Wenn ein Sinuswellenmuster mit niedriger Ortsfrequenz (≤ 1 Zyklus/Grad) mit einer hohen Zeitfrequenz (≥ 15 Hz) invertiert wird, wird es als Streifen mit der doppelten tatsächlichen Frequenz wahrgenommen. Diese Illusion wird als Frequency Doubling Illusion bezeichnet. Die FDT (Frequency Doubling Technology) wendet diese Illusion auf die Gesichtsfelduntersuchung an.
Es wird angenommen, dass dieses Phänomen mit der nichtlinearen Reaktion des M-Zell-Systems (magnozelluläres System) der retinalen Ganglienzellen zusammenhängt. M-Zellen haben einen dicken Axondurchmesser und einen großen Zellkörper und machen nur etwa 10–15 % aller Ganglienzellen aus. Sie sind anfällig für erhöhten Augeninnendruck und haben wenig funktionelle Redundanz, was sie für die Früherkennung des Glaukoms vorteilhaft macht.
Die FDT wird zusammen mit der Kurzwellenlängen-Automatenperimetrie (SWAP) und der Flimmerperimetrie als nicht-konventionelle Perimetrie (non-conventional perimetry) eingestuft1). Die 5. Auflage der Glaukom-Leitlinien gibt an, dass „berichtet wurde, dass sie für die Diagnose eines sehr frühen Glaukoms nützlich sein könnte“2).
Obwohl man hoffte, dass sie glaukomatöse Gesichtsfeldausfälle früher als die Standard-Automatenperimetrie erkennen könnte, ist die Evidenz nicht ausreichend, und sie wird derzeit in der Glaukombehandlung wenig eingesetzt5). Alle wichtigen klinischen Glaukomstudien haben die SAP verwendet4). Auch im PPP des primären Offenwinkelglaukoms werden die FDT und die Kurzwellenlängen-Automatenperimetrie als alternative Untersuchungsmethoden eingestuft3).
Beim Glaukom werden frühzeitig M-Zellen (große retinale Ganglienzellen) geschädigt. M-Zellen machen nur etwa 10–15 % aller Ganglienzellen aus und haben wenig funktionelle Reserve, sodass selbst geringe Schäden mit FDT erkannt werden können. Die Leitlinien weisen ihr jedoch nur eine unterstützende Rolle zu.
Es gibt zwei Generationen von FDT-Perimetern.
1. Generation: FDT-Screener
Ortsfrequenz: 0,25 c/d
Zeitfrequenz: 25 Hz
Reizgröße: 10×10 Grad (zentral 5 Grad kreisförmig)
Prüfpunkte: C-20 (17 Punkte), N-30 (19 Punkte)
Refraktionskorrektur: bis ±7 D nicht erforderlich
Untersuchungsdauer: Screening 40–90 Sekunden, Schwellenwert 4–5 Minuten
2. Generation: Humphrey Matrix
Ortsfrequenz: 0,5 c/d
Zeitfrequenz: 18 Hz
Reizgröße: 5 Grad (kleiner, verbesserte Empfindlichkeit)
Prüfpunkte: 24-2, 30-2, 10-2, entsprechend der Makula
Refraktionskorrektur: bis ±4D nicht erforderlich
Schwellenalgorithmus: ZEST (Bayes-Schätzung)
In der zweiten Generation wurde durch Verkleinerung der Reizgröße die Darbietung von Reizen an den Stellen ermöglicht, die den Prüfpunkten 30-2 und 24-2 des Humphrey-Perimeters entsprechen. Eine Fixationsüberwachungsfunktion wurde ebenfalls hinzugefügt.
Erklären Sie dem Patienten während der Untersuchung: „Drücken Sie den Antwortknopf, wenn Sie ein Streifenmuster sehen.“ Da die FDT-Reize relativ groß sind, beeinflusst ein Refraktionsfehler von ±6-7D die Ergebnisse nicht wesentlich; grundsätzlich ist keine Refraktionskorrektur erforderlich. Der Patient kann die Untersuchung mit seinen eigenen Korrekturgläsern durchführen.
Die Kontrastempfindlichkeit wird von 0 bis 56 dB gemessen. Die Reizdarbietungszeit beträgt 200-400 Millisekunden, das Intervall zwischen den Darbietungen ist zufällig zwischen 0 und 500 Millisekunden.
Das Screening-Protokoll des FDT-Screeners umfasst die folgenden zwei Typen.
| Protokoll | Sensitivität | Spezifität |
|---|---|---|
| N30-1 | 78-92% | 85-100% |
| N30-5 | 85–95 % | 80–90 % |
Die Ergebnisse des FDT-Gesichtsfeldtests werden in Dezibel (dB) angegeben. Der Aufbau ist grundsätzlich ähnlich dem des Humphrey-Gesichtsfelds.
Beim Screening-Test werden die Abweichungen in einem vierstufigen Abweichungswahrscheinlichkeitsdiagramm dargestellt: <1 %, <2 %, <5 % und ≥5 %.
Da jeder Indikator aus drei Versuchen berechnet wird, wird eine Wiederholung der Untersuchung empfohlen, wenn auch nur ein falsch positives Ergebnis vorliegt.
Der Einfluss von Trübungen der durchsichtigen Medien, wie z.B. Katarakt, ist beim FDT groß. Darüber hinaus berichtet eine große japanische epidemiologische Studie (Tajimi-Studie), dass die Spezifität des FDT-Screeners hoch ist, die Sensitivität für frühes Glaukom jedoch nicht ausreichend ist.
Beim FDT-Screener der ersten Generation ist keine Refraktionskorrektur erforderlich, wenn die Refraktion innerhalb von ±7 D liegt, und beim Humphrey Matrix der zweiten Generation, wenn sie innerhalb von ±4 D liegt. Der Patient kann die Untersuchung mit seiner eigenen Brille durchführen. Allerdings ist der Einfluss von Trübungen der durchsichtigen Medien wie Katarakt größer.
Wenn ein sinusförmiges Gitter mit niedriger räumlicher Frequenz mit hoher zeitlicher Frequenz gegenphasig invertiert wird, erscheint es nicht grau mit mittlerer Leuchtdichte, sondern wird als Streifen mit doppelter Frequenz wahrgenommen. Dieses Phänomen wurde traditionell als spezifisch für die nichtlineare Antwort von M-y-Zellen in der M-Schicht des Corpus geniculatum laterale angesehen.
Neuere Studien stellen jedoch in Frage, ob tatsächlich eine unabhängige Gruppe von Ganglienzellen mit nichtlinearer Antwort existiert. Es wurde auch die Theorie aufgestellt, dass die Frequenzverdopplung durch Mechanismen an anderen Stellen der Sehbahn (z.B. Kortex) und nicht in der Netzhaut verursacht wird.
Es wird angenommen, dass die frühesten Nervenschäden beim Glaukom auf den Verlust großer retinaler Ganglienzellen (M-y-Zellen) zurückzuführen sind. Das M-Zellsystem macht nur einen kleinen Teil aller Ganglienzellen aus und hat eine minimale funktionelle Redundanz, sodass bereits ein geringer Zellverlust zu einer nachweisbaren Funktionseinbuße führen kann.
Das Fortschreiten glaukomatöser Gesichtsfeldausfälle ist wie folgt gekennzeichnet:
Der FDT ist ein Test zur Messung der Kontrastempfindlichkeit 3) und unterscheidet sich im Prinzip von der herkömmlichen Helligkeitsunterschiedsschwellenmessung (SAP). Die SAP (SITA-Standard) ist der empfohlene Standard für das Glaukommanagement 5), während FDT und SWAP als ergänzende Tests bei normaler SAP eingestuft werden 4).
Allerdings haben alle wichtigen Glaukom-Klinikstudien die SAP verwendet, und es gibt keine Studie, die eine eindeutige Überlegenheit von FDT oder SWAP gegenüber der SAP gezeigt hat 4).
Cello et al. zeigten in einer prospektiven Studie an 254 normalen Augen und 230 Glaukomaugen, dass die Sensitivität und Spezifität des FDT für mittelschweres bis fortgeschrittenes Glaukom beide über 97 % lagen. Bei frühem Glaukom betrug die Sensitivität 85 % und die Spezifität 90 %.
In einer Längsschnittstudie von Medeiros et al. wurden Patienten mit Glaukomverdacht und normaler SAP zu Beginn nachverfolgt. Bei 59 % der Patienten, die später SAP-Gesichtsfeldausfälle entwickelten, wurden FDT-Anomalien bis zu 4 Jahre vor dem Auftreten der SAP-Anomalie festgestellt. Allerdings zeigten 18 % der Fälle mit SAP-Anomalie keine reproduzierbaren Anomalien im FDT.
Quigley berichtete, dass bei Verwendung des Kriteriums von zwei oder mehr Defektstellen im FDT die beste Leistung zur Erkennung glaukomatöser Gesichtsfeldausfälle eine Sensitivität von 91 % und eine Spezifität von 94 % ergab.
Boland et al. analysierten die Daten von 6.797 Teilnehmern der National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2005-2008 erneut und kamen zu dem Schluss, dass der FDT in einer populationsbasierten Umgebung sowohl eine unzureichende Sensitivität als auch Spezifität aufwies. Dass 25 % der Teilnehmer den FDT-Test nicht abschließen konnten, wurde ebenfalls als Problem genannt.
iPad- und Smartphone-basierte FDT-Tests werden entwickelt. Wenn die Validierung fortschreitet, könnten sie als kompaktere und tragbare Tests zur Verbesserung der Zugänglichkeit des gemeindebasierten Glaukom-Screenings beitragen.
Darüber hinaus wurde gezeigt, dass FDT mit SAP bei der Erkennung von Gesichtsfeldausfällen aufgrund neuroophthalmologischer Erkrankungen korreliert. Bei Diabetikern wurde im Vergleich zu einer altersentsprechenden Kontrollgruppe eine verminderte FDT-Empfindlichkeit berichtet, was auf eine mögliche Anwendung beim Screening auf diabetische Retinopathie hindeutet.
Nach den Leitlinien der Europäischen Glaukomgesellschaft (EGS) wurde von FDT eine frühere Erkennung als SAP erwartet, aber es wurden keine ausreichenden Belege erbracht, und es wird derzeit in der Glaukombehandlung wenig eingesetzt 5). In Japan werden FDT-Screener bei öffentlichen Gesundheitsuntersuchungen und Vorsorgeuntersuchungen eingesetzt. Alle wichtigen klinischen Glaukomstudien verwenden SAP, und die Rolle von FDT ist ergänzend 4).
