Spektroskopische Bestimmung biophysikalischer Parameter humanen Blutes: Grundlagen und Anwendungen für das nicht-invasive Blutmonitoring

Abstract

In dieser Arbeit wurden die optischen Parameter Absorptionskoeffizient, Streukoeffizient und Phasenfunktion von Blut und dessen Bestandteilen bestimmt, die für optische Verfahren in der Diagnostik und Therapie von Nutzen sind. Sie dienen zur Dosisberechung von Wechselwirkung von Licht und Gewebe und ermöglichen die Entwicklung von optischen Messmethoden, Verfahren und Geräten. Damit konnten neue Verfahren zum nicht-invasiven Blutmonitoring mit hoher klinischer Relevanz entwickelt werden. Hierzu gehören Verfahren zur online Bestimmung des Hämatokrits und der Sauerstoffsättigung an Herz-Lungen- Maschinen, die Entwicklung eines Sensors zur Qualitätssicherung von Blutprodukten und die selektive Messung der kapillaren Durchblutung in der Haut mittels Laser-Doppler-Spektroskopie.

In this work the optical parameters absorption coefficient, scattering coefficient and phase function of blood and its components were investigated, which are useful for optical methods in both diagnostics and therapy. They serve to calculate the dose of light-tissue interaction and permit new optical measuring methods and devices to be developed. So, it was possible to develop new non-invasive blood monitoring procedures of high clinical relevance, including procedures for online determination of hematocrit and oxygen saturation at heart-lung machines, a sensor for quality assurance of blood products and selective measurement of the capillary blood flow in the skin by means of laser Doppler spectroscopy.