei dem Patienten liegen mindestens zwei der acht Risikofaktoren für Gefäßerkrankungen vor, aber er zeigt noch keine Symptome oder Beschwerden. Die routinemäßige Blutdruckmessung wird mit einer Durchflussdilatationsmessung kombiniert. Es wird nüchtern eine Blutprobe entnommen und diese wird sofort durch geschultes Personal wie folgt analysiert:
    • 1. PFA-100-Messung mit der Col/ADP-Cartridge (Gesamtblut)
    • 2. Photometrische Bestimmung des Plasmaspiegels an L-Ascorbinsäure
    • 3. Photometrische Bestimmung der antioxidativen Kapazität des Plasmas oder des Plasmaspiegels an Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen
    • 4. Photometrische Bestimmung des CRP-Spiegels
  • Alle photometrischen Bestimmungen können durch kleine, spezielle, vollautomatisierte Analysegeräte vorgenommen werden.
  • Die Ergebnisse werden automatisch von einem Computerprogramm analysiert, das einen Faktor für die Gefäßgesundheit zuordnet. Beispielsweise werden dabei Verschlusszeiten der PFA-100 Col/ADP-Messzelle < 70 s, Plasmaspiegeln von L-Ascorbinsäure < 6 mg/L, TBARS > 4 μM und CRP > 3 mg/L sowie der mittels hochauflösender Sonographie gemessenen Dicke der Intima Media > 0,8 mm jeweils eine positive Wertung, z. B. 1 Punkt, zugeordnet. Weiterhin werden Verschlusszeiten der PFA-100 Col/APD-Messzelle < 64 s, Plasmaspiegeln von L-Ascorbinsäure < 4 mg/L, TBARS > 6 μM und CRP > 10 mg/L sowie der mittels hochauflösender Sonographie gemessenen Dicke der Intima Media > 1,2 mm jeweils eine höhere positive Wertung, z. B. 2 Punkte, zugeordnet. Aus den positiven Wertungen aller Verfahren der Kombinationen errechnet sich dann der Faktor für die Gefäßgesundheit. Erreicht dann beispielsweise bei dieser Kombination der Verfahren ein Patient einen Faktor von vier oder mehr Punkten, zeigt dies an, dass prophylaktische Maßnahmen, wie etwa die Umstellung von Lebensgewohnheiten oder die Gabe von Vitamin-Präparaten, Acetylsalicylsäure, Antihypertonika oder Statinderivaten, sinnvoll wären. Welche Maßnahmen besonders angezeigt sind, kann auch aus den Ergebnissen der einzelnen Messverfahren abgeleitet werden, beispielsweise die gezielte Gabe von Antioxidantien wie L-Ascorbinsäure oder Vitamin E bei sehr hohen TBARS-Werten.
  • Die Wirksamkeit der Maßnahmen kann mit demselben Verfahren überprüft werden. So kann durch eine spätere Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens überprüft werden, ob beispielsweise eine Reduzierung des Faktors der Gefäßgesundheit unter den kritischen Wert von vier Punkten vorliegt.
  • Die oben aufgeführten Grenzen, die automatische Bewertung der Messwerte wie auch die Berechnung und Beurteilung des Faktors der Gefäßgesundheit sind zweckdienlicherweise in einem Computerprogramm zur Berechnung des Gesamtfaktors hinterlegt.
  • Das Ziel ist die Verringerung des Eintretens einer Gefäßerkrankung vor dem Auftreten schwerer Symptome oder vaskulärer Ereignisse, indem rechtzeitig und gezielt therapiert wird.

Claims (11)

  1. In-vitro-Verfahren zur i) Ermittlung des Risikos eines Individuums eine arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln, oder ii) Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens die folgenden Stufen umfasst: a) Bestimmung mindestens eines für eine Gefäßerkrankung und/oder für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristischen Biomarkers in einer biologischen Probe eines Individuums, b) Bestimmung der Beschaffenheit eines mit einem bildgebenden Verfahren dargestellten Gefäßes, wobei die in a) und b) gewonnene Information in Korrelation zu i) oder ii) gesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weitherhin die Bewertung der folgenden Risikofaktoren eines Individuums umfasst: Alter, Rauchen, Bluthochdruck, Hyperlipidämie, familiäres Vorkommen von Gefäßerkrankungen, Post-Menopause bei der Frau, Diabetes mellitus, Fettsucht, Bewegungsmangel.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der für eine Gefäßerkrankung charakteristische Biomarker aus Biomarkern, die indikativ für die Hämostase sind, und Biomarkern, die indikativ für den Lebensstil sind, ausgewählt ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der für ein Frühstadium einer Entzündung charakteristische Biomarker aus C-reaktivem Protein (CRP), Interleukin 6 (IL-6) oder Procalcitonin (PCT), Heteropolymer des knochenmarkähnlichen Proteins MRP8/14, chemotaktischem Monozytenprotein MCP-3, Serumamyloid A (SAA), Interleukin-1beta (IL-1β), Gewebenekrosefaktor alpha (TNF-alpha), vaskularem endothelialem Wachstumsfaktor C (VEGF-C), Nitrotyrosin, E-Selectin, L-Selectin, Kollagenasen oder Pentraxin 3 (PTX3/TSG-14) ausgewählt ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Darstellung des Gefäßes verwendete Verfahren aus Magnetic resonance phase velocity encoding, Magnetic resonance Fourier velocity encoding, Magnetic resonance tagging, Magnetic resonance 1D single or multislice displacement method, Magnetic resonance global coherent free precession imaging, ultrasonography, imaging angiography with a contrast agent, Doppler ultrasound displacement measurement, ultrasound vibro-acoustography und MR elastography ausgewählt ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Biomarker, der indikativ für die Hämostase ist, aus einem globalen Hämostasetest, einem globalen Thrombozytenfunktionstest, einem Test des Gerinnungspotentials oder einem globalen Tests des Protein C-Systems erhalten wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Biomarker, der indikativ für den Lebensstil ist, aus L-Ascorbinsäure, beta-Karotin, alpha, Tocopherol, Folsäure, Vitamin B12, Selen, Cholesterin, Triglyceriden, LDL- und HDL-Cholesterin, Malondialdehyd (MDA), 4-Hydroxyalkenal (HAE), Hexanoyl-Lysin (HEL), 4-Hydroxynonenal (4-HNE), Acrolein, Homocystein, Myeloperoxidase (MPO), Glutathionperoxidase, 8-Hydroxy-2'-deoxyguanosin (8-OHdG), Aldehyd-modifizierten Serumproteinen (Proteincarbonyle), assymetrischem Dimethylarginin (ADMA) oder dem Redoxpotential bzw. dem Redoxstatus oder der antioxidativen Kapazität des Bluts ausgewählt ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefäßerkrankung aus Arteriosklerose, koronaren Gefäßerkrankungen, peripherer arterieller Verschlusskrankheit, vorübergehender ischämischer Attacke (TiA), Schlaganfall, Herzinfarkt, Angina Pectoris und Durchblutungsstörung ausgewählt ist.
  9. System zur i) Ermittlung des Risikos eines Individuums eine arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln, oder ii) Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung, im Rahmen einer durchzuführenden Untersuchung eines Patienten, umfassend eine Datenverarbeitungseinrichtung mit einem abgelegten Programmmittel, ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  10. System nach Anspruch 9, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung mit einem Bildarchivierungs- und Patienteninformationssystem in Kommunikationsverbindung steht.
  11. System nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung mit einer weiteren Datenverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung in Kommunikationsverbindung steht, an der die Diagnose oder Ermittlung des Risikos erfolgt.
DE102009021742A 2009-05-18 2009-05-18 In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung Ceased DE102009021742A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009021742A DE102009021742A1 (de) 2009-05-18 2009-05-18 In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung
US12/780,155 US20100291614A1 (en) 2009-05-18 2010-05-14 In vitro method for determining the risk of and diagnosis of an arterial vascular disorder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009021742A DE102009021742A1 (de) 2009-05-18 2009-05-18 In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009021742A1 true DE102009021742A1 (de) 2010-12-09

Family

ID=43049064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009021742A Ceased DE102009021742A1 (de) 2009-05-18 2009-05-18 In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20100291614A1 (de)
DE (1) DE102009021742A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11143659B2 (en) 2015-01-27 2021-10-12 Arterez, Inc. Biomarkers of vascular disease
RU2676252C1 (ru) * 2018-02-06 2018-12-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Смоленский государственный медицинский университет" министерства здравоохранения Российской Федерации Способ оценки показания для медикаментозной антиагрегантной терапии лабильной артериальной гипертензии у подростков с ожирением
CN110231475A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 深圳市帝迈生物技术有限公司 一种炎症标志物的检测方法及炎症标志物检测试剂盒

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6059724A (en) * 1997-02-14 2000-05-09 Biosignal, Inc. System for predicting future health
DE10247356A1 (de) * 2002-10-10 2004-04-22 Konrad, Thomas, Priv.-Doz. Dr.med. Verfahren zur Erstellung eines Risikoprofils bei einer Prädisposition für Stoffwechsel- und Gefäßerkrankungen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6175757B1 (en) * 1998-02-02 2001-01-16 General Electric Company Luminal mapping
US7425199B2 (en) * 2003-12-30 2008-09-16 General Electric Company Method and apparatus for ultrasonic continuous, non-invasive blood pressure monitoring

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6059724A (en) * 1997-02-14 2000-05-09 Biosignal, Inc. System for predicting future health
DE10247356A1 (de) * 2002-10-10 2004-04-22 Konrad, Thomas, Priv.-Doz. Dr.med. Verfahren zur Erstellung eines Risikoprofils bei einer Prädisposition für Stoffwechsel- und Gefäßerkrankungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PARAMO, J.A., RODRIGUEZ, J.A., ORBE, J.: "Integrating Soluble Biomarkers and Imaging Technologies in the Identification of Vulmerable Atherosclerotic Patients". In: Biomarker Insights 2006:1, S. 165-173 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20100291614A1 (en) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bellavia et al. Evidence of impaired left ventricular systolic function by Doppler myocardial imaging in patients with systemic amyloidosis and no evidence of cardiac involvement by standard two-dimensional and Doppler echocardiography
Westerberg et al. Distinct medial temporal contributions to different forms of recognition in amnestic mild cognitive impairment and Alzheimer's disease
Zhang et al. A high-resolution MRI study of relationship between remodeling patterns and ischemic stroke in patients with atherosclerotic middle cerebral artery stenosis
Yu et al. Perivascular spaces, glymphatic system and MR
Giossi et al. Arterial tortuosity in patients with spontaneous cervical artery dissection
Hammer et al. Imaging in blunt cardiac injury: computed tomographic findings in cardiac contusion and associated injuries
Lin et al. Classification of patients with Alzheimer’s disease using the arterial pulse spectrum and a multilayer-perceptron analysis
Conforti et al. Dilated Virchow–Robin spaces and multiple sclerosis: 3 T magnetic resonance study
Park et al. Associations between left ventricular dysfunction and brain structure and function: findings from the SABRE (Southall and Brent Revisited) study
Shokouhi et al. Differential associations of diastolic and systolic pressures with cerebral measures in older individuals with mild cognitive impairment
Coutinho et al. Association between adiposity indicators, metabolic parameters and inflammatory markers in a sample of female adolescents
Camastra et al. Cardiac magnetic resonance in patients with acute cardiac injury and unobstructed coronary arteries
DE102009021742A1 (de) In-vitro-Verfahren zur Ermittlung des Risikos und der Diagnose einer arteriellen Gefäßerkrankung
Hua et al. Arteriolosclerosis CSVD: a common cause of dementia and stroke and its association with cognitive function and total MRI burden
Sun et al. Abnormal levels of brain metabolites may mediate cognitive impairment in stroke-free patients with cerebrovascular risk factors
Hannan et al. Brain health imaging markers, post-stroke aphasia and Cognition: A scoping review
Kikuno et al. Underlying embolic and pathologic differentiation by cerebral microbleeds in cryptogenic stroke
Gadea et al. Corpus callosum function in verbal dichotic listening: inferences from a longitudinal follow-up of relapsing-remitting multiple sclerosis patients
Johng et al. Prenatal brain maturation is delayed in neonates with congenital diaphragmatic hernia
Sun et al. Study on the correlation between Left Ventricular Hypertrophy and Coronary Artery disease in the very elderly patients with hypertension
Mingming et al. Predictors of progression in intraplaque hemorrhage volume in patients with carotid atherosclerosis: a serial magnetic resonance imaging study
Chang et al. Sex differences in item and associative memory among older adults with amnestic mild cognitive impairment
Aleksandrova et al. GDV analysis of arterial hypertension
Żuchowski et al. Assessment of the usefulness of skin autofluorescence as an indicator of disease activity and of the risk of developing diabetes in patients suffering from rheumatoid arthritis
TWI536965B (zh) Detection of systemic atherosclerotic obstruction risk

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE; SIEMENS HEALTHCARE DIAGNOSTICS PRODUCTS GMBH, 35041 MARBURG, DE

Owner name: SIEMENS HEALTHCARE DIAGNOSTICS PRODUCTS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE; SIEMENS HEALTHCARE DIAGNOSTICS PRODUCTS GMBH, 35041 MARBURG, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final