Nicht-invasive Messung von Blutfluss in tiefem Gewebe mittels Diffussing-Wave-Spectroscopy

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Dynamische Vielfachstreuung von Licht (Diffusing-Wave-Spectroscopy - DWS) ist in jüngster Zeit erfolgreich zur nicht-invasiven Untersuchung der menschlichen Hirnaktivität bei motorischer und visueller Stimulation angewandt worden. Dabei wurde festgestellt, dass das DWS-Signal ausserordentlich empfindlich auf funktionelle Änderungen des Blutflusses in spezifischen Hirnarealen reagiert. Ein ähnlicher Zusammenhang zwischen Blutfluss und DWS-Signal wurde in oberflächennahen quergestreiften Muskeln nachgewiesen. Es ist aber zurzeit nicht klar, ob die Kopplung des DWS-Signals an den Blutfluss direkt über die Geschwindigkeit der Erythrocyten erfolgt oder indirekt über Pulsations-induzierte Scherbewegungen im Gewebe, welches die Blutgefasse umgibt. Ausserdem ist der zeitliche Verlauf der DWS-Autokorrelationsfunktion von durchblutetem Gewebe bislang nicht verstanden. Ziel dieses Projekts ist, den Zusammenhang von DWS-Signal aus tiefem Gewebe und Blutfluss anhand einer Kombination von Experimenten und Modellrechnungen zu klären. Die dadurch in Aussicht stehende Möglichkeit, Blutfluss in Arteriolen und Venolen tief unter der Haut quantitativ zu messen, würde es erlauben, eine bisherige methodische Lücke in der Erfassung von Blutfluss und Sauerstoffmetabolismus zu schliessen.