Obrig, Hellmuth : Nahinfrarotspektroskopie des Gehirns

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Zusammenfassung

Wir haben in der vorliegenden Arbeit dargestellt, daß die Nahinfrarotspektroskopie Änderungen der fokalen cerebralen Hämoglobinoxygenierung und des Metabolismus beim Erwachsenen darstellen kann. In Teil A der Arbeit wurde dargestellt, daß neben den Parametern der vaskulären Oxygenierung ([oxy-Hb] und [deoxy-Hb]) ein Parameter des cellulären Metabolismus, der Redoxzustand der Cytochrom-Oxidase, der spektroskopischen Analyse zugänglich ist. Ein Marker der neuronalen Aktivität, die ‚schnellen optischen Signale’, wie sie am eröffneten Gehirn nachgewiesen wurden, ist bei dem derzeitigen Signal-Rausch-Verhältnis nicht sicher für den transcraniellen Ansatz beim Erwachsenen darzustellen. Die hohe Spezifität bezüglich der gemessenen Oxygenierungsänderungen und der zusätzliche Parameter des zellulären Metabolismus begründen den Wert der Methode für die Erforschung der neurovaskulären Kopplung und damit auch grundlegender Fragen zur Signalphysiologie der bildgebenden vaskulär-basierten Techniken wie der funktionellen Kernspintomographie und der Positronen-Emissions-Tomographie. Im Teil B der Arbeit wurde gezeigt, welche typischen Änderungen der Hämoglobinoxygenierung über einem aktivierten cortikalen Areal zu erwarten sind. Die Ergebnisse wurden auch anhand simultaner Messungen mit anderen funktionell bildgebenden Verfahren in das Modell einer neurovaskulären Kopplung bei funktioneller Aktivierung eingeordnet. Es wurde gezeigt, daß die Methode relevante Beiträge zu Fragen der Deaktivierung und zur Linearität der vaskulär-metabolischen Antwort leisten kann. Schließlich wurde ein Ansatz vorgestellt der in Kombination mit einem elektrophysiologischen Verfahren die nicht-invasive Untersuchung beider Seiten der neurovaskulären Kopplung erlaubt. Durch den portablen Charakter der Methode und bei einfacher Anwendung auch für längere Untersuchungszeiträume ergibt sich die Perspektive einer Anwendung auf klinische Fragestellungen. Hierfür wurden erste Ansätze der Anwendung bei akuten cerebralen Ischämien und bei epileptischen Anfällen im Teil C der Arbeit skizziert. Neben primär neurologischen Anwendungsperspektiven ergibt sich hier insbesondere auch in der anästhesiologisch-intensivmedizinischen Anwendung die Option der Überwachung der cerebralen Durchblutung und Funktion .

Die in dieser Arbeit erfolgte Trennung in drei Schwerpunkte (Methodik-Physiologie-Anwendung) dient der übersichtlicheren Darstellung. In unserer Arbeit verfolgen wir jedoch den Ansatz, daß die physikalisch-theoretische Begründung, die physiologische Validierung und die physiologisch und klinische Anwendung nicht getrennt erfolgen sollen. Die sinnvolle Anwendung der Methodik zu Fragen der Hirnfunktion setzt nach unserer Ansicht diesen methodenkritischen Ansatz voraus.


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Fri Jan 10 11:15:00 2003