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Das Verständnis und die Dynamik der Physiologie und Pathophysiologie des pulmonalen Systems ist insbesondere nach schweren Thoraxtraumen von fachübergreifender Bedeutung. Die Intravitalmikroskopie der Lungenoberfläche im Tierversuchsmodell ist ein neues Verfahren zur Abbildung dynamischer Vorgänge auf Ebene der pulmonalen Mikrozirkulation.

Das Modell einer in-situ Intravitalmikroskopie mit angekoppelter Videographie wurde in vorangegangenen Studien an 18 Versuchstieren entwickelt und etabliert. Die Bewegungsamplituden der Lungenflügel unter physiologischen Parametern, sowie die Pulsationen der Lungenoberfläche, bedingt durch die Herzaktionen, konnten durch verfahrensbedingte Parameter minimiert werden, so daß die Lungenoberfläche mikroskopisch dargestellt werden konnte.

Männliche Sprague-Dawley Ratten (250 und 300g) wurden narkotisiert, tracheotomiert, und unter physiologischen Parametern ventiliert. Zur Kontrastierung des Kapillarsystems wurde FITC-Dextran appliziert. Die in-situ Intravitalmikroskopie erfolgte mit Hilfe einer artifiziellen Pleura. Im Auflichtfluoreszenzmikroskop wurden die dynamische Veränderung der Alveolengröße, der Kapillargröße und der Perfusionsverhältnisse in Abhängigkeit der Beatmungsparameter und Narkosebedingungen untersucht. Zur Validerung des Systems wurden die Parameter endinspiratorisch und endexspiratorisch verglichen.

Sowohl die Alveolengröße, der Kapillardurchmesser, als auch die Kapillarperfusion konnten zuverlässig beurteilt werden. 99 korrespondierende Alveolenpaare n=198 und 66 korrespondierende Kapillarenpaare n=132 wurden planimetrisch vermessen werden. Bei 23% der Kapillarenpaare konnte ein inspiratorischer Kollaps beobachtet werden. Die nicht kollabierten Kapillaren veränderten ihren Durchmesser von endexspiratorisch 15,3um+-0,7um auf endinspiratorisch12,5±0,17. Das Verhältnis der senkrecht zueinander stehenden Alveolendurchmesser veränderte sich als Elastizifitätskoeffizient nicht signifikant. Die Alveolenfläche stieg endinspiratorisch um 15±6% signifikant an.

Das neu entwickelte in-situ Modell einer Intravitalmikroskopie der Lunge erlaubt erstmalig die Differenzierung dynamischer Vorgänge auf Ebene der pulmonalen Mikrozirkulation. Eine Direktanalyse verschiedenster Einflußgrößen auf die Ventilation und Perfusion ist durch direkte Visualisierung möglich. Das Modell erlaubt unter physiologischen Bedingungen einen Vergleich von endexspiratorisch- und endinspiratorisch gemessenen Parametern, der für weitere Analysen und Therapien genutzt werden kann.