Mikrovaskulär dysfunktion — nedsatt funktion i de minsta blodkärlen — är en gemensam patofysiologisk nämnare vid kardiovaskulär sjukdom, diabetes och sepsis, men saknar idag tillförlitliga metoder för bedömning direkt vid patientens sida. Befintliga referensmetoder kräver specialiserad utrustning, kontrastmedel eller avancerad bildteknik som inte lämpar sig för rutinbruk. Det finns därför ett kliniskt behov av snabba, icke-invasiva metoder som kan detektera mikrovaskulär skada redan tidigt i sjukdomsförloppet.

Huden erbjuder ett unikt fönster mot den systemiska mikrocirkulationen: den är lättillgänglig, optiskt mätbar och uppvisar förändringar som återspeglar vaskulär dysfunktion i andra organsystem. Avhandlingsprojektet utvärderar om icke-invasiv mätning av hudens mikrocirkulation med optiska instrument — SFDI, MELSCI och EPOS — kan tjäna som surrogatmarkör för systemisk mikrovaskulär dysfunktion i kliniska patientpopulationer.

De två prövningarna representerar kompletterande sjukdomsprofiler: progressiv mikroangiopati vid typ 1-diabetes (MIND) och subklinisk kardiell mikrovaskulär dysfunktion vid hjärt-kärlsjukdom (SCAPIS 2 Spectrum). Tillsammans ger de möjlighet att undersöka om de optiska metoderna kan identifiera och gradera mikrovaskulär skada — validerat mot etablerade kliniska referensmetoder och stress-hjärt-MR.

Det långsiktiga målet är att etablera metoder för tidig, icke-invasiv detektion av mikrovaskulär dysfunktion i syfte att förbättra diagnostik och behandling vid sjukdomstillstånd där mikrocirkulationen är central. En systematisk litteraturöversikt om icke-invasiva metoder för bedömning av mikrovaskulär dysfunktion har publicerats inom ramen för projektet (DOI: 10.1159/000547636). Planerad disputation VT 2029.

Deltagare i åldern 58–75 år rekryteras från SCAPIS-2 Stockholm-kohorten (n≈2 500) och stratifieras i fyra icke-ömsesidigt uteslutande grupper: obstruktiv kranskärlssjukdom (CAD-RADS ≥3, n=200), angina med icke-obstruktiva kranskärl (ANOCA, n=80), metabolt syndrom (n=60) och diastolisk dysfunktion (n=90). En gemensam ålders- och könsmatchad kontrollpool används för alla fyra grupper.

Hudmikrocirkulationen mäts icke-invasivt med tre optiska instrument vid vila och under standardiserade vaskulära provokationer. SFDI (Spatial Frequency Domain Imaging) kartlägger hudperfusion och vävnadsoxygenering över ett stort område; MELSCI (Multi-Exposure Laser Speckle Contrast Imaging) ger realtidsmätning av perfusionsdynamik; EPOS (Enhanced Perfusion and Oxygen Saturation) kombinerar laserdoppler med reflektansspektroskopi. Provokationerna utgörs av post-ocklusiv reaktiv hyperemi samt iontofores med acetylkolin och natriumnitroprussid för endotelberoende respektive -oberoende vasodilatation.

Hos deltagare utan obstruktiv kranskärlssjukdom utgör stress-hjärt-MR på Karolinska universitetssjukhuset (med-PI Jannike Nickander) referensstandard. Undersökningen mäter myokardiell perfusionsreserv och möjliggör direkt jämförelse av kardiell och perifer mikrovaskulär funktion.

Det primära syftet är att undersöka om icke-invasivt mätt hudmikrocirkulation kan tjäna som surrogatmarkör för kardiell mikrovaskulär dysfunktion, och att karaktärisera vilka hudmikrovaskulära parametrar som bäst diskriminerar mellan kardiometabola fenotyper.

ClinicalTrials.gov NCT07359768

Trehundra patienter med typ 1-diabetes rekryteras från Danderyds sjukhus öppenvårdsmottagning (~1 800 patienter) och stratifieras i fyra grupper efter grad av mikroangiopati: inga komplikationer (n=100), lindrig (n=100), måttlig (n=50) och svår (n=50) mikroangiopati. Hundra ålders- och könsmatchade kontroller utan diabetes inkluderas.

Hudmikrocirkulationen mäts med samma tre optiska instrument som i SCAPIS 2 Spectrum — SFDI, MELSCI och EPOS — i vila och under standardiserade provokationer: post-ocklusiv reaktiv hyperemi, lokal uppvärmning och iontofores. Provokationerna är utformade för att skilja mellan endotelberoende och -oberoende vasodilationsförmåga samt termisk vasoreaktivitet.

Mikroangiopatigrad fastställs med etablerade kliniska mått: eGFR och albumin-kreatinin-kvot för nefropati, monofilamenttest för perifer neuropati och funduskamerafotografering för retinopati. Graderingen möjliggör validering av de optiska instrumentens förmåga att detektera mikrovaskulär skada längs hela komplikationsspektrumet.

Det primära syftet är att karaktärisera hur optiskt mätt hudmikrovaskulär funktion samvarierar med grad av diabetisk mikroangiopati, och att identifiera vilka provokationer och parametrar som ger bäst diskriminering mellan komplikationsgrader.

ClinicalTrials.gov NCT06989190

Microvascular dysfunction — impaired function of the smallest blood vessels — is a shared pathophysiological denominator in cardiovascular disease, diabetes, and sepsis, yet reliable methods for bedside assessment remain lacking. Existing reference standards require specialised equipment, contrast agents, or advanced imaging that are not suited to routine use. There is accordingly a clinical need for rapid, non-invasive methods capable of detecting microvascular injury early in the disease course.

The skin offers a unique window into the systemic microcirculation: it is readily accessible, optically measurable, and exhibits changes that mirror vascular dysfunction in other organ systems. The doctoral project evaluates whether non-invasive skin microvascular assessment using optical instruments — SFDI, MELSCI, and EPOS — can serve as a surrogate marker of systemic microvascular dysfunction across clinical patient populations.

The two investigations represent complementary disease profiles: progressive microangiopathy in type 1 diabetes (MIND) and subclinical cardiac microvascular dysfunction in cardiovascular disease (SCAPIS 2 Spectrum). Together they allow examination of whether the optical methods can identify and grade microvascular injury — validated against established clinical reference standards and stress cardiac MRI.

The long-term aim is to establish methods for early, non-invasive detection of microvascular dysfunction in order to improve diagnosis and management in conditions where the microcirculation is central. A systematic literature review on non-invasive approaches for assessing microvascular dysfunction has been published within the project (DOI: 10.1159/000547636). Planned thesis defence Spring 2029.

Participants aged 58–75 are recruited from the SCAPIS-2 Stockholm cohort (n≈2,500) and stratified into four non-mutually exclusive subgroups: obstructive coronary artery disease (CAD-RADS ≥3, n=200), angina with non-obstructive coronary arteries (ANOCA, n=80), metabolic syndrome (n=60), and diastolic dysfunction (n=90). A shared age- and sex-matched control pool is used across all four subgroups.

Skin microvascular function is assessed non-invasively using three optical instruments at rest and during standardised vascular provocations. SFDI (Spatial Frequency Domain Imaging) maps tissue perfusion and oxygenation across a wide field; MELSCI (Multi-Exposure Laser Speckle Contrast Imaging) captures real-time perfusion dynamics; EPOS (Enhanced Perfusion and Oxygen Saturation) combines laser Doppler with reflectance spectroscopy. Provocations comprise post-occlusive reactive hyperaemia and iontophoresis of acetylcholine and sodium nitroprusside for endothelial-dependent and -independent vasodilation.

In participants without obstructive coronary artery disease, stress cardiac MRI at Karolinska University Hospital (co-PI Jannike Nickander) provides the reference standard, measuring myocardial perfusion reserve and enabling direct comparison of cardiac and peripheral microvascular function.

The primary aim is to determine whether non-invasively measured skin microcirculation can serve as a surrogate marker for cardiac microvascular dysfunction, and to characterise which skin microvascular parameters best discriminate between cardiometabolic phenotypes.

ClinicalTrials.gov NCT07359768

Three hundred patients with type 1 diabetes are recruited from the outpatient diabetes clinic at Danderyd Hospital (~1,800 patients) and stratified into four groups by degree of microangiopathy: no complications (n=100), mild (n=100), moderate (n=50), and severe (n=50) microangiopathy. One hundred age- and sex-matched controls without diabetes are included.

Skin microvascular function is assessed using the same three optical instruments as in SCAPIS 2 Spectrum — SFDI, MELSCI, and EPOS — at rest and during standardised provocations: post-occlusive reactive hyperaemia, local heating, and iontophoresis. The provocations are designed to differentiate endothelial-dependent and -independent vasodilatory capacity as well as thermal vasoreactivity.

The degree of microangiopathy is established using validated clinical measures: eGFR and albumin-creatinine ratio for nephropathy, monofilament testing for peripheral neuropathy, and fundus photography for retinopathy. This grading allows validation of the optical instruments’ ability to detect microvascular injury along the full spectrum of diabetic complications.

The primary aim is to characterise how optically measured skin microvascular function covaries with degree of diabetic microangiopathy, and to identify which provocations and parameters best discriminate between stages of complication.

ClinicalTrials.gov NCT06989190