Messung des intraossealen Blutflusses zur Bestimmung der ...

1.6.3.2 Funktion eines Laser-Dopplers
1 Literaturübersicht
Die Messung mittels Laser-Doppler ist eine nicht invasive Methode, bei der das zu
untersuchende Gewebe durch Laserlicht, z.B. eines Helium-Neon-Lasers der Stärke
2 mW mit einer Wellenlänge von 632,8 nm im Vakuum, in einem Bereich von 0,27-
7,0 mm 3 Gewebevolumen mit Hilfe einer optischen Faser beleuchtet wird. Die daraus
resultierende Dopplerverschiebung des anhand der bewegten Erythrozyten
gebrochenen Lichtes wird analysiert. Durch die Verwendung von zwei
Photodetektoren, die dazu dienen, das zurück gestreute Licht aufzufangen, können
die Einflüsse von Interferenzen und Störrauschen durch den Laser selbst oder durch
das Licht der Umgebung weitestgehend vermieden werden (NILSSON et al. 1980).
Es gilt grundsätzlich zwei Varianten zu unterscheiden: die Laser-Doppler-Fluxmetrie
(LDF) und die Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) (BRIERS 2001).
Die LDF ist die am weitaus häufigsten angewendete Methode (NILSSON et al. 1980;
NÖTZLI et al. 1989). Der Laserstrahl in der LDF hat im Allgemeinen einen
Durchmesser von 250-800 µm. Wird das Laserlicht auf die Haut gerichtet, so streut
es Isotopen in alle Richtungen. Das Resultat ist ein halbkugelförmiges Messvolumen
von etwa 1 mm Durchmesser. Innerhalb dieses Volumens wird mit Hilfe des
Dopplereffektes die Verteilung der Blutzellgeschwindigkeiten bestimmt. Es ist jedoch
nicht möglich, die Blutzellgeschwindigkeiten in einem einzigen Gefäß zu bestimmen,
da der Querschnitt des Laserstrahles zu groß ist; vielmehr werden immer mehrere
Gefäße gleichzeitig erfasst (TENLAND 1982).
Bei der LDA wird der Durchmesser des Laserstrahles im Messvolumen mit Hilfe von
optischer Fokussierung stark eingeschränkt. So ist es möglich, dass absolute
Geschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsprofile in einem einzigen Gefäß gemessen
werden können. Die LDA wird in Kombination mit Mikroskopen eingesetzt, um
Geschwindigkeitsprofile kleiner Gefäße darzustellen (BRIERS 2001).
Die Durchflussmenge und Geschwindigkeit der Blutzellen bei der LDF wird
gemessen und in der Einheit Volt aufgezeichnet. Obwohl das Signal direkt mit dem
Blutfluss korreliert, kann es nicht in eine wirkliche Einheit umgerechnet werden. Die
erhaltenen Werte werden in Perfusionseinheiten (PU) ausgedrückt, wobei 1 PU 0,2
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