SS-OCT
Wellenlänge: 1310 nm (lange Wellenlänge)
Eindringtiefe: hoch (gesamter Vorderabschnitt in einem Bild darstellbar)
Auflösung: geringer als SD-OCT, aber für die Praxis ausreichend
Repräsentatives Gerät: CASIA (Tomey)
Optische Kohärenztomographie des vorderen Augenabschnitts (AS-OCT)
Auf einen Blick
Abschnitt betitelt „Auf einen Blick“1. Was ist die optische Kohärenztomographie des vorderen Augenabschnitts (AS-OCT)?
Abschnitt betitelt „1. Was ist die optische Kohärenztomographie des vorderen Augenabschnitts (AS-OCT)?“Die optische Kohärenztomographie des vorderen Augenabschnitts (AS-OCT) ist ein berührungsloses optisches Kohärenztomographie-Bildgebungsgerät, das auf den vorderen Augenabschnitt spezialisiert ist. Es erfasst Schnittbilder des Tränenfilms, der Hornhaut, der Iris, der Linsenvorderfläche, des Kammerwinkels und der Sklera und wird zur Erfassung der Pathologie von Erkrankungen des vorderen Augenabschnitts sowie für verschiedene biometrische Messungen eingesetzt.
Geschichte und Entwicklung
Abschnitt betitelt „Geschichte und Entwicklung“Die Bildgebung mittels AS-OCT wurde erstmals 1994 von Izatt et al. berichtet. Anfangs wurde die gleiche Wellenlänge von 830 nm wie bei der Netzhaut-OCT verwendet, aber die Penetration in streuendes Gewebe wie die Sklera war gering, was sie für die Darstellung des Kammerwinkels ungeeignet machte. Später wurden Geräte mit einer längeren Wellenlänge von 1310 nm entwickelt, die die Penetration in die Sklera und die Aufnahmegeschwindigkeit erheblich verbesserten.
Derzeit ist die Fourier-Domänen-OCT (FD-OCT) vorherrschend und bietet im Vergleich zur Zeitdomänen-OCT (TD-OCT) eine überlegene Messgeschwindigkeit, Auflösung und dreidimensionale Analysefähigkeit. FD-OCT umfasst zwei Verfahren: die Swept-Source-OCT (SS-OCT) und die Spektraldomänen-OCT (SD-OCT).
SD-OCT
Wellenlänge: 840 nm (kurze Wellenlänge)
Eindringtiefe: gering (Darstellung des gesamten Vorderabschnitts schwierig)
Auflösung: höher als SS-OCT
Anwendung: geeignet für die präzise Beobachtung von Hornhaut und Bindehaut
Das AS-OCT ist ein Diagnosegerät, das eine nicht-invasive Beobachtung des Kammerwinkels ermöglicht. Seine Auflösung ist der des Ultraschall-Biomikroskops überlegen, jedoch kann der Ziliarkörper nicht beobachtet werden3). Sein Nutzen als Hilfsdiagnostikum in der Glaukomversorgung ist weithin anerkannt3).
Q
Was ist der Unterschied zwischen AS-OCT und dem üblichen Fundus-OCT?
A
Das Fundus-OCT ist ein Gerät zur Aufnahme von Schnittbildern der Netzhaut und verwendet eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 840–870 nm. Das AS-OCT ist auf die Beobachtung des vorderen Augenabschnitts (Hornhaut, Kammerwinkel, Iris usw.) spezialisiert und verwendet im SS-OCT-Modus eine lange Wellenlänge von 1310 nm, um die Durchdringung tieferer Gewebe zu verbessern. Beobachtungsobjekt und verwendete Wellenlänge sind unterschiedlich.
4. Untersuchungsmethode und Bewertungsparameter
Abschnitt betitelt „4. Untersuchungsmethode und Bewertungsparameter“
Cureus. 2024;16(4):e58703. Figure 1. PMCID: PMC11110096. License: CC BY.
Bild, das das Vorderabschnitts-OCT vor und nach der Operation vergleicht. Die Messpunkte von TISA und AOD sowie die Öffnung des Kammerwinkels sind direkt erkennbar, was die tatsächliche Winkelmessung mittels AS-OCT veranschaulicht.
Durchführung der Untersuchung
Abschnitt betitelt „Durchführung der Untersuchung“Die AS-OCT-Untersuchung wird im Sitzen durchgeführt. Der Patient fixiert einen Punkt, während der Untersucher die Scanposition anpasst und aufnimmt. Sie ist nicht-invasiv und erfordert keine Augenmuschel oder Immersion. Die Aufnahme ist auch im Dunkeln möglich, sodass eine Beurteilung des Kammerwinkels unter physiologischer Mydriasis erfolgen kann. Die Hauptmerkmale des AS-OCT sind:
- Nicht-invasiv: kein Kontakt mit dem Auge
- Schnelle Messung: Echtzeitaufnahme möglich
- Keine Blendung: langwelliges Licht verursacht kein Blendegefühl
- Hohe Auflösung: 15 μm (höher als 50 μm beim UBM)
- Reproduzierbarkeit: gut, geeignet für Verlaufsvergleiche
- Dunkelaufnahme: wenig beeinflusst durch Lichtverhältnisse
Qualitative Beurteilung
Abschnitt betitelt „Qualitative Beurteilung“Der wichtigste Orientierungspunkt bei der Interpretation von AS-OCT-Bildern ist der Skleralsporn (scleral spur). Er ist die Verbindungsstelle zwischen der inneren Skleraoberfläche und der Hornhautkrümmung und erscheint als nach innen vorspringende Struktur der Sklera. Durch die Beurteilung des Kontakts (Apposition) zwischen Iris und der inneren korneoskleralen Wand kann ein Kammerwinkelverschluss erkannt werden.
Allerdings wird berichtet, dass der Skleralsporn bei etwa 25 % der Fälle mit einem Scanprotokoll ohne Bildmittelung nicht sichtbar ist.
Quantitative Parameter
Abschnitt betitelt „Quantitative Parameter“Die wichtigsten Parameter zur quantitativen Messung des Kammerwinkels sind:
| Parameter | Abkürzung | Definition |
|---|---|---|
| Kammerwinkelöffnungsdistanz | AOD | Abstand zwischen einem Punkt 500/750 μm vor dem Skleralsporn und der Iris |
| Kammerwinkeleinbuchtungsfläche | ARA | Fläche, die von AOD, Iris und der inneren Wand von Hornhaut und Sklera begrenzt wird |
| Trabekel-Iris-Zwischenraumfläche | TISA | Trapezfläche vom Skleralsporn bis zur AOD-Linie |
Darüber hinaus wurden auch andere Parameter wie Irisdicke, Vorderkammerbreite und Linsenvorwölbung (Lens Vault) berichtet.
Vergleich von AS-OCT und Ultraschallbiomikroskopie
Abschnitt betitelt „Vergleich von AS-OCT und Ultraschallbiomikroskopie“Die Ultraschallbiomikroskopie (UBM) wird ebenfalls zur tomografischen Bildgebung des vorderen Augenabschnitts verwendet. Die Merkmale beider Verfahren werden verglichen.
| Parameter | AS-OCT | Ultraschall-Biomikroskopie |
|---|---|---|
| Prinzip | Optisch | Ultraschall |
| Auflösung | 15 μm | 50 μm |
| Maximaler Scanbereich | 16 × 6 mm | 5 × 5 mm |
- Augenkontakt: AS-OCT ist kontaktlos. Die Ultraschall-Biomikroskopie berührt das Auge nicht direkt, erfordert jedoch eine Tauchmethode mit einer Augenschale.
- Darstellung hinter der Iris: AS-OCT ist nicht möglich. Die Ultraschall-Biomikroskopie kann hintere Strukturen einschließlich Ziliarkörper und Zonulafasern sichtbar machen.
- Klinische Differenzierung: Mit der Verbreitung von AS-OCT nimmt die Häufigkeit der Ultraschall-Biomikroskopie ab, aber sie ist bei der Diagnose des malignen Glaukoms und der Beurteilung des Plateau-Iris-Syndroms, wo die Beobachtung des Ziliarkörpers erforderlich ist, weiterhin wertvoll.
Die Gonioskopie ist in der Glaukomversorgung unverzichtbar 3), und die Beschreibung der Kammerwinkelbefunde nach der Shaffer-Klassifikation oder der Scheie-Klassifikation wird in Japan allgemein verwendet 3).
Q
Ist die AS-OCT-Untersuchung schmerzhaft?
A
Die AS-OCT ist eine kontaktlose Untersuchung, bei der kein Instrument das Auge berührt. Es treten keine Schmerzen oder Beschwerden auf. Es sind keine betäubenden Augentropfen erforderlich, und die Untersuchung dauert nur wenige Minuten.
5. Klinische Anwendungen beim Glaukom
Abschnitt betitelt „5. Klinische Anwendungen beim Glaukom“Kammerwinkelbeurteilung
Abschnitt betitelt „Kammerwinkelbeurteilung“In der Glaukomklinik ist die AS-OCT als Ergänzung zur Gonioskopie nützlich oder als Alternative, wenn die Gonioskopie aufgrund von Hornhauterkrankungen oder mangelnder Kooperation des Patienten schwierig ist. Da sie kontaktlos und im Dunkeln durchführbar ist, ermöglicht sie eine Beurteilung des Kammerwinkels unter physiologischer Pupillenerweiterung.
Basierend auf der Iris-Morphologie und der Position der Linse relativ zu den Vorderabschnittsstrukturen können Mechanismen des Winkelverschlusses wie Pupillarblock oder Linsenvorwölbung unterschieden werden 4). Sie ist unverzichtbar geworden, um morphologische Veränderungen der Iris wie flache Vorderkammer, engen Kammerwinkel und Plateau-Iris zu beobachten.
Sie ist auch als Patientenaufklärungsinstrument nützlich, wenn eine Laser-Iridotomie empfohlen wird.
Grenzen der Kammerwinkelbildgebung
Abschnitt betitelt „Grenzen der Kammerwinkelbildgebung“Kammerwinkelbildgebungsgeräte können die Gonioskopie nicht ersetzen 6). Die Gonioskopie sollte bei allen Patienten mit Glaukomverdacht durchgeführt werden 6).
Die AS-OCT ist nützlich zur Identifizierung der Iris-Morphologie bei engem Kammerwinkel, zur Beurteilung des Linseneinflusses und zum Triage von Augen, bei denen die Gonioskopie schwierig ist 6). Da jedoch periphere anteriore Synechien (PAS), Pigmentablagerungen und andere sekundäre Ursachen einer Trabekelwerkdysfunktion übersehen werden können, sollte eine alleinige Beurteilung durch Kammerwinkelbildgebung vermieden werden 6).
Beurteilung der Glaukomchirurgie
Abschnitt betitelt „Beurteilung der Glaukomchirurgie“Die AS-OCT wird auch zur prä- und postoperativen Beurteilung der Glaukomchirurgie eingesetzt. Sie wird zur morphologischen Beurteilung des Filterkissens (bleb) nach Trabekulektomie und zur Überprüfung der Position von intraokularen Drainagevorrichtungen verwendet.
Tanito et al. (2024) visualisierten bei Fällen zwei Jahre nach Implantation des PreserFlo MicroShunt (PFM) den Zustand des Stents, der auf herkömmlichen 2D-Schnittbildern schwer zu beurteilen war, mittels Rasterscan und 3D-AS-OCT-Bildgebung eindeutig. Am rechten Auge wurde eine C-förmige Verformung bestätigt, die auf eine mögliche Extrusion der Finnen aus der Skleratasche hindeutete1).
Diese C-förmige Verformung wurde in der Literatur kaum berichtet und wird vermutlich durch Kompression durch umliegendes Narbengewebe verursacht1). Das Hinzufügen von 3D-Bildern zu 2D-Bildern verbesserte die Genauigkeit der Stentbewertung erheblich1).
Nutzung zur Bestimmung des strukturellen Fortschreitens
Abschnitt betitelt „Nutzung zur Bestimmung des strukturellen Fortschreitens“Die Messung der peripapillären retinalen Nervenfaserschichtdicke (RNFL) und der makulären inneren Netzhautschichtdicke mittels OCT kann zur Bestimmung des strukturellen Fortschreitens des Glaukoms verwendet werden3). Jedes OCT ist mit einem Programm zur Erkennung von Veränderungen im Laufe der Zeit ausgestattet.
Allerdings beeinflussen Aufnahmebedingungen (Verschiebung der Messposition, Bildqualität usw.) die Messwerte, daher ist Vorsicht geboten, diese nicht blind zu übernehmen3). Bei fortgeschrittenen Glaukomaugen wird eine weitere Ausdünnung aufgrund eines Bodeneffekts (Floor-Effekt) schwer nachweisbar, und die Progressionsbestimmung mittels OCT eignet sich eher für relativ frühe Fälle3).
Die alleinige OCT-Diagnose eines Glaukoms sollte vermieden werden, da ein Ergebnis „außerhalb des Normalbereichs“ falsch positiv sein kann6). Eine Gesamtbeurteilung unter Einbeziehung klinischer Befunde und Gesichtsfelduntersuchung ist unerlässlich6).
Computergestützte Bilddiagnosegeräte einschließlich OCT werden zur Erkennung von Glaukom und zur Identifizierung einer fortschreitenden Optikusneuropathie eingesetzt5). Mit der Weiterentwicklung der Gerätetechnologie (z. B. hochauflösendes SD-OCT) wird eine Verbesserung der diagnostischen Leistung erwartet5).
Q
Kann die AS-OCT die Gonioskopie vollständig ersetzen?
A
Nein. Die AS-OCT hat den Vorteil der berührungslosen Aufnahme im Dunkeln, aber Kammerwinkelbefunde wie periphere anteriore Synechien, Pigmentierung oder Neovaskularisation können mit AS-OCT schwer zu erkennen sein6). Bei allen Patienten mit Glaukomverdacht sollte eine Gonioskopie durchgeführt werden6).
7. Aktuelle Forschung und Zukunftsperspektiven
Abschnitt betitelt „7. Aktuelle Forschung und Zukunftsperspektiven“Überblick über Forschungstrends
Abschnitt betitelt „Überblick über Forschungstrends“Huang et al. (2024) führten eine bibliometrische Analyse über 20 Jahre (2004–2023) zu AS-OCT-Anwendungen bei Glaukom durch und analysierten 931 Berichte. Die USA führten mit 288 Berichten, gefolgt von China (231) und Singapur (124). Unter den Autoren war Aung Tin mit 80 Berichten und 3595 Zitierungen am häufigsten2).
Ab 2012 nahm die Anzahl der Publikationen rapide zu, und ab 2015 werden jährlich stabil über 60 Arbeiten veröffentlicht 2). Seit 2018 ist durch Fortschritte in der künstlichen Intelligenz (KI) ein deutlicher Forschungsschwerpunkt von manueller Messung hin zu automatischer Erkennung und Identifikation zu beobachten 2).
KI und Deep Learning zur Erkennung von Winkelblock
Abschnitt betitelt „KI und Deep Learning zur Erkennung von Winkelblock“Zur neuesten Forschungsfront gehört die automatische Erkennung von Winkelblock durch Deep Learning 2). Die herkömmliche AS-OCT-Bildauswertung beruhte auf manuellen Messungen verschiedener Parameter, was zeitaufwändig, subjektiv und wenig reproduzierbar war.
Deep-Learning-Algorithmen lernen direkt aus Bilddaten und zeigen die Fähigkeit, offene, enge und geschlossene Winkel mit hoher Genauigkeit zu klassifizieren. Ein 3D-Deep-Learning-basiertes digitales Gonioskopiesystem (DGS) zeigte eine hohe diagnostische Genauigkeit, vergleichbar mit der von Augenärzten, bei der Erkennung enger Kammerwinkel und peripherer vorderer Synechien 2).
3D-AS-OCT-Bildgebung
Abschnitt betitelt „3D-AS-OCT-Bildgebung“Die FD-AS-OCT, die bei einer Wellenlänge von 1310 nm arbeitet, ermöglicht zunehmend schnelle 3D-Würfelscans des vorderen Augenabschnitts. Dadurch werden folgende Bewertungen erwartet.
- 360-Grad-Winkelbewertung: Bewertung des gesamten Kammerwinkels auf einmal
- Volumenparameter: Messung des Irisvolumens und des Vorderkammervolumens
- Bewertung dynamischer Faktoren: Analyse dynamischer Veränderungen der Irisfläche und des Irisvolumens bei Pupillendurchmesseränderungen
Die 3D-AS-OCT hat auch ihren Nutzen bei der postoperativen Bewertung von Glaukomchirurgie-Implantaten gezeigt, indem sie die gesamte Verformung und Dislokation von Stents klar visualisiert, was mit 2D-Bildern schwierig war 1).
OCT-Angiographie (OCTA)
Abschnitt betitelt „OCT-Angiographie (OCTA)“Die optische Kohärenztomographie-Angiographie (OCTA) ist eine sich schnell entwickelnde Technologie. Es wird angenommen, dass sie weniger anfällig für Bodeneffekte ist als die Messung der retinalen Nervenfaserschichtdicke und bei der Progressionsbeurteilung fortgeschrittener Glaukomaugen vorteilhafter sein könnte als die OCT, aber eine standardisierte Anwendung in der klinischen Praxis ist noch nicht etabliert 3).
Q
Wird die KI-gestützte AS-OCT-Bildanalyse bereits klinisch eingesetzt?
A
Sie befindet sich noch im Forschungsstadium. Die automatische Erkennung von Winkelblock durch Deep-Learning-Algorithmen zeigt eine hohe Genauigkeit 2), ist aber noch nicht weit verbreitet in der Klinik. Es bestehen weiterhin Herausforderungen wie Datenmangel und fehlende Vereinheitlichung der Diagnosekriterien.
8. Literaturverzeichnis
Abschnitt betitelt „8. Literaturverzeichnis“- Tanito M, Omura T, Iida M, et al. Anterior Segment Optical Coherence Tomography (AS-OCT) 3D Observation of PreserFlo MicroShunt. Cureus. 2024;16(10):e72511.
- Huang Y, Gong D, Dang K, et al. The applications of anterior segment optical coherence tomography in glaucoma: a 20-year bibliometric analysis. PeerJ. 2024;12:e18611.
- 日本緑内障学会. 緑内障診療ガイドライン（第5版）. 日眼会誌. 2022;126:85-177.
- American Academy of Ophthalmology. Primary Angle-Closure Disease Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2020.
- American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Suspect Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2020.
- European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 5th Edition. Br J Ophthalmol. 2025;109:bjo-2025-egsguidelines.