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Deutscher Rheumatologiekongress 2022, 50. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh), 36. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie (DGORh), 32. Jahrestagung der Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie (GKJR)

31.08. - 03.09.2022, Berlin

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Nicht-invasives metabolisches in-vivo Profiling von Entzündung in Gelenken und Sehnenansätzen mit Hilfe von optoakustischer Bildgebung

Meeting Abstract

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  • Koray Tascilar - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Filippo Fagni - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Arnd Kleyer - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Sara Bayat - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Robert Heidemann - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Florian Steiger - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Gerhard Krönke - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Daniela Bohr - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Andreas Ramming - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Fabian Hartmann - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Ioanna Minopoulou - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Nairouz Al Ahmad - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Daniel Klett - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 1 – Gastroenterologie, Pneumologie und Endokrinologie, Erlangen
  • Anna Federle - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 1 – Gastroenterologie, Pneumologie und Endokrinologie, Erlangen
  • Adrian Regensburger - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Kinder- und Jugendklinik, Erlangen
  • Alexandra L. Wagner - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Kinder- und Jugendklinik, Erlangen
  • Ferdinand Knieling - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Kinder- und Jugendklinik, Erlangen
  • Markus F. Neurath - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 1 – Gastroenterologie, Pneumologie und Endokrinologie, Erlangen
  • Georg Schett - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen
  • Maximilian Waldner - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 1 – Gastroenterologie, Pneumologie und Endokrinologie, Erlangen
  • David Simon - Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Innere Medizin 3 – Rheumatologie und Immunologie, Erlangen; Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg, Deutsches Zentrum für Immuntherapie (DZI), Erlangen

Deutsche Gesellschaft für Rheumatologie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie. Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie. Deutscher Rheumatologiekongress 2022, 50. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Rheumatologie (DGRh), 36. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädische Rheumatologie (DGORh), 32. Jahrestagung der Gesellschaft für Kinder- und Jugendrheumatologie (GKJR). Berlin, 31.08.-03.09.2022. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2022. DocDI.04

doi: 10.3205/22dgrh025, urn:nbn:de:0183-22dgrh0256

Veröffentlicht: 31. August 2022

© 2022 Tascilar et al.
Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung). Lizenz-Angaben siehe http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Gliederung

Text

Einleitung: Eine eingehende metabolische Charakterisierung von Gelenken und Sehnenansätze auf Gewebeebene kann bei der Frühdiagnose und der Behandlungsauswahl von Patienten mit entzündlicher Arthritis helfen [1]. Das derzeitige Wissen über die Stoffwechselprofile von Synovitis und Enthesitis ist jedoch deutlich begrenzt. Die multispektrale optoakustische Tomographie (MSOT) ist eine neuartige metabolische Bildgebungstechnologie, die für die nicht-invasive Erstellung von Stoffwechselprofilen von Gelenken und Sehnenansätzen eingesetzt werden könnte. Dabei wird ein multispektraler Nahinfrarot-Laser zur Gewebeanregung und zur Erfassung der emittierten akustischen Energie verwendet, was eine Quantifizierung der Gewebebestandteile in-vivo auf der Grundlage unterschiedlicher Absorptionen bei mehreren Wellenlängen ermöglicht [2], [3]. Ziel unserer Studie war es daher, metabolische Eigenschaften von Arthritis und Enthesitis durch MSOT zu untersuchen.

Methoden: Wir führten eine Querschnittsstudie an gesunden Kontrollen (GK) und Patienten mit rheumatoider Arthritis (RA) und Psoriasis-Arthritis (PsA) durch (Tabelle 1 [Tab. 1]). Eine klinische Untersuchung, sowie eine Ultraschall- (US) und eine MSOT-Untersuchung der Metacarpophalangealgelenke, der Handgelenke und verschiedener Sehnenansätze (Epicondylus Humeri lateralis und der Patella-, Quadrizeps- und Achillessehnen, alle beidseits) wurden durchgeführt. MSOT-abgeleitetes Hämoglobin, Sauerstoff-Sättigung, Kollagen und Lipidspiegel wurden gemessen. Wir berechneten die standardisierte mittlere Differenz (SMD) durch lineare gemischte Modelle zwischen betroffenen und nicht betroffenen Gelenken und Sehnenansätzen, wie sie durch die klinische Untersuchung oder die US-Untersuchung festgelegt wurden.

Ergebnisse: Wir führten 1.535 MSOT- und 982 US-Scans von 87 Teilnehmern (36 GK, 34 PsA, 17 RA) durch. Die Druckdolenz der Sehnenansätze war nicht mit metabolischen Veränderungen assoziiert, während die US-detektierte Enthesitis mit erhöhtem Gesamthämoglobin, einer erhöhten Sauerstoffsättigung und erhöhtem Kollagengehalt einherging. Im Gegensatz dazu wies die klinische und die US-Arthritis erhöhte Hämoglobinwerte, bei jedoch verringerter Sauerstoffsättigung und geringerem Kollagengehalt auf. Die Synovialhypertrophie war mit einem erhöhten Lipidgehalt in den Gelenken assoziiert.

Schlussfolgerung: Die MSOT ermöglicht eine nicht-invasive Charakterisierung der metabolischen Veränderungen bei Arthritis und Enthesitis. Diese Ergebnisse können als Ausdruck einer erhöhten synovialen Zellularität, eines erhöhten Kollagenabbaus und eines erhöhten Stoffwechselbedarfs bei Synovitis und einer erhöhten Gewebeanlagerung und Vaskularisierung bei Enthesitis interpretiert werden. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Synovitis und Enthesitis nicht nur auf klinischer und anatomisch-funktioneller Ebene unterscheiden, sondern auch divergierende metabolische Veränderungen aufweisen.

Offenlegungserklärung: AR., FK, MW sind zusammen mit iThera Medical GmbH, Deutschland, Miterfinder einer EU-Patentanmeldung (Nr. EP 19 163 304.9), die sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Analyse optoakustischer Daten, ein optoakustisches System und ein Computerprogramm bezieht. Die anderen Autoren geben keine Interessenkonflikte an. Wir danken Dr. Yi Qiu, PhD (iThera Medical GmbH) für die umfangreiche Hilfe bei der Datenanalyse und -interpretation.

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Literatur

1.
Falconer J, Murphy AN, Young SP, Clark AR, Tiziani S, Guma M, Buckley CD. Review: Synovial Cell Metabolism and Chronic Inflammation in Rheumatoid Arthritis. Arthritis Rheumatol. 2018 Jul;70(7):984-999. DOI: 10.1002/art.40504 Externer Link
2.
Regensburger AP, Brown E, Krönke G, Waldner MJ, Knieling F. Optoacoustic Imaging in Inflammation. Biomedicines. 2021 Apr 28;9(5):483. DOI: 10.3390/biomedicines9050483 Externer Link
3.
Regensburger AP, Fonteyne LM, Jüngert J, Wagner AL, Gerhalter T, Nagel AM, Heiss R, Flenkenthaler F, Qurashi M, Neurath MF, Klymiuk N, Kemter E, Fröhlich T, Uder M, Woelfle J, Rascher W, Trollmann R, Wolf E, Waldner MJ, Knieling F. Detection of collagens by multispectral optoacoustic tomography as an imaging biomarker for Duchenne muscular dystrophy. Nat Med. 2019 Dec;25(12):1905-15. DOI: 10.1038/s41591-019-0669-y Externer Link