Quantitative geschwindigkeitsaufgelöste Perfusion und Sauerstoffsättigung

In das PF 6000 EPOS System wurden Laser-Doppler-Flussmetrie (LDF) und diffuse Reflexionsspektroskopie (DRS) integriert, was eine exakte Messung des Blutflusses und der Sauerstoffsättigung in der Mikrozirkulation erlaubt. Dies eröffnet bislang unerkannte Möglichkeiten, komplexe Krankheitsverläufe genauer zu betrachten und zu verstehen, wie bei schwerem Diabetes und anderen physiologischen Vorgängen, die mit dem Blutfluss und der Sauerstoffzufuhr im Zusammenhang stehen.

Der grundsätzliche Vorteil dieser neuen Technologie besteht darin, dass sie die Durchblutung in absoluten Maßeinheiten darstellt und nicht nur qualitativ wie bei der Verwendung eines standardmäßigen Laser-Doppler-Instruments. Des Weiteren werden unterschiedliche Geschwindigkeiten im Blutfluss unterschieden, d. h. es wird eine geschwindigkeitsaufgelöste Betrachtung der Perfusion möglich.¹ Perimed/ESVS – A complete perfusion assessment in only 20 minutes. (2020, October 5). Abgerufen von https://dreambroker.com/channel/gcst5qsp/3h9w36de . So lässt sich beispielsweise ein langsamer nutritiver Blutfluss, der essenziell für alle lebenden Zellen im Körper ist, von einem schnelleren Blutfluss unterscheiden, der allein dem Transport dient. Außerdem kann man die Wechselwirkung zwischen der Blutflussgeschwindigkeit und der Sauerstoffsättigung der roten Blutkörperchen (RBC) näher betrachten. Daraus ergeben sich Erkenntnisse zur Sauerstoffversorgung und der Aufnahme in das umliegende Gewebe. Zur Einschätzung der Parameter der Mikrozirkulation wird eine einzigartige modellbasierte Analyse der multimodalen Messungen durchgeführt. Das mehrschichtige Gewebemodell wird in Echtzeit an die gemessenen Signale angepasst und dann zur Ermittlung der folgenden Parameter genutzt:

• RBC-Sauerstoffsättigung (%)
• RBC-Gewebefraktion: Gramm RBC/100 Gramm Gewebe (%)
• Geschwindigkeitsaufgelöste Perfusion: Gramm RBC/100 Gramm Gewebe × mm/Sekunde (% RBC × mm/Sekunde). Drei verschiedene Geschwindigkeiten: < 1 mm/Sekunde, 1 bis 10 mm/Sekunde und > 10 mm/Sekunde
• Messtiefe (mm)

Die Abbildungen zeigen ein Beispiel für die Ausgabeparameter bei einem Test auf post-okklusive reaktive Hyperämie auf der Unterarmhaut.

Geschwindigkeitsaufgelöste Perfusion

RBC-Sauerstoffsättigung und RBC-Gewebefraktion

Beispiel für eine Messung der post-okklusiven reaktiven Hyperämie auf Unterarmhaut mit fünfminütiger Grundlinie, fünfminütiger Armokklusion (250 mmHg, schattierter Bereich) und fünfminütiger Reperfusion.

Das PF 6000 EPOS System besteht aus einer Haupteinheit (PF 6000 Main Unit), die mit einer Spektroskopie-Einheit (PF 6060 Spectroscopy Unit) und einer Laser-Doppler-Überwachungseinheit mit Temperaturregelung (PF 6010 LDPM/Temp Unit) ausgestattet ist. Außerdem ist noch eine spezifische faseroptische Sonde für die RDS- und LDF-Modalitäten erforderlich. Die Sonde besitzt auch eine Heizfunktion. Es können als Option noch eine Druckeinheit (PF 6050 Pressure Unit) zur genauen Untersuchung von post-okklusiver Hyperämie und eine tcpO₂-Einheit (PF 6040 tcpO₂ Unit) zur simultanen Erfassung des transkutanen Sauerstoffdrucks hinzukommen. Für den Betrieb und die Datenauswertung steht eine eigene Software (EPOS Manager) zur Verfügung.

Referenzen:

1. Perimed/ESVS – A complete perfusion assessment in only 20 minutes. (2020, October 5). Abgerufen von https://dreambroker.com/channel/gcst5qsp/3h9w36de