Abbildung 1: Schlagmuster einer gesunden Zilie. Der dunkelblau gezeichnete Effektivschlag führt von links nach rechts und befördert Mucus und Partikel in Richtung Rachen. Der (hellblaue) Erholungsschlag verläuft flach von rechts nach links und befördert die Zilie wieder an ihre Ausgangsposition.
Die HVMA der respiratorischen, zilierten Epithelzellen beurteilt die Zilienschlagfrequenz sowie das Schlagmuster. Sie ist gegenwärtig der Goldstandard der PCD-Diagnostik (siehe untenstehenden link "consensus statement"). Im Gegensatz zur Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) und der Immunfluoreszenz (IF) ist es mittels HVMA möglich, auch ultrastrukturell nicht detektierbare PCD-Varianten zu erfassen. Die Sensitivität der Methode ist allerdings abhängig von der Erfahrung des Untersuchenden. Sekundäre Zilienschlagveränderungen, z.B. durch Infektionen der Atemwege, Rauchen oder Medikamenteneffekte, reduziert die Spezifität der HVMA. Deshalb sollte die Diagnose PCD mit weiteren Methoden (TEM und IF) bestätigt werden. Wenn mittels TEM oder IF keine Auffälligkeiten nachgewiesen werden können, ist die Diagnosestellung auch alleinig mit HVMA möglich; allerdings sollte in diesen Fällen an drei separaten Terminen in der HVMA ein identischer Zilienschlagdefekt nachgewiesen werden und eine erniedrigte nasale NO-Produktionsrate vorliegen (siehe: SOP nasale NO-Messung).
Bei der HVMA werden die mittels Nasenbürstung gewonnenen Zellen in Medium suspendiert und mit der Bürste auf einen Objekträger aufgebracht. Die mikroskopische Analyse erfolgt am besten sofort oder innerhalb weniger Minuten. Eine Hochfrequenzvideokamera, die an das Mikroskop angeschlossen ist, zeichnet Videosequenzen mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von mindestens hundert Bildern pro Sekunde auf. Durch verlangsamte Wiedergabe bis hin zur Bild-für-Bild-Analyse kann die Zilienaktivität hinsichtlich Schlagmuster und -frequenz qualitativ und quantitativ beurteilt werden. Der Zilienschlag wird dabei „von der Seite aus“ und “in der Draufsicht“ beurteilt. Der Blick von oben ist erforderlich, um aberrante zirkuläre Zilienschlagmuster identifizieren zu können.
Während in der Vergangenheit die videomikroskopische Diagnose der PCD auf dem Nachweis immotiler oder mit reduzierter Frequenz schlagender Zilien beruhte, wurden in den letzten Jahren zahlreiche PCD-Varianten mit erhöhter oder nahezu normaler Zilienschlagfrequenz beschrieben. Deshalb ist die Analyse des Schlagmusters stark in den Vordergrund gerückt. Das Schlagmuster einer gesunden Zilie ist in Abbildung 1 zu sehen. Ausgewählte Videos von Patienten mit bekannten Mutationen sind auf den Seiten der unten stehenden links zu finden.