Mechanismen und On-line Dosimetrie bei selektiver RPE Therapie

Kapitel 4: Mechanismen und Detektion selektiver RPE-Schädigung __________________ 23
Autofluoreszenz:
spektrale oder
Intensitätänderung
thermische Denaturierung
Schallsignal:
thermoelastische
Transiente
Reflexsignal:
konstante diffuse
Rückstreuung
Abbildung 4.3 :Prinzipskizze der in dieser Arbeit verwendeten Methoden zur On-line Dosimetrie
und zum Nachweis des RPE-Schadensmechanismus bei Laserbestrahlung.
4.1 Thermische RPE Schädigung
Laserpuls
RPE-Zellschädigung
Mikroblase
Schallsignal:
thermoelastische
Transiente
Mikroblasentransiente
Für thermische Schäden ist die Temperatur im Gewebe von entscheidender Bedeutung.
Für thermisch induzierte Netzhautschäden war deshalb zuerst die Hypothese einer kritischen
Temperatur vorgeschlagen worden [52]. Es zeigte sich schon sehr schnell, dass
gerade für kurze Bestrahlungszeiten diese Hypothese nicht zu halten war [21]. Vassiliadis
griff dann als erster die von Arrhenius quantitativ beschriebene thermisch induzierte
Reaktionskinetik für die Anwendung bei Netzhautschäden auf [21]. Dieser Ansatz wurde
durch ein Wärmeleitungs- und thermisches Schädigungsmodell erweitert, womit Schadenschwellen
im Zeitbereich 1 ms bis 300 ms erklärt werden konnten [13]. Bei thermisch
induzierten Schäden ergibt sich eine Additivität multipler einzelner Schäden. Erste Tierversuche
an Kaninchen mit repetierenden µs-Laserpulsen stützten die Hypothese der thermischen
Denaturierung, da sich auch hier ein additiver Effekt multipler Pulse zeigte [1].
So verringerte sich die ED 50 Schwellenenergie um den Faktor 3.6 von 5.5 µJ bei Einzelpulsen
zu 1.5 µJ bei 500 applizierten Pulsen (514 nm, 5 µs Puls, 500 Hz, 116 µm Spot)
[1].
Eine auf der thermischen Denaturierung beruhende nichtinvasive On-line Dosimetriemöglichkeit
basiert auf der retinalen Autofluoreszenz.
4.1.1 Autofluoreszenz basierter Nachweis von RPE-Schädigung
Eine nichtinvasive Methode zur Verifikation des Behandlungserfolges bei einer thermischen
Denaturierung könnte die Erfassung der Fundus-Autofluoreszenz darstellen. Die
retinale Autofluoreszenz geht von dem im RPE enthaltenen Lipofuszin aus. Die genaue
Lokalisation und Zusammensetzung wurden bereits in Kapitel 2.3 detailliert dargestellt.
Natürliche Fluorophore sind meistens thermisch instabil und ändern ihre Fluoreszenzeigenschaften
bei Erwärmung. Da Lipofuszin direkt im RPE liegt ist, kann auch räumlich
+
Reflexsignal:
konstante diffuse
Rückstreuung
+
transiente Rückstreuung
durch Mikroblasen