Glaukom-Datenstandards sind gemeinsame Normen zur Beschreibung und Kommunikation von diagnostischen Testergebnissen, Befunden, Diagnosen und Bilddaten in der klinischen Praxis und Forschung zum Glaukom. Die Verbreitung elektronischer Gesundheitsakten (EHR) hat den Zugang zu klinischen Daten verbessert, aber der Datenaustausch zwischen EHR und Bildarchivierungs- und Kommunikationssystemen (PACS) bleibt eine große Herausforderung.
Hinter der Notwendigkeit der Datenstandardisierung stehen drei Faktoren.
Effizienz der klinischen Versorgung: In vielbeschäftigten Glaukomkliniken müssen täglich die Gesichtsfeld- und OCT-Ergebnisse vieler Patienten mit früheren Daten verglichen werden. Die Extraktion von Indikatoren wie mittlere Abweichung und Musterstandardabweichung aus Gesichtsfeld und OCT und deren Integration in elektronische Gesundheitsakten ermöglicht eine parallele Anzeige mit dem Verlauf von Augeninnendruck und Sehschärfe.
Integration von Forschungsdaten: In großen multizentrischen Studien müssen Daten von Hunderten bis Tausenden einzelner Patienten aus mehreren EHR und PACS extrahiert und in ein gemeinsames Format umgewandelt werden. In Studien mit maschinellem Lernen sind Daten aus vielfältigen und geografisch breit gefächerten Patientengruppen erforderlich, um Verzerrungen in den Trainingsdaten zu vermeiden.
Reduzierung medizinischer Verschwendung: Die PPP für das primäre Offenwinkelglaukom empfiehlt die Wiederholung von Tests mit geringer Zuverlässigkeit3). Ohne standardisierte Übermittlung von Gesichtsfeld- und OCT-Messungen kann es zu unnötigen Doppeluntersuchungen beim Überweiser kommen.
Die Verlaufskontrolle des Glaukoms erfordert den zeitlichen Vergleich mehrerer bildgebender Untersuchungen wie Gesichtsfeld und OCT. Derzeit sind jedoch die in der EHR gespeicherten klinischen Daten und die im PACS gespeicherten Bilddaten oft getrennt. Da es zudem keine Interoperabilität der Messwerte zwischen verschiedenen OCT-Geräten gibt1)2), ist ohne Datenstandardisierung die Durchführung multizentrischer Studien oder effizienter klinischer Arbeitsabläufe schwierig.
DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) ist ein internationaler Standard für die Kommunikation medizinischer Bildgebungsuntersuchungen und ihrer Ergebnisse. Alle EHR- und PACS-Software muss DICOM-konform sein. Es ermöglicht die Speicherung von Rohbilddaten sowie von aus Untersuchungen berechneten Indizes und die Erstellung strukturierter Berichte (Structured Reports).
Die wichtigsten DICOM-Ergänzungen (Supplements) im Zusammenhang mit Glaukom sind unten aufgeführt.
| Ergänzung | Veröffentlichungsjahr | Gegenstand |
|---|---|---|
| 110 | 2007 | Retinale Nervenfaserschicht (RNFL) und Untersuchung des Kammerwinkels |
| 146 | 2010 | Speicherung und Darstellung von Gesichtsfelddaten |
| 152 | 2011 | RNFL-Dickenmessung |
Supplement 146 standardisiert Qualitätsindikatoren wie Fixationsverlust, Falsch-Positiv-Rate, foveale Empfindlichkeit, mittlere Empfindlichkeit und mittlere Abweichung. Im Jahr 2025 wurde Supplement 247 veröffentlicht, das strukturierte Datenfelder für strukturierte Berichtsdokumente und DICOM-gekapselte PDFs hinzufügt.
Derzeit existiert kein DICOM-Standard für strukturierte OCT-Messungen des Sehnervs. Für die Dicke und das Volumen des makulären Gitters existiert Supplement 143 (2008).
SNOMED-CT
Offizieller Name : Systematized Nomenclature of Medicine — Clinical Terms
Zweck : Umfassende Kodierung medizinischer Konzepte
Merkmale : Weist jedem Konzept einen eindeutigen Code zu, verknüpft es mit verwandten Konzepten und pflegt es kontinuierlich
Glaukom-Beispiel : « Glaukom (Krankheit) » = SCTID 23986001
Nutzung : Eine Studie aus dem Jahr 2005 zeigte die breiteste Abdeckung in der Augenheilkunde
LOINC
Offizieller Name : Logical Observation Identifiers Names and Codes
Zweck : Standardisierung der Übertragung klinischer Messungen zwischen Geräten
Merkmale : Bietet sechs Dimensionen (Komponente, Attribut, Zeit, System, Skala, Methode) für jede Beobachtung
Glaukomfall : Rechter Augeninnendruck = LOINC 79892-6
Messungen : Sehschärfe, Augeninnendruck, Hornhautdicke, Gesichtsfeld, RNFL-Dicke
Das OMOP CDM (Observational Medical Outcomes Partnership Common Data Model) ist ein gemeinsames Datenmodell, das vom OHDSI-Programm (Observational Health Data Sciences and Informatics) gepflegt wird. Es standardisiert die Struktur und den Inhalt von Beobachtungsdaten und ermöglicht eine effiziente multizentrische Forschungsanalyse. Das US-amerikanische Forschungsprogramm „All of Us“ konvertiert EHR-Daten in OMOP CDM.
Die OHDSI-Arbeitsgruppe Eye Care & Vision Research treibt die Entwicklung von Datenstandards im Augenbereich voran.
Mit einem DICOM-kompatiblen Perimeter können Gesichtsfeldindizes wie MD und PSD in strukturierter Form gespeichert und übertragen werden. Die Daten können über ein DICOM-konformes PACS in die EHR integriert und zusammen mit zeitlichen Veränderungen von Augeninnendruck und Sehschärfe angezeigt werden. Auch der Datenvergleich zwischen Einrichtungen und die Bereitstellung von Daten für groß angelegte Studien werden erleichtert.
Die Gesichtsfelduntersuchung ist ein wichtiger diagnostischer Test zur Beurteilung des Glaukomfortschritts. Das DICOM-Format „Ophthalmology Perimetry (OPV) File Format“ ist der Goldstandard für die Speicherung und Übertragung von Gesichtsfeldergebnissen.
Zu den wichtigsten Perimetern gehören der Humphrey Field Analyzer 3 (HFA3) von Zeiss und der Octopus 900 von Haag-Streit, die unterschiedliche Teststrategien, Muster und Indizes bieten. Der HFA3 berichtet Teststrategien wie SITA Standard/Fast/Faster und Indizes wie VFI, MD, PSD und GHT.
Die OCT wird häufig als quantitative Bildgebungsbewertung bei der Glaukomdiagnose eingesetzt1)2). Drei Parametergruppen werden gemessen und analysiert: der Sehnervenkopf, die peripapilläre retinale Nervenfaserschicht und die inneren Schichten der Makula2).
Allerdings haben OCT-Messungen wichtige Einschränkungen.
Keine Gerätekompatibilität : Spectral-Domain-OCT und Swept-Source-OCT unterscheiden sich in technischen Eigenschaften, Software und Referenzdatenbanken; mit verschiedenen OCT-Geräten gemessene Werte sind nicht austauschbar1)2). Dies ist eine wichtige Motivation für die Datenstandardisierung.
Grenzen im fortgeschrittenen Stadium: Bei fortgeschrittenem Glaukom tritt ein Bodeneffekt auf, sodass eine weitere Krankheitsprogression nicht mehr als Ausdünnung der retinalen Nervenfaserschicht und der Makulaparameter reflektiert wird 1). Makulaparameter zeigen den Bodeneffekt später als die retinale Nervenfaserschichtdicke.
Segmentierungsfehler: Bei hoher Myopie oder schräger Papille treten häufig Artefakte und Software-Segmentierungsfehler auf 1). Der Kliniker muss die Bildqualität und die Validität der Segmentierungsanalyse bewerten.
Die Diagnose eines Glaukoms sollte nicht allein auf der Grundlage eines einzelnen Testergebnisses gestellt werden 1).
Die mit verschiedenen OCT-Geräten gemessenen Werte der retinalen Nervenfaserschichtdicke und der inneren Makulaschichtdicke sind nicht austauschbar 1)2). Dies liegt an den unterschiedlichen technischen Spezifikationen, Analysesoftware und Normaldatenbanken der Geräte. Für die Verlaufskontrolle wird empfohlen, dasselbe Gerät weiterzuverwenden. In Zukunft wird erwartet, dass die Verbreitung von Datenstandards den Datenvergleich zwischen verschiedenen Geräten ermöglicht.
Im Februar 2024 veranstalteten Glaukomforscher und Informatikexperten von zehn akademischen Einrichtungen in den USA einen Online-Workshop, um aktuelle Praktiken und Herausforderungen bei der groß angelegten Extraktion von Gesichtsfeld- und OCT-Daten auszutauschen.
Dr. Xu von der University of Southern California (USC) berichtete, dass das PACS-System jede Gesichtsfelduntersuchung als separate PDF speichert, was einen Batch-Zugriff unmöglich macht. Eine Methode zur Extraktion von Gesichtsfeldindizes aus PDFs mittels eines von Dr. Saifee entwickelten Python-OCR-Algorithmus wurde vorgestellt.
Dr. Wang von der Stanford University berichtete, dass FORUM (Zeiss-Datenmanagementsystem) jetzt den Export im XML- oder DICOM-Format über das Advanced Data Export (ADE)-Tool ermöglicht. Die Angleichung der Standardformate an SOURCE (Sight Outcomes Research Collaborative), ein großes multizentrisches Repository, ist im Gange.
Die Datenstandardisierung im Glaukombereich wird voraussichtlich in folgenden Richtungen voranschreiten.
