Die optische Kohärenztomographie-Angiographie (Optical Coherence Tomography Angiography; OCTA) ist eine nicht-invasive Fundus-Angiographietechnik, die einem OCT-Gerät mit Nahinfrarotlicht eine Blutflusserkennungsfunktion hinzufügt. Erstmals 2014 klinisch angewendet, verbreitete sie sich schnell als Gefäßvisualisierungstechnik ohne Kontrastmittel.
Das Grundprinzip der OCTA ist der Bewegungskontrast. Durch wiederholtes Scannen derselben Stelle werden zeitlich variierende Signalkomponenten (Bewegung von Blutzellen) von stationären Gewebesignalen getrennt, um Blutflussinformationen zu extrahieren. Ein repräsentativer Algorithmus ist SSADA (Split-Spectrum Amplitude-Decorrelation Angiography).
Je nach Lichtquelle gibt es zwei Typen: SD-OCT (Spektralbereich) und SS-OCT (gewellte Quelle). SS-OCT hat eine längere Wellenlänge und eignet sich daher besser zur Darstellung tiefer Aderhautschichten.
Bei der FA wird ein Kontrastmittel intravenös injiziert und das Fluoreszenzmuster einschließlich Leckagen zweidimensional aufgezeichnet. Die OCTA stellt ohne Kontrastmittel nur den Blutfluss dreidimensional dar und ermöglicht eine schichtweise Analyse und Quantifizierung. Sie kann jedoch keine Leckagen, Anfärbungen oder Pooling bewerten und wird daher ergänzend zur FA eingesetzt. Einzelheiten finden Sie im Abschnitt „Hauptmerkmale und Vergleich mit FA“.
Nicht-invasiv und schnell
Kein Kontrastmittel erforderlich: Kein Risiko von Kontrastmittelnebenwirkungen wie Anaphylaxie.
Kurze Untersuchungszeit: Eine einzelne Aufnahme dauert nur Sekunden bis einige zehn Sekunden.
Wiederholbar: Häufige Aufnahmen zur Verlaufskontrolle können ohne Belastung für den Patienten durchgeführt werden.
Dreidimensional und quantitativ
Schichtweise Analyse: Die Netzhaut wird in 4 Schichten unterteilt, und die Gefäßnetze jeder Schicht können separat dargestellt werden.
Quantitative Bewertung: Gefäßdichte (VD) und kapillare Perfusionsdichte (MPD) können numerisch erfasst werden.
Gleichzeitige Beurteilung von Morphologie und Fluss: OCT-Strukturbilder und Gefäßbilder können überlagert werden.
Vorteile gegenüber der Fluoreszenzangiographie (FA)
Darstellung von Flusslücken: Nicht perfundierte Bereiche und Kapillarausfälle können detailliert visualisiert werden.
Trennung der Kapillargeflechte: Oberflächliches und tiefes Kapillargeflecht können getrennt beurteilt werden.
Einschränkungen gegenüber der Fluoreszenzangiographie (FA)
Keine Darstellung von Leckagen: Erhöhte Gefäßpermeabilität und Leckagen aus Neovaskularisationen können nicht nachgewiesen werden.
Enges Gesichtsfeld: Die Standardgröße beträgt etwa 3×3 bis 12×12 mm und ist damit der Weitwinkel-FA unterlegen.
Geräteabhängige quantitative Werte: Werte wie die Gefäßdichte sind zwischen verschiedenen Geräten nicht direkt vergleichbar.
Die wichtigsten Unterschiede zwischen FA und OCTA sind unten aufgeführt.
| Eigenschaft | FA | OCTA |
|---|---|---|
| Kontrastmittel | Erforderlich | Nicht erforderlich |
| Leckagebeurteilung | Möglich | Nicht möglich |
| Schichtanalyse | Nicht möglich | Möglich |
Derzeit ist das nicht möglich. Die FA ist nach wie vor unverzichtbar für die Beurteilung von Leckage, Anfärbung und Aktivität von Neovaskularisationen. Es ist angemessen, beide komplementär einzusetzen.
Für eine genaue OCTA sind eine angemessene Vorbereitung und ein korrekter Aufnahmeablauf erforderlich.
Der Standardaufnahmebereich kann von 3×3 mm (hohe Auflösung) bis 12×12 mm (großes Feld) gewählt werden. Für die Makulabeurteilung werden häufig 3×3 mm oder 6×6 mm verwendet. Für die Beurteilung des Sehnervenkopfes ist 4,5×4,5 mm üblich.
Bei der OCTA werden die Grenzen jeder Schicht (Segmentierung) automatisch anhand der OCT-Schnittbilder festgelegt, aber bei kranken Augen versagt die automatische Segmentierung häufig. Überprüfen Sie nach der Aufnahme immer die Segmentierungslinien und korrigieren Sie Abweichungen manuell.
In der OCTA werden die retinalen Gefäßplexus in die folgenden vier Schichten unterteilt dargestellt.
| Schichtname | Abkürzung | Hauptlokalisation |
|---|---|---|
| Oberflächlicher Kapillarplexus | SCP | Nervenfaserschicht bis Ganglienzellschicht |
| Tiefer Kapillarplexus | DCP | Innere bis äußere Körnerschicht |
| Äußere Netzhaut | — | Gefäßlose Schicht (normalerweise kein Blutfluss) |
| Choroidealer Kapillarplexus | CC | Direkt unter der Bruch-Membran |
Einige Geräte verwenden auch eine Klassifikation, die das Kapillarnetz der Nervenfaserschicht (RPCP) einschließt.
Die OCTA weist spezifische Artefakte auf, die die klinische Beurteilung beeinflussen können, daher ist ihr Verständnis unerlässlich.
Die wichtigsten Artefakte sind nachfolgend zusammengefasst.
| Artefakt | Ursache | Auswirkung |
|---|---|---|
| Signalabfall | Medientrübung, Pigment | Pseudo-Flow-Void |
| Projektion | Schatten oberflächlicher Gefäße | Falscher Blutfluss in tiefen Schichten |
| Segmentierungsfehler | Pathologische morphologische Veränderungen | Schichtübergreifende Signalmischung |
| Augenbewegungen | Schlechte Fixation | Lineare weiße Bänder / Doppelungen |
Vor der Aufnahme sind Pupillenerweiterung, Fixationskontrolle und Medienbeurteilung durchzuführen und der Bildqualitäts-Score zu überprüfen. Die Segmentierung ist nach der Aufnahme stets visuell zu kontrollieren. Bei Geräten mit Projektionsentfernungsfunktion ist diese zu aktivieren.
Die OCTA wird zur Diagnose und Behandlung verschiedener Netzhaut- und Sehnervenerkrankungen eingesetzt.
Die OCTA kann kapilläre Anomalien bei DR detailliert darstellen. Eine Vergrößerung/Unregelmäßigkeit der FAZ, Kapillarverlust (Flow Void) und Neovaskularisationen sind nachweisbar. Die AAO-Leitlinie zur diabetischen Retinopathie (2024) stuft die OCTA als ergänzende Untersuchung zur FA ein, die insbesondere zur Beurteilung des kapillären Netzes der Makula nützlich ist5).
Die Gefäßdichte (VD) korreliert mit dem DR-Stadium und wird als objektiver Indikator für retinale Ischämie erforscht.
Srinivasan et al. (2023) berichteten in einer Längsschnittstudie an DR-Patienten, dass eine niedrige SCP-VD zu Studienbeginn mit einem höheren Risiko für eine Progression des DR-Schweregrads innerhalb eines Jahres verbunden war2). Die mediane SCP-VD betrug 12,90 % in der Progressionsgruppe und 14,90 % in der Nicht-Progressionsgruppe, mit einem signifikanten Unterschied (p=0,032); die Hazard Ratio betrug 0,825 (AUC=0,643).
Der Nachweis choroidaler Neovaskularisationen (MNV) ist eine der Hauptindikationen der OCTA. Die AAO-Leitlinie zur AMD (2024) gibt eine Sensitivität von 0,87 und eine Spezifität von 0,97 für den Nachweis makulärer Neovaskularisationen mittels OCTA an, was einer mit der FA vergleichbaren diagnostischen Genauigkeit entspricht6).
Darüber hinaus können mit der OCTA asymptomatische subklinische makuläre Neovaskularisationen (Typ-1-MNV, MNV unter Drusen) nachgewiesen werden, die in der FA nicht sichtbar sind, was im Hinblick auf eine frühzeitige Intervention von Interesse ist6).
Beim RVO werden Kapillarverlust und Flow Voids an der Verschlussstelle mittels OCTA deutlich dargestellt. Die AAO-Leitlinie zum RVO (2024) gibt an, dass die OCTA zur Beurteilung des ischämischen Bereichs des kapillären Netzes der Makula nützlich ist7).
Beim RAO sind bereits in der akuten Phase Flow Voids in den oberflächlichen Kapillaren entsprechend dem Versorgungsgebiet der verschlossenen Arterie zu erkennen. Die AAO-Leitlinie zum RAO (2024) gibt an, dass die frühe Beurteilung des Blutflusses mittels OCTA für das Management nützlich ist8).
Beim Glaukom können eine Ausdünnung der Nervenfaserschicht und eine Abnahme der peripapillären Gefäßdichte vor Gesichtsfeldausfällen auftreten, und die Forschung zur Früherkennung mittels OCTA schreitet voran. Zuberi et al. (2022) berichteten über eine verminderte OCTA-Gefäßdichte bei einem NTG-Fall4). Derzeit spielen jedoch die strukturelle OCT-Bildgebung und die Gesichtsfelduntersuchung die Hauptrolle bei Diagnose und Management, während die OCTA eine ergänzende Rolle spielt.
Es wird daran geforscht, die quantitativen Indikatoren der OCTA als Biomarker zur Vorhersage des Fortschreitens der diabetischen Retinopathie (DR) zu nutzen.
Srinivasan et al. (2023) zeigten longitudinal, dass die basale SCP-VD (Gefäßdichte) signifikant mit dem Risiko des DR-Fortschreitens assoziiert war2). VD 12,90 % (Progressionsgruppe) vs. 14,90 % (Nicht-Progressionsgruppe), p=0,032, Hazard Ratio 0,825, AUC=0,643. Mit verbesserter Sensitivität und Spezifität wird eine zukünftige Anwendung für personalisierte Nachsorge erwartet.
Neben der herkömmlichen Fundus-OCTA findet die OCTA zunehmend Anwendung am vorderen Augenabschnitt und an der Bindehaut.
Mgboji et al. (2022) bewerteten die Gefäßmorphologie von SCD-Patienten mittels konjunktivaler OCTA und zeigten deren Potenzial für die nicht-invasive Überwachung systemischer Gefäßkomplikationen3).
Die Entwicklung und Verbreitung von Ultraweitwinkel-OCTA (>12×12 mm) wird voraussichtlich die Erkennungsempfindlichkeit für periphere Netzhautgefäßläsionen und Neovaskularisationen bei präproliferativer Retinopathie verbessern.
Klinische Studien laufen, um zu untersuchen, ob eine Anti-VEGF-Behandlung von subklinischen makulären Neovaskularisationen, die mittels OCTA entdeckt wurden, den Übergang zur exsudativen AMD verhindern kann6).
Die Hauptrichtungen sind Weitwinkel, höhere Geschwindigkeit, automatische Analyse durch KI und Standardisierung quantitativer Biomarker. Die Etablierung von Standardisierungskriterien zur Beseitigung von Unterschieden in quantitativen Werten zwischen Geräten ist ebenfalls ein wichtiges Forschungsthema.
