Die diabetische Makulaischämie (DMI) ist ein Zustand bei Diabetikern, bei dem die Netzhautkapillaren der Makula verschlossen, atrophiert und verschwunden sind, mit Stenose und Verschluss der präkapillären Arteriolen. In der Fluoreszenzangiographie (FA) oder optischen Kohärenztomographie-Angiographie (OCTA) zeigt sie sich als Vergrößerung und Unregelmäßigkeit der fovealen avaskulären Zone (FAZ) und als Ausdehnung diskontinuierlicher avaskulärer Bereiche der Makula.
Historisch gesehen beschrieb Norman Ashton erstmals detailliert die Beteiligung von Arterien und Kapillaren bei der diabetischen Retinopathie durch Studien an postmortalen Augen mittels peripherer vorderer Synechie-Färbung und Tuscheinjektion. Pathologisch folgt der Prozess: hyaline Degeneration der Endarteriolen und präkapillären Gefäße → Lumenverschluss → Verlust des arteriellen und kapillären Betts → Neovaskularisation auf der venösen Seite.
Die diabetische Makulopathie wird in drei Typen eingeteilt: Makulaödem, ischämische Makulopathie und RPE-Makulopathie. DMI entspricht der ischämischen Makulopathie.
Prävalenz ist eng mit dem Schweregrad der diabetischen Retinopathie verbunden.
| DMI-Schweregrad | Inzidenz |
|---|---|
| Keine | 39,7 % |
| Verdacht | 18,4 % |
| Leicht | 25,2 % |
| Mäßig | 11,0 % |
| Schwer | 5,6 % |
Bei 29,4 % der Fälle von klinisch signifikantem Makulaödem (CSME) liegt eine DMI vor, davon 19,4 % mittelschwer bis schwer. Außerdem wird eine DMI bei 77,2 % der proliferativen diabetischen Retinopathie (PDR) und bei 59,7 % der schweren nicht-proliferativen diabetischen Retinopathie (NPDR) festgestellt.
Die Befunde der diabetischen Makulaischämie (DMI) werden manchmal als „featureless retina“ (strukturlose Netzhaut) charakterisiert. Der Foveolarreflex ist schlecht, und Blutungen, Mikroaneurysmen, Exsudate, Cotton-Wool-Herde und Neovaskularisationen fehlen oder sind nur gering ausgeprägt.
Subjektive Symptome
Sehverschlechterung : auch ohne diabetisches Makulaödem (DMÖ) schlechtes Sehen.
Verschwommenes Sehen / Zentralskotom : funktionelle Beeinträchtigung durch Makulaischämie.
Gesichtsfeldausfall : lokalisierter Defekt entsprechend der ischämischen Region.
Klinische Befunde
Featureless retina : schlechter Foveolarreflex, Verschwinden oder Abschwächung von Blutungen und Exsudaten.
Geistergefäße : Überreste von Kapillaren, die ihre Perfusion verloren haben.
Arteriolenverengung : Verengung des mittleren Arteriolendurchmessers bei mittelschwerer bis schwerer DMI.
Funktionstests
Mikroperimetrie : deutlich verminderte Netzhautempfindlichkeit in nicht perfundierten Bereichen des tiefen Kapillarnetzes (DCP). 1)
AO-OCT : In DCP-Nichtperfusionsarealen ist die Photorezeptor-Signaldichte (IS/OS·COST) um etwa 40 % reduziert. 1)
Bezüglich der Korrelation zwischen DMI-Schweregrad und Sehschärfe wird bei mittelschwerer bis schwerer DMI eine signifikante Sehschärfeminderung beobachtet. Die VA-FAZ-Korrelation wird mit R²=0,41–0,51 angegeben, und die Ischämie zwischen Sehnervenkopf und Makula ist unabhängig mit einer Sehschärfeminderung assoziiert.
Datlinger et al. (2021) zeigten in einer Studie mit AO-OCT und Mikroperimetrie, dass in DCP-Nichtperfusionsarealen die Photorezeptor-Signaldichte (IS/OS und COST) um etwa 40 % reduziert war und die Netzhautempfindlichkeit in diesen Arealen ebenfalls deutlich herabgesetzt war. 1)
Bei leichter DMI kann es zu keiner signifikanten Beeinträchtigung der Sehschärfe kommen. Bei mittelschwerer bis schwerer DMI wird eine signifikante Korrelation mit einer Sehschärfeminderung festgestellt (VA-FAZ-Korrelation R²=0,41–0,51), und die Ischämie zwischen Sehnervenkopf und Makula ist ebenfalls unabhängig mit einer Sehschärfeminderung assoziiert. Bei schlechter Sehschärfe ohne DME ist die Beurteilung der DMI mittels der im Abschnitt „Diagnose und Untersuchungsmethoden“ beschriebenen Untersuchungen wichtig.
Die Risikofaktoren für DMI spiegeln die Risikofaktoren der diabetischen Retinopathie im Allgemeinen wider.
Das Vorliegen einer DMI ist mit einer Zunahme des Schweregrads von DME und DR verbunden. Eine medikamentöse Behandlung (Kontrolle von Blutzucker, Blutdruck und Lipiden) ist wirksam, um das Fortschreiten der Retinopathie zu verlangsamen.
Darüber hinaus wurden Fälle einer spontanen Reperfusion von kapillären Nichtperfusionsarealen (NPA) nach einer Verbesserung der Blutzuckerkontrolle (HbA1c von 6,1 % auf 5,6 %) berichtet. 2)
Die FA ist der Goldstandard für die Diagnose der DMI.
Zu den Nachteilen der FA gehören die Invasivität (intravenöse Kontrastmittelinjektion), das Komplikationsrisiko (Todesrisiko etwa 1/200.000) und eine Dauer von über 20 Minuten.
Die OCTA ist eine nicht-invasive, hochauflösende Untersuchung, die eine schichtweise Analyse des SCP (oberflächliches Kapillarnetz), des DCP (tiefes Kapillarnetz) und der CC (Choriokapillaris-Schicht) ermöglicht.
Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der Eigenschaften von FA und OCTA.
| Merkmal | FA | OCTA |
|---|---|---|
| Invasivität | Ja | Nein |
| Schichtanalyse | Nicht möglich | Möglich |
| NPA-Erkennungsbereich | Begrenzt | Ausgedehnt |
FA
Goldstandard: Darstellung der FAZ-Vergrößerung und des Kapillarverlusts.
Invasiv: Kontrastmittelinjektion erforderlich. Todesrisiko ca. 1/200.000.
Zeitaufwand: Erfordert 20 Minuten oder mehr.
OCTA
Nicht-invasiv und hochauflösend: Ermöglicht die geschichtete Analyse von SCP/DCP/CC.
NPA-Quantifizierung: Korreliert mit dem DR-Schweregrad. Erkennt auch präklinische Veränderungen. 3)
Zwei Arten der NPA-Erkennung: Der Erkennungsbereich unterscheidet sich von dem der FA je nach Vorhandensein oder Fehlen einer Ausdünnung. 2)
FA ist der Goldstandard, aber invasiv. OCTA ist nicht-invasiv und hat den Vorteil, dass es umfangreichere NPAs als FA erkennen kann. 2) Insbesondere frühe NPAs ohne Netzhautausdünnung (NPA ohne Ausdünnung) sind nur mit OCTA nachweisbar. Die Eigenschaften beider sind komplementär, und es ist wünschenswert, sie je nach klinischer Situation einzusetzen.
Für die diabetische Makulaischämie (DMI) gibt es derzeit keine etablierte spezifische Behandlung. Es gibt keine direkte Behandlung für Makulaischämie ohne diabetisches Makulaödem (DME); die systemische Behandlung ist grundlegend.
Eine gute Blutzuckereinstellung kann zur spontanen Reperfusion der nicht-perfundierten Arterien (NPA) beitragen, 2) und die medikamentöse Behandlung (Blutzucker, Blutdruck, Lipide) ist die Basisstrategie zur Verlangsamung des Fortschreitens der Retinopathie.
Ab dem Stadium der schweren nicht-proliferativen diabetischen Retinopathie (severe NPDR) wird eine panretinale Photokoagulation (PRP) oder eine Anti-VEGF-Therapie empfohlen. 3)
Wenn die DMI mit einem DME einhergeht, werden folgende Behandlungen durchgeführt.
Es gibt derzeit keine etablierte spezifische Behandlung für die DMI. Die systemische Behandlung (Blutzucker, Blutdruck, Lipide) ist grundlegend, und es gibt Fallberichte über spontane Reperfusion der NPA bei guter Blutzuckereinstellung. 2) Bei begleitendem DME wird das Ödem mit Anti-VEGF-Medikamenten usw. behandelt, aber die Ischämie selbst kann nicht direkt verbessert werden.
Perizytenverlust und Endothelzellschädigung sind die frühesten Anzeichen vaskulärer Veränderungen bei der diabetischen Retinopathie.
Die Verdickung der kapillären Basalmembran durch Ablagerung von Kollagen Typ III und IV führt zu einer Verengung des Lumens. Es kommt auch zur Leukostase, die durch abnormale Endothelzellen die Gefäßokklusion verschlimmert.
Die verminderte Sauerstoff- und Mikronährstoffversorgung stimuliert die VEGF-Expression, was zu einer allmählichen Atrophie des Kapillarnetzes → Erweiterung der interkapillären Räume → chronischer Hypoxie → Schädigung der Photorezeptoren führt. Mit fortschreitender diabetischer Retinopathie treten venöse Anomalien, IRMA, schwere Blutungen und Exsudate auf. 3)
Die Makula besitzt drei retinale Gefäßschichten (SCP, ICP/MCP, DCP). Die DCP trägt zu 10–15 % zur Sauerstoffversorgung der Photorezeptoren bei, 1) und ihr Verschluss führt direkt zu einer Schädigung der Photorezeptoren.
Müller-Zellen (MC) versorgen die Photorezeptoren bei Perfusionsstörungen mit Laktat als Energiequelle. 1) Bei einer Schädigung der MC kommt es zu einer verminderten Funktion von Zapfen, Stäbchen und MC sowie zu einer Ko-Lokalisation von fleckförmigem Verlust der Photorezeptor-Außensegmente und Kapillarverlust. 1)
Die Ischämie-Muster werden in vier Typen eingeteilt (Klassifikation nach Takashi et al.).
| Ischämie-Typ | Häufigkeit |
|---|---|
| Peripherer Typ | 2,6 % |
| Mittelperipherer Typ | 61,2 % |
| Zentraler Typ | 26,3 % |
| Ausgedehnter Typ | 9,9 % |
Die Nichtperfusion des DCP (tiefes Kapillarnetz) verringert die Sauerstoffversorgung der Photorezeptoren (das DCP trägt zu 10–15 % zur Sauerstoffversorgung der Photorezeptoren bei). 1) Eine Schädigung der Müller-Zellen beeinträchtigt ebenfalls die Energieversorgung der Photorezeptoren. Studien mit AO-OCT haben bestätigt, dass die Dichte der Photorezeptorsignale von IS/OS und COST in Bereichen mit DCP-Nichtperfusion um etwa 40 % abnimmt. 1)
Datlinger et al. (2021) zeigten, dass die Kombination von AO-OCT und OCTA eine Bewertung des DMI auf der Ebene einzelner Zapfenphotorezeptoren ermöglicht. Sie stellten fest, dass ein Forschungsansatz, der Mikroperimetrie und OCTA integriert, zum Verständnis des zeitlichen Verlaufs des DMI beiträgt, und wiesen darauf hin, dass diese fortschrittlichen Bildgebungsparameter in zukünftigen Therapiestudien als Biomarker dienen könnten. 1)
Bisher galt der Kapillarverschluss als irreversibel, aber es wurden Fälle von spontaner Reperfusion berichtet.
Hou et al. (2022) beobachteten eine spontane Reperfusion von NPAs bei Diabetikern, deren HbA1c von 6,1 % auf 5,6 % verbessert wurde. Der Prozess, bei dem IRMAs in die NPAs eindringen und ein neues Kapillarnetzwerk bilden, wurde mittels OCTA im Zeitverlauf aufgezeichnet. 2)
Dieser Bericht deutet auf zwei Arten von NPAs hin. 2)
In einer einjährigen OCTA-Verlaufsstudie wurden ein Odds Ratio (OR) von 8,73 für die Ausgangs-Nichtperfusion und das Fortschreiten der DR sowie ein OR von 3,39 für die tiefe Nichtperfusion und therapeutische Intervention berichtet, was darauf hindeutet, dass der OCTA-Nichtperfusionsindex ein prognostischer Biomarker sein könnte. Die Ausgangsfläche der FAZ neigt dazu, bei bekannten DMI-Augen um 5–10 % pro Jahr zuzunehmen. Die Anwendung von KI in der OCTA-Bildanalyse wird ebenfalls erforscht. 3)
Obwohl selten, gibt es Berichte über spontane Reperfusion. Hou et al. (2022) berichteten über den Prozess, bei dem IRMAs in das NPA-Gebiet eindringen und ein neues Kapillarnetzwerk bilden. 2) Insbesondere NPAs ohne Ausdünnung (frühe Veränderung) neigen zur Reperfusion innerhalb von 2 Monaten. Eine gute Blutzuckerkontrolle könnte die Reperfusion ebenfalls fördern.
Datlinger F, Georgi T, Stegmann H, et al. Assessment of detailed photoreceptor structure and retinal sensitivity in diabetic macular ischemia using adaptive optics-OCT and microperimetry. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021;62(13):1.
Hou S, Chen L, Shan K, et al. Spontaneous retinal reperfusion of capillary nonperfusion areas in diabetic retinopathy. Case Rep Ophthalmol. 2022;13:818-824.
American Academy of Ophthalmology Retina/Vitreous Panel. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
