Abstract:

Die quantitative Indocyaningrün-Fluoreszenzangiographie (ICG-FA) stellt eine Alternative für die absoluten Volumenflussbestimmung zu den etablierten, quantitativen Methoden dar, die durchweg auf direkten Kontakt mit dem Blutgefäß angewiesen sind. Eines der Kernelemente der quantitativen ICG-FA ist, neben der mittleren Flussgeschwindigkeit, die Vermessung des Gefäßinnendurchmessers zur Berechnung der Querschnittsfläche des blutführenden Teils. Nach der These von Nakagawa et al. ist der Lumendurchmesser direkt aus der ICG-FA Aufnahme extrahierbar. Innerhalb dieser Arbeit wird diese These anhand von starren, mehrschichtigen Polyu- rethanphantomen eines ICG gefüllten Blutgefäßes überprüft. Diese Gefäßphantome bilden hierzu die optischen Eigenschaften eines Blutgefäßes ab und besitzen einen definierten Innen- und Außendurchmesser, die als ground truth für die Vermessungen dienen. Eine Variation der optischen Eigenschaften der Phantomummantelung ermöglicht des Weiteren eine selektive Untersuchung der Einflüsse der einzelnen Parameter auf die Messung. Die Vermessung basiert auf der Methode von Naber et al. , welche mithilfe eines modifizierten ICG-FA Gefäßphantoms und einem quantifizierten Messaufbau validiert wird. Zuletzt ist die Überprüfung der Übertragbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse in die Realität durch die Vermessung einer ex vivo Kaninchenaorta erfolgt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Vermessung basierend auf der Methode von Naber et al. und dem quantifizierten Messaufbau möglich ist und das Verfahren keinen zusätzlichen Fehler induziert. Die Vermessungsergebnisse der Gefäßphantome zeigen, dass in einer ICG-FA Aufnahme unabhängig von der Dicke und Streueigenschaften der Phantomummantelung nur der Außendurchmesser erfasst werden kann. Erst eine Anpassung des Brechungsindexes der Umgebung an das Phantom ermöglicht die Vermessung des Innendurchmessers, wobei eine unvollständige Anpassung eine vergrößerte Darstellung zufolge hat. Die Resultate der ex vivo Kaninchenaorta suggerieren, dass das gleiche Phänomen ebenfalls bei tierischem Gewebe auftritt. Es wird postuliert, dass dieser Effekt auf der internen Totalreflexion der Fluoreszenzstrahlung an der Grenzfläche Gefäßwand zur Umgebung entspringt und eine Brechungsindexanpassung dieses Phänomen unterbindet. Die Vergrößerung ist auf das Verhalten der Gefäßwand als Zylinderlinse im Falle einer unvollständigen Anpassung zurückzuführen....