Introdução. As artérias perfurantes comumente são evidenciadas durante a dissecção microcirúrgica para clipagem de aneurismas intracranianos. A oclusão de artérias perfurantes pode ser responsável por infarto encefálico isquêmico e resultados clínicos indesejáveis. O presente estudo objetiva descrever a utilidade da vídeo-angiografia intra-operatória com indocianina verde (VAIICG) na avaliação do fluxo sanguíneo em artérias perfurantes visibilizadas no campo microcirúrgico, durante a clipagem de aneurismas intracranianos. Secundariamente, foi analisada a incidência de artérias perfurantes envolvidas durante a cirurgia de aneurismas intracranianos, e a ocorrência de infarto encefálico isquêmico causado pelo comprometimento das artérias perfurantes. Método. Sessenta pacientes, com 64 aneurismas intracranianos foram tratados cirurgicamente, e prospectivamente incluídos neste estudo. A VAIICG intra-operatória foi realizada com o uso de microscópio neurocirúrgico (Carl Zeiss Co. Oberkochen, Germany) com a tecnologia VAIICG integrada. A presença e o envolvimento de artérias perfurantes foram analisados no campo microcirúrgico durante a dissecção cirúrgica, e durante a clipagem do aneurisma. A patência vascular após a clipagem também foi investigada. Apenas artérias pequenas que não foram visibilizadas nas imagens pré-operatórias de angiografia digital com subtração (ADS) foram consideradas para análise. Resultados. A VAIICG permitiu a visibilização do fluxo sanguíneo em todos os casos que apresentaram artérias perfurantes no campo microcirúrgico. Dentre 36 casos cujas artérias perfurantes estavam visíveis à VAIICG, 11 casos (30,5%) apresentaram relação próxima entre o aneurisma e artérias perfurantes. Em um paciente (9,0%), dentre os 11 casos com relação próxima, a VAIICG evidenciou oclusão de uma artéria perfurante de P1 após a aplicação do clipe, cujo reposicionamento correto restabeleceu imediatamente o fluxo sanguíneo, o qual foi visibilizado com a VAIICG, sem conseqüências clínicas. Quatro pacientes (6,7%) apresentaram infarto pós-operatório em território de artérias perfurantes, sendo que em três deles, as artérias perfurantes estavam ausentes ou distantes do aneurisma clipado. Conclusão. O envolvimento de artérias perfurantes durante a clipagem microcirúrgica de aneurismas intracranianos é comum. A VAIICG intra-operatória fornece informação visual do fluxo sanguíneo em artérias de calibre milimétrico, e seu uso possibilita evitar a oclusão de artérias perfurantes e subseqüente infarto encefálico. / Background. Perforating arteries are commonly involved during the surgical dissection and clipping of intracranial aneurysms. Occlusion of perforating arteries may be responsible for ischemic infarction and poor outcome. The goal of this study was to describe the usefulness of near-infrared indocyanine green videoangiography (ICGA) for the intraoperative assessment of blood flow in perforating arteries that are visible in the surgical field during clipping of intracranial aneurysms. In addition we analyzed the incidence of perforating vessels involved during the aneurysms surgery and the incidence of ischemic infarct caused by compromising of these small arteries. Method. Sixty patients harboring 64 aneurysms were surgically treated and prospectively included in this study. Intraoperative ICGA was performed using a surgical microscope (Carl Zeiss Co. Oberkochen, Germany) with integrated ICGA technology. The presence and involvement of perforating arteries was analyzed in the microsurgical field, during surgical dissection, and during the clip application. Assessment of vascular patency after clipping was also investigated. Only those small arteries that were not visible on preoperative digital subtraction angiography (DSA) were considered for analysis. Results. In all cases in which perforating vessels were found in the microscope field, the ICGA was able to visualize flow. Among 36 cases whose perforating vessels were visible on ICGA, 11 cases (30,5%) presented a close relation between the aneurysm and perforating arteries. In one patient (9,0%), among these 11 cases with close relation, ICGA showed occlusion of a P1 perforating artery after clip application, which led to immediate correction of the clip confirmed by immediate re-establishment of flow visible with ICGA without clinical consequences. Four patients (6,7%) presented with postoperative perforating artery infarct of whom in 3 patients the perforating arteries were either not visible or distant from the aneurysm. Conclusion. The involvement of perforating arteries during clip application for aneurysm occlusion is a usual finding. Intraoperative ICGA provide visual information with regard to patency of these milimetric vessels, which may avoid their occlusion and further ischemic infarction.

Bakgrund: I dagsläget föreligger det en bristande empirisk kunskap om patienters upplevelser av att opereras i regional anestesi. Operationssjuksköterskan ansvarar för patientens vård och välmående under den intraoperativa perioden. Därav behöver det finnas en kunskap hos operationssjuksköterskan om hur patienter upplever att opereras i vaket tillstånd för att kunna ge en personcentrerad och evidensbaserad omvårdnad. Syfte: Att undersöka patienters erfarenheter av att vara vakna under ett kirurgiskt ingrepp. Metod: En systematisk litteraturstudie innehållande 11 stycken vetenskapliga artiklar med kvalitativ ansats. Analysen har utförts genom metasyntes. Resultat: I resultatet framkom två huvudteman med underteman av patienternas erfarenheter. 1) Erfarenheter av regional anestesi med underteman: erfaranheter av att medverka, erfarenheter av att hantera situationen, erfaranheter skapade genom sinnen, erfaranheter från omgivningen samt erfaranheter av smärta. 2) Vårdpersonalens betydelse med underteman: betydelsen av vårdpersonalens närvaro, betydelsen av en god kommunikation samt betydelsen av att erhålla information. Resultatet visar att opereras i regional anestesi ger patienter en känsla av deltagande och kontroll, samtidigt förekommer det att patienter upplever ångest och smärta under sitt kirurgiska ingrepp. Patienter erfar vårdmiljön genom sina sinnen och använder sig av olika sätt att hantera upplevelsen av att opereras i vaket tillstånd. För att känna trygghet är det av betydelse att få kontinuerligt med information och att känna en närhet till vårdpersonalen. Slutsats: För att operationssjuksköterskan ska kunna ge en god omvårdnad till patienter som opereras i regional anestesi behöver det finnas en kunskap om hur patienter erfar den intraoperativa perioden samt en förmåga att kunna se och bemöta varje patient utifrån sin unika livsvärld. / Background: In the current situation there is a lack of empirical knowledge of patients' experiences of being operated in regional anesthesia. The operating theatre nurse is responsible for patient care and well-being during the intraoperative period. Therefore the operating theatre nurse needs knowledge about patients' experience of being awake during surgery, to provide person-centered and evidence based nursing. Aim: To investigate patients' experiences of being awake during a surgical procedure. Methods: A systematic literature study containing 11 articles with a qualitative approach. The analysis has been performed with metasynthesis. Results: The result emerged two main themes with subthemes about patients' experiences. 1) Experiences of regional anesthesia, with subthemes: experiences of participation, experience of handling the situation, experiences created by the senses, experiences from the environment and experiences of pain. 2) Importance of the carers, with subthemes: The importance of presence by the carers, the importance of a good communication and the importance of receive information. The findings show that being operated in regional anesthesia gives patients a sense of participation and control, while at the same time it appears that patients experience anxiety and pain during their surgical procedures. Patients experience the environment through their minds and use different ways to handle the experience of being operated in a wakeful state. To feel safe it is important to receive continuous information and to feel presence to the carers. Conclusions: To provide good care for patients operating in regional anesthesia, the operating theatre nurse must have knowledge about patients experience in the intraoperative period as well as the ability to see and respond to each patient based on their unique lifeworld.

Introduktion Operationssjuksköterskor handhar dagligen vassa instrument och har ett nära samarbete med operatören. Det finns risk för stick- och skärskador, varför flera utarbetade preventiva metoder finns att tillgå. Instrumenteringen av vassa instrument ska vara effektiv och säker. Handhavandet kräver kunskap och ställer krav på operationssjuksköterskan. Syfte Syftet med studien var att beskriva operationssjuksköterskors upplevelser av det intraoperativa handhavandet av vassa instrument. Metod Kvalitativ metod med induktiv ansats och individuella semistrukturerade intervjuer. Data analyserades genom manifest och latent innehållsanalys. Resultat Sju underkategorier, tre huvudkategorier samt ett övergripande tema framkom. Operationssjuksköterskorna var trygga i sin roll och arbetade med lugnt och fokuserat förhållningssätt utifrån personligt utformade arbetssätt för att bevara kontrollen. Säkert handhavande hos operatören upplevdes respektfullt och operationssjuksköterskorna anpassade sig och sade ifrån när riskfyllt handhavande observerades. Vid stick- och skärskada var professionellt handlande med bevarad aseptik angeläget. En viss rädsla för blodburen smitta fanns, men de såg samtidigt stick- och skärskador som en del av vardagen i deras arbetsmiljö. Slutsats Operationssjuksköterskorna var trygga i handhavandet av vassa instrument vilket gav dem förmåga till att anpassa sig. Konsekvent användande av personligt utformade arbetssätt upplevdes säkert och bidrog till kontroll. Stick- och skärskadepreventiva metoder användes i synnerhet vid känd blodburen smitta då rädsla förelåg att drabbas av smitta. / Introduction Theatre nurses manages sharp instruments and works closely with the surgeon. There is a risk of sharps injury and several developed preventative methods are avaliable. Instrumentation of sharp instruments must be effective and safe. The management requires knowledge and puts demands on the theatre nurse. Aim To describe the theatre nurses’ experiences of the intraoperative management of sharp instruments. Method Qualitative method with an inductive approach and individual semi-structured interviews. Data was analyzed with manifest and latent content analysis. Results Seven subcategories, three main categories and one covering theme. Theatre nurses were confident in their role and worked with a calm and focused approach with own personal designed work routines to maintain control. Safe management by the surgeon led to feelings of respect towards the theatre nurses and they adapted and reprimanded the surgeon when hazardous management was observed. In case of sharps injury, professional managing with remained asepsis was important. There was some level of fear towards bloodborne pathogen, but at the same time they saw sharp injuries as a common occurrence in their work environment. Conclusion Theatre nurses were confident in the management of sharp instruments which gave them the ability to adapt. Consistent use of personal designed work routines was percieved as safe and contributed to control. Preventative methods against sharps injury were especially used in care of patients with known bloodbourne pathogene as there was a fear of being infected.

Hintergrund: Im Rahmen intrakranieller Operationen kann die intraoperative Darstellung der Gehirndurchblutung die intraoperative Entscheidungsfindung unterstützen. Eine Alternative zu den etablierten Methoden der fluoreszenzgestützten Techniken und der Duplex-Sonographie stellt die intraoperative Perfusionsbildgebung auf Grundlage der Thermographie dar. Hiermit wird die temperaturabhängige, infrarote Strahlung des Gehirns gemessen, die annehmbar abhängig von der zerebralen Perfusion ist. Das Verfahren vereint die Vorteile des nebenwirkungsarmen, kontaktlosen, wiederholten und ökonomischen Einsatzes mit einem verhältnismäßig geringen apparativen Aufwand. Fragestellung/Hypothese: In der vorliegenden Arbeit sollen die intraoperativen Temperaturvariationen des Kortex thermographisch untersucht werden. Durch die intravenöse Applikation eines kalten Flüssigkeitsbolus kann ein systemischer Kältereiz erzeugt werden, der als thermographisches Kontrastmittel agiert. Die Untersuchung der Sensitivität der kortikalen Kältesignalerfassung in Abhängigkeit der Injektionsparameter des Flüssigkeitsbolus und anderer intraoperativer Variablen soll für die Etablierung eines robusten und klinisch nutzbaren Messaufbaus genutzt werden. Die gewonnenen Informationen sollen darüber hinaus zur Entwicklung eines Auswertungsalgorithmus für die automatisierte, thermographische Erfassung des kortikalen Kältesignals dienen. Abschließend werden potenzielle, klinische Anwendungsszenarien beschrieben. Material und Methoden: Die thermographischen Aufnahmen wurden mit ungekühlten Focal-Plane-Array-Kameras mit einer thermischen Auflösung von bis zu 20 mK durchgeführt. Es wurden 97 Patienten intraoperativ untersucht und insgesamt 210 Kältebolusinjektionen appliziert. Die zugrundeliegenden Pathologien waren größtenteils Glioblastome und zerebrale Metastasen sowie Gliome II°/III°, Hirninfarkte, arteriovenöse Malformationen und Aneurysmen. Nach chirurgischer Exposition des zerebralen Kortex wurde die thermographische Messung des Kortex gestartet. Es folgte die intravenöse Injektion der Kälteboli mit einer Temperatur von etwa 4°C aus physiologischer Kochsalzlösung und einem Volumen von 20 ml (59 % der Fälle) oder 50 ml (41 % der Fälle) über einen peripheren (76 % der Fälle) oder zentralen Venenkatheter (24 % der Fälle). Es wurden die Injektionsgeschwindigkeit und Vitalparameter registriert. Nachfolgend wurden die thermographischen Sequenzen einer Datenvorverarbeitung unterzogen, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Es folgte die Auswertung der resultierenden Temperatur-Zeit-Reihen zur Kältesignaldetektion mit der Hauptkomponentenanalyse nach Steiner et al., dem Bigauss-Algorithmus nach Hollmach und einer manuellen Analyse (Steiner et al., 2011; Hollmach, 2016). Die Qualität der Auswertungsalgorithmen wurden auf Basis von 10 parallelen Kältebolus-ICG-Injektionen überprüft. Die ICG-Signale wurden als Referenz für die Kältesignaldetektionen genutzt. Die Beschreibung der Kältesignale erfolgte anhand der Parameter twash-in, tmin(T), trise, ttransit und ΔT. Ergebnisse: Die Thermographie kann kleinste Temperaturvariation des Kortex von bis zu 20 mK aufzeichnen. Periodische Temperaturänderungen können zum Teil durch physiologische Prozesse wie Atmung und Herzaktion erklärt werden, während andere spontane Temperaturschwankungen bisher keinen pathophysiologischen Äquivalenten zugewiesen werden können. Das systemische Kältesignal in Form des intravenösen Kältebolus kann bei der kortikalen Passage thermographisch als Temperatursenke registriert werden. Die Sensitivität der Kältesignalerfassung wird wesentlich durch die Injektionsparameter Bolusvolumen, Applikationsort und -geschwindigkeit bestimmt und lässt sich durch eine periphervenöse, 50 ml umfassende Bolusinjektion mit einer Geschwindigkeit von ≥ 5,4 ml/s auf über 70 % steigern. Die Vitalparameter beeinflussen die Kältesignaldetektion nicht. Die Validierung der Kältesignaldetektionen mittels paralleler Kältebolus-ICG-Injektionen offenbarte, dass die präexistenten Auswertungsalgorithmen der Hauptkomponentenanalyse und des Bigauss-Algorithmus eine hohe Sensitivität von 90 % hinsichtlich anteilig richtig-positiver Kältesignaldetektionen erzielen. Jedoch wurden in 90 % der Referenzfälle falsch-positive Kältesignale erkannt, sodass eine geringe Spezifität und ein geringer positiv-prädiktiver Wert resultiert. Beide Algorithmen weisen eine hohe Fehleranfälligkeit auf und sind ungeeignet, um intraoperativ das systemische Kältesignal zuverlässig zu erfassen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen der manuellen Analyse der ICG-Kältebolus-Referenzfälle konnte der optimierte AKE-Auswertungsalgorithmus (Automatisierte Kältesignaldetektion nach Empirischem Vorwissen) entwickelt werden. Der AKE-Algorithmus besitzt in den Referenzfällen eine Sensitivität von 100 % und eine qualitativ deutlich verbesserte Spezifität. Der AKE-Algorithmus ist in der Lage, im intraoperativen Einsatz die Kältesignale innerhalb weniger Minuten nach der Kältebolusinjektion zuverlässig in Form zweidimensionaler Parameterkarten zu visualisieren. Auf Basis des AKE-Algorithmus wurden die Kältesignalerfassungen in verschiedenen intrakraniellen Pathologien untersucht. Die Kältesignalparameter in Glioblastomen präsentieren neben einer großen Heterogenität eine durchschnittlich erhöhte Perfusion im Vergleich zum peritumoralen Gewebe in Form einer verminderten twash-in und einer erhöhten ttransit. Jedoch ist eine Identifizierung der Tumorgrenzen anhand der Kältesignaldetektionen nicht möglich, weil die Kältesignalparameter intra- und peritumoralen Gewebes nicht signifikant differieren. Bei der thermographischen Untersuchung maligner Hirninfarkte können die Infarktkerne bereits als hypotherme Kortexregionen und durch eine negative Kältesignaldetektion erfasst werden. Kollateralkreisläufe werden registriert und die Kältesignalparameter korrelieren mit dem postoperativen NIHSS. Die Kältesignalerfassung gelingt zunehmend im Übergang von CT-morphologisch demarkierten zu nicht-demarkierten Hirnarealen und zeigt begleitend eine kürzere twash-in. Damit besteht potenziell die Möglichkeit, in weiteren Untersuchungen die Penumbra zu untersuchen und prognostische Informationen zu gewinnen. Die Kältesignalerkennung bei AVMs konnte sicher erfolgen und die Perfusion der pathologischen Gefäßanteile nachweisen. Somit kann die Thermographie die vollständige Ausschaltung oberflächlicher AVMs unterstützen und ist des Weiteren in der Lage, die Perfusion des umgebenden Parenchyms zu beurteilen. Ebenso kann die Kältesignaldetektion bei der Operation von Aneurysmen zur Erfolgskontrolle und zur Erfassung Clip-bedingter kortikaler Minderperfusionen dienen. Schlussfolgerungen: Die thermographische Detektion eines systemischen Kältereizes ist möglich und kann intraoperativ zusätzliche Informationen generieren, die in operative Entscheidungen oder wissenschaftliche Untersuchungen einfließen können. Um einen robusten und zuverlässigen, intraoperativen Einsatz der thermographischen Kältesignaldetektion zu ermöglichen, sollten zukünftig ausschließlich 50 ml Boli, periphervenöse Injektionen und eine Injektionsgeschwindigkeit ≥ 5,4 ml/s verwendet werden. Für eine schnelle und zuverlässige, intraoperative Ergebnisgenerierung und -darstellung sollte der AKE-Algorithmus bevorzugt werden. Die thermographische Kältesignaldetektion eignet sich insbesondere für die Untersuchung primär vaskulärer Pathologien, wie Hirninfarkte, AVMs oder Aneurysmen.:Inhaltsverzeichnis A Abbildungsverzeichnis B Tabellenverzeichnis C Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 2 Medizinische Grundlagen 2.1 Präoperative Bildgebung in der Neurochirurgie 2.1.1 Konventionelles MRT, CT und Angiographie 2.1.1 Dynamisch-funktionelle MRT-Sequenzen 2.1.2 Neuronavigation 2.2 Intraoperative Bildgebung zur zerebralen Perfusionsvisualisierung 2.2.1 Fluoreszenzgestützte Techniken 2.2.2 Ultraschall 3 Thermographie 3.1 Physikalische Grundlagen 3.2 Anwendung der Thermographie in der Medizin 4 Zielstellung 5 Material und Methoden 5.1 Thermographische Messung 5.1.1 Messaufbau 5.1.2 Messinstrumentarium 5.1.3 Ablauf der Kältebolus-Messung 5.1.4 Simultane Erfassung des Infrarot- und ICG-Signals 5.2 Methoden der Datenverarbeitung 5.2.1 Vorverarbeitung der Daten 5.2.2 Hauptkomponentenanalyse 5.2.3 Bigauss-Algorithmus 5.3 Auswahl des Patientenkollektivs 6 Ergebnisse 6.1 Patientenkollektiv 6.2 Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse 6.3 Ergebnisse des Bigauss-Algorithmus 6.4 Manuelle Analyse und ICG-Fälle 6.4.1 Schlussfolgerungen der manuell analysierten ICG-Kälteboli 6.4.2 Ergebnisse aller manuell analysierten Kälteboli 6.5 Entwicklung des AKE-Algorithmus 6.6 Ergebnisse des AKE-Algorithmus 6.6.1 Allgemeine Kälteboluscharakteristik 6.6.2 Kältesignalparameter in Abhängigkeit der Injektionsparameter 6.6.3 Kältesignaldetektion als interpathologischer Vergleich 6.6.4 Kältesignaldetektion als intrapathologische Analyse 7 Diskussion 7.1 Vergleich der Verfahren der Kältesignaldetektion 7.2 Einflussfaktoren 7.2.1 Vitalparameter 7.2.2 Injektionsparameter 7.3 Bedeutung der Kältesignalparameter 7.4 Potential der Kältebolusdetektion in Pathologien mittels AKE-Algorithmus 7.4.1 Glioblastom 7.4.2 Maligner Hirninfarkt 7.4.3 Neurovaskuläre Pathologien 7.5 Thesen 8 Zusammenfassung / Summary 9 Literaturverzeichnis 10 Danksagung 11 Anlage 1 12 Anlage 2 / Background: In intracranial surgery, intraoperative imaging of cerebral blood flow can support intraoperative decision making. An alternative to established methods of fluorescence-based techniques and duplex sonography is intraoperative perfusion imaging based on thermography. It receives temperature-dependent, infrared radiation, which depends on cerebral perfusion. Thermography combines the advantages of low-side-effects, contactless, repeated and economical use with a relatively low outlay on equipment. Objective/Hypothesis: In the present work the intraoperative temperature variations of the cortex are to be examined thermographically. The intravenous application of a cold fluid bolus creates a systemic cold stimulus that acts as a thermographic contrast agent. By examining the sensitivity of the cortical cold signal acquisition depending on the injection parameters of the fluid bolus and other intraoperative variables, a robust and clinically usable measurement setup is to be established. The information obtained should also be used to develop an evaluation algorithm for the automated, thermographic detection of the cortical cold signal. Finally, potential clinical application scenarios are described. Material and Methods: The thermographic recordings were made with uncooled focal plane array cameras with a thermal resolution of up to 20 mK. 97 patients were examined intraoperatively and a total of 210 cold bolus injections were administered. The underlying pathologies were mostly glioblastomas and cerebral metastases as well as gliomas II° / III°, brain infarctions, arteriovenous malformations and aneurysms. After surgical exposure of the cerebral cortex, the thermographic measurement of the cortex was started. This was followed by intravenous injection of the cold 0,9% saline boluses with a temperature of about 4 °C and a volume of 20 ml (59% of cases) or 50 ml (41% of cases) via a peripheral (76% of cases) or central venous line (24% of cases). The injection rate and vital parameters were registered. The thermographic sequences were subsequently subjected to data preprocessing in order to improve the signal-to-noise ratio. The resulting temperature-time series are evaluated to find cold signals using the principal component analysis according to Steiner et al., the Bigauss algorithm according to Hollmach and a manual analysis (Steiner et al., 2011; Hollmach, 2016). The results were checked based on 10 parallel cold bolus ICG injections. The ICG signals were used as a reference for the cold signal detection. The cold signals were described by the parameters twash-in, tmin(T), trise, ttransit and ΔT. Results: Thermography can record smallest temperature variations of the cortex up to 20 mK. Periodic changes in temperature can be explained in part by physiological processes such as breathing and heart rate, while other spontaneous temperature fluctuations cannot yet be assigned to any pathophysiological equivalents. The systemic cold signal in the form of the intravenous cold bolus can be thermographically registered as a temperature drop during the cortical passage. The sensitivity of the cold signal detection is essentially determined by the injection parameters bolus volume, injection site and injection rate. It can be increased to more than 70% with a peripheral venous line, 50 ml bolus volume and an injection rate of ≥ 5.4 ml/s. The vital parameters do not influence the cold signal detection. The validation of the cold signal detection using parallel cold bolus and ICG injections revealed that the pre-existent evaluation algorithms of the principal component analysis and the Bigauss algorithm achieve a high sensitivity of 90 % with regard to proportionally correct-positive cold signal detection. However, false-positive cold signals were detected in 90% of the reference cases, resulting in low specificity and low positive-predictive value. Both algorithms are highly susceptible to errors and are unsuitable for reliably detection of the systemic cold signal intraoperatively. From the knowledge obtained from the manual analysis of the ICG - cold bolus reference cases, the optimized AKE evaluation algorithm (Automated Cold signal detection based on Empirical prior knowledge) was developed. In the reference cases, the AKE algorithm has a sensitivity of 100% and a qualitatively significantly improved specificity. The AKE algorithm is able to reliably visualize the cold signals in two-dimensional parameter maps within a few minutes after the cold bolus injection during intraoperative use. Based on the AKE algorithm, the cold signal recordings in various intracranial pathologies were examined. The cold signal parameters of glioblastomas showed a high degree of heterogeneity and on average an increased cerebral perfusion by reduced twash-in and increased ttransit compared to peritumoral tissue. However, an identification of the tumour borders based on the cold signal detection is not possible because the cold signal parameters of intra- and peritumoral tissue do not differ significantly. In the thermographic examination of malignant brain infarctions, the infarct cores can be detected as hypothermic cortex regions and by negative cold signal detection. Collateral circuits are registered thermographically and the cold signal parameters correlate with the postoperative NIHSS. The cold signal acquisition succeeds increasingly in the transition from CT-morphologically infarcted to non-infarcted brain areas and shows a smaller twash-in. Therefore, the cold bolus detection has the potential to investigate the penumbra and to obtain prognostic information. Cold signal detection in AVMs was carried out safely and the perfusion of the pathological vessels were demonstrated. Thus, thermography can support the complete elimination of superficial AVMs and is also able to assess the perfusion of the surrounding parenchyma. Cold signal detection can also be used in the operation of aneurysms to monitor complete elimination and clipping-related cerebral perfusion changes. Conclusions: The thermographic detection of the systemic cold stimulus is possible and can generate additional information intraoperatively, which can be incorporated into intraoperative decision making or scientific studies. In order to enable robust and reliable, intraoperative use of thermographic cold signal detection, further cold bolus examinations should be standardized with intravenous injection of 50 ml boluses via peripheral venous line and an injection rate ≥ 5.4 ml/s. The AKE algorithm should be preferred for fast and reliable, intraoperative result generation. Thermographic cold signal detection is particularly suitable for the investigation of primarily vascular pathologies such as brain infarctions, AVMs or aneurysms.:Inhaltsverzeichnis A Abbildungsverzeichnis B Tabellenverzeichnis C Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 2 Medizinische Grundlagen 2.1 Präoperative Bildgebung in der Neurochirurgie 2.1.1 Konventionelles MRT, CT und Angiographie 2.1.1 Dynamisch-funktionelle MRT-Sequenzen 2.1.2 Neuronavigation 2.2 Intraoperative Bildgebung zur zerebralen Perfusionsvisualisierung 2.2.1 Fluoreszenzgestützte Techniken 2.2.2 Ultraschall 3 Thermographie 3.1 Physikalische Grundlagen 3.2 Anwendung der Thermographie in der Medizin 4 Zielstellung 5 Material und Methoden 5.1 Thermographische Messung 5.1.1 Messaufbau 5.1.2 Messinstrumentarium 5.1.3 Ablauf der Kältebolus-Messung 5.1.4 Simultane Erfassung des Infrarot- und ICG-Signals 5.2 Methoden der Datenverarbeitung 5.2.1 Vorverarbeitung der Daten 5.2.2 Hauptkomponentenanalyse 5.2.3 Bigauss-Algorithmus 5.3 Auswahl des Patientenkollektivs 6 Ergebnisse 6.1 Patientenkollektiv 6.2 Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse 6.3 Ergebnisse des Bigauss-Algorithmus 6.4 Manuelle Analyse und ICG-Fälle 6.4.1 Schlussfolgerungen der manuell analysierten ICG-Kälteboli 6.4.2 Ergebnisse aller manuell analysierten Kälteboli 6.5 Entwicklung des AKE-Algorithmus 6.6 Ergebnisse des AKE-Algorithmus 6.6.1 Allgemeine Kälteboluscharakteristik 6.6.2 Kältesignalparameter in Abhängigkeit der Injektionsparameter 6.6.3 Kältesignaldetektion als interpathologischer Vergleich 6.6.4 Kältesignaldetektion als intrapathologische Analyse 7 Diskussion 7.1 Vergleich der Verfahren der Kältesignaldetektion 7.2 Einflussfaktoren 7.2.1 Vitalparameter 7.2.2 Injektionsparameter 7.3 Bedeutung der Kältesignalparameter 7.4 Potential der Kältebolusdetektion in Pathologien mittels AKE-Algorithmus 7.4.1 Glioblastom 7.4.2 Maligner Hirninfarkt 7.4.3 Neurovaskuläre Pathologien 7.5 Thesen 8 Zusammenfassung / Summary 9 Literaturverzeichnis 10 Danksagung 11 Anlage 1 12 Anlage 2

This paper highlights two methods of examining the bovine pancreas by means of ultrasound, with a view to identifying advantages and disadvantages of the two techniques as well as testing and comparing their practicability. The goal is to evaluate the applicability of this intraoperative procedure to large animals - it is quite commonly used on humans - as well as present the resulting findings with regard to the ultrasonographic anatomy of the bovine pancreas. The sample consisted of 15 female beef cattle, none of which displayed evidence of any pancreatopathy based on their medical history, clinical examinations, and laboratory diagnostic testing. Transcutaneous and intraoperative sonographic examinations were performed on all 15 animals.

Bakgrund: Syrgas används liberalt hos vuxna endotrakealt intuberade patienter peroperativt för att ge en skyddande marginal mot livshotande hypoxi. Ett överskott av syrgas kan dock öka risken för allvarliga biverkningar med en potentiellt negativ påverkan på både morbiditet och mortalitet. Vilken mängd syrgas som skall användas peroperativt är en omdiskuterad fråga i forskningsvärlden där RCT och metaanalys-studier kommer med motstridiga uppgifter om vad som faktiskt är det optimala oxygenmålet peroperativt. Motiv: Det finns meningsskiljaktigheter kring peroperativ oxygenering där nuvarande forskning om vad som är det optimala för patienten skiljer sig från studie till studie. Författarna av denna studie anser att det behövs en djupare förståelse av den ansvariga anestesisjuksköterskans erfarenheter och tankar kring peroperativ oxygenering, framförallt då det saknas evidens att luta sig mot. Syfte: Att beskriva anestesisjuksköterskors tankar och erfarenheter av peroperativ oxygenering hos vuxna endotrakealt intuberade patienter. Metod: Individuella semi-strukturerade intervjuer genomfördes med anestesisjuksköterskor (n=10) på två olika sjukhus i mellansverige. En kvalitativ innehållsanalys användes för att bearbeta och analysera datan. Resultat: Analysen genererade tre huvudkategorier; En snäv balansgång - Att undvika hypoxi och hyperoxi, Upprätthållande av en patientsäker ventilation är ett mål och Vad är den optimala FiO2-nivån? En vilja om att arbeta evidensbaserat. Konklusion: Det är en pågående debatt internationell om vad den optimala målnivån av peroperativ FiO2 är. Med anledning av det oklara evidensläget visade det sig att anestesisjuksköterskorna arbetar efter beprövad erfarenhet när peroperativ FiO2 ställs in till patienten. De målnivåer av FiO2 som anestesisjuksköterskorna använder innehåller en säkerhetsmarginal för hypoxi och hänsyn tas till patientens sjuklighet. Rutinmässig hyperoxi förekommer inte och höga nivåer FiO2 likställs med ökad risk för komplikationer. Vidare forskning inom ämnet behövs som stöttning för patientansvarig anestesisjuksköterska i dess dagliga arbete. / Background: Oxygen is used liberally in adult endotracheal intubated patients intraoperative to provide a protective margin against life-threatening hypoxia. A surplus of oxygen can however increase the risk of serious side effects with a potentially increased long-term mortality. The use of oxygen intraoperative is a highly debated question in the scientific community, where RCT and metaanalysis studies are producing contradictory results about what the optimal oxygenation target intraoperative really is. Motive: There is a disagreement about intraoperative oxygenation where the current evidence about what the optimal target for the patient really is; this varies from study to study. The authors of this study thereby consider that there is a need for a deeper understanding of the responsible nurse anesthetist’s experiences and thoughts on intraoperative oxygenation; above all when there is no definitive evidence to lean on. Aim: The aim of this study was to describe nurse anesthetists’ thoughts and experiences of intraoperative oxygenation at adult patients who are endotracheal intubated. Methods: Individual semi-structured interviews were conducted with nurse anesthetists (n=10) at two different hospitals in the middle of Sweden. Qualitative content analysis was used to process the data. Result: The analysis generated three main categories; A narrow balancing act – To avoid hypoxia and hyperoxia, Maintaining patient-safe ventilation is a goal and What is the optimal level of FiO2? A desire to work evidence-based. Conclusion: There is an ongoing debate internationally about what the optimal target level of intraoperative FiO2 is. Due to the unclear state of evidence, it turned out that the nurse anesthetists work after proven experience when intraoperative FiO2 is set for the patient. The target levels of FiO2 used by the nurse anesthetists contain a margin of safety for hypoxia and the patient's morbidity is taken into account. Routine hyperoxia does not occur and high levels of FiO2 are equated with an increased risk of complications. Further research is needed in the subject to support the nurse anesthetists responsible for the patient in their daily work.

The optical touch pointer (OTP), a fluorescence spectroscopy based system, assists brain surgeons during guided brain tumor resection in patients with glioblastoma multiforme (GBM). After recording and analyzing the autofluorescence spectrum of the tissue, it is possible to distinguish malignant from healthy brain tissue. A challenge during the intraoperative measurements is the interference of blood. If it gets in contact with the laser pointer, the blood blocks the light transmission to and from the tissue. The purposes of the project were to study and categorize patterns of blood interference and to present possible solutions to avoid signal blocking by blood. To measure fluorescence and reflection two devices were used respectively, the OTP which has a spectrometer and a blue laser, and the diffused reflection spectroscopy system (DRS) which has a spectrometer and a white light source. Both operate independently from each other and are connected to a fiber optical probe. A similar scenario to the one in the operation theater was simulated in the lab. Fluorescence and diffuse reflection measurements with and without blood were realized on skin and on two different plastic fluorescent standards. The results were analyzed with the aid of MatLAB, and compared with data collected in the hospital during brain tumor resection. The highest autofluorescence of brain tissue and skin is reached at approximately 506 nm. Although skin and both plastic standards have different optical properties regarding color or rather fluorescence, all of them presented very similar curves when blood on them blocked partially or completely the light transmission. A blood layer of more than 0.1 mm thickness blocks the blue laser light. Blood absorption happens at 541 and 577 nm due to oxy-hemoglobin (HbO2) in both liquid and dried blood. When the fluorescence spectrum is available but weak, the reflection spectrum contains two dips (traces of HbO2 at 541 and 577 nm). In brain there were cases in which light absorption occurred additionally at other wavelengths than the absorption peaks of deoxyhemoglobin (Hb) and HbO2. Blood interference during the OP can be prevented if the probe rests in a saline solution after every measurement. In this way the fresh blood sticking on the probe dissolves in the solution. For dried or coagulated blood, additional manual cleansing is needed.

Bakgrund: Postoperativ sårinfektion är en av de vanligaste vårdrelaterade infektionerna i Sverige och kostar samhället enorma summor varje år. Operationer på rörelseapparaten är förutom mindre kirurgiska ingrepp den vanligaste operationskategorin inom sluten vård. Som operationssjuksköterska har man ansvar över hygien i operationsteamet för att förebygga smittspridning och infektion. En del i detta arbete är att ge direktiv till operatören gällande hygien för att förebygga infektion. Huruvida operatören är följsam till dessa direktiv eller ej är därför centralt i det infektionspreventiva arbetet under ortopedkirurgiska ingrepp.  Motiv: Genom att belysa vikten av följsamhet gällande god hygien och sterilitet under kirurgiska ingrepp är målet att studien ska ge en ökad kunskap i ämnet samt göra att operationssjuksköterskor känner sig stärkta i sitt infektionspreventiva arbete. En ökad kunskap i ämnet kan bidra till färre postoperativa infektioner som både minskar det onödiga lidande och död som drabbar patienten samtidigt som det minskar de enorma kostnader som det medför. Syfte: Att belysa operationssjuksköterskans upplevelse av operatörens följsamhet till direktiv från operationssjuksköterskan gällande hygien under ortopedkirurgiska ingrepp.  Metod: Kvalitativ design där semistrukturerade intervjuer utfördes med tio operationssjuksköterskor som jobbade kliniskt på en ortopedisk operationsavdelning på ett universitetssjukhus i Sverige. Data analyserades med en deduktiv innehållsanalys. Resultat: Operationssjuksköterskorna hade varierande erfarenheter av operatörernas följsamhet till direktiv under ortopedkirurgiska ingrepp. Fyra huvudkategorier identifierades;`När följsamhet fungerar´, `När följsamhet brister´, `Kritiska situationer´ och `Förändring över tid´.  Konklusion: De hygienområden där följsamheten upplevdes som fungerande var vid byte av sterila handskar, byte av lamphandtag och när instrument blivit osterila. Förbättringsområden som identifierades var bristande kunskap hos operatörerna iiinom hygien, ett hierarkiskt synsätt hos operatören samt bristande följsamhet vid begränsning av antal personer på sal och dörröppningar. / Background: Postoperative infection is one of the most common healthcare-related infections in Sweden and causes major costs to society. Operations on the musculoskeletal are apart from minor surgical interventions the most common category of operations in inpatient care. As a surgical nurse, you are responsible for hygiene and asepsis in the operating team to prevent infection. Part of this work is to give directives to the surgeons regarding hygiene. Whether or not the surgeon complies with these directives is therefore central to the infection prevention work during orthopedic surgery.  Motive: By highlighting the importance of compliance regarding good hygiene and sterility during surgical procedures this study can provide increased knowledge on the subject and make surgical nurses feel empowered in their infection prevention work. Increased knowledge on the subject can contribute to fewer postoperative infections, reducing both the unnecessary suffering that affects the patient and the major cost that this entails. Aim: To investigate surgical nurses’ experiences of surgeons’ compliance to directives from the surgical nurse regarding hygiene during orthopedic surgery. Methods: Qualitative design with semi-structured interviews conducted with 10 surgical nurses who worked clinically in an orthopedic surgery department at a university hospital in Sweden. The data was analyzed with a deductive content analysis. Result: The surgical nurses had varying experiences of the surgeon's compliance to directives during orthopedic surgery. Four main categories could be identified; `When compliance works´, `When compliance fails´, `Critical situations´ and `Change over time´.  Conclusion: The hygiene areas where compliance was working were when changing sterile gloves, changing lamp handles and unsterile instruments. Improvement areas that were identified were the surgeon´s lack of knowledge about hygiene, a ivhierarchical approach and a lack of compliance when limiting the number of people in the operating room and door openings.

Hintergrund: Tumoren des zentralen Nervensystems zählen zu den seltenen Krebserkrankungen des Erwachsenenalters, aber haben eine vergleichsweise hohe Letalität. Bei allen Hirntumorerkrankungen inklusive der Hirnmetastasen bestehen zudem besondere Anforderungen aufgrund der intrakraniellen Lage hinsichtlich der chirurgischen Therapie. Eine Operation stellt meist eine Gratwanderung zwischen Tumorresektion und Schädigung des umgebenden Hirnparenchyms dar. Da maligne Hirntumoren das umgebende Hirngewebe infiltrieren, ist die optische und taktile Unterscheidung insbesondere von Gliomen und deren Infiltrationsrändern vom umgebenden Hirnparenchym durch Operierende aber nicht sehr sensitiv. Da der Residualtumor den größten prädiktiven Faktor des Patient:innen-Überlebens darstellt, wird klar, dass sensitive Methoden entwickelt werden müssen, um es Operierenden zu erleichtern, intraoperativ Residualtumor zu erkennen und zu resezieren. Neben den bereits etablierten Verfahren der intraoperativen Bildgebung wie der Neuronavigation, der intraoperativen MRT oder der 5-ALA-Fluoreszenzmikroskopie, ist die schnitt- und färbefreie Technik der Raman-Spektroskopie in den letzten Jahren zur Unterscheidung von Tumor und Hirnparenchym sowie zur Erkennung von infiltrativ wachsenden Tumoren hervorgetreten. Die Raman-Spektroskopie basiert auf der Detektion von inelastisch gestreutem Licht an Molekülen im Sinne des Raman-Effekts. So kann in Sekundenschnelle eine biochemische Signatur des untersuchten Gewebes erstellt werden. Darüber hinaus stellt die Raman-Spektroskopie ein Autofluoreszenzspektrum bereit, welches ebenso zur Analyse von Gewebe benutzt werden kann. Fragestellung: Aufgrund der Notwendigkeit einer besseren intraoperativen Visualisierung von Tumorgewebe in der Neurochirurgie, soll in dieser Arbeit das Potenzial der intraoperativen in-situ-Raman-Spektroskopie beurteilt werden. Neben den intraoperativ erhobenen Ramanspektren, sollen insbesondere die oft unbeachteten Autofluoreszenzeigenschaften von Tumor und umliegendem Gewebe auf mögliche Unterschiede genauer untersucht werden. Einerseits soll aufgrund der fehlenden Erfahrung mit der kommerziell erhältlichen fiberoptischen Sonde die spektrale Qualität untersucht werden sowie Validität und Reliabilität des Messsystems beurteilt werden. Für einen intraoperativen Einsatz muss andererseits die Prozedur der Sterilisation entwickelt sowie die Integration in bestehende Arbeitsabläufe und Störfaktoren bei Messungen im Operationssaal bewertet werden.:Inhaltsverzeichnis I Abbildungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis VI Abkürzungsverzeichnis VII Symbolverzeichnis IX 1 Einleitung 1 1.1 Hintergrund 1 1.2 Intraoperative Bildgebung 2 1.2.1 Neuronavigation 2 1.2.2 Intraoperative MRT 3 1.2.3 5-ALA-Fluoreszenz-gestützte Resektion 3 1.2.4 Raman-Spektroskopie 4 1.3 Motivation des Projektes 6 2 Material und Methoden 7 2.1 Gewebe 7 2.2 Histologie 7 2.2.1 Fixierung und Einbettung 7 2.2.2 Gefrierschnitte 8 2.2.3 Färbungen 8 2.2.4 Bestimmung der Zellzahl und des Proliferationsindex 11 2.3 Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 12 2.3.1 Aufbau des faserbasierten Messsystems 12 2.3.2 Faserbasierte Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 14 2.3.3 Referenz-Raman-Spektroskopie mit mikroskopischem System 17 2.4 Datenverarbeitung und -aufbereitung 17 2.4.1 Bestimmung der Autofluoreszenzintensität 18 2.4.2 Prozessierung des Rohspektrums 18 2.4.3 Ramanbandenintensität 19 2.4.4 Statistische Analyse 19 2.4.5 Clusteranalyse 19 3 Ergebnisse 20 3.1 Testung des faserbasierten Messsystems und Etablierung von Messprotokollen 20 3.1.1 Qualitative Beurteilung des Spektrums 20 3.1.2 Artefaktelimination 24 3.1.3 Festlegung optimaler Messparameter 27 3.1.4 Messtiefe 30 3.2 Ex-vivo-Autofluoreszenz und Raman-Spektroskopie 31 3.2.1 Autofluoreszenzintensität 32 3.2.2 Ramanspektren 35 3.3 Intraoperative in-situ-Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 47 3.3.1 Sondenaufbereitung 47 3.3.2 Evaluation der Signalstärke nach 9, 16, 21 und 31 vollständigen Wiederaufbereitungszyklen 47 3.3.3 Spektrale Qualität im Operationssaal 48 3.3.4 Analyse der Spektren 53 3.3.5 Histopathologie 63 3.3.6 Zusammenfassung der Ergebnisse 64 3.3.7 Darstellung ausgewählter Patient:innen 66 4 Diskussion 74 4.1 Testung des faserbasierten Messsystems und Etablierung von Messprotokollen 74 4.2 Ex-vivo-Autofluoreszenz und Raman-Spektroskopie 79 4.3 Intraoperative in-situ-Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 81 4.4 Schlussfolgerung 89 5 Zusammenfassung 91 6 Summary 95 Literaturverzeichnis X Danksagungen XVIII Anhang XIX / :Inhaltsverzeichnis I Abbildungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis VI Abkürzungsverzeichnis VII Symbolverzeichnis IX 1 Einleitung 1 1.1 Hintergrund 1 1.2 Intraoperative Bildgebung 2 1.2.1 Neuronavigation 2 1.2.2 Intraoperative MRT 3 1.2.3 5-ALA-Fluoreszenz-gestützte Resektion 3 1.2.4 Raman-Spektroskopie 4 1.3 Motivation des Projektes 6 2 Material und Methoden 7 2.1 Gewebe 7 2.2 Histologie 7 2.2.1 Fixierung und Einbettung 7 2.2.2 Gefrierschnitte 8 2.2.3 Färbungen 8 2.2.4 Bestimmung der Zellzahl und des Proliferationsindex 11 2.3 Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 12 2.3.1 Aufbau des faserbasierten Messsystems 12 2.3.2 Faserbasierte Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 14 2.3.3 Referenz-Raman-Spektroskopie mit mikroskopischem System 17 2.4 Datenverarbeitung und -aufbereitung 17 2.4.1 Bestimmung der Autofluoreszenzintensität 18 2.4.2 Prozessierung des Rohspektrums 18 2.4.3 Ramanbandenintensität 19 2.4.4 Statistische Analyse 19 2.4.5 Clusteranalyse 19 3 Ergebnisse 20 3.1 Testung des faserbasierten Messsystems und Etablierung von Messprotokollen 20 3.1.1 Qualitative Beurteilung des Spektrums 20 3.1.2 Artefaktelimination 24 3.1.3 Festlegung optimaler Messparameter 27 3.1.4 Messtiefe 30 3.2 Ex-vivo-Autofluoreszenz und Raman-Spektroskopie 31 3.2.1 Autofluoreszenzintensität 32 3.2.2 Ramanspektren 35 3.3 Intraoperative in-situ-Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 47 3.3.1 Sondenaufbereitung 47 3.3.2 Evaluation der Signalstärke nach 9, 16, 21 und 31 vollständigen Wiederaufbereitungszyklen 47 3.3.3 Spektrale Qualität im Operationssaal 48 3.3.4 Analyse der Spektren 53 3.3.5 Histopathologie 63 3.3.6 Zusammenfassung der Ergebnisse 64 3.3.7 Darstellung ausgewählter Patient:innen 66 4 Diskussion 74 4.1 Testung des faserbasierten Messsystems und Etablierung von Messprotokollen 74 4.2 Ex-vivo-Autofluoreszenz und Raman-Spektroskopie 79 4.3 Intraoperative in-situ-Autofluoreszenz- und Raman-Spektroskopie 81 4.4 Schlussfolgerung 89 5 Zusammenfassung 91 6 Summary 95 Literaturverzeichnis X Danksagungen XVIII Anhang XIX

Purpose: Infrared (IR) spectroscopy has the potential for tumor delineation in neurosurgery. Previous research showed that IR spectra of brain tumors are generally characterized by reduced lipid-related and increased protein-related bands. Therefore, we propose the exploitation of these common spectral changes for brain tumor recognition. Methods: Attenuated total reflection IR spectroscopy was performed on fresh specimens of 790 patients within minutes after resection. Using principal component analysis and linear discriminant analysis, a classification model was developed on a subset of glioblastoma (n = 135) and non-neoplastic brain (n = 27) specimens, and then applied to classify the IR spectra of several types of brain tumors. Results The model correctly classified 82% (517/628) of specimens as “tumor” or “non-tumor”, respectively. While the sensitivity was limited for infiltrative glioma, this approach recognized GBM (86%), other types of primary brain tumors (92%) and brain metastases (92%) with high accuracy and all non-tumor samples were correctly identified. Conclusion: The concept of differentiation of brain tumors from non-tumor brain based on a common spectroscopic tumor signature will accelerate clinical translation of infrared spectroscopy and related technologies. The surgeon could use a single instrument to detect a variety of brain tumor types intraoperatively in future clinical settings. Our data suggests that this would be associated with some risk of missing infiltrative regions or tumors, but not with the risk of removing non-tumor brain.