So funktioniert die optische Rhinometrie

Bei einer endonasalen Schwellung, z. B. im Rahmen einer allergischen Reaktion, kommt es zu einem Einstrom arteriellen Blutes in die Nasenmuscheln. Durch das Rhinolux kann die Blutvolumenzunahme während eines Schwellungsprozesses kontinuierlich beobachtet werden. Dazu befindet sich an der RHINOLUX-Sensorbrille eine optische Messvorrichtung, die das Nasengewebe mit Infrarotlicht durchstrahlt. Das Infrarotlicht durchdringt die Gewebestrukturen des Nasenraumes, insbesondere die untere und die mittlere Nasenmuschel, und wird dort am Blutfarbstoff Hämoglobin absorbiert. Die Absorptionsstärke ist dabei proportional zum Blutvolumen. Durch eine geeignete Wahl der Lichtfrequenz ist das Messsignal außerdem vom Oxygenierungszustand des Blutes unabhängig. Weiterhin ist das für die Messung verwendete infrarote Licht für das Gewebe unschädlich.

Nur ein kleiner Teil des Messlichtes gelangt auf dem Weg durch das Nasengewebe zum Empfänger. Dieser Messlichtanteil wird durch die sensitive und patentierte Messanordnung des RHINOLUX erfasst und vom Umgebungslicht durch spezielle Lichtfiltertechniken getrennt. Aus dem kontinuierlich erfassten Infrarotlichtsignal wird auf dem angeschlossenen Rechner die Schwellungkurve errechnet und dargestellt.





Anatomie der Nase und Lage des Messortes bei der optischen Rhinometrie.



Verlauf der Schwellungskurve für eine positive nasale Reaktion auf Brennnesselpollen.


Da die Dicke des nasalen Gewebes von der konkreten anatomischen Situation abhängt und interindividuell stark variiert, wird bei der optischen Rhinometrie ein differentielles Messverfahren angewendet. Dabei wird zunächst über einen Zeitraum von wenigen Minuten (empfohlen werden 2 Minuten) die optische Dichte des nicht provozierten Nasengewebes als Grundlinie vermessen. Danach erfolgt die Provokation durch das Einbringen der Provokationslösung in die Nasenhöhle. Der Provokationszeitpunkt wird durch das RHINOLUX akustisch signalisiert. Von diesem Zeitpunkt an wird die optische Gewebedicke kontinuierlich als Differenzwert zur Grundlinie ermittelt und dargestellt.

Ein typisches RHINOLUX-Ergebnis einer positiven nasalen Schwellungsreaktion ist im Bild oben dargestellt. Die Schwellungskurve zeigt folgenden charakteristischen Verlauf: Nach der Provokation bewegt sich die Kurve zunächst weiter um die im Vorprovokationszeitraum bestimmte Grundlinie (ΔE = 0). Nach einer patienten- und allergenspezifischen Wirkzeit T1 setzt der Schwellungsvorgang ein und die Messkurve steigt an (Zunahme des Blutvolumens). Nach einer Zeit T2 bezogen auf den Provokationszeitpunkt ist die Schwellung im Maximum und abgeschlossen. Der Anstieg der optischen Dichte ist ein Maß für die Schwellungsstärke und beträgt in diesem Beispiel 0,52 optische Dichten (ΔE = 0,52 O.D.). Im Rahmen klinischer Studien wurde nachgewiesen, dass Änderungen der Gewebedichte von mindestens 0,2 O.D. sicher als Schwellung betrachtet werden können, während die normalen vasomotorisch bedingten Blutvolumenschwankungen im Bereich von ca. ±0,1 O.D. liegen.

Publikationen:

E. G. Wüstenberg, K.-B. Hüttenbrink, B. Hauswald, U. Hampel, E. Schleicher, "Die optische Rhinometrie - Kontinuierliche, direkte Messung der Schwellung der Nasenschleimhaut bei Allergenprovokation", HNO, vol. 52, 798-806, 2004.

U. Hampel, E. Schleicher, E. G. Wüstenberg, K.-B. Hüttenbrink, "Optical Measurement of Nasal Swellings", IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 51, pp. 1673, 2004.