Herzmuskelerkrankungen im Magnetfeld erkennen
Die MagMa-Studie des Deutschen Herzzentrums der Charité zeigt erstmals
prospektiv, dass die strahlungsfreie Magnetokardiographie Erkrankungen des
Herzmuskels mit hoher Genauigkeit erkennen und die weitere Diagnostik
gezielter steuern könnte.
Brustschmerzen, Luftnot, Herzrasen oder eine ungewöhnlich schnelle
Erschöpfung können auf eine Erkrankung des Herzmuskels hinweisen. Die
Beschwerden ähneln jedoch häufig denen einer koronaren Herzerkrankung und
lassen zunächst keine eindeutigen Rückschlüsse auf ihre Ursache zu. Auch
wenn eine Erkrankung der Herzkranzgefäße ausgeschlossen wurde, bleibt die
Diagnose einer Entzündung oder einer anderen Erkrankung des Herzmuskels
oft schwierig.
Eine Studie des Deutschen Herzzentrums der Charité (DHZC) zeigt nun, dass
die Magnetokardiographie diese Diagnostik künftig sinnvoll ergänzen
könnte. Das vollständig nicht-invasive Verfahren misst das äußerst
schwache Magnetfeld des Herzens. In der MagMa-Studie erkannte die Methode
Herzmuskelerkrankungen mit hoher Genauigkeit. Die Ergebnisse wurden jetzt
im Fachjournal JACC: Heart Failure veröffentlicht.
Das Magnetfeld des Herzens sichtbar machen
Jeder Herzschlag wird durch elektrische Vorgänge in den Herzmuskelzellen
ausgelöst. Dabei entsteht neben der elektrischen Spannung, die mit einem
EKG gemessen werden kann, auch ein sehr schwaches Magnetfeld.
Bei der Magnetokardiographie, kurz MKG, wird dieses Magnetfeld mit
besonders empfindlichen Sensoren erfasst. Die Patient:innen liegen dafür
nur wenige Minuten unter einem Messgerät. Eine Berührung des Körpers ist
nicht erforderlich. Die Untersuchung kommt ohne Strahlung und ohne
Kontrastmittel aus und kann deshalb grundsätzlich beliebig oft wiederholt
werden.
Aus den gemessenen Signalen lässt sich ablesen, ob die elektrischen
Vorgänge im Herzmuskel verändert sind. Solche Veränderungen können ein
Hinweis auf eine Erkrankung des Herzmuskels sein.
„Die Magnetokardiographie betrachtet das Herz aus einer anderen
Perspektive als die etablierte Bildgebung“, erklärt Prof. Dr. Bettina
Heidecker, Oberärztin am DHZC und Leiterin des Bereichs
Magnetokardiographie. „Ein Herz-MRT zeigt uns vor allem Veränderungen im
Aufbau und im Gewebe des Herzmuskels. Die Magnetokardiographie erfasst
dagegen Veränderungen der elektrischen Vorgänge in den Herzmuskelzellen.
Unsere Studie zeigt, dass diese zusätzlichen Informationen für die
Diagnose von Herzmuskelerkrankungen sehr wertvoll sein können.“
Vergleich mit der etablierten Diagnostik
An der MagMa-Studie nahmen 110 erwachsene Patient:innen teil. Sie waren
wegen Brustschmerzen, Luftnot, Herzrasen, eingeschränkter Belastbarkeit
oder anderer Beschwerden untersucht worden, die auf eine Erkrankung des
Herzmuskels hindeuten konnten. Eine relevante Erkrankung der
Herzkranzgefäße war zuvor durch eine Herzkatheteruntersuchung oder eine
Computertomographie ausgeschlossen worden.
Bei allen Patient:innen wurde zusätzlich zur üblichen Diagnostik eine
Magnetokardiographie durchgeführt. Die Ergebnisse wurden anschließend mit
den Befunden der etablierten Untersuchungsverfahren verglichen. Dazu
gehörten je nach medizinischer Notwendigkeit ein Herz-MRT, eine PET-CT-
Untersuchung oder eine Gewebeentnahme aus dem Herzmuskel, die sogenannte
Endomyokardbiopsie.
Zusätzlich untersuchten die Forschenden 220 gesunde Personen, die
hinsichtlich ihres Alters und Geschlechts mit der Patientengruppe
vergleichbar waren. Insgesamt flossen damit die Daten von 330 Menschen in
die Studie ein.
Die Ergebnisse zeigen eine hohe diagnostische Genauigkeit: Von 100
Menschen, bei denen tatsächlich eine Herzmuskelerkrankung vorlag, erkannte
die Magnetokardiographie rechnerisch etwa 95. Von 100 Personen ohne eine
solche Erkrankung wurden etwa 99 korrekt als nicht erkrankt eingestuft.
In der Fachsprache entspricht dies einer Sensitivität von rund 95 Prozent
und einer Spezifität von rund 99 Prozent. Die Sensitivität beschreibt, wie
zuverlässig eine Untersuchung eine vorhandene Erkrankung erkennt. Die
Spezifität gibt an, wie zuverlässig sie bei nicht erkrankten Menschen ein
unauffälliges Ergebnis liefert.
Auffällige Messung trotz unauffälligem Herz-MRT
Besonders bemerkenswert waren die Befunde von drei Patient:innen. Bei
ihnen hatte das Herz-MRT keine eindeutigen Hinweise auf eine Erkrankung
des Herzmuskels ergeben. Die Magnetokardiographie zeigte dagegen jeweils
ein auffälliges Ergebnis. Eine Untersuchung von Gewebeproben aus dem
Herzmuskel bestätigte anschließend in allen drei Fällen eine entzündliche
Erkrankung.
„Die Magnetokardiographie soll weder das Herz-MRT noch die
Herzmuskelbiopsie ersetzen“, betont Bettina Heidecker. „Sie könnte uns
aber dabei helfen, schnell und unkompliziert diejenigen Patient:innen zu
erkennen, bei denen eine weiterführende Diagnostik besonders wichtig ist.
Ein unauffälliger Befund könnte umgekehrt dazu beitragen, Patient:innen
eine aufwendige weiterführende Diagnostik zu ersparen.“
Bereits eine frühere rückblickende Studie der Arbeitsgruppe hatte Hinweise
darauf geliefert, dass die Magnetokardiographie entzündliche und andere
Erkrankungen des Herzmuskels erkennen kann. In der MagMa-Studie wurde das
Verfahren nun erstmals von Beginn an bei einer festgelegten
Patientengruppe geprüft und systematisch mit der etablierten Diagnostik
verglichen.
Mögliche schnelle Voruntersuchung
Nach Einschätzung der Forschenden könnte die Magnetokardiographie künftig
vor allem als schnelle Voruntersuchung eingesetzt werden. Sie könnte dabei
helfen, Patient:innen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für eine
Herzmuskelerkrankung frühzeitig zu erkennen und gezielt an spezialisierte
Untersuchungen weiterzuleiten.
„Wir sind auf der Suche nach Methoden, die frühe Veränderungen im Herz-
Kreislauf-System detektieren können. Die wissenschaftlichen Untersuchungen
mit der Magnetokardiographie sind sehr spannend in dieser Hinsicht“, sagt
Prof. Dr. Ulf Landmesser, Direktor der DHZC-Klinik für Kardiologie,
Angiologie und Intensivmedizin am Campus Benjamin Franklin und Mitautor
der Studie.
Da die Untersuchung ohne Strahlung und Kontrastmittel auskommt, könnte sie
künftig auch für regelmäßige Verlaufskontrollen interessant sein. Denkbar
wäre beispielsweise, Veränderungen während einer Behandlung oder ein
erneutes Auftreten einer Herzmuskelentzündung frühzeitig zu erkennen.
Diese Einsatzmöglichkeiten waren jedoch noch nicht Gegenstand der
aktuellen Studie.
Ein Verfahren mit langer Geschichte
Die Magnetokardiographie ist keine neue Erfindung. Bereits seit mehreren
Jahrzehnten erforschen Wissenschaftler:innen, wie sich das Magnetfeld des
Herzens für medizinische Untersuchungen nutzen lässt. Einer breiteren
klinischen Anwendung standen jedoch lange Zeit technische Schwierigkeiten
und fehlende größere Studien entgegen.
Zu den Wissenschaftler:innen, die die Entwicklung der Magnetokardiographie
über viele Jahre mitgeprägt haben, gehört der Kardiologe PD Dr. Jai-Wun
Park. Er untersuchte ab der Jahrtausendwende unter anderem, ob das
Verfahren bei Patient:innen mit akuten Brustschmerzen zusätzliche
Informationen liefern kann und war maßgeblich an der Entwicklung von
Magnetokardiographie-Parameter
„Die Quantensensor-basierte kardiologische Diagnostik beschäftigt die
medizinische Forschung seit Jahrzehnten“, sagt Park. „Die technischen
Möglichkeiten, diese feinsten Magnetfeldmuster zu analysieren, haben sich
inzwischen deutlich weiterentwickelt. In diesem Kontext ist die MagMa-
Studie ein wichtiger Schritt, um den möglichen Nutzen des Verfahrens für
Patientinnen und Patienten wissenschaftlich zu überprüfen. Zuversicht für
den Wissenschaftsstandort Deutschland sollte uns geben, dass nunmehr die
beiden bislang weltweit höchstrangig publizierten Originalarbeiten der
Erwachsenen-Magnetokardiograph
stammen - innerhalb von nur neun Wochen. Dazu nochmals meine herzlichsten
Glückwünsche an alle Beteiligten!"
Weitere Studien notwendig
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse ist die Magnetokardiographie noch
nicht für den allgemeinen Einsatz in der medizinischen Routine geeignet.
Die MagMa-Studie wurde an einem einzelnen, auf Herzmuskelerkrankungen
spezialisierten Zentrum durchgeführt. Die untersuchten Patient:innen
hatten bereits Beschwerden, die auf eine solche Erkrankung hinwiesen. Ob
das Verfahren bei anderen Patientengruppen ähnlich zuverlässige Ergebnisse
liefert, muss deshalb weiter untersucht werden.
Auch die Technik stellt derzeit noch besondere Anforderungen. Die äußerst
empfindlichen Messungen müssen in einem Raum erfolgen, der vor störenden
Magnetfeldern aus der Umgebung geschützt ist. Bei Menschen mit bestimmten
metallischen Implantaten im Brustkorb kann die Untersuchung zudem
beeinträchtigt sein.
Die Forschenden planen deshalb weitere Studien an mehreren Kliniken. Sie
sollen zeigen, ob sich die Ergebnisse in größeren und vielfältigeren
Patientengruppen bestätigen lassen und welche Rolle die
Magnetokardiographie künftig in der medizinischen Versorgung spielen kann.
Originalpublikation:
Phillip Suwalski et al.: The MagMa Study – Quantum Magnetocardiography in
Cardiomyopathy.
JACC: Heart Failure, 2026, Artikelnummer 103182.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jchf
Erstautor: Dr. Phillip Suwalski
Senior- und Korrespondenzautorin: Prof. Dr. Bettina Heidecker
Originalpublikation:
https://www.jacc.org/doi/10.10
