Hallo und schön, dass du eingeschaltet hast.
Ich bin der Alex vom Institut für Biomedizinische Technik des KITs und
zusammen mit der Arbeitsgruppe unter der Leitung von Professor Nahm
erforschen wir optische Technologien in der Medizin.
Die Anwendungsgebiete solcher Technologien können dabei sehr
vielfältig sein.
Da gibt es zum einen das Feld der reinen Visualisierung, wie es
beispielsweise in der Mikroschirurgie verwendet wird.
Da braucht man einfach ein Mikroskop oder eine andere sehr stark
vergrößernde Sehhilfe.
Und dann gibt es aber auch Technologien wie die optische
Kohärenztomografie oder die Fluessenzbildgebung.
Diese wiederum werden aus reinen diagnostischen Zwecken eingesetzt.
Und ein Teil unseres Teams forscht daran, diese beiden Gebiete zu
kombinieren.
Das heißt zum einen Nutzen aus der Visualisierung, aber auch
gleichzeitig aus der Diagnostik zu erhalten.
Und das dann am besten auch noch intraoperativ, das heißt während der
Operation im Operationssaal dann in Echtzeit.
Ein Kollege beispielsweise forscht an der intraoperativen optischen
Messung der Blutversorgung des Gewebes.
Oder in meinem Projekt der Polarisationsbildgebung versuche ich die
Polarisationseigenschaften von Licht zunutze zu machen, um damit Dinge
sehen zu können, die sonst so nicht sichtbar wären.
Also im Speziellen geht es jetzt darum, die Nervenfaserbündeln im
Gehirn zu visualisieren und das aufgrund ihrer speziellen optischen
Eigenschaften.
Aber wir beziehen uns auch auf die aktuellen Entwicklungen auf den
Gebieten der Machine Mission und der künstlichen Intelligenz, um
zumindest die Grundlage für spätere autonome Medizinsysteme entwickeln
zu können.
Dabei spielt die Entwicklung einer sogenannten Digital Reality eine
wichtige Rolle, um dann in dieser digitalen Realität die optischen und
diagnostischen Funktionen kombinieren zu können.
Und auch an der 3D-Rekonstruktion des Operationsfeldes wird hier bei
uns gearbeitet.
Also wie man merkt, ist das Forschungsgebiet beginnend bei den reinen
kamerapasierten optischen Systemen bis hin zu der KI-unterstützten
Bild - und Videoverarbeitung einfach sehr weit gefächert.
Und wenn du dich dafür interessierst, hast du ja schon mal den ersten
Schritt getan, indem du das Video bis zum Schluss anschaust.
Aber schau einfach mal durch unsere Institutshomepage und schau dir
auch die Projekten von anderen Gruppen an und melde dich einfach auch
gerne direkt mit einer Anfrage, falls du Fragen oder dergleichen hast.
Jetzt möchten wir euch die Pulsoxymetrie näher bringen und
dementsprechend haben wir euch hier einen Pulsoxymeter mitgebracht.
Dass es sich hierbei auch um ein optisches Verfahren handelt, erkennen
wir, wenn wir uns das Gerät hier genauer anschauen.
Wie der Name Pulsoxymetrie schon vermuten lässt, werden zwei
Vitalparameter mit diesem Gerät gemessen.
Das ist einmal die Pulsfrequenz und die arterielle
Sauerstoffsättigung.
Dafür muss der hier zu sehende Clip an den Finger angebracht werden,
damit das Licht den Finger durchdringen kann und an der
gegenüberliegenden Seite wieder detektiert wird.
Typischerweise werden dabei zwei verschiedene Spektralbereiche
verwendet.
Einmal rotes und einmal infrarotes Licht.
Wie hier im Diagramm zu sehen, besitzen diese Spektralbereiche
unterschiedliche Absorptionskoeffizienten für einmal oxygeniertes und
deoxygeniertes Hämoglobin.
Dazu komme ich aber gleich nochmal.
Zudem haben diese Wellenlängen auch eine höhere Eindringtiefe ins
Gewebe und schließlich will man ja den ganzen Finger durchleuchten.
Schauen wir uns jetzt aber erstmal die Messung in der Praxis an.
Dazu starten wir zunächst mit meiner Kollegin Laura.
Wir bringen das Pulsoxymeter hier am Finger an und richten unseren
Blick dann auf die Aufzeichnung.
Hier links unten ist der Wert der arteriellen Sauerstoffsättigung zu
sehen und rechts unten der der Pulsfrequenz.
Da jeder Mensch anders ist, werde auch ich jetzt mal das Pulsoxymeter
anlegen.
Wenn wir hier einige Momente warten, bis die richtigen Werte angezeigt
werden, dann ist zu erkennen, dass ich eine höhere Pulsfrequenz habe.
Meine Sauerstoffsättigung ist allerdings ähnlich hoch.
Der Wert hier ist eigentlich eine Schätzung der arteriellen
Sauerstoffsättigung, die sich auf die Menge an oxygeniertem Hämoglobin
im Blut bezieht.
Indem ich sauerstoffreiche Luft einatme, gelangt diese in meine Lunge
und an den Alveolen findet dann der Gasaustausch mittels Diffusion
statt.
Und so gelangt dann der Sauerstoff in mein Blut und dieser bindet dann
hauptsächlich an das Hämoglobin.
Was passiert, wenn ich dafür sorge, dass kein Nachschub an Sauerstoff
mehr in mein Blut gelangt, versuche ich hier zu demonstrieren, indem
ich einfach die Luft anhalte.
Zu Beginn ist erstmal nicht viel zu erkennen, aber nach einer
Verzögerung sinkt dann mein Wert doch auf bis zu 91% runter, was dann
schon unter den Normwerten liegt.
So, das war es mit meiner kleinen Einführung.
Ich hoffe, bei euch ist aber die Luft noch nicht raus.
Deswegen sage ich bis zum nächsten Mal und ciao.