(Zunächst ein wenig Physik…)
Die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) beruht darauf, dass menschliches Gewebe lediglich für Licht aus dem Nahinfrarotspektrum (700 bis 1000 nm Wellenlänge) relativ durchlässig ist. In diesem Wellenlängenbereich wird Licht im Wesentlichen durch den roten Blutfarbstoff Hämoglobin, der für den Sauerstofftransport im Körper verantwortlich ist, absorbiert. Hämoglobin verändert seine Farbe und damit auch seine optischen Eigenschaften, je nach dem, ob es als sauerstoff-gesättigtes Hämoglobin (oxy-Hb) Sauerstoff trägt oder als entsättigtes Hämoglobin (desoxy-Hb) keinen Sauerstoff trägt. Die beiden Chromophore (griechisch für „Farbträger“) des Hämoglobins weisen also unterschiedliche Absorptionsspektren auf.
Das NIRS-Gerät produziert nahinfrarotes Licht mit genau definierten Wellenlängen, die über einen auf der Stirn aufgeklebten optischen Sensor ausgesendet werden. Das Licht durchdringt die unter dem Sensor liegenden Hautschichten und wird durch die beiden Hämoglobin-Chromophore (oxy-Hb und desoxy-Hb) unterschiedlich absorbiert. Das nicht absorbierte Licht verlässt das Gewebe wieder und wird von Lichtdetektoren des NIRS-Gerätes erfasst. Aus dem Verhältnis von ausgesandtem zu reflektiertem Licht bestimmt das NIRS-Gerät mittels einer spektrophotometrischen Analyse Konzentrationsveränderungen von oxy-Hb und desoxy-Hb.
Das NIRS erfasst somit die lokale Durchblutung des Kapillarbettes, bestehend aus kleinsten arteriellen (Arteriolen) und venösen (Venolen) Gefäßen, im Bereich des optischen Sensors. Aus dem gemessenen Verhältnis von oxygeniertem zu desoxygeniertem Hämoglobin lassen sich Rückschlüsse auf die regionale Hämoglobinsauerstoffsättigung (rSO2) schließen, welche ein Maß für die regionale Sauerstoffversorgung und somit auch der Durchblutung des Gehirns ist.
Durch die Nahinfrarotspektroskopie erhalten wir so Echtzeitdaten zur regionalen Sauerstoffversorgung des Gehirns und bekommen frühzeitige Informationen zu ortsspezifischen Minderversorgungen, selbst wenn systemische Kreislauf-parameter wie Herzfrequenz und Blutdruck innerhalb der normalen Grenzwerte liegen. So können wir bei Bedarf schneller handeln und ischämische Komplikationen verhindern. Wir verbessern damit die Narkoseführung und erhöhen die Patientensicherheit.
