Einsatz der Fluoreszenzspektroskopie zur selektiven perkutanen Nukleotomie mit dem Excimer-Laser - Experimentelle Untersuchungen

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wurde untersucht, ob mittels Fluoreszenzspektroskopie eine selektive perku tane Nukleotomie möglich ist. In einem in-vitro Versuch wurde die Gewebefluoreszenz von menschlichen und tierischen Wirbelsegmenten mit einem XeCl-Excimer-Laser 308 nm) bei Anregungsenergien zwischen 5 und 50 mJ gemessen.

Unabhängig von der Energie und dem umgebenden Medium ließen sich beim Nucleus pulposus, Muskeln, Myelon und Knochen breite Fluoreszenzpeaks bei 350 nm nachweisen. Beim Anulus fibrosus zeigten sich relativ schmale Peaks bei 385 und 435 nm, die auch bei Ablation durch Grenzflächen nachweisbar waren. Über die Bindung von Intensitätsquotienten (I₁ = I₃₅₀/₃₈₅, I₂ = I₃₈₅/I₄₃₅) war in allen Fällen eine Gewebedifferenzierung möglich.

Mit Hilfe dieses Verfahrens wäre die selektive Nucleus pulposus Ablation bei perkutanen Nukleotomien möglich.

Abstract

Our intention was to test fluorescence spectroscopy as a possibility for selective laser ablation.

In an experimental setup a XeCl excimer laser (308 nm) with pulse energies between 5 and 50 mJ was used for fluorescence excitation in 20 human and 100 pig vertebral segments.

Tissue fluorescence was detected via a quarz fiber bundle and analyzed by a polychromator and optical multichannel analyzer. Both low and high energy levels led to a broad band fluorescence of nucleus pulposus, intervertebral muscle, myelon and vertebral end plate and a typical fluorescence of anulus fibrosus with peak maxima at 385 and 435 nm. Tissue fluorescence was independant of surrounding medium (with air and normal saline used) and excitation energy. Borderlines between different tissues could be clearly indicated in all cases.

Using intensity rations at 350, 385 and 435 nm (I₁ = I₃₅₀/I₃₈₅, I₂ = I₃₈₅/I₄₃₅) tissue discrimination was possible in all cases.

This results demonstrate, that discrimination between intervertebral disc and surrounding tissue is possible and could be used for selective percutaneous laser nucleotomy in the near future.