Überwachung des Fortschreitens des Glaukoms mit OCT
– Artefakte. Obwohl die OCT für die Überwachung des Glaukomverlaufs hilfreich ist, müssen wir uns der Artefakte bewusst sein, die zu Fehlinterpretationen führen können.
Eine Art von Artefakten, die die RNFL-Messung erheblich beeinträchtigen kann, ist der Segmentierungsfehler, bei dem die Bildgebungssoftware die vorderen und hinteren RNFL-Grenzen falsch identifiziert oder die RNFL-Schicht unvollständig abbildet. Laut einer Studie (allerdings nur bei einem Gerät) tritt dieses Artefakt bei 11,46 Prozent der RNFL-Scans auf.10 Darüber hinaus können pathologische Veränderungen im Auge die RNFL-Messungen beeinflussen. Medientrübungen in Form von Hornhauttrübungen, Katarakten und Glaskörpertrümmern können zu einer falschen Abnahme der RNFL-Dicke führen, während myelinisierte RNFL, epiretinale Membranen, Schwellungen der ONH und der peripapillären Netzhaut die RNFL-Messungen fälschlicherweise erhöhen können.
Ein weiteres häufiges Artefakt ist die Dezentrierung, die bei 27,8 Prozent der Spectralis-Scans festgestellt wurde.10 Wenn der Scan nicht auf den Sehnervenkopf zentriert ist, erscheint die RNFL in einigen Sektoren dünner und in anderen dicker. Diese und andere Artefakte treten häufiger bei kurzsichtigen Augen auf, die langgestreckt sind und häufig eine peripapilläre Atrophie aufweisen (Abbildung 1). Daher ist es für den Kliniker wichtig, die tatsächlichen Scans zusammen mit der Signalstärke (Tabelle 1) zu prüfen, bevor er die Progression anhand von Sektoren beurteilt oder sich auf eine Progressionsanalysesoftware verlässt. Glücklicherweise haben sich die Artefakte bei OCT-Geräten im Laufe der Zeit mit der Verbesserung der Technologie verringert.
Der Makula-Scan
Ungefähr die Hälfte der retinalen Ganglienzellen befindet sich in der Makula-Region. Das Glaukom kann zu einem frühen Zeitpunkt der Erkrankung zu einer Ausdünnung der Makula führen, insbesondere der inferioren Makula, von der aus die retinalen Ganglienzellen in die inferotemporale Region der Papille projizieren. Frühere histologische Studien haben gezeigt, dass eine Ausdünnung der Makula aufgrund eines selektiven Verlusts von retinalen Ganglienzellen bei Glaukom auftritt. Forschungen haben ergeben, dass die Darstellung des Verlusts der Netzhautdicke in der Makula ein empfindliches Mittel zur Erkennung eines frühen Glaukoms ist.11
– Diagnose und Scan-Protokoll für Makula-OCT. Jedes der drei OCT-Geräte liefert einen anderen Scan der Makula (Beispiele sind in Tabelle 1 aufgeführt). Cirrus verwendet die Ganglienzellanalyse (GCA), um die Dicke der inneren plexiformen Ganglienzellschicht (GCIPL, ganglion cell layer + inner plexiform layer) zu messen; die GCIPL und die inferiore GCIPL haben den besten diagnostischen Wert für Glaukom. Spectralis führt einen Volumenscan der Makula durch, stellt die Dicke in einem 8 x 8 mm großen Raster dar, das sich an der Achse Fovea-Scheibe orientiert, und bietet eine Asymmetrieanalyse zwischen den beiden Augen, die sich bei der Glaukomdiagnose als nützlich erwiesen hat.12 RTVue misst den GCC in einem Scan, der nicht auf die Fovea zentriert ist, sondern so verschoben wurde, dass mehr von der temporalen Makula erfasst wird. Bei Patienten mit einer fokalen Ausdünnung der peripapillären RNFL haben Makulascans eine ähnliche diagnostische Fähigkeit wie die RNFL-Dicke, um glaukomatöse Schäden zu erkennen und die Glaukomdiagnose zu unterstützen.13
Im Gegensatz zum Sehnerv und dem peripapillären Bereich, wo es viele Blutgefäße gibt, ist die Makula relativ frei von großen Gefäßen. Auch die Größe des Sehnervenkopfes kann variieren, während die Makularegion bei allen Patienten vergleichsweise einheitlich ist. Daher ist bei Personen mit großen Bereichen peripapillärer Atrophie oder hoher Myopie die innere Netzhautschicht der Makula weniger betroffen als die RNFL. Bei myopen Patienten kann eine Asymmetrie zwischen der superioren und inferioren GCIPL-Dicke im Frühstadium eines Glaukoms auftreten, und eine Differenz von 5 µm gilt als glaukomverdächtig. Derzeit wird an der Entwicklung normativer Datenbanken für myope Personen gearbeitet, um die diagnostischen Möglichkeiten des Makula-OCT zu verbessern.
– Verlaufskontrolle mit makulärem OCT. Die durchschnittliche GCIPL-Dicke bei Normalprobanden wurde mit 82,1 ±6,2 µm angegeben, wobei der superonasale Sektor am dicksten und der inferiore Sektor am dünnsten ist.14 Wie die RNFL unterliegt auch die makuläre GCIPL mit zunehmendem Alter einer Abnutzung mit einer Rate von etwa -0,31 µm/Jahr.15 Neben dem Alter sind weitere Faktoren, die die makuläre Netzhautdicke beeinflussen können, das Geschlecht, die zentrale Hornhautdicke, die axiale Länge und die RNFL-Dicke.
Die durchschnittliche GCIPL-Dicke beträgt bei frühem Glaukom etwa 75,2 ±6,8 µm; bei moderatem Glaukom nimmt sie auf 64,4 ±8,4 µm und bei fortgeschrittenem Glaukom auf 55,6 ±7,6 µm ab.16 Eine durchschnittliche GCIPL-Dickenänderung von mehr als 4 µm deutet auf ein Fortschreiten des Glaukoms hin. Bei einem fortgeschrittenen Glaukom ist die Veränderung der Makuladicke als bogenförmiger Defekt auf den Dicken- und Progressionsveränderungskarten sichtbar. Makulaparameter können auch durch den Floor-Effekt beeinträchtigt werden, obwohl dieser erst später im Krankheitsverlauf auftritt als bei der RNFL. Tatsächlich haben Studien gezeigt, dass bei fortgeschrittenem Glaukom, wenn die RNFL-Dicke unter 55 µm liegt, die Veränderung der GCIPL-Dicke immer noch mit der funktionellen Schädigung, gemessen durch 10-2 VF, korrelieren kann. Der Bodeneffekt bei makulären GCIPL-Messungen wird bei einer durchschnittlichen Dicke von etwa 45 µm beobachtet.
Die Dicke der makulären GCIPL hat eine signifikante Korrelation mit der Funktion gezeigt, wenn der VF-Verlust mit 10-2 statt 24-2 auf der Humphrey Standard Automated Perimetry (SAP) gemessen wird. Dies gilt insbesondere für die durchschnittliche GCIPL und den inferioren Sektor. Darüber hinaus kann die integrierte Software dem Arzt helfen, die Progression im Makula-OCT zu überwachen. Das Cirrus-HD OCT verfügt über eine geführte Verlaufsanalyse, die sowohl auf Ereignissen als auch auf Trends basiert. Für diese Analyse sind mindestens vier hochwertige Makulascans erforderlich (zwei zu Beginn und zwei zur Nachuntersuchung). Wird bei der ersten Nachuntersuchung eine Abnahme der Dicke festgestellt, wird das Pixel als gelb kodiert. Wird eine weitere Abnahme festgestellt, wird das Pixel als rot kodiert. Das RTVue-OCT liefert die GCC-Karte mit zusätzlichen Parametern wie GLV (globales Verlustvolumen) und FLV (fokales Verlustvolumen), mit denen eine strukturelle Progression bei frühem Glaukom erkannt werden kann.
Auch bei Makula-OCT-Scans können Artefakte auftreten, ähnlich wie beim RNFL-OCT. Ein häufiges Artefakt sind Segmentierungsfehler. Im Falle der GCIPL können diese als blaue Segmente auf der Dickenkarte in Form eines Rades erscheinen, manchmal auch als Propellerzeichen bezeichnet. Ein weiteres häufiges Artefakt ist die Dezentrierung des Scans, die dazu führen kann, dass die Makula fälschlicherweise als zu dick oder zu dünn gemessen wird. Jede Messung unter 40 µm sollte den Kliniker auf ein Artefakt aufmerksam machen. Bei Patienten mit signifikanter Netzhautpathologie, wie Makuladegeneration, zystoidem Makulaödem oder epiretinaler Membran, sollte die Makuladicke nicht zur Überwachung des Glaukoms verwendet werden. Daher ist eine detaillierte Untersuchung der Makula notwendig, um eine solche Pathologie auszuschließen.
RNFL + Makula-Scans
Während Makula-Scans sich als klinisch nützlich erwiesen haben, um ein frühes Glaukom zu erkennen, lassen sich Veränderungen der RNFL-Dicke aufgrund des schnelleren RNFL-Verlusts beim Fortschreiten des Glaukoms leichter feststellen. Sie sollten sich auch darüber im Klaren sein, dass die Dickenwerte von Scan zu Scan „schwanken“ können, und Sie sollten unbedingt eine Reihe von OCT-Bildern überprüfen, bevor Sie eine Progression bestätigen (Abbildung 1).
Bei fortgeschrittenem Glaukom, wenn die RNFL den Boden erreicht (Tabelle 1, Cirrus RNFL OCT-Beispiel), kann ein makuläres OCT nützlicher sein. Dies kann auch für Patienten mit Myopie gelten, bei denen die Morphologie der Papille variiert und eine peripapilläre Atrophie vorliegt. In beiden Fällen müssen wir sicherstellen, dass die Makula nicht von einer anderen Pathologie betroffen ist, bevor wir sie für die Verlaufskontrolle heranziehen. Neuere OCT-Geräte, wie z. B. Swept-Source-OCTs, können Makula- und RNFL-Analyse kombinieren, obwohl der klinische Nutzen dafür noch nicht vollständig nachgewiesen wurde.
Der Sehnervenkopf-Scan
Mit OCT gemessene Papillenparameter haben sich nicht allgemein durchgesetzt, was wahrscheinlich auf die Variabilität von Papillengröße, Neigung, Torsion, peripapillärer Atrophie und anderen potenziellen Artefakten zurückzuführen ist. Cirrus und RTVue verwenden eine willkürliche Bezugsebene; Spectralis hingegen misst die ONH mit der minimalen Randsaumbreite bei der Öffnung der Bruchschen Membran (BMO-MRW), die nicht von einer willkürlichen Bezugsebene abhängt. BMO-MRW misst die minimale Dicke des neuroretinalen Randsaums am Ende der Bruch’schen Membran. Darüber hinaus positioniert das Glaukom-Modul Premium Edition in Spectralis die Scans entsprechend der fovealen-BMO-Achse, um die Variabilität der Papillenposition zu minimieren. Die mittlere und inferotemporale BMO-MRW hat eine mit der RNFL und dem makulären OCT vergleichbare Diagnosefähigkeit. Die Nützlichkeit der BMO-MRW zur Überwachung der Progression muss noch in großen Studien nachgewiesen werden.
Ein weiterer Punkt, der zu beachten ist, ist, dass die derzeitige OCT-Technologie keine Papillenblutung abbilden kann, die als klinisches Zeichen der Glaukomprogression etabliert ist. Eine mit OCT gemessene fokale Ausdünnung der RNFL und ein Verlust der Gesichtsfeldsensibilität – häufig im parazentralen Bereich – folgen dem Auftreten einer DH innerhalb von ein bis zwei Jahren (Abbildung 2). Daher ist es wichtig, bei jedem Besuch eine detaillierte Untersuchung des Sehnervenkopfes durchzuführen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Überwachung der Progression ein wesentlicher Bestandteil der Glaukombehandlung ist, und die OCT hat sich als quantitatives und zuverlässiges Instrument für die Überwachung erwiesen. Sie sollte jedoch in Verbindung mit der klinischen Beurteilung und Gesichtsfeldtests eingesetzt werden. Außerdem können verschiedene Glaukomstadien unterschiedliche Überwachungsinstrumente erfordern. Beim frühen Glaukom kann die OCT der RNFL und der Makula für Patienten mit normalen oder unzuverlässigen Gesichtsfeldtests wichtig sein. Bei einem mittelschweren Glaukom hilft die Korrelation zwischen OCT-Messungen und VF-Tests bei der Bestätigung der Progression. Bei fortgeschrittenem Glaukom müssen wir uns des Bodeneffekts bei RNFL-OCT-Messungen bewusst sein und die Verwendung von Makula-OCT und 10-2-Gesichtsfeldtests zur Feststellung einer Progression in Betracht ziehen. Es ist wahrscheinlich, dass wir mit der Entwicklung neuerer Technologien und besserer Software die OCT nicht nur zur Überwachung des Glaukoms einsetzen werden, sondern auch, um besser zu verstehen, warum das Glaukom auftritt und wie dieser Krankheitsprozess bei den einzelnen Personen variieren kann, wobei die OCT-Angiographie möglicherweise diese neue Ära einleitet. Im Moment sollten wir bei der Überwachung des Glaukomverlaufs unsere klinische Beurteilung – mit besonderem Augenmerk auf die Papillenblutung – mit einer Gesichtsfeldbeurteilung und einem guten Verständnis der OCT und ihrer Grenzen kombinieren. REVIEW
Dr. Saini ist ein Glaukom-Forschungsstipendiat am Massachusetts Eye and Ear. Dr. Shen ist Assistenzprofessor für Augenheilkunde an der Harvard Medical School und Leiter des Glaukom-Forschungsprogramms am Massachusetts Eye and Ear.
Dr. Shen erhält Forschungsunterstützung von Topcon. Dr. Saini hat kein finanzielles Interesse an einem der besprochenen Produkte.
1. Quigley HA, Green WR. The histology of human glaucoma cupping and optic nerve damage: Clinicopathologic correlation in 21 Eyes. Ophthalmology 1979;86:10:1803-1827.
2. Burgoyne CF, Downs JC, Bellezza AJ, Hart RT. Dreidimensionale Rekonstruktion des Bindegewebes des Sehnervenkopfes von Affen mit normalem und frühem Glaukom. Investig Ophthalmol Vis Sci 2004;45:12:4388-4399.
3. Strouthidis NG, Grimm J, Williams GA, Cull GA, Wilson DJ, Burgoyne CF. Ein Vergleich der Morphologie des Sehnervenkopfes mittels optischer Kohärenztomographie im Spektralbereich und serieller Histologie. Investig Ophthalmol Vis Sci 2010;51:3:1464.
4. Leite M, Rao H, Weinreb R, Zangwill L, Bowd C, Sample P, Tafreshi A, Medeiros F. Agreement among spectral-domain optical coherence tomography instruments for assessing retinal nerve fiber layer thickness. Am J Ophthalmol 2011;151:1: 85-92.
5. Kanamori A, Nakamura M, Escano MFT, et al. Bewertung der glaukomatösen Schädigung auf die Dicke der retinalen Nervenfaserschicht, gemessen mit optischer Kohärenztomographie. Am J Ophthalmol 2003;135:4:513-520.
6. Sayed MS, Margolis M, Lee RK. Grüne Krankheit in der optischen Kohärenztomographie-Diagnose des Glaukoms. Curr Opin Ophthalmol 2017;28:2:139-153.
7. Mwanza JC, Durbin MK, Budenz DL. Interokulare Symmetrie in der peripapillären retinalen Nervenfaserschichtdicke gemessen mit dem cirrus HD-OCT in gesunden Augen. Am J Ophthalmol 2011;151:3:514-521.e1.
8. Banegas SA, Anton A, Morilla A, et al. Bewertung der retinalen NFL-Dicke, der mittleren Abweichung und des Gesichtsfeldindexes bei progressivem Glaukom. J Glaucoma 2016;25:3:e229-e235.
9. Lavinsky F, Wu M, Schuman JS, et al. Can macula and optic nerve head parameters detect glaucoma progression in eyes with advanced circumpapillary retinal nerve fiber layer damage? Ophthalmology 2018;125:12:1907.
10. Liu Y, Simavli H, Que CJ, et al. Patientencharakteristika im Zusammenhang mit Artefakten in der optischen Kohärenztomographie von Spectralis zur Darstellung der retinalen Nervenfaserschicht bei Glaukom. Am J Ophthalmol 2015;159:3:565-76.
11. Zeimer R, Asrani S, Zou S, et al. Quantitative Erkennung glaukomatöser Schäden am hinteren Pol durch Netzhautdickenkartierung: Eine Pilotstudie. Ophthalmology.1998;105:2:224-231.
12. Asrani S. Novel software strategy for glaucoma diagnosis. Arch Ophthalmol 2011;129:9:1205.
13. Kim MJ, Park KH, Yoo BW, et al. Comparison of macular GCIPL and peripapillary RNFL deviation maps for detection of glaucomatous eye with localized RNFL defect. Acta Ophthalmol 2015;93:1:e22-e28.
14. Mwanza JC, Durbin MK, Budenz DL, et al. Profil und Prädiktoren der normalen Dicke der Ganglienzellen und der inneren plexiformen Schicht, gemessen mit optischer Kohärenztomographie im Frequenzbereich. Investig Ophthalmol Vis Sci 2011;52:11:7872-7879.
15. Lee WJ, Baek SU, Kim YK, et al. Rates of ganglion cell-inner plexiform layer thinning in normal, open-angle glaucoma and pseudoexfoliation glaucoma eyes: A trend-based analysis. Investig Ophthalmol Vis Sci 2019;60:2:599-604.
16. Xu X, Xiao H, Guo X, et al. Diagnostische Fähigkeit der Makulaganglienzell-inneren plexiformen Schichtdicke bei Glaukomverdacht. Med (United States) 2017;96:51:e9182.