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Kroth, Julia Isabel Gabriele (2006): Mikrozirkulatorisches Monitoring mittels Orthogonal Polarisation Spektral (OPS) Imaging bei Frühgeborenen während der ersten 30 Lebenstage. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Zusammenfassung Veränderungen der Mikrozirkulation spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Organversagen. Bis jetzt werden in der medizinischen Diagnostik vor allem makrozirkulatorische Parameter wie z.B. Blutdruck, Herzzeitvolumen und Sauerstoffsättigung verwendet. Die orthogonale polarisierte spektrale Bildgebung, auch OPS Imaging genannt, ermöglicht eine transdermale Visualisierung der Mikrozirkulation. Diese Studie soll die Mikrozirkulation von Frühgeborenen mit ihren Veränderungen im Verlauf des ersten Lebensmonats beschreiben und eine Grundlage für weitere Studien bilden. Mit OPS Imaging kann die Hautperfusion durch reflektiertes Licht im Absorptionsspektrum des Hämoglobins ohne Kontrastmittel dargestellt werden. Sie bietet daher eine einfache und sichere Möglichkeit für ein nicht invasives Monitoring von Frühgeborenen. Durch OPS Imaging können die mikrozirkulatorischen Parameter funktionelle Kapillardichte (FCD), Erythrozyten-Fliessgeschwindigkeit (RBC vel) und Gefäßdurchmesser (Diam) erfasst werden. OPS Bildsequenzen werden kontinuierlich per Video aufgenommen und offline mit der Bildanalysesoftware CapiScope ausgewertet. Diese Parameter wurden täglich vom 3. bis zum 30. Lebenstag bei Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von kleiner 30. Schwangerschaftswoche am Oberarm in der Nähe der Axilla gemessen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Anwendbarkeit von OPS Imaging im klinischen Alltag und Praktikabilität für den Untersucher betrachtet. Im Mittelpunkt standen die Beurteilbarkeit der Bildsequenzen von OPS Imaging und der Verlauf der mikrozirkulatorischen Parameter. Bis jetzt ist wenig bekannt über die Veränderungen und die Entwicklung der Hautdurchblutung bei Frühgeborenen. Uns ist es gelungen die Mikrozirkulation von Frühgeborenen während des ersten Lebensmonats darzustellen, auszuwerten und zu beurteilen. Es wurden 25 Frühgeborenen untersucht mit einem durchschnittlichen Gestationsalter von 28 Schwangerschaftswochen und einem durchschnittlichen Geburtsgewicht von 900 g. Die mikrozirkulatorischen Parameter funktionelle Kapillardichte (FCD) und die Erythrozyten-Fliessgeschwindigkeit (RBC vel) wiesen eine hohe intra- und interindividuelle Variabilität auf. Bei der RBC vel, die sich im Messbereich von 171,8 bis 726,3 µm/s befand, konnten keine signifikanten Unterschiede im Verlauf des ersten Lebensmonats aufgezeigt werden. Die FCD bewegte sich zwischen 88 und 308 cm/cm², mit einem Mittelwert von 220,0 cm/cm² und einer Standardabweichung von 11,6 cm/cm². Sie fiel signifikant von 236 cm/cm² an Lebenstag 7 auf 207 cm/cm² an Lebenstag 28 ab (p = 0,003). Beide Parameter korrelierten direkt mit der Hämoglobinkonzentration (FCD: r = 0,76, p < 0,0001; RBC vel: r = 0,5, p = 0,008) und invers mit dem systolischen Blutdruck (FCD: r = -0,57, p = 0,002; RBC vel: r = -0,6, p = 0,0009). Die FCD zeigte zusätzlich eine Korrelation mit der Herzfrequenz (r = -0,62, p = 0,0005). Der Diam, der von 7 bis 24 µm reichte, und die klinischen Parametern, wie zum Beispiel Blutdruck, Herzfrequenz und Körpertemperatur zeigten keine signifikanten Veränderungen. Des Weiteren wurden die mikrozirkulatorischen Parameter von Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von 23 bis 26 Wochen (= Gruppe 1, n = 7) und Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von 28 bis 30 Wochen (= Gruppe 2, n = 7) verglichen. Es konnten keine signifikanten Unterschiede dargestellt werden. OPS Imaging war bei allen Patienten problemlos zu verwenden. Es konnten qualitativ hochwertige Bilder der Hautdurchblutung von Frühgeborenen erhoben werden. Probleme zeigten sich bei der Anwendung durch Bewegungs- und Druckartefakte, die mehr Zeit bei der Auswahl von geeigneten Sequenzen in Anspruch nahmen und die Auswertung einiger Bildsequenzen einschränkten. Die Weiterentwicklung von OPS Imaging und die Vermeidung von systematischen Fehlern macht OPS Imaging zu einer zukunftsträchtigen Technologie, deren diagnostisches Potential von großer Bedeutung sein könnte. OPS Imaging kann genutzt werden, um die Mikrozirkulation der Frühgeborenen zu messen und die Qualität der Hautdurchblutung zu beurteilen. Mit OPS Imaging steht eine neue, nicht invasive Untersuchungsmethode zur Verfügung, mit der es z.B. möglich ist den Therapieerfolg nach Transfusionen 17 zu messen. In Zukunft könnte OPS Imaging die Beurteilung des Gesundheitszustandes von Frühgeborenen ermöglichen, wie z.B. bei der Diagnostik einer Sepsis, hierbei könnte eine Infektion aufgrund von Veränderungen der Mikrozirkulation frühzeitig erkannt werden.