Detektion von Minderperfusion in den Händen bei Patienten mit systemischer Sklerose mittels fluoreszenzoptischer Bildgebung

Abstract

Einleitung: Die fluoreszenzoptische Bildgebung (Fluorescence optical imaging; FOI) wurde bisher vor allem zur Detektion entzündeter Gelenke bei verschiedenen Arthritisformen eingesetzt. Aufgrund der gesteigerten Perfusion im Rahmen von Entzündung kann eine Mehranreicherung des Fluorophors Indocyaningrün (ICG) in entzündetem Gewebe beobachtet werden. Bei Patienten mit systemischer Sklerose (SSc) führen eine Kombination aus Gefäßspasmen und fibrotischen Wandveränderungen zu akraler Minderperfusion, welche jährlich bei einem Drittel der Patienten zu Gewebsischämien mit Entwicklung digitaler Ulzerationen und „pitting scars“ (DU/PS) führt. Diese Studie untersucht erstmals die ICG-Signalverteilung in den Händen von SSc Patienten mittels FOI mit Fokus auf minderperfundierte Areale und vergleicht diese mit klinischen Befunden sowie Ergebnissen in der Kapillarmikroskopie. Methodik: Dreiundsechzig Patienten mit SSc sowie 27 gesunde Probanden wurden in dieser Querschnittsstudie mittels FOI untersucht. Für die SSc-Kohorte wurden zusätzlich klinische Daten erhoben sowie eine Kapillarmikroskopie gemäß aktueller Leitlinien durchgeführt. Ergebnisse: In 93,6% war bei den Gesunden das erste ICG-Signal in den Fingerbeeren zu detektieren, wohingegen die SSc-Patienten zu deutlich geringeren Anteilen (78,5% der Patienten mit limitierter SSc und 43,2% der Patienten mit diffuser SSc) ICG-Signale in den Fingerbeeren zeigten (p<0.0001). Im Vergleich zu den klinischen Daten und der Kapillarmikroskopie konnte für die SSc Patienten ein signifikanter Zusammenhang zum sog. ‚late pattern‘ in der Kapillarmikroskopie, zum diffusen Subtyp der SSc, zur Präsenz mehrerer SSc-typischer Symptome sowie vorhandener DU/PS gefunden werden. Die FOI-Auswertung ergab eine hohe Inter- (κ = 0,834) als auch Intra-Reliabilität (κ = 0,786). Schlussfolgerung: Mit Hilfe der fluoreszenzoptischen Bildgebung können minderperfundierte Areale bei SSc-Patienten detektiert werden. Patienten mit pathologischem FOI-Befund zeigen häufig auch pathologische Kapillarmikroskopiemuster und klinische Veränderungen. Zukünftig sollte untersucht werden, ob FOI eine Vorhersagekraft bezogen auf die Entwicklung neuer DU/PS besitzt.

Introduction: Fluorescence optical imaging (FOI) has been used in the detection of inflamed joints in different arthritides. Due to an increase in perfusion a higher signal intensity of the fluorophore indocyanine green (ICG) in the tissue can be observed. In patients with systemic sclerosis (SSc) a combination of vasospasms and vessel alterations leads to acral hypoperfusion, which causes ischemic complications such as digital ulcers and pitting scars (DU/PS) in a third of SSc patients per year. This study investigates ICG staining in the hands of SSc patients using FOI focusing on hypoperfused areas and comparing that data to clinical findings (i.e. present DU/PS, SSc subtype etc.) and capillaroscopic patterns. Methods: Sixty-three SSc patients and 27 healthy subjects were examined via FOI in this cross-sectional study. For the SSc cohort additional clinical data was collected and a capillaroscopy exam performed following current guidelines. Results: Almost all healthy subjects (93.6%) showed initial ICG signals in the fingertips but fewer SSc patients (78.5% of patients with limited SSc, 43.2% of patients with diffuse SSc; p<0.0001). Comparing FOI staining to clinical and capillaroscopic data we found strong associations with late pattern in capillaroscopy, the diffuse subtype, presence of many SSc typical symptoms and DU/PS. For FOI analysis there was a high inter-reader reliability (κ = 0.834) as well as a high intra- reader reliability (κ = 0.786). Conclusion: Hypoperfused areas in SSc patients can be detected using fluorescence optical imaging. Patients with pathologic FOI staining frequently show pathologic capillaroscopic patterns and clinical changes. In the future, FOI’s ability to predict DU/PS should be investigated.