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II.4 Evaluierungsmethoden
II.4.1 Definition der Variablen
Hauptvariabeln
Renaler Plasmafluss (RPF, PAH-Clearance-Methode)
Choroidaler Blutfluss (Laserinterferometrie, Doppler-Sonographie)
Nebenvariabeln
Automatische Oszillometrie:
mittlerer arterieller, systolischer und
diastolischer Blutdruck (MAP, SBP, DBP)
Finger-Pulsoximeterie:
Pulsfrequenz (PR)
Doppler-Sonographie:
Mittlere Flussgeschwindigkeit der
A. ophthalmica (MFV), Widerstandsindex (RI)
Laserinterferometrie: Funduspulsationsrate
(FPA)
Inulin-Clearance-Methode:
glomeruläre Filtrationsrate (GFR)
Labor:
Insulin,
Glucose,
C-Peptid,
II.4.2 Euglykämischer Clamp
Der euglykämische Clamp nach De Fronzo et al. ist eine Methode zur Quantifizierung
der Gewebesensitivität gegenüber Insulin (DeFronzo et al., 1979). Die Plasma-Insulin-
Konzentration wird rasch durch eine Bolusgabe angehoben und danach mittels
kontinuierlicher Infusion bei ca. 10 mU/ml gehalten. Die Plasma-Insulinkonzentration
bleibt durch gleichzeitiges variables Infundieren von Glucose auf einem
basalen Wert.
In der vorliegenden Studie wurde die Plasma-Insulinkonzentration durch eine
Startinfusion von 12 mU/kg/min über 2 Minuten kontinuierlich angehoben. Danach
wurde die Infusionsrate um 0.5 mU/kg/min alle 2 min gesenkt und schließlich bei einer
konstanten Rate von 6 mU/kg/min für 150 min beibehalten. Glucose wurde je nach
Bedarf, zur Aufrechterhaltung eines Blut-Glucosespiegels von 100 mg/dl
± 20 mg/dl,
infundiert. Die Blutproben wurden am kontralateralen Arm alle 5 min abgenommen und
mit dem Beckschen Glucose Analyser bestimmt. Zusätzlich wurde eine Kaliumchlorid-
Lösung (max. 10 mmol/h) nach Kalium-Spiegel infundiert.
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II.4.3 Laserinterferometrische Messung der Funduspulsationen
Das für die vorliegende Studie verwandte laserinterferometrische Verfahren misst die
pulssynchrone Pulsation des Augenfundus. Dies geschieht mit Hilfe eines
Kohärenzlasers bei einer Wellenlänge von 780 nm, der mit einer hochauflösenden
Echtzeit-Funduskamera (Zeiss, Oberkochen, Deutschland) verbunden ist. Der Laser
dient hierbei sowohl der Messung in der Fovea centralis der Macula optici, als auch der
Fixation. Standardmäßig wurde das rechte Auge als Untersuchungsauge definiert. Die
Leistung des Lasers liegt hierbei unterhalb der Grenze, die festgelegt wurde durch das
American National Standarts Institute (American National Standarts Institute, 1986). Die
Darstellung der Messdaten erfolgt durch mathematische Kurven und graphisch
konvertierte Bilddateien (im Bitmap-Format *.BMP).
Am Menschen wurde die laserinterferometrische Funduspulsationsmessung erstmals
durch Fercher beschrieben (Fercher A.F. 1984). Er konnte nachweisen, dass nach
Beleuchtung des Auges mit einem Laser Interferenzringe entstehen, die einer
zeitabhängigen Distanzveränderung zwischen der Kornea und dem Augenhintergrund
während des Herzzyklus entsprechen. Schmetterer et al. machten diese Methode
erstmals klinischen Reihenuntersuchungen zugänglich (Schmetterer et al., 1995). Die
laserinterferometrische Messung ist folglich eine weitgehend automatisierte Methode,
die auf nicht-invasivem Weg Aussagen über die Hämodynamik und Perfusion des
Fundus treffen kann.Das Licht wird von der anterioren Fläche der Kornea und dem
Fundus reflektiert. Hierbei dient das Licht, welches von der Korneavorderseite reflektiert
wird, als Referenzwelle, um die relative Distanzänderungen zwischen Kornea und
Augenhintergrund aus den Interferenzen zu ermitteln. Die Distanzänderungen beider
Wellen entstehen während des Herzzyklus (Schmetterer et al., 1998). Sie entstehen
durch die rhythmische Füllung und Entleerung der Augengefäße bei der Systole und
Diastole. Der Abstand zwischen Kornea und Fundus verringert sich während der
Systole und vergrößert sich in der darauf folgenden Diastole. Der FPA stellt hierbei die
maximale Distanzänderung innerhalb des Herzzyklus dar. Diese korrespondierenden
Variationen der Interferenzzusammensetzung (
∆ N(t)) während des Herzzyklusses
können mit einer Funduskamera aufgenommen werden. Diese ermöglicht eine
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Echtzeitinspektion des Fundus mit Hilfe von Laserpunkten. Es kann eine hohe
topographische Auflösung erzielt werden, da die Messpunkte auf der Retina nur 20-50
µm betragen. Zusammen mit der MFV und EDV, Doppler-sonographisch ermittelt, lässt
sich der relative Wert des choroidealen Blutflusses errechnen.
FPA
⋅
PR
⋅
MFV
ChBF =
EDV
FPA = Funduspulsationsrate, PR = Pulsrate, MFV = mittlere Flussgeschwindigkeit, EDV = enddiastolische
Flussgeschwindigkeit
II.4.4 Doppler-Sonographie der Arteria ophthalmica
Diese nicht-invasive Methode ermöglicht die Messung von
Strömungsgeschwindigkeiten in Gefäßen aufgrund des Dopplereffektes. Dieser
beschreibt die Frequenzänderung, die ein reflektierter Schallstrahl an einer Grenzfläche
(einem Körper) erfährt, wenn dieser eine Relativbewegung zur Schallquelle ausführt. In
den Gefäßen dienen die Erythrozyten als Grenzfläche (Kauffmann G. 1996). Die
Messungen an der Arteria ophthalmica wurden mit einem gepulsten Doppler (pulsed
doppler) (CFM 750; Vingmed Sound, Horten, Norway) bei einer Frequenz von 7.5 MHz
durchgeführt und gleichzeitiger Echtzeit-EKG-Aufzeichnung (Guthoff et al., 1991; Lieb
et al., 1991). Es ließen sich hierbei die systolische Spitzenflussgeschwindigkeit (PSV),
enddiastolische Flussgeschwindigkeit (EDV) sowie die Zeit zwischen
der ventrikulären
Depolarisation und dem Auftreten der peripheren Pulswelle (pulse wave propagation
time) messen
.
Aus diesen Parametern ließen sich der Widerstandsindex (RI) und die
mittlere Flussgeschwindigkeit (MFV) errechnen (Schmetterer et al., 1998).
Integral der Doppler-Kurve
RI = (PSV - EDV) / PSV MFV =
Dauer des Herzzyklus
EDV = enddiastolische Flussgeschwindigkeit, MVF = mittlere Flussgeschwindigkeit, PSV = systolische
Spitzenflussgeschwindigkeit, RI = Widerstandsindex
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