Quantitative Fundus-Autofluoreszenz für die Beurteilung von Netzhauterkrankungen

Das übergeordnete Ziel der quantitativen Autofluoreszenz, oder qAF, besteht darin, den Gesamtgehalt an Lipofuszin in den Stützzellen der Netzhaut, dem retinalen Pigmentepithel (RPE), sowohl bei gesunden als auch bei erkrankten Augen zu bewerten. Diese Technik kann helfen, zentrale Fragen der Zellbiologie der Netzhaut zu beantworten, beispielsweise wie die Gesundheit des retinalen Pigmentepithels mit der Entwicklung der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) zusammenhängt. Der wesentliche Vorteil dieser Methode liegt darin, dass sie die Bestimmung absoluter Konzentrationen der Lipofuszin-Autofluoreszenz im Fundus ermöglicht und somit eine quantitative und reproduzierbare Nachuntersuchung zwischen Patienten, zwischen einzelnen Bildgebungsterminen eines Patienten sowie in großen Studienpopulationen erlaubt.

Vor der Bildaufnahme richten Sie die konfokale scanning Laser-Ophthalmoskopie (CSLO) gemäß den Herstelleranweisungen zur Datenerfassung korrekt ein. Um eine interne fluoreszierende Referenz, die vom Hersteller bezogen wird, zu montieren, drehen Sie die Linse ab, schrauben den metallenen Ring des Geräts ab und ersetzen Sie ihn durch den neuen Metallring, der die Referenz enthält. Es ist unerlässlich, dass die Pupillen auf mindestens 6 mm erweitert sind, um eine ungehinderte Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten.

Erweitern Sie mit 0,5 % Tropicamid und 2,5 % Phenylephrin die Pupillen des Patienten auf mindestens 6 mm, was für einen ungehinderten Lichteinfall zur Betrachtung und Messung des Augenhintergrunds unerlässlich ist. Positionieren Sie den Patienten korrekt am CSLO-Gerät, wobei das Kinn auf der Kinnstütze und die Stirn am Stirnband anliegt und die äußeren Augenwinkel exakt mit den Markierungen ausgerichtet sind. Um Basislinienbilder zu erhalten, nehmen Sie zunächst den Augenhintergrund mit nahem Infrarot-Reflexionsvermögen oder IR-Licht auf, um die Kamera über der Makula zu zentrieren und eine grobe Fokussierung zu erreichen.

Wenn der Patient korrekt positioniert ist, schalten Sie die Hardware-Einstellung am Bedienfeld auf den IR-Bildgebungsmodus, positionieren Sie die Kamera manuell, bis der Fundus vollständig scharfgestellt ist, und nehmen Sie ein Bild auf. Stellen Sie die Einstellung am Bedienfeld auf IROCT um, das optische Kohärenztomographie im Spektralbereich (SDOCT) in Verbindung mit der IR-Bildgebung nutzt, um die Makula auf zugrundeliegende Erkrankungen zu untersuchen. Nutzen Sie die im Bildgebungs-Fenster angezeigten Hilfslinien, um die OCT korrekt zur IR-Bildgebung des Fundus auszurichten.

Um eine optimale SDOCT-Qualität zu erzielen, positionieren Sie die Kamera so, dass das OCT-Bild im oberen Drittel des Bildgebungs-Fensters liegt. Führen Sie mindestens eine horizontale Linienscan-Aufnahme durch die Fovea durch, die das gesamte Bildgebungs-Feld umfasst. Zur Einrichtung der qAF-Bildgebung verwenden Sie eine schnelle Bildaufnahme, die das Risiko eines Signalverlusts aufgrund von Patientenbewegungen sowie eine Blockierung des Lichts durch Iris oder Augenlider verringert.

Verwenden Sie den Mittelwert von 9 Einzelbildern, bei dem schnell und nacheinander neun Bildrahmen aufgenommen und anschließend gemittelt werden, um Rauschen und Artefakte zu reduzieren. Wählen Sie ein 30 x 30 Grad-Feld, das die Gradzahl des retinalen Bereichs bezeichnet, der während der Bildaufnahme erfasst wird. Nachdem der Patient über das blaue Licht informiert wurde, schalten Sie den AF-Modus ein und richten Sie die Kameraachse so aus, dass der Bildschirm möglichst vollständig mit der Fundus-AF ausgefüllt ist und die Seiten und Ecken des Bildes minimal abgedunkelt sind.

Wenn Patienten Schwierigkeiten haben, das helle blaue Licht zu vertragen, bewegen Sie die Kamera zunächst weiter vom Auge weg, um mit der Bildaufnahme zu beginnen, und nähern Sie die Kamera langsam dem Patienten an, bis der Augenhintergrund vollständig im Blickfeld ist. Stellen Sie entweder manuell oder mithilfe des Ophthalmoskop-Joysticks die Kameraausrichtung durch Verschieben des CSLO so ein, dass das AF-Signal über das gesamte Sichtfeld hinweg sein Maximum erreicht, anstatt das schärfste Bild zu erzielen. Während der Bildaufnahme weisen farbige Pixel, die im internen Referenzbild oder im Augenhintergrund sichtbar sind, auf eine Übersteuerung und damit auf Signalverlust hin.

Belichten Sie die Netzhaut während mindestens 20 Sekunden vollständig mit AF-Licht, um die Absorption von Licht durch Rhodopsin in der sensorischen Netzhaut während der Bildaufnahme zu minimieren. Nutzen Sie diese Zeit, um die Kameraausrichtung, den Fokus und die Empfindlichkeit zu optimieren. Lassen Sie die Probanden vor jeder Bildaufnahme blinzeln, da ein frischer Tränenfilm die Signalqualität verbessert.

Vermeiden Sie Augenlider in der Aufnahmeebene und nehmen Sie das Bild auf. Es ist wichtig, mindestens zwei hochwertige Bilder pro Bildgebungssitzung für die Datenanalyse anzufertigen. Führen Sie die Nachbearbeitung der Bilder mithilfe der CSLO-Software durch, um den Mittelwert aus dem Neun-Bild-Stack zu berechnen und so das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern.

Führen Sie die Bildanalyse gemäß dem Textprotokoll durch. Wie hier gezeigt, ist bei gesunden Augen die von der Pigmentepithelschicht (RPE) emittierte Autofluoreszenz (AF) relativ gleichmäßig über den gesamten Fundus verteilt. Eine verminderte Intensität zeigt sich in der zentralen makulären Region aufgrund der Lichtabsorption durch das Makulapigment sowie an den Seiten und Ecken aufgrund der Optik von Auge und Kamera.

Die Gefäße sollten dunkel und scharf fokussiert sein. Diese Abbildung zeigt eine entsprechende Darstellung der qAF-Werte als Wärmekarte aus dieser Abbildung. Kältere Farben entsprechen Bereichen mit geringer AF-Intensität, während wärmere Farben Bereichen mit höherer AF-Intensität entsprechen.

Die maximale Intensität wird im Allgemeinen im zweiten konzentrischen achtsegmentigen Ring beobachtet, und die mittleren Intensitäten in diesem Bereich werden für die meisten Datenanalysen verwendet. Hier ist eine repräsentative Analyse des Auges mit AMD dargestellt, die eine geographische Atrophie zeigt, eine fortgeschrittene Form der AMD. Diese Form der AMD führt zu lokalisierten Bereichen des RPE-Verlusts, erkennbar an deutlich vermindertem oder fehlendem AF, und verursacht einen fortschreitenden Verlust des zentralen Sehvermögens.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, die Auswahl geeigneter Patienten sorgfältig vorzunehmen und hochwertige Bilder reproduzierbar zu gewinnen, um die Datenqualität zu maximieren. Die Anwendung dieses Verfahrens ermöglicht die langzeitliche Nachbeobachtung der Gesundheit der Netzhaut, um den Verlauf von Netzhautdegenerationen zu bestimmen. Nach seiner Entwicklung ebnete diese Technik Forschern auf dem Gebiet der Augenheilkunde den Weg, um Netzhautdegenerationen zu verfolgen und zu analysieren.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die quantitative Autofluoreszenz nutzen können, um Ihre Patienten mit Netzhautdegenerationen zu beurteilen. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.