Definierung retinaler und choroidaler Strukturen mittels Hyperspektralbildgebung

Diese vom Prüfarzt initiierte Bildgebungsstudie zielt darauf ab, den Nutzen der hyperspektralen Netzhautbildgebung (HSI) für die Identifizierung und Charakterisierung von retinalen und choroidalen Strukturen sowohl in gesunden als auch in erkrankten Augen zu evaluieren.

Hyperspektrale Bildgebung ist eine nicht-invasive Netzhautbildgebungsmodalität, die sequentielle Bilder über mehrere Lichtwellenlängen aufnimmt (typischerweise >25 spektrale Bänder und bis zu etwa 90 Wellenlängen). Dies erzeugt einen dreidimensionalen Datensatz ("Hypercube"), der räumliche und spektrale Informationen für jedes Pixel enthält und die Analyse von gewebespezifischen spektralen Reflexionseigenschaften ermöglicht. Die Technik unterscheidet sich von der konventionellen Netzhautfotografie, die typischerweise drei Farbkanäle (rot, grün und blau) verwendet, durch eine deutlich verbesserte spektrale Auflösung.

Die Studienpopulation umfasst etwa 1000 Teilnehmer, die aus mehreren augenärztlichen Kliniken in Melbourne, Australien, rekrutiert werden. Die Teilnehmer werden über einen Bereich normaler Augengesundheit und retinaler Krankheitszustände hinweg rekrutiert, einschließlich, aber nicht beschränkt auf diabetische Retinopathie, Glaukom und altersbedingte Makuladegeneration.

Die Bildgebung wird am Centre for Eye Research Australia (CERA) unter Verwendung von zwei hyperspektralen Bildgebungssystemen durchgeführt: der Optina Diagnostics Metabolic Hyperspectral Retinal Camera und einer am CERA entwickelten Prototyp-Hyperspektralkamera. Beide Systeme erfassen schnelle sequentielle Netzhautbilder über sichtbare bis nahe infrarote Wellenlängen. Das Optina-Gerät bietet ein Sichtfeld von etwa 26 Grad und verwendet eine durchstimmbare Superkontinuum-Lichtquelle, während der CERA-Prototyp LED-basierte Beleuchtung mit optischer Filterung verwendet und ein Sichtfeld von etwa 35 Grad bietet.

Teilnehmer können vor der Bildgebung eine pharmakologische Pupillenerweiterung erhalten, um die Bildqualität zu verbessern. Jeder Studienbesuch dauert etwa 60 Minuten, einschließlich Pupillenerweiterung und Bildgebungsverfahren.

Bilddaten werden registriert und verarbeitet, um Augenbewegungen und Systemantworten zu korrigieren, was die Extraktion von spektralen Signaturen auf Pixelebene ermöglicht. Computergestützte Analysemethoden werden entwickelt, um retinale und choroidale Merkmale zu identifizieren und zu quantifizieren und um Zusammenhänge zwischen spektralen Signaturen und strukturellen oder funktionellen Krankheitsmaßen zu untersuchen.

Die primären Ziele sind die Optimierung von hyperspektralen Bildgebungsaufnahmeprotokollen für Netzhaut- und Sehnervstrukturen, die Bestimmung, ob mit retinaler Pathologie assoziierte spektrale Signaturen mittels hyperspektraler Bildgebung erkannt werden können, und die Bewertung, ob diese spektralen Veränderungen mit klinischen Maßen der Krankheitsschwere korrelieren.