Die Bildgebungsmodalitäten der Röntgendurchleuchtung (Flouroskopie) und Herzultraschall (Echokardiographie) haben wesentlich zur Entwicklung der heutigen Kardiologie beigetragen und bilden die Basis der alltäglichen Diagnostik und Therapie.

Weitere Bildgebungsverfahren wie Kardio-MRT und Kardio-CT haben sich mit der Beantwortung von speziellen Fragestellungen ihren festen Platz in der modernen Kardiologie gesichert. Der Einsatz innovativer 3D-Techniken im Bereich Ultraschall (3D-TEE und 3D-TTE) sowie Angiographie (3D-Rotationsangiographie) erweitert zudem die Präzision der anatomisch, geometrischen Erfassung der komplexen Herzstrukturen (Myokard, Klappenapparat, Gefäße) für den Kardiologen.

In einem vom Land geförderten Forschungsprojekt arbeitet die Universitäts-Kardiologie Düsseldorf mit verschiedenen Kooperationspartnern an einem neuen Konzept zur kardialen Hybrid-Bildgebung. Die Integration und Fusion aller verfügbaren Modalitäten zur kardiovaskulären Bildgebung hat das Ziel der Erstellung eines individuellen 3D-Herzmodells mit allen wichtigen hämodynamischen und funktionellen Informationen.

Das Konzept der kardialen Hybrid-Bildgebung zur Planung und Durchführung komplexer kardiovaskulärer Interventionen wurde am Universitätsklinikum in Düsseldorf mit der Installation einer einzigartigen Hybrid-Anlage umgesetzt. Diese ermöglicht mit einem neuartigen Transportsystem die Nutzung der Modalitäten von Herzkatheter und Kardio-MRT ohne Umlagerung des Patienten. Im Weiteren sind die Modalitäten der 3D-Rotationsangiographie und 3D-TEE  in dieser Hybrid-Suite verfügbar. Die nahezu simultane Durchführung aller bildgebenden Untersuchungen spart Zeit und Ressourcen und verbessert die Diagnostik durch die Generierung eines individuelles 3D-Herzmodells. Hierdurch wird die prozedurale Sicherheit optimiert und mögliche Komplikationen im Vorfeld minimiert werden.

In den verschiedenen Einzelschritten des Projekts erfolgt zunächst die Entwicklung der jeweiligen Rechenalgorithmen zur Herzmodellierung und Segmentierung der einzelnen Bildgebungs-Modalitäten. Besondere Herausforderung ist aufgrund des dynamischen Herzzyklus die phasenabhängige Veränderung der Herzgeometrie im Gegensatz zu statischen Modellen. Die Ko-registrierung der jeweiligen Modalitäten zur gemeinsamen Darstellung in einem Koordinatengitter (Bildfusion) erfordert eine präzise Analyse von definierten Landmarken innerhalb der Herzstrukturen. Zusätzliche Verschiebung der Anatomie durch Atembewegungen müssen innerhalb des Konzepts ebenfalls berücksichtigt werden.

Mithilfe von Hunderten von Datensätzen werden diese Prozesse aktuell in einem großangelegtem Forschungsprojekt an unserer Klinik untersucht und bearbeitet.