Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)

 

[engl. near-infrared spectroscopy; gr. σκοπεῖν (skopein) betrachten], [BIO, DIA], ist ein nicht-invasives optisches Verfahren, mit dessen Hilfe die Oxygenierung (Sauerstoffsättigung) von Blut und Gewebe untersucht werden kann. Die NIRS wurde erstmals von Jöbsis (1977) beschrieben und wird seit den 1980er Jahren zunehmend in versch. Bereichen der Humanmedizin als Monitoring-Methode (psychophysiologisches Monitoring) eingesetzt, so z. B. zur Überprüfung der cerebralen Sauerstoffversorgung von Pat.

Die NIRS beruht darauf, dass biol. Gewebe lediglich für Licht aus dem Nahinfrarotspektrum (700 bis 1000 nm Wellenlänge) relativ durchlässig ist. In diesem Wellenlängenbereich wird Licht im Wesentlichen von den zwei Chromophoren oxygeniertes Hämoglobin (oxy-HB) und deoxygeniertes Hämoglobin (deoxy-HB), absorbiert. Der rote Blutfarbstoff Hämoglobin, der für den Sauerstofftransport im Körper verantwortlich ist, verändert seine Farbe und damit auch seine optischen Eigenschaften, je nachdem, ob er Sauerstoff gebunden hat (oxy-Hb) oder nicht (deoxy-Hb) und weist daher für beide Chromophore unterschiedliche Absorptionsspektren auf.

Technisch gesehen wird nahinfrarotes Licht mit genau definierten Wellenlängen von einem NIRS-Gerät produziert und über den Emitterkanal der Optode ausgesendet. Das Licht durchdringt das unter der Optode liegende Gewebe und ein Teil davon wird insbes. durch die beiden Chromophore oxy-Hb und deoxy-Hb absorbiert. Das nicht absorbierte Licht verlässt nach mehreren Streuereignissen das Gewebe wieder und kann mithilfe von Lichtdetektoren erfasst werden. Aus dem Verhältnis von ausgesandtem zu reflektiertem Licht können nun mittels einer spektrophotometrischen Analyse Konzentrationsveränderungen von oxy-Hb und deoxy-Hb bestimmt werden. Seit Anfang der 1990er Jahre wird die NIRS mit steigender Tendenz auch als bildgebendes Verfahren zur Untersuchung kogn. Prozesse eingesetzt (Nahinfrarotspektroskopie, funktionelle). Bildgebende Verfahren.

Referenzen und vertiefende Literatur

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