Zerstörungsfreie Bestimmung von Cholesterol und Collagen in arteriosklerotischen Plaques mittels NIR-Spektroskopie

Abstract

Eine der häufigsten Todesursachen in den Industrieländern ist nach wie vor der Herzinfarkt infolge sklerotischer Veränderungen der Arterien. Moderne bildgebende Verfahren (Ultraschalltechniken, tomographische Verfahren) ermöglichen die Darstellung der Lumenveränderungen in den Arterien, können jedoch die chemische Zusammensetzung einer arteriosclerotischen Ablagerung (Plaque) nicht wiedergeben. Die Kenntnis der Plaquezusammensetzung wäre jedoch ein wichtiges Kriterium für die Einschätzung der Plaquevulnerabilität und könnte somit therapeutische Entscheidungen unterstützen. Ziel unserer Untersuchungen war es nachzuweisen, ob mittels Nahinfrarot-Spektroskopie die Bestimmung von Komponenten der Arterienwand (Cholesterol, Kollagen) möglich ist. Untersucht wurden 82 verschiedene Arterienareale autoptisch gewonnener humaner Aorten und Modellmischungen. Die NIR-Spektren wurden mit einem FT-Spektrophotometer und drei unterschiedlichen Fasersonden (1.: optisches Fenster d=4mm, 2.: d=1mm, 3.: d=400µm mit rechtwinklig zur Faserrichtung austretendem Meßstrahl) aufgenommen. Die chemische Referenzanalytik erfolgte mittels HPLC, die chemometrische Auswertung mit dem PLS (partial least square) Model. Weiterhin wurde die Eindringtiefe des Meßstrahles in das Gewebe untersucht. Unsere Untersuchungen zeigen, daß die NIR-Spektroskopie ein geeignetes Arbeitsmittel für die quantitative Bestimmung von Arterienwandbestandteilen ist. Für die Realisierung von in-vivo-Untersuchungen mit einem entsprechendem NIR-Katheter müssen jedoch noch viele technische Details geklärt werden.