Mechanismen und On-line Dosimetrie bei selektiver RPE Therapie

Kapitel 6: Ergebnisse und Diskussion_______________________________________________ 81
Ebenso kann es zu einer Depolarisierung des Schallwandlermaterials beim Erreichen der
Curie-Temperatur kommen [62, 67]. Der Wandler sollte jedoch nach Händlerinformationen
nicht über 80 °C erwärmt werden.
Für Lebergewebe des Hundes läßt sich aus den Daten von Larin [89] und Esenaliev [87]
eine Materialkonstante von ebenfalls -50 °C bis -54 °C ermitteln. Bei Esenaliev ergibt
sich durch eine Interpolation der Meßdaten für Myokard-Gewebe des Hundes eine Kalibrationstemperatur
von -118 °C, wobei eine Referenzmessung am Wasser auf +3 °C
kommt [87]. Die gemessene Materialkonstante für Schweine-RPE liegt im Bereich der für
andere Gewebearten bestimmten Werte. Ein Vergleich von Leber- und Myokardgewebe
des Hundes zeigt, dass die Materialkonstanten für verschiedene Gewebearten recht unterschiedlich
ausfallen können.
Da die Materialkonstante TRPE die Temperatur der Druckamplitudenumkehr bei thermoelastischer
Druckentstehung ist, läßt sich daraus schließen, dass nicht das intrazelluläre
Wasser für die Generierung der Drucktransiente verantwortlich ist. Dies ist
erstaunlich, da bei einem Melanosom während eines 200 ns Laserpulses 40 % der absorbierten
Energie durch Wärmediffusion an das umgebende Zellwasser während des Laserpulses,
also auch während der Erzeugung der Schallwelle, abgegeben wird [11]. Für
reines Wasser ergibt sich eine Temperatur der Druckumkehr von 4 °C [100]. Selbst bei
starken Verunreinigungen durch Elektrolyte, was eher dem Zellwasser in der RPE-Zelle
entspricht, verschiebt diese Temperatur nur um bis zu 2 °C [65]. Ob die Melaningranula
direkt oder sowohl die Granula wie auch das Zellwasser zusammen für die Materialkonstante
TRPE verantwortlich sind, kann nicht geklärt werden.
Die Messungen wurden bei einer Bestrahlung von 50 mJ/cm² pro Puls durchgeführt. Bei
Patientenbehandlungen werden jedoch bis zu 600 mJ/cm² pro Puls auf der Retina appliziert.
Es wurde bereits bei Messungen an Wasser gezeigt, dass eine Veränderung der Pulsenergie
den Punkt der Druckumkehr kaum verschiebt [65]. Selbst bei Bestrahlung bis zur
Verdampfungsschwelle verschiebt sich die ermittelte Temperatur nur um 0.5 °C [65].
Diese kleine Variation kann in unserer Anwendung vernachlässigt werden, da die Standardabweichung
der gemessenen Materialkonstante TRPE über eine Größenordnung
höher ist als die zu erwartende Abweichung. Nur die Steigung der Funktion Druckmaximum
über Probentemperatur wird bei Erhöhung der Pulsenergie steiler, der Achsenschnitt
für P = 0 bleibt konstant [65].
6.4.2 Temperaturmessungen an Schweine-RPE bei gepulster Bestrahlung
Bei der Bestrahlung von Schweine-RPE Proben mit 1.7 µs Nd:YLF Laserpulsen bei einer
Pulswiederholrate von 500 Hz und 160 mJ/cm² pro Puls wurden die OA-Transienten mit
dem in Kap. 5.5.1 beschriebenen Aufbau gemessen. Der Normierungswert B0 wurde
0
nach Gl. (13) mit den Werten T0 , TRPE , sowie dem gemessenem Pmax bestimmt. Alle
i
darauffolgenden Druckmaximalwerte Pmax des i-ten Laserpulses wurden nach Gl. (14) zu
Temperaturwerten umgerechnet und in Abb. 6.9 aufgetragen. Da die Materialkonstante