Indikatorverdünnungsmethode

Ficksches Prinzip: (Erhaltung der Masse): Von Lunge aufgenommener Sauerstoff = Differenz zwischen arterieller und venöser Sauerstoffmenge.

Abbildung 7.1: Zur Ableitung des Fickschen Prinzips

$$HZV = \frac{\Delta V}{\Delta t} = \frac{O_2\text{-Aufnahme}_{\tex... ...se} O_2\text{-Dif\/ferenz}} = \frac{\frac{\Delta m_{O_2}}{\Delta t}}{\Delta c}$$

$\Delta c$ lässt sich mit Hilfe der Pulsoximetrie bestimmen. Unbekannt noch $\Delta m_{O_2}$. Dies lässt sich durch einen Spirographen ermitteln:

Abbildung 7.2: Spirograph

Das abgegebene Kohlendioxid wird Absorbiert. Die Eintauchtiefe ist ein Mass der Volumenänderung. Treppenstufenförmiger Anstieg der einzelnen Fusspunkte (durch Systemvolumenverringerung). Steigung ist Mass für den Sauerstoffverbrauch pro Zeiteinheit. Nachteile: Herzkatheterisierung zur Blutgewinnung erforderlich, geringes zeitliches Auflösungsvermögen der Messung, Atmung und Kreislauf müssen ``steady state'' sein, hoher personeller Aufwand.

Farbstoffverdünnungsmethode

Konzentrationsmessung durch Photometer. Periphere Injektion (Ellbogen) oder herznahe Injektion (Pulmonalarterie). Farbstoff (nicht toxisch, homogene vermischung mit Blut, von Hb disjunkte Lichtabsorption, Konzentrationsstabil) Cardiogreen (Apsorptionsmaximum bei 805nm).

Abbildung: Konzentration c in Abhängigkeit der Zeit t

IZ: Injektionszeit (schnelle Injektion!), EZ: Erscheinungszeit (bis erstes Erscheinen), KZ: Konzentrationszeit (Eintreffen bis erstes Max), VZ: Verdünnungszeit (erstes Max. bis Wendepunkt), PZ: Passagezeit (KZ + VZ), GZ: Gipfelzeit (KZ + EZ + IZ), RZ: Rezirkulationszeit (zwischen 1. und 2. Max), MZZ: (Zeit für Transport des Indikators zur Messstelle, mittlere Kreislaufzeit (Position des Schwerpunktes der Kurve).

Abbildung: Konstruktion der Primärkurve

Bestimmung der Primärkurve durch semilogarithmische Extrapolation. m = Indikatormenge

$$HZV = \frac{\Delta V}{\Delta t} = \frac{\Delta m}{\int{c(t)dt}}$$ (7.1)

Damit lassen sich einige Pathologien disgnostizieren:

• Rechts-Links-Shunt: (Weg von rechtem in linken Vorhof) Indikator trifft früher ein, geringeres Konzentrationsmaximum.
• Klappenregurgitation: (Vom linken Ventrikel wieder ins Atrium (links) zurück): Indikator trifft später ein, geringeres Konzentrationsmaximum, langsameres Abklingen durch Regurgitation
• Herzinsuffizienz: (Normaler Weg): Indikator trifft später ein, geringeres Konzentrationsmaximum, längerer Verdünnungsschenkel.
• Links-Rechts.Shunt: (Von linker Kammer in rechte Kammer): Indikator trifft später ein, Shuntwelle (kleines Nachmaximum), geringeres Konzentrationsmaximum

Thermodilutionsmethode

Indikator: kaltes Plasma (30°C) oder gekühlte Kochsalzlösung. Injektion herznah (Herzkatheter (verlässliche Ergebnisse)) venös. Temperaturverlauf mittels Thermistorsonde messen. Hohe Anforderungen an Messung, da Temperaturabweichung sehr gering (0,2 - 0,3 °C) und die zeitliche Auflösung sehr gut sein muss, da Änderung sehr rasch. Da Temperaturdifferenz gemessen wird (Thermoelemente): Bezugstemperatur (Rektaltemperatur). Kurve verzerrt, da Temperatur diffuser indikator ist (reversibler Temperaturaustausch (Blut $\leftrightarrow$Gefäß)). Deswegen semilog. Extrapol. nicht ohne weiteres möglich. Aber wegen sehr geringfügiger Rezirkulation kann fast der gesamte Verdünnungsschenkel in Auswertung einbezogen werden.

$$HZV = V_L \frac{T_B - T_L}{A} \cong \frac{\text{const}}{A}$$ (7.2)

Forderungen an System:

• Herzaktion regelmäßig
• Blut homogen
• Rezirkulation nicht zu groß (kleine Indikatormengen)
• Kältemenge darf nicht an Gefäßwänden verloren gehen (Abgegebene Temperatur wird durch nachfolgendes Blut wieder aufgenommen)

Bei Injektion Temperaturverluste von 9%.

Isotopenverdünnugsmethode

Jod 131 (Messung des Konzentrationsverlaufes durch Strahlungsdetektor)