Laser Doppler Perfusion Monitoring and Imaging especially as regards testing for sympathetic nerve function

Abstract: Popular Abstract in Swedish Laser Doppler metoder avsedda för mätning av blodflöde baserar sig på det faktum att fotoner skiftar i våglängd när de träffar blodkroppar i rörelse. Den förändrade våglängden registreras och signalen bearbetas varefter resultatet uttrycks i en godtycklig enhet och anses utgöra ett mått på blodflöde. Laser Doppler Perfusion Monitoring (LDPM) är en metod med vilken blodflödet i en bestämd del av en vävnad, t.ex. huden, kan mätas medelst en sond. Bildframställning med hjälp av en scanner (Laser Doppler Perfusion Imaging - LDPI) är en likartad metod, men denna ger istället en ögonblicksbild av den rumsliga fördelningen av vävnadens (t.ex. hudens) blodflöde inom ett större fält. Båda metoderna påverkas av en rad instrumentella faktorer så som till exempel sondutförande (sond = den del av instrumentet som är i kontakt med huden) och laserljusets våglängd. I denna avhandling presenteras resultaten av mätningar av förändringar i hudens genomblödning som registrerats med dessa två laser Doppler-metoder, dvs. LDPM och LDPI. Speciellt studerades förändringar i hudens blodflöde framkallade av en kärlsammandragning förmedlad av det sympatiska nervsystemet. Fingrets hudblodflöde undersöktes dels hos friska försökspersoner, dels hos diabetespatienter. Mätningar genomfördes med olika sondutföranden och vid olika våglängder. I tre av experimenten utlöstes kärlsammandragningen genom kylning av försökspersonens andra hand. Som ett mått på kärlreaktionen beräknades ett så kallad vasokonstriktionsindex (ung kärlsammandragningsindex; kvoten mellan blodflöde efter och före kylning). I ett annat experiment undersöktes effekterna av lokal värmning. Förutom blodflöde analyserades även data beträffande koncentrationen av blodkroppar i rörelse och deras genomsnittliga hastighet. Våra observationer överensstämmer i stort med allmänt vedertagna hypoteser. Ett större avstånd mellan de fibrer i sonden som utsänder respektive registrerar ljuset, kan förväntas möjliggöra mätningar djupare i huden. Detta tycks även kunna uppnås genom en ökning av våglängden. Ändå kan ytligt kapillärblodflöde och blodflöde i hudens djupare skikt inte säkert särskiljas med hjälp av dessa olika instrument. Inte heller uppspaltningen av blodflödet i hastighet och blodkroppskoncentration kan med säkerhet användas för detta ändamål. Däremot kan hastighet och koncentration användas för att klargöra olika mikrocirkulatoriska händelser ur fysiologisk synvinkel. Exempelvis fann vi att de två komponenterna följs åt vid låga och måttliga flöden, medan koncentrationen ökar avsevärt mer vid höga flöden. Då vi tittade på rytmiskt återkommande händelser fann vi att förflyttningen av blodet från hjärtat till periferin sker i små snabba stötar vid varje hjärtslag, blodkropparnas täthet påverkas dock inte av det. Då man inte kan mäta det mikrovaskulära blodflödet kvantitativt och dessutom är beroende av den instrumentella designen, är behovet av allmänt accepterade och standardiserade testprocedurer och protokoll uppenbart. Testet med kylning av en hand och mätning av blodflödet i den andra som presenteras i denna avhandling är bara ett möjligt exempel. Under de givna förutsättningarna blir resultatet praktiskt taget oberoende av de använda laser Doppler apparaterna. Hos diabetespatienter var kärlsammandragningsreflexen försvagad och vår metod kan användas för att följa förändringar av den sympatiska nervfunktionen i huden hos dessa patienter.