Kurzkohärenz Laser Doppler Geschwindigkeitsmessung in retinalen Gefäßen am Menschen

Seit nahezu 30 Jahren wird die Laser Doppler Geschwindigkeitsmessung zur Quantifizierung retinaler Blutflußgeschwindigkeiten eingesetzt. Eine Vielzahl klinischer und präklinischer Studien wurden seither mit dieser Technik durchgeführt. Bei dieser Technik wird ein Laser hoher zeitlicher Kohärenz auf ein retinales Gefäß fokussiert. Der detektierte Photostrom der sowohl vom reflektierten als auch vom gestreuten Licht abhängt, wird Fourier analysiert und somit ein Frequenzspektrum gewonnen. Unter der Annahme einer parabolischen Geschwindigkeitsverteilung entsteht dabei ein rechteckiges Spektrum. Die maximale Grenzfrequenz in diesem Spektrum entspricht dabei der maximalen Blutgeschwindigkeit im Zentrum des vermessenen Gefäßes. Mittels eines theoretischen Geschwindigkeitsprofils kann die mittlere Flußgeschwindigkeit berechnet werden. Mittels dieser Technik können demnach absolute Blutflußgeschwindigkeiten in retinalen Gefäßen bestimmt werden, es ist aber keine quantitative Information über das Geschwindigkeitsprofil zu erhalten. Die Entwicklung von Lichtquellen mit hoher räumlicher aber geringer zeitlicher Kohärenz könnte aber die Untersuchung retinaler Blutflußgeschwindigkeiten mit hoher Tiefenauflösung ermöglichen. In dem vorliegenden Projekt sollen verschiedene Ansätze zur tiefenaufgelösten Laser Doppler Geschwindigkeitsmessung mittels Super Lumineszenz Dioden versucht werden. Diese Techniken könnten wichtige neue Informationen zur Pathogenese von Augenerkrankungen mit vaskulärem. Ursprung liefern.

Im vorliegenden Projekt wurde ein Kurzkohärenz-Laser Doppler Velozimeter zur Messung von Geschwindigkeitsprofilen in retinalen Gefäßen aufgebaut. Das vorliegende Gerät übertrifft alle bisherigen Prototypgeräte in Bezug auf Sensitivität und Reproduzierbarkeit. Sowohl in vitro als auch in vivo konnten mit diesem Gerät Geschwindigkeitsprofile mit hoher Zeitauflösung gemessen werden. Der Messung von Geschwindigkeitsprofilen in Arterien und Venen der Netzhaut kommt in mehrerer Hinsicht Bedeutung zu. Gefäßerkrankungen der Netzhaut und des optischen Nerves sind sehr häufig. Dazu gehören Gefäßverschlüsse retinaler Venen und Arterien, diabetische Retinopathie, grüner Star (Glaukom) und ischämische Optikusneuropathien. Diese Erkrankungen führen zu einem irreversiblen Sehverlust und sind unter den wichtigsten Erblindungsursachen in der westlichen Welt. Die Therapie dieser Erkrankungen ist schwierig. Dies ist unter anderem dadurch bedingt, dass es derzeit kein klinisch einstzbares Gerät zur Messung der retinalen Durchblutung gibt. Das Kurzkohärenz Laser Doppler Velozimeter könnte zur Lösung dieses Problems beitragen. In unseren zukünftigen Arbeiten auf diesem Gebiet werden wir die Brauchbarkeit der Technik bei Patienten mit vaskulären Erkrankungen des Auges untersuchen und die Einsetzbarkeit zur Frühdiagnose von retinalen Gefäßerkrankungen evaluieren. Weiters planen wir mit dieser Technik neue therpaeutische Konzepte bei Patienten mit Gefäßerkrankungen des Auges zu untersuchen.