In-vivo monitoring of epithelium vessel and capillary density for the application of detection of clinical shock and early signs of cancer development

Kurzbeschreibung der Arbeit Die Möglichkeit die räumlichen Muster der Kapillaren und Gefäße sowie die lokale Blutvolumenanteile zu überwachen ist entscheidend bei der Erkennung eines klinischen Schocks, seiner Vermeidung im intensivmedizinischen Bereich aber auch bei der Krebserkennung. Um diese pathophysiologischen Veränderungen zu erkennen, wurde eine neue Methode entwickelt, die auf einer räumlich und zeitlich aufgelösten Messung der diffusen Reflexion basiert. Die vorbereitenden Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Methode es erlaubt, die räumliche Verteilung der Kapillaren und Gefäße anhand der Messung der lokalen Blutvolumenanteile von Deoxy- und Oxyhämoglobin zu bestimmen. Diese Methode kann als nichtinvasives Werkzeug in Echtzeit genutzt werden, um die Entwicklung von Schock und Krebs zu überwachen sowie um Feedback zu therapeutische Eingriffen zu erhalten. Short summary The ability to monitor capillary/vessel spatial patterns and local blood volume fractions is critical in clinical shock detection, its prevention in Intensive Care Units (ICU) and cancer detection. To detect these pathophysiological changes, we have developed a novel method based on both spectrally and spatially resolved diffuse reflectance. The preliminary study has shown that this method can monitor the spatial distribution of capillary/vessel spatial patterns through local blood volume fractions of reduced hemoglobin and oxyhemoglobin. This method can be used as a real-time and non-invasive tool for the monitoring of shock development and cancer development as well as feedback on the therapeutic intervention.