Untersuchungstechniken bei diabetischer Retinopathie

In der Augen-Medizin gehört die Anwendung apparativer Verfahren zu diagnostischen Zwecken zum Goldstandard. Dabei ist es möglich, mit Hilfe verschiedener Methoden zwei- oder dreidimensionale Darstellungen des Auges zu erhalten. Trotz aller Software/Technik bleibt der Mensch als Diagnostiker ein entscheidender Faktor. Im folgenden Artikel sind die heutigen Möglichkeiten zum Screening und zur Diagnostik der Diabetischen Retinopathie erläutert.

Manuelle Ophthalmoskopie

Ophthalmoskopie, Augen UntersuchungDie manuelle Observation der Netzhaut durch die Pupillenöffnung des Auges kann mittels verschiedener Untersuchungsverfahren durchgeführt werden. In bestimmten Situationen spielt eine möglichst hohe Vergrößerung von feinen Details eine entscheidende Rolle, in anderen kommt es eher auf einen großen Gesamtüberblick an. Grundlegend lässt es sich in direkte und indirekte (monokulare/binokulare) Ophthalmoskopie unterscheiden.

Die direkte Ophthalmoskopie unter Verwendung eines “Handspiegels” bietet dem Untersucher im Vergleich zu den anderen Verfahren mit rund 10° den geringsten Ausschnitt. Die damit einhergehende sehr kurze Untersuchungsentfernung wird vom Patienten häufig als recht unangenehm wahrgenommen. Bei engen Pupillen kann sie lediglich für einen schnellen Überblick über die Netzhaut angewendet werden.

Im Vergleich zur direkten Ophthalmoskopie bietet das indirekte Verfahren mit der Verwendung einer zusätzlichen Sammellinse einige Vorzüge. So ist bspw. der Ausschnitt größer und es lässt sich z.T. ein stereoskopisches Bild erzeugen (bei binokularer Variante). Ebenso ist der vergleichsweise größere Untersuchungsabstand als Vorteil zu nennen. Die Verwendung eines Kopfophthalmoskopes mit zusätzlicher Linse ermöglicht sogar die Untersuchung von bettlegerischen- und Komapatienten, genauso von Kleinkindern oder in Gegenden mit schlechter medizinischer Ausstattung und Versorgung.

Digitale Fundusfotografie

Die digitale Aufnahme des Fundus mittels einer non-mydriatischen (nicht-pupillenerweiternd) Funduskamera ermöglicht eine exakte Fotografie des hinteren Augenabschnittes (Abb. 1a). Auf diesem Wege lassen sich detaillierte Bilder des zentralen Netzhautareals bis ca. 45° erstellen. Funduskameras bieten somit häufig einen größeren Ausschnitt als die manuelle Ophthalmoskopie (mindestens 3–5-fache). Sie ermöglichen ebenso bei relativ geringen Pupillenweiten (Technikspezifisch bis ca. 3 mm) die Sicht auf den Fundus. Des Weiteren lassen sich so anhand der hochauflösender Bilder Verläufe bzw. Auffälligkeiten leichter dokumentieren und auswerten. Auch für die Kommunikation bei Überweisungen an den Augenarzt oder andere interdisziplinäre Stellen bieten sie einen Mehrnutzen.

Optische Kohärenztomografie

Die Optische Kohärenztomografie (OCT) ist ein hochpräzises nicht-invasives Bildgebungsverfahren (Abb. 1b). Zusätzlich zu einer topografischen Aufnahme des Fundus wird die Netzhaut mittels eines Infrarotlasers gescannt. Dabei entstehen aufgrund der Gewebesignale Schnittbilder der Netzhautschichten. Das Aufnahmeprinzip ähnelt dem in der Medizin bekannten Ultraschall, wobei die Auflösung um ein Vielfaches höher ist und die Software vielseitigere Auswertungen ermöglicht. Aufgrund der präzisen Aufnahmen kann das OCT zu Verlaufsbeobachtungen und Diagnoseermittlung herangezogen werden. Die Aufnahme durch eine OCT ist der konventionellen Funduskopie überlegen, da retinale Veränderungen auch in der Tiefe sichtbar gemacht werden können. Auf diese Weise lassen sich Leckagen, Ödeme und chorioidale Neovaskularitiden feststellen. So ist auch die Dickenmessung ein wichtiges Detail, besonders für die Kontrolle von Ödemen. Des Weiteren kann dieses Feindiagnostikverfahren wichtige Parameter für eine operative Indikation anzeigen, aber auch zur Operationskontrolle herangezogen werden (bspw. bei Traktionsamotiones, intraretinalen Blutungen oder rhegmatogenen Ablationes).

Abb. 2 a-cDarstellung unterschiedlicher Netzhautdiagnostiken: 1a: Netzhautfotografie aufgenommen mit Funduskamera; 1b: Netzhaut-Scan mittels OCT; 1c: Netzhautdiagnostik mittels FAG.

Fluoreszenzangiografie

Moderne Funduskameras bzw. OCTs ermöglichen als zusätzliche Untersuchungsmöglichkeit die Fluoreszensangiografie (FAG) (Abb. 1c). Dieses Verfahren stellt sich hierbei im Gegenteil zur restlichen Fundusdiagnostik als ein invasives Verfahren dar. Bei der FAG wird der Blutkreislauf der Netzhaut dargestellt. Über einen Venenzugang wird dem Patienten ein Farbstoff wie bspw. Fluoreszein injiziert. Die verwendeten Farbstoffe können bei einem augengesunden Fundus die retinalen Gefäße (innere Blut-Retina-Schranke) sowie das RPE (äußere Blut-Retina-Schranke) nicht passieren, der Austritt von Farbstoff, eine sogenannte Leckage, ist daher als pathologisch anzusehen. Während sich dieser in den Blutgefäßen verteilt, wird der Augenhintergrund in schneller Abfolge fotografiert oder bei spezieller Beleuchtung mittels OCT aufgenommen. So können nichtdurchblutete Bereiche, neugebildete oder undichte Netzhautgefäße und Veränderungen der Pigmentschicht dargestellt werden. Um einen möglichst großen Fundusausschnitt zu erhalten, müssen die Pupillen vorher mit Mydriatika erweitert werden. Eine solche Aufnahme ist bei Erkrankungen geeignet, bei denen retinale Blutgefäße gestört sind. Hierbei sind bspw. die feuchte Form der altersbedingten Makuladegeneration (AMD), ein Makulaödem oder pathologische Netzhautveränderungen aufgrund Diabetischer Retinopathie zu nennen. Ohne diese Untersuchung kann gegebenenfalls eine Therapieentscheidung schwierig oder gar nicht möglich sein.

Clearpath DS-120™

Clearpath DS-120; Freedom Meditech (San Diego, CA, USA).Das Clearpath ist ein nicht-invasives Linsenfluoreszenz-Biomikroskop, welches als ein schnelles und einfaches Screening-Verfahren dienen soll (Abb. 3). Während des 6–10 Sekunden dauernden Scanvorgangs wird blaues Licht in das Auge gesendet. Das von den AGEs (fortgeschrittene Glykations-Endprodukte) der Linse reflektierte grüne Licht wird ermittelt und diagnostisch ausgewertet.

Dabei wird das Verhältnis der Fluoreszenz zwischen dem einfallenden blauen und reflektierten grünen Licht gebildet. Das hierbei zugrunde liegende biomedizinische Prinzip der Messung ist wie folgt: Glukose lässt sich zusätzlich zum Glukosespiegel im Blut, ebenso im Kammerwasser des Auges nachweisen. Dort reagiert der Blutzucker mit den Proteinen der Augenlinse und bildet die AGEs. Mit der Zeit sammeln sich diese vermehrt innerhalb der Linse an. Anders als im Blut erneuern sich die Proteine in der kristallinen Linse nicht. Die AGEs bleiben bestehen und können damit einen Hinweis über einen überdurchschnittlichen Glukosespiegel im Körper geben. Die AGEs haben zusätzlich die Fähigkeit zur Fluoreszenz. Verschiedenste Arbeiten konnten nachweisen, dass die Linsen-Fluoreszenz bei Diabetes-Patienten überdurchschnittlich höher ist als bei gesunden Patienten. Die Identifizierung von Patienten mit einem deutlich erhöhten Fluoreszenzverhältnis ermöglicht es, auf diesem Wege potenzielle Risiken bei diabetischer Lage rechtzeitig zu identifizieren und den Patienten frühzeitig in passende Behandlungsmaßnahmen einzubringen.

RetinaLyze™

20151115-RetinaLyzeRetinalyze ist ein Softwaresystem, welches digitale Funduskamera-Aufnahmen automatisch auf DR oder AMD analysiert (Abb. 4). Dieser Internetbasierter Algorithmus steht dem Anwender als ein schnelles Screening-Tool zur Verfügung. Die Auswertung eines Fundusfotos dauert hierbei selten länger als 30 Sekunden. Zur Früherkennung der DR erkennt, zählt und validiert die Software automatisch rote Läsionen/Blutungen sowie weitere typische Mikroveränderungen am Fundus. Hierbei erkennt dieser automatisch den Sehnervenkopf sowie die vier Gefäßbäume, um diese aus der Kalkulation herauszurechnen.
Im Vergleich zum Hintergrund, welcher als Referenz gilt, werden Auffälligkeiten analysiert. Erkennt der Algorithmus dabei Unterschiede in Größe, Form oder Farbe wird der erkannte Spot als Läsion angezeigt. Wenn diese Veränderungen im Frühstadium gefunden werden, können frühzeitig eingeleitete Maßnahmen eine Verschlechterung der Sehkraft verhindern. Der Ablauf des Screening mittels Retinalyze läuft hierbei so ab, dass zunächst ein digitales Fundusbild mit einer hierfür geeigneten non-mydriatischen Funduskamera aufgenommen wird. Die Analyse-Genauigkeit der Software steigt mit der Auflösung der verwendeten Kamera an. Nach Aufnahme sowie Speicherung der Aufnahme kann entweder manuell oder automatisch das zu analysierende Fundusbild in die RetinaLyze Software übertragen werden.

Zusammenfassung

Innerhalb der Augenheilkunde existieren verschiedene Verfahren zur Früherkennung einer diabetischen Retinopathie. Prä-/ diabetische Augenhintergrundveränderungen bedrohen bei Nichterkennen das Sehvermögen des betroffenen Auges z.T. in großem Maße. Diese Auswirkungen nehmen mit unserem sozio-kulturellem Lebensstil immer mehr Überhand. Aus diesem Grund besteht ein immer höherer Bedarf an klinisch exakten aber auch gleichzeitig schnellen Früherkennungs-Systemen. Hierfür stoßen immer wieder neue Screening-Methoden auf den Markt, welcher mehr oder weniger gut für eine solche Anwendung geeignet sind.

infografik_retinopathie_thumb

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Bildquellen:
© Bild 1: Henrik-Dolle / Fotolia
© Bild 2: Clearpath DS-120 / Freedom Meditech (San Diego, CA, USA)
© Bild 3: RetinaLyze