Photo-Plethysmographie (PPG)

Diese Untersuchungsmethode ermöglicht es, arterielle und venöse Blutvolumenänderungen in der Hautoberfläche und in kleinen Körpergliedern nicht-invasiv und kontinuierlich zu bestimmen, und ist deshalb zur peripheren Gefäßdiagnostik geeignet.

Die Photoplethysmographie basiert auf der Bestimmung der optischen Eigenschaften eines ausgewählten Hautabschnitts mit Hilfe von nicht sichtbarem infrarotem Licht. Im Vergleich zu anderen Geweben hat Blut einen wesentlich höheren Absorptionskoeffizienten für infrarote Strahlung. Deshalb können Blutvolumenänderungen in der Haut durch die Bestimmung der optischen Eigenschaften und insbesondere der Lichtabsorption gemessen werden, wobei eine Vergrößerung des Blutvolumens zu einer erhöhten Lichtabsorbtion führt. Infrarote Strahlung wird von arteriellem und venösen Blut in gleicher Weise absorbiert.

Zur Messung der optischen Eigenschaften wird die infrarote Strahlung mit Hilfe einer LED erzeugt und in die Haut gesendet. In Abhängigkeit vom Blutvolumen in der Haut wird mehr oder weniger Licht absorbiert. Folglich korrespondiert das mit einem Fotosensor gemessene reflektierte bzw. übertragene Licht direkt mit den Blutvolumenänderungen im optisch erfassten Messabschnitt. Es ist zu beachten, dass die PPG eine begrenzte Eindringtiefe hat, so dass nur oberflächliche Gefäße gemessen werden können, die sehr temperaturempfindlich sind.

Das PPG-Signal setzt sich aus 3 Komponenten zusammen - der arteriellen Pulswelle, venösen Blutvolumenveränderungen und einer während einer Messung konstanten Signalkomponente (Grundtransparenz genannt), die von allen anderen Bestandteilen des Messabschnitts bestimmt wird. Die Amplituden dieser Signalkomponenten sind sehr unterschiedlich und in der nebenstehenden Abbildung dargestellt.

Zur Diagnostik der Arterien in Fingern oder Zehen wird die arterielle Pulswelle im PPG analysiert. Werden im PPG venöse Blutvolumenveränderungen ausgewertet, um die Funktion der Venenklappen zu bewerten, dann wird diese Applikation Licht-Reflexions-Rheographie (LRR) oder auch D-PPG genannt.