Mechanismen und On-line Dosimetrie bei selektiver RPE Therapie

Kapitel 6: Ergebnisse und Diskussion______________________________________________ 143
Der Wert Ej ist ein Maß für die Abweichung der j-ten Transiente von der gemittelten
Transiente
durch
Pt () . Der größte Wert der Abweichungen Ej wird als OA-Wert definiert
OA– Wert = max[ Ej] ; j = 1…n.
(42)
Dieser Wert ist ein Maß für die maximalen Druckdifferenzen der Transienten eines Pulszuges
untereinander in einem durch das Integral zeitlich vorgegebenen Fenster.
Da bei der Anwendung bei Patientenbehandlung keine Referenztransiente zur Verfügung
steht, wird in Gl. (39) die Mittelwerttransiente als Referenztransiente jedes einzelnen
Pulszuges errechnet. Wegen der geringen Augenbewegungen während der 300 ms
Bestrahlungszeit kommt es zu keiner Änderung der akustischen Transferfunktion während
des Pulszuges. Durch die Subtraktion in Gl. (40) fällt der thermoelastische Teil der
Transienten weg, da dieser sich von Puls zu Puls nicht ändert. Im Falle einer unterschwelligen
Bestrahlung erhält man nach diesem Schritt nur noch das Rauschen der Signale. Bei
überschwelliger Bestrahlung wird ebenfalls das stabile thermoelastische Signal entfernt,
nur die Abweichungen durch die Blasentransienten bleiben. Mit Gl. (42) wird sichergestellt,
dass wenn nur bei einer Transiente ein Blasenanteil gemessen wurde, dieser auch
Ausschlaggebend für die Beurteilung ist. Mit diesem Algorithmus wurden alle optoakustischen
Messungen ausgewertet.
6.7.3 Ergebnisse der OA-Dosimetrie bei in vitro Bestrahlungen
Es wurden sechs RPE-Proben mit Pulsenergien von 5-50 µJ, 30 Pulse bei 100 Hz
bestrahlt und anschließend mit CalceinAM angefärbt. Nach einer Inkubationszeit von 30
Minuten wurde die Anzahl der geschädigten RPE-Zellen pro Spot unter dem Fluoreszenzmikroskop
ausgezählt. Die gemessenen OA-Transienten wurden in dem Zeitbereich von
3 µs nach dem ersten bipolaren Peak mit dem beschriebenen Algorithmus (Kap. 6.7.2)
ausgewertet. In Abb. 6.56 sind die pro Bestrahlungsareal erhaltenen OA-Werte über der
Anzahl der geschädigten RPE-Zellen in Prozent aufgetragen. Es ergibt sich eine klar definierte
Grenze von OAvitro = 2.4 10 -10 ⋅ [bar ⋅
s] mit der man zwischen RPE Schädigung
und ungeschädigtem RPE unterscheiden kann. Es ist sogar möglich, die Mikroblasen einzelner
geschädigter Zellen unter dem thermoelastischen Signal der insgesamt 80 bestrahlten
RPE-Zellen herauszufiltern. Unter den 142 bestrahlten Arealen kam es dabei zu
insgesamt sechs falsch detektierten Bestrahlungsarealen. Bei den drei falsch/positiv
detektierten Fällen, bei denen zwar stärkere Puls-zu-Puls Abweichungen aber keine Zellschädigung
festgestellt wurden, waren entweder die Pulsform der 30 applizierten Laserpulse,
und damit die thermoelastische Transiente unregelmäßig, oder es kam zu
elektro-magnetischen Störungen. In den ebenfalls drei falsch/negativ gewerteten Fällen
haben sich eventuell die akustischen Transienten der einzelnen Mikroblasen destruktiv
überlagert und konnten somit nicht detektiert werden. Die Schadensschwellenwerte wurden
in ihre dichotomen Einzelwerte umgerechnet, wodurch jede bestrahlte RPE-Zelle als