Mechanisches Fundusperfusions-Modell: Blutflußgeschwindigkeiten ermittelt durch ICG-Angiographie und Heidelberg Retina Flowmetry

Zusammenfassung

Hintergrund Heidelberg Retina Flowmetry (HRF) wird häufig in der Augenforschung verwendet, ungeachtet der Tatsache, dass die Ergebnisse ohne Maßeinheiten angegeben werden.

Methoden Um mit einer bekannten Flußgeschwindigkeit das HRF-Gerät physikalisch zu prüfen, haben wir ein Durch-flußkämmerchen gebaut, in dessen Verlauf drei Querschnitte (1,93 mm², 3,33 mm² und 5,08 mm²) eingefräst wurden. Bei der gleichen bekannten, wiederholbaren Einstellung einer Perfusionspumpe (Perfusor Secura FT, B. Braun Medical AG, Sempach, CH) konnte in den drei Stufen die Flußgeschwindigkeit heparinisierten Menschenblutes mit dem HRF, dann mittels digitaler ICG-Angiographie (Heidelberg Retina Angiography) erfaßt werden. Beim HRF-Meßverfahren wurden das 20 × 5°-Meßfeld und das 20 × 20-Pixel-Meßfenster gewählt, um den HRF-Parameter „VELOCITY” in allen 3 Kammerabschnitten auf demselben HRF-Bild erfassen zu können.

Ergebnisse Für die drei Stufen ermittelte das ICG-angio-graphische Verfahren Flußgeschwindigkeiten von 11,5 mm/s, 6,7 mm/s bzw 4,4 mm/s. Die entsprechenden HRF-ermittelten Ergebnisse betrugen 5,3, 4,2 bzw. 3,4 (ohne Maßeinheiten).

Schlußfolgerungen Die phänomenologisch gemessenen Werte der Flußgeschwindigkeit (ICG-Angiographie) verhielten sich linear (aber nicht numerisch übereinstimmend) zu den Werten, welche unter gleichen Flußbedingungen vom HRF-Gerät ermittelt wurden.

Summary

Background Heidelberg Retina Flowmetry (HRF) is now popularly, perhaps even indiscriminately applied in eye research, without apparent concern for the fact that the results are given numerically, but without physical units.

Methods 1) HRF: To challenge the HRF-device with known values of blood-flow velocity, a perfusion chamber with input and output connections was constructed of acrylic plastic. Three serial segments were milled to provide cross-sectional areas (1.93 mm², 3.33 mm², and 5.08 mm²) and accordingly decreasing, true, clinically representative flow-velocity values. Under a constant perfusion setting of a calibrated clinical infusion pump (Perfusor Secura FT, B. Braun Medical AG, Sempach, CH), heparinized human blood (P.H.) was pumped through the chamber, and the HRF-parameter, “VELOCITY” was measured within one image encompassing the three chamber segments, using a 20° × 5°-field and a 20 × 20-pixel measuring “window”. 2) HRA: Immediately thereafter, our perfusion model was placed in front of the Heidelberg Retina Angiography device, the infusion pump started at the same constant level, and a 1cc bolus of ICG dye was added to the blood. Digital ICG-angiography was then conducted, and the images analyzed on-screen.

Results In the three segments of the perfusion chamber, flow velocities determined ICG-angiographically were 11.5 mm/s, 6.7 mm/s, and 4.4 mm/s, respectively. The corresponding values for HRF-“VELOCITY” were 5.3, 4.2, and 3.4, respectively (no units).

Conclusions Under identical perfusion conditions, the phenomenologically (ICG-angiographically) determined values of flow velocity in the 3 perfusion chamber segments ran similar to (but not numerically coincidental with) those determined for HRF-parameter “VELOCITY”. Extrapolation of HRF-values to true physical units is, thus, feasible.

Schlüsselwörter

Netzhautperfusionsmodell - HRA - HRF - Perfusionspumpe - Angiographie

Key words

retinal-perfusion model - HRA - HRF - perfusion pump - angiography