Nachweis und Abgrenzung einer nekrotisierenden Fasziitis mithilfe eines Gefäßperfusionsfluorophors

Die nekrotisierende Fasziitis (NF) – allgemein bekannt als „fleischfressende Bakterien“ – ist eine aggressive Weichteilinfektion mit einer hohen Sterblichkeitsrate (30–50 %). NF ist im Allgemeinen mit einer traumatischen Inokulation extrem aggressiver Bakterien in die Weichteile rund um die Faszienschicht des Bindegewebes bis tief in das Unterhautfettgewebe verbunden. Diese Gewebeschicht bietet eine ideale Umgebung für das Bakterienwachstum und erleichtert außerdem das schnelle Vordringen der Bakterien entlang der Faszie. Das Ergebnis ist eine Weichteilinfektion, die sich häufig zentral ausbreitet, bevor sie erkannt und/oder angemessen behandelt wird, und zu systemischer Sepsis, Multiorganversagen und Tod führt.

Eine weitere Komplikation des NF-Managements besteht darin, dass es keinen definitiven diagnostischen Test gibt. Patienten mit NF weisen im Allgemeinen Schmerzen, Fieber und erhöhte Entzündungswerte (Anzahl weißer Blutkörperchen (WBC), Blutsenkungsgeschwindigkeit (ESR) und C-reaktives Protein (CRP)) sowie andere Laboranomalien (erhöhte Glukose und Kreatinin; verringert) auf Natrium und Hämoglobin); Hierbei handelt es sich jedoch um unspezifische Befunde, die mit zahlreichen anderen, nicht tödlichen Erkrankungen in Zusammenhang stehen. Aus diesem Grund wird die Diagnose NF oft erst dann gestellt, wenn die Erkrankung zu weit fortgeschritten ist.

Medizinische Fluoreszenz ist eine neue Form der medizinischen Bildgebung, die darauf abzielt, die Erkennung wichtiger anatomischer Strukturen und Krankheitsprozesse durch maschinengestützte, visuelle Identifizierung mithilfe von Fluoreszenzsonden, sogenannten Fluorophoren, zu verbessern. Es gibt verschiedene Arten von Fluorophoren: gezielte Fluorophore, enzymaktivierte Fluorophore und einfache intravaskuläre Fluorophore.

Intravaskuläre Fluorophore, hauptsächlich Indocyaningrün (ICG), sind seit etwa 100 Jahren erhältlich. ICG ist von der FDA zugelassen und verfügt über eine ausgezeichnete Sicherheitsbilanz ohne nachweisbare Toxizität. Bei intravenöser Injektion und Betrachtung mit einem geeigneten Fluoreszenzbildgeber bildet ICG das lokale Gefäßsystem effektiv ab und ermöglicht es dem Betrachter, durchblutetes und nicht durchblutetes Gewebe zu unterscheiden. Zu den von der FDA zugelassenen Indikationen und Anwendungen von ICG gehört die Angiographie zur Bestimmung des Herzzeitvolumens, der Leberfunktion, des Leberblutflusses und der Augenanatomie.

Bei der histologischen Untersuchung von NF-befallenem Gewebe lassen sich vier häufig beobachtete Merkmale feststellen: 1) das Vorhandensein von Bakterien; 2) robuste Neutrophileninfiltration; 3) Gewebenekrose; 4) Gefäßthrombose. Die Abteilung für Pathologie des DH-H überprüft derzeit Gewebebiopsien im Hinblick auf diese Kriterien, wenn Gewebe auf das Vorliegen einer nekrotisierenden Fasziitis untersucht wird (Soloman et al., Modern Pathology, 2018, S. 546-552). Die histologische Untersuchung ist zwar nützlich, um die klinische Entscheidungsfindung zu leiten, wird jedoch nicht als endgültiger diagnostischer Befund angesehen. Diese Beobachtungen weisen jedoch eine mäßige Sensitivität und Spezifität gegenüber Kulturdaten auf, die als entscheidender Faktor für eine NF-Diagnose angesehen werden.

Aufgrund der tiefgreifenden prothrombotischen Wirkung der nekrotisierenden Fasziitis im subkutanen Gewebe gehen wir davon aus, dass die Verabreichung von ICG und die anschließende Bildgebung einer von NF betroffenen Körperregion im Vergleich zu den nicht betroffenen Geweben des Patienten eine wesentlich verringerte Fluoreszenz aufweisen. Wenn wir nachweisen können, dass ICG-Fluoreszenzlücken charakteristisch für NF sind, könnte dies möglicherweise zu einer schnelleren und möglicherweise genaueren Diagnose von NF führen, was zu einer schnelleren endgültigen Behandlung und wahrscheinlich besseren Ergebnissen führen würde.

Das Ziel dieser Pilotstudie besteht darin, zu bewerten, ob ICG-Fluoreszenz als nicht-invasive Methode zur Identifizierung des Vorhandenseins von NF eingesetzt werden kann.