Mechanismen und On-line Dosimetrie bei selektiver RPE Therapie

70 ____________________________________________ Kapitel 5: Material und Methoden
Zur Berechnung wurden drei Lagen kugelförmiger Melaninpartikel im Abstand von
1.5 µm auf einem regelmäßigen Gitter angeordnet (Abb. 3.1). Im inneren Bereich wurden
61 Kugelwärmequellen (nach Gl.(24) und Gl. (26)) mit Durchmesser 1 µm verwendet.
Zur Reduzierung der Rechenzeit wurden im äußeren Bereich Punktwärmequellen (nach
Gl. (20)) als Melanosomen verwendet. Der gesamte Bestrahlungsdurchmesser lag bei
50 µm. Die einzelnen Melanosomen absorbieren 53 %, was einem Absorptionskoeffitient
von 8.000 cm-1 entspricht, der in Experimenten an Schweine-RPE bestimmt wurde [12].
Die unteren beiden Melanosomenlagen erwärmen sich durch die Abschattung der oberen
Lage entsprechend weniger stark. Die gesamte Schicht absorbiert 56 % der eingestrahlten
Laserleistung was der Absorption von humanen RPE entspricht. Die Temperaturen wurden
an verschiedenen Stellen, an der Oberfläche der Granula bis zum Abstand von 16 µm
berechnet. Zur Berechnung der thermischen Schäden wurde mit diesen Temperaturverläufen
das Schadensintegral nach Arrhenius berechnet. Für die Temperaturabhängigkeit
der Schadensraten wurden die für 1 - 300 ms Bestrahlungszeiten im Tiermodell gefundenen
Parameter verwendet die sich aus der minimalen Sichtbarkeit der Läsionen im Kaninchenmodell
ergaben [92]. Es sind der Frequenzfaktor A0 3 10 und die
Aktivierungsenergie .
44 s 1 –
= ⋅
= 290kJ ⁄ Mol
-2�10 -6 -1�10 -60
1�10 -6 2�10 -6
E a
0.00002
-0.00002
Abbildung 5.31 :Simuliertes dreilagiges Melanosomenfeld mit dem Durchmesser von
50 µm. Im inneren Bereich wurden Kugelwärmequellen mit Radius 0.5µm
und im äußeren Bereich Punktwärmequellen als Melanosomen verwendet.
5.11.3 Berechnungen der Grundtemperaturerhöhung im RPE bei gepulster
Bestrahlung
Wie in Kapitel 5.10 beschrieben, läßt sich mit optoakustischen Methoden die Grundtemperaturänderung
bei Bestrahlung am Auge bestimmen. Da die gemessen Druckamplitude
von der gesamten bestrahlten Fläche emittiert wird, wird damit die über die Fläche räumlich
gemittelte Temperaturerhöhung bestimmt. Zur Berechnung der Grundtemperaturerhöhung
wurde Gleichung (32) verwendet, die eine homogen absorbierende rechteckige
Schicht betrachtet die mit einem zeitlich rechteckigem Laserpuls bestrahlt wird [98]
(Kap. 5.11.1).
0
-0.00002
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