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Kapitel 4. Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurde das Potential der optischen Methode der Nah-Infrarot Spektroskopie für die nichtinvasive Beobachtung von Leãos ”cortical spreading depression“ (CSD) und spontanen Periinfarktdepolarisationen (PID) evaluiert. In 9 Ratten in Thiopentalanästhesie wurden regionale cerebrale Oxygenierungsänderungen bei CSD, in 10 Ratten bei PID gemessen. Die Methode, die auf der sauerstoffabhängigen Absorption des Hämoglobins und des terminalen Atmungskettenenzyms Cytochrom aa3 und der guten Penetranz des Gewebes für Licht im nahen Infrarotbereich (~700-100nm) basiert, hat sich tierexperimentell als geeignet erwiesen, beide Phänomene anhand charakteristischer Veränderungen der Oxygenierung der Hämoglobins nichtinvasiv zu erkennen und zu unterscheiden. Die Unterscheidung beruht dabei auf einer robusten regionalen Konzentrationsabnahme des Deoxy- bei Zunahme des Oxyhämoglobins (relative Hyperoxämie) in der CSD, während die PID durch einen initialen Anstieg der Deoxyhämoglobinkonzentration und Abfall der Oxyhämoglobinkonzentration (relative Hypoxämie) gekennzeichnet ist. Zukünftige mit NIRS beim Menschen erhobene Befunde während der Migräneaura (CSD) und in der akuten Phase des Schlaganfalles können sich an diesen Mustern orientieren, wenngleich man nicht von einer völligen Analogie der vermuteten menschlichen Äquivalente für die in der lyssencephalen Ratte gemachten Beobachtungen ausgehen darf.

Die pathophysiologische Interpretation der mit dem NIRO 500 erhobenen Daten ist, insbesondere wegen der geringen Zuverlässigkeit der Konzentrationsberechnung anhand der Extinktion bei nur vier Wellenlängen, für das in geringen Konzentrationen vorhandene Cytochroms aa3 problematisch. Eine Validierung dieses Signals und verbesserte Quantifizierung aller Chromophorenkonzentrationen durch Verwendung eines Spektroskopes, das im gesamten Nah-Infrarot-Bereich mißt, ist wünschenswert und könnte mit Hilfe der Messung der mittleren optischen Weglänge im streuenden Medium anhand der Wasserabsorption auch für physiologisch bedingte Veränderungen der optischen Eigenschaften des Gewebes korrigieren. Mit ähnlichen Verbesserungen kann die Methode auch für das weitergehende Studium physiologischer und pathophysiologischer Mechanismen von hohem Wert sein, da sie über die einzigartige Möglichkeit verfügt, simultan zur Blutoxygenierung auch den Redox-Zustand der mitochondrialen Cytochromoxydase zu messen.

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