Minimal-invasive Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung von biologischem Gewebe mittels faserbasierter Remissionsspektroskopie

Derzeitige Methoden zur in vivo Diagnostik krankhafter Veränderung von Organgewebe liefern nur eingeschränkte oder unzuverlässige Informationen. Jedoch
weisen klinische Studien darauf hin, dass Funktionsstörungen der Harnblase im Zusammenhang mit lokalen Veränderungen der physiologischen Parameter
des Gewebes stehen können.
Aus diesem Grund wurde ein spektroskopisches Messsystem realisiert, welches die minimal-invasive Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung in der Harnblasenwand ermöglicht. Das System basiert auf dem Prinzip der cw-Remissionsspektroskopie und ist derart konzipiert, dass es über konventionelle
Cystoskope angewendet werden kann.
Hierfür wird das Remissionsspektrum des untersuchten Harnblasengewebes mittels eines Gitterspektrometers in einem Wellenlängenbereich von 400-
1000nm analysiert. Eine dünne Fasersonde bestehend aus sechs Beleuchtungsfasern und einer Detektionsfaser dient dabei dem Lichttransport. Zur Berechnung
der Blutsauerstoffsättigung wird schließlich ein mathematisches Modell zur Lichtausbreitung in Gewebe mittels Least-Squares-Verfahren an die Messdaten
angenähert.
Überprüft wurde das Messverfahren an einem künstlichen Blutkreislauf, in dem Blut mit definierter Sauerstoffsättigung erzeugt werden konnte. Verschiedene
Auswerteverfahren wurden dabei auf ihre Leistungsfähigkeit überprüft, sowie Monte-Carlo-Simulationen zur Lichtausbreitung in Gewebe durchgeführt.