98. Jahrestagung der DOG 2000

K 283

Die Optik retinaler Blutgefäße und ihre Bedeutung für die Scanning Laser Doppler Flowmetrie und die Fundusoxymetrie

M. Hammer, D. Schweitzer, A. Kolb, J. Strobel

Zielstellung: Neue diagnostische Verfahren wie die Scanning Laser Doppler Flowmetrie (SLDF) und die Fundus-Oxymetrie erlauben die Erkennung funktionaler Veränderungen der Netzhaut die der unmittelbaren ophthalmologischen Beobachtung nicht zugänglich sind. Vielmehr sind die klinisch relevanten Größen Blutvolumen, Geschwindigkeit, Flow und Sauerstoffsättigung aus den optischen Meßdaten nur auf der Grundlage von Modellen zu gewinnen. Da die Richtigkeit dieser optischen Modelle die Genauigkeit der klinischen Parameter bestimmt ist die Optik der retinalen Gefäße sowie des Kapillarbettes von fundamentaler Bedeutung.

Methode: Ein einfaches und effizientes Verfahren zur Beschreibung und Analyse der Lichtausbreitung in biologischen Geweben ist die Monte-Carlo Simulation des Strahlungstransportes. Mit dieser Methode wurden sowohl die Beiträge einzelner Strahlungsanteile zur Reflexion eines retinalen Gefäßes als auch die Winkelverteilung des aus dem Kapillarbett reflektierten Lichtes bestimmt. Die Ergebnisse flossen in empirische Modelle ein.

Ergebnisse: Die bei der SLDF für eine meßbare Dopplerverschiebung notwendige Ablenkung des Lichtes aus der Richtung der Einstrahlung geschieht hauptsächlich durch Streuung an den Erythrozyten während die Streuung in der Retina eine untergeordnete Rolle spielt. Bei Transmission einer 0.01 mm dicken Blutschicht werden 32.8% des Lichtes um mehr als 10° aus der Richtung der Einstrahlung abgelenkt, in einer gleich dicken Netzhautschicht dagegen 3.6%. Für die Modellierung der Reflexion eines retinalen Gefäßes ist sowohl das durch das Gefäß transmittierte als auch das aus diesem zurückgestreute Licht zu berücksichtigen. Ein entsprechendes Modell war in der Lage, die Sauerstoffsättigung von mit dem Jenaer Ophthalmospektrometer untersuchten kalibrierten Blutproben mit einem mittleren Fehler von 6% zu bestimmen.

Diskussion: Eine sorgfältige Untersuchung der verwendeten Modelle und Algorithmen der SLDF und der Oximetrie ist unabdingbare Voraussetzung für die hinreichend genaue Bestimmung klinischer Parameter.

Augenklinik der FSU Jena, Bachstr. 18, 07740 Jena



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