Einfluss einer Optical Coherence Tomograph-gesteuerten

Aus der Klinik für Augenheilkunde
mit Poliklinik
der
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Direktor: Prof. Dr. Friedrich E. Kruse
Einfluss einer
Optical Coherence Tomograph-gesteuerten Referenzebene
auf die semiautomatische Glaukomdiagnose des
Heidelberg Retina Tomographen
- ein Methodenvergleich.
Inaugural-Dissertation
zur Erlangung der Doktorwürde
der Medizinischen Fakultät
der
Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
vorgelegt von
Mareike Steinhäuser
aus
Bamberg
Gedruckt mit Erlaubnis der
Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg
Dekan:
Prof. Dr. med. Dr. h.c. Jürgen Schüttler
Referent:
Prof. Dr. Christian Mardin
Korreferent:
Prof. Dr. Friedrich E. Kruse
Tag der mündlichen Prüfung:
13.03.2013
Meinen Eltern
Luitgard und Gerhard Steinhäuser
Inhaltsverzeichnis
1 Zusammenfassung
2 Abstract
3 Einleitung
3.1 Das Glaukom
3.1.1 Definition und Epidemiologie
3.1.2 Die Papille
3.2 Diagnostik
3.3 Fragestellung
S.1
S.3
S.5
S.5
S.5
S.6
S.7
S.7
4 Methodik und Material
4.1 Patienten
4.1.1 Einteilung in Gruppen
4.1.2 Ausschlusskriterien
4.2 Heidelberg Retina Tomograph
4.2.1 Funktionsweise
4.2.2 Referenzebene
4.3 Spectralis-Domain Optical Coherence Tomograph
4.4 Vorgehensweise
4.5 Statistische Auswertung
S.10
S.10
S.10
S.11
S.11
S.11
S.15
S.16
S.18
S.21
5 Ergebnisse
5.1 Messungen
5.2 Referenzhöhe
5.3 Randsaumfläche
5.4 Randsaumvolumen
5.5 Third moment
5.6 Exkavationsfläche
5.7 Exkavationsvolumen
S.23
S.24
S.25
S.26
S.29
S.34
S.35
S.39
6 Diskussion
6.1 Die verschiedenen Referenzebenen
6.1.1 „Curved surface“
6.1.2 320μm Referenzebene
6.1.3 Standard-Referenzebene
6.1.4 Moorfields Referenzebene
6.1.5 Experimentelle Referenzebene
6.1.6 OCT-gesteuerte Referenzebene
6.2 Mögliche Fehlerquellen
6.2.1 Konturlinie im HRT
6.2.2 Bildauswahl im SD-OCT
6.2.3 Messung im SD-OCT-Bild
S.44
S.44
S.44
S.45
S.46
S.47
S.48
S.49
S.53
S.53
S.54
S.54
7 Ausblick
8 Literaturverzeichnis
9 Abkürzungsverzeichnis
10 Danksagung
11 Lebenslauf
S.56
S.57
S.63
S.64
S.65
1
1 Zusammenfassung
Hintergrund:
Der
Heidelberg
Heidelberg)
Retina
findet
Glaukomdiagnostik.
Tomograph
häufigen
Die
Lage
(HRT,
Einsatz
der
in
Heidelberg
der
Engineering,
morphometrischen
Referenzebene
beeinflusst
als
stereometrische Bezugsebene wesentlich die Berechnung der Parameter,
die die topographischen Verhältnisse des Sehnervenkopfes beschreiben.
Dementsprechend wichtig ist ihre exakte Position. Es wurde untersucht,
welchen Einfluss eine OCT-gesteuerte Referenzebene mit Festlegung auf
eine unverrückbare anatomische Grundlage auf die semiautomatische
Glaukomdiagnose des HRT hat.
Methode:
Von 237 Augen, davon 89 Normale, 43 Okulär Hypertensive, 39
Präperimetrische Glaukome und 66 Perimetrische Glaukome, wurden HRTund SD-OCT-Aufnahmen (Spectralis Domain OCT, Heidelberg Engineering,
Heidelberg) durchgeführt. Auf den OCT-Bildern wurde der temporale
Abstand zwischen der retinalen Oberfläche und der Bruch´schen Membran
als
Bezugsebene
gemessen.
Mit
Hilfe
dieser
Werte
wurde
die
Referenzebene auf der HRT-Aufnahme korrigiert und die durch das HRT neu
berechneten Parameter mit den Werten der Standardreferenzebene
verglichen.
Ergebnisse:
Einige Parameter weisen gegenüber den Ausgangswerten eine höhere AUC
und höhere Sensitivitäten auf. Vergrößerte korrigierte Werte tauchen
insgesamt am häufigsten beim Randsaumvolumen auf (superior, Kontrollen
vs. Präperimetrische: AUC 66% vs. 72%, Sensitivität 38% vs. 46%).
Die höchsten Werte beobachtet man beim Vergleich der Normalen mit den
Perimetrischen im inferioren Papillensegment (Randsaumvolumen: AUC
89% vs. 91%, Sensitivität 70% vs. 79%). Allerdings sind die Abweichungen
der korrigierten Werte nur mäßig groß und nicht immer findet sich eine
Zunahme
der
AUC
im
Vergleich
zu
den
Standard-Werten
(Exkavationsvolumen: 88% vs. 88%, Sensitivität 66% vs. 63%).
2
Schlussfolgerung:
Durch die angewandte Methode kann keine eindeutige Verbesserung der
Diskriminierungsfähigkeit des HRT zwischen Normalen und Glaukomen
erreicht
werden.
Zukünftige
Arbeiten
müssen
zeigen,
ob
in
der
Verlaufsbeobachtung die OCT-gesteuerte Referenzebene stabiler als der
Standard ist.
3
2 Abstract
Background:
Scanning Laser Tomography (HRT, Heidelberg Engineering, Heidelberg) is a
frequently used device in the diagnosis of glaucoma. Localization of the
retinal surface derived reference plane heavily influences the calculation of
parameters that describe topographical proportions of the optic disc.
Purpose of this study was to evaluate the influence of an OCT guided
reference plane which is fixed to a determined anatomical region on HRT´s
semi-automatic diagnosis of glaucoma.
Methods:
237 eyes including 89 healthy controls, 43 eyes with ocular hypertension,
39 preperimetric and 66 perimetric glaucomas were scanned with HRT and
SD-OCT (Spectralis Domain Optical Coherence Tomograph, Heidelberg
Engineering, Heidelberg). Temporal distance between retinal surface and
Bruch´s membrane was measured on OCT images. With these values
standard reference plane of HRT evaluation was modified and new HRT
parameters were calculated. Differences of values for rim area, rim volume,
third moment, cup area and cup volume were statistically analyzed using
paired T-test or Wilcoxon test for subgroups and ROC curves.
Results:
For several parameters result higher AUC and an increased sensitivity in
comparison to standard values. Overall the greatest values for new
calculated parameters appear most frequent for rim volume (superior sector,
controls vs. preperimetric glaucoma: AUC 66% vs. 72%, sensitivity 38% vs.
46%). Highest values are found when controls are compared with perimetric
glaucoma for the inferior sector (rim volume: AUC 89% vs. 91%, sensitivity
70% vs. 79%). However, there are just moderate variations of corrected
values and AUC is not always increasing in comparison to standard values
(cup volume: 88% vs. 88%, sensitivity 66% vs. 63%).
4
Conclusion:
OCT guided reference plane influences the calculation of topographical
parameters of the optic disc, but there is no definite evidence for improved
ability of HRT to separate normals from different glaucoma subgroups.
Future studies have to show whether OCT guided reference plane is more
stable versus standard reference plane in follow-up examinations.
5
3 Einleitung
3.1 Das Glaukom
3.1.1 Definition und Epidemiologie
Das Glaukom ist eine Erkrankung des Auges, die mit einem spezifischen,
fortschreitenden
Nervenfaserverlust
des
N.opticus
einhergeht
und
unbehandelt mit der Erblindung des betroffenen Auges endet.
2 bis 3% der Bevölkerung über dem 40.Lebensjahr und bis zu 7% über dem
70.Lebensjahr leiden weltweit an einer Glaukomerkrankung. In Deutschland
leben mehr als 500.000 betroffene Menschen, wobei es sich bei 90% um ein
sogenanntes Offenwinkelglaukom handelt. Weltweit leiden etwa 5 Millionen
Menschen an einer glaukombedingten beidseitigen Blindheit (19; 34; 43; 47;
54). Das Glaukom stellt damit weltweit eine der häufigsten Ursachen für eine
Erblindung dar.
Man unterscheidet primäre und sekundäre Glaukome. Bei letzteren liegen
spezifische äußere Einflüsse vor. Dazu gehören Verletzungen und
Entzündungen des Auges, medikamentöse Therapien und bestimmte
Grunderkrankungen wie Diabetes mellitus. Die sekundären Glaukome
werden nach ihren ätiologischen Faktoren eingeteilt, die hier nicht einzeln
aufgeführt werden (47).
Bei den primären Glaukomen liegt die Ursache eher im Zusammenspiel
mehrerer Faktoren. Die Erhöhung des Augeninnendruckes stellt dabei den
Hauptrisikofaktor dar, wobei diese nicht bei allen Glaukompatienten
nachgewiesen werden kann, so beim Normaldruckglaukom, und umgekehrt
auch bei Menschen ohne glaukomatöse Veränderungen vorkommen kann.
Man
spricht
dann
von
einer
okulären
Hypertension.
Der normale
Augeninnendruck liegt zwischen 10 und 21mmHg. Ab einem wiederholt
gemessenen Wert von 22mmHg besteht bereits Glaukomverdacht.
Weitere Formen sind das chronische Offenwinkelglaukom, der Glaukomanfall
bzw.
das
akute
Winkelblockglaukom
und
das
chronische
Winkelblockglaukom. Endstrecke in der Pathogenese aller Glaukome ist eine
irreversible
Atrophie
des
Sehnervs
durch
Untergang
der
retinalen
Ganglienzellen mit peripher beginnenden Gesichtsfeldausfällen (15; 47).
6
3.1.2 Die Papille
Die Papille (Papilla nervi optici, Sehnervenkopf) unterliegt beim Glaukom
verschiedenen morphologischen Veränderungen. Schon in einem sehr
frühen Stadium zeigen sich bei der Ophthalmoskopie parapapillär Ausfälle in
der Nervenfaserschicht (47). Es kommt zu einem progredienten Nervenfaserund Perizytenverlust mit folgender Vergrößerung der Papillenexkavation,
sodass die hinter der Papille befindliche Lamina cribrosa zunehmend
sichtbar wird. Daher wird die Cup/Disc-Ratio, das Verhältnis von Exkavation
zur Papillenfläche, als ein Faktor in der Glaukomdiagnostik angesehen.
Von weiterer Bedeutung ist der fortschreitende Verlust des neuroretinalen
Randsaumes, der nach Jonas klassifiziert und in die Evaluation einbezogen
wird (22).
Insgesamt kommt es zu einer Reduktion der Nervenfaserschichtdicke mit
unterschiedlicher Ausprägung in einzelnen Sektoren. So konnte gezeigt
werden, dass die Abgrenzung von gesunden Augen und Glaukomen mittels
Raster-Tomographie präziser wird, wenn obere und untere Papillensegmente
betrachtet werden, als wenn der globale Papillenrand oder einzelne
temporale Sektoren einbezogen werden (12).
Zudem verlagern sich die papillären Gefäße von zentral und knicken
schließlich am Papillenrand ab (47). Auch Papillenrandblutungen können
auftreten.
Da die Papille beim Glaukom den Hauptort der pathologischen Prozesse
darstellt, steht sie im besonderen Fokus aller Früherkennungsmaßnahmen
und Verlaufskontrollen.
Abb.1: Die Papille bei Glaukomprogression. Links: zentrale Exkavation mit noch normalen
Gefäßen; Mitte links: tiefere Exkavation, die Lamina cribrosa wird stärker sichtbar,
bogenförmiger Gefäßverlauf; Mitte rechts: dezentrierter Gefäßstamm und abgeknickte
Gefäße; Rechts: randständige Exkavation mit Halo glaucomatosus. (nach 47)
7
3.2 Diagnostik
Aufgrund der Symptomfreiheit zu Beginn der Erkrankung sowie der
umfangreichen
früh
einsetzbaren
Behandlungsmöglichkeiten
nach
Diagnosestellung erlangen vor allem Früherkennungsprogramme enorme
Bedeutung. Mittels Untersuchung an der Spaltlampe kann die Beurteilung
der Tiefe der Vorderkammer schon auf einen möglicherweise engen
Kammerwinkel hinweisen. Dieser kann auch durch die Gonioskopie beurteilt
werden.
Entscheidend
ist
die
Messung
des
Augeninnendrucks
beispielsweise mit dem Applanationstonometer nach Goldmann und der
Tonographie.
Um einen bereits manifesten Glaukomschaden objektivieren zu können, wird
die Perimetrie durchgeführt. Häufige Verwendung findet das Kugelperimeter
nach Goldmann, bei dem die Empfindlichkeit für verschiedene Farben
getestet wird. Dadurch können relativ bald Gesichtsfeldausfälle aufgedeckt
werden, die der Patient selbst oft noch nicht wahrnimmt. Sie spielt eine
entscheidende Rolle für die Verlaufskontrollen (47). Allerdings sind bereits 40
bis 50% der retinalen Strukturen um den Sehnervenkopf verloren gegangen,
ehe die Perimetrie Auffälligkeiten zeigt (35; 42). Eine frühere Erkennung
bieten beispielsweise der Frequenzverdopplungstest (FDT) und die BlauGelb-Perimetrie, sowie der Heidelberg Retina Tomograph (30; 34).
Um die Papille selbst einsehen zu können, führt man die Ophthalmoskopie
oder Fundoskopie durch. Durch eine Kontaktglasuntersuchung kann die
Fundusperipherie beurteilt werden (21; 47).
3.3 Fragestellung
Das
Glaukom
erzeugt
klinisch
detektierbare
Veränderungen
im
Erscheinungsbild des Sehnerven und der Nervenfaserschicht aufgrund des
Schadens, den es auf die retinalen Ganglienzellen ausübt. Das Bestreben,
bereits einen frühen strukturellen Schaden und minimale Veränderungen in
kurzen Intervallen zu entdecken, führte zur Entwicklung von BildanalyseSystemen,
die
die
Topographie
Nervenfaserschicht wiedergeben.
des
Sehnervenkopfes
und
der
8
Während
früher
vor
allem
fotographische
Verfahren
wie
das
Papillenstereofoto und die Nervenfaserschichtfotographie zur Anwendung
kamen, um Sehnerv und Nervenfaserschicht im Verlauf objektiv beurteilen zu
können, kommen heute zusätzlich hochentwickelte Geräte zum Einsatz, die
nichtinvasiv
mit
Lasern
minimale
Strukturveränderungen
am
Augenhintergrund feststellen und in digitaler Form darstellen können (11;
46).
Einen wesentlichen Fortschritt stellt die Laser-Scanning-Tomographie dar,
die eine mikroskopische Darstellung in vivo und eine dreidimensionale
Rekonstruktion der abgebildeten Strukturen ermöglicht. Die Topometrie, die
dreidimensionale
Nervenfaserschicht,
Strukturanalyse
liefert
von
quantitative
Papille
und
Parameterdaten,
retinaler
mit
denen
morphologische Veränderungen beim Glaukom besser eingeordnet werden
können und ein Fortschreiten der Erkrankung im Verlauf objektiviert werden
kann (26). Der Heidelberg Retina Tomograph (HRT) hat sich damit bereits
als Routineverfahren in der Glaukomfrüherkennung etabliert (18; 39).
Mit der optischen Kohärenztomographie (OCT) wurde ein weiteres modernes
Untersuchungsverfahren zur zwei- und dreidimensionalen Abbildung des
Augenhintergrundes entwickelt. Es konnte gezeigt werden, dass diese
Untersuchungsmethode eine starke Korrelation zwischen den abgebildeten
Strukturen und den tatsächlichen funktionellen Verhältnissen aufweist (20;
28). Zudem zeichnet es sich durch gute Reproduzierbarkeit und geringe
Variabilitäten zwischen verschiedenen Untersuchern und verschiedenen
Untersuchungen aus (9; 57).
Beide Untersuchungsmethoden liefern sowohl quantitative Daten zur Dicke
der
Nervenfaserschicht,
als
auch
topographische
Parameter
des
Sehnervenkopfes.
Berechnungen von Parametern ohne festen Bezugswert können allerdings
nur vage Auskunft über die anatomischen Verhältnisse geben. Daher wird
eine Referenzebene benötigt, zu der alle weiteren gemessenen Parameter
in Relation gesetzt werden können.
9
Dieser Referenzwert erleichtert den Vergleich von Bildern, die sich über die
Zeit verändern und erlaubt multiple Messungen basierend auf einer einzigen
Untersuchung, die in Kombination zu einem genaueren Ergebnis führen. Die
Lage der Referenzebene muss dabei so gewählt sein, dass sie stabil
gegenüber pathologischen Veränderungen ist.
Die Diagnosestellung des HRT beruht auf der semiautomatischen Ermittlung
einer Referenzebene, die das Einzeichnen einer Konturlinie durch den
Untersucher erfordert. Sie ist keinesfalls fehlerfrei und stellt daher ein viel
diskutiertes Thema in der Fachliteratur dar (3; 5; 7; 41; 44; 52; 53). Schon
das Einzeichnen der Konturlinie nach subjektivem Ermessen stellt eine
Fehlerquelle dar, auf der die Berechnung der Referenzebene und damit
vieler stereometrischer Parameter beruht. Zudem setzt die Berechnung der
Referenzebene nicht an einer anatomisch stabilen Struktur an, was unter
bestimmten Bedingungen falsch positive und falsch negative Ergebnisse
erzeugt.
Die Standard-Referenzebene des HRT liegt definitionsgemäß im Bereich
eines temporalen 6°-Sektors 50µm unterhalb der Konturlinie. Netzhaut und
Papillenrand
verlieren
jedoch
im
Verlauf
an
Höhe,
so
dass
die
Referenzebene nicht stabil ist. Somit könnte vor allem in der Frühphase der
Erkrankung eine Abweichung vom Normalzustand unterschätzt werden.
Dies führte zu der Überlegung, ob durch nachträgliche Korrektur der
Referenzebene eine bessere Differenzierung zwischen gesunden und
glaukomatösen Papillen durch das HRT erreicht werden kann. Für möglichst
zuverlässige Werte ist hierfür eine sehr genaue, quasi histologische
Darstellung der Papille notwendig wie man sie bei dem SD-OCT vorfindet.
Der Elschnig´sche Skleralring und das Ende der Bruch´schen Membran sind
stabile Ankerstrukturen, die erstmalig mit der OCT-Technik in vivo darstellbar
sind und damit in ihrer Lage zur Oberfläche messbar.
Anhand dieser Bilder können anatomische Fixpunkte festgelegt werden, die
zu einer genaueren Berechnung der Referenzebene führen.
Ziel der Arbeit war es also herauszufinden, ob die Diskriminierung von
„normal“ zu „pathologisch“ mit dem HRT mit Hilfe einer OCT-gesteuerten
Referenzebene erhöht werden kann.
10
4 Methodik und Material
4.1 Patienten
4.1.1 Einteilung in Gruppen
In
die
Studie
wurden
insgesamt
237
gesunde
Probanden
und
Glaukompatienten eingeschlossen, wobei jeweils ein Auge ausgewählt
wurde. Die Daten der Glaukompatienten stammen aus dem Erlanger
Glaukomregister des Sonderforschungsbereiches 539 für Glaukom der
Universitäts-Augenklinik Erlangen. Die gesunden Kontrollen waren zu einem
Teil Patienten, die wegen Liderkrankungen oder anderen nicht Glaukom
bedingten Beschwerden stationär in der Augenklinik waren, zum anderen
Teil stammen sie ebenfalls aus der Liste der Normalprobanden des
Glaukomregisters. Bedingung war die zeitnahe Untersuchung der Patienten
mittels
HRT
(Heidelberg
Retina
Tomograph)
und
dem
SD-OCT
(Spectralis-Domain Optical Coherence Tomograph), bzw. unveränderte
morphologische und klinische Ausprägung des Glaukoms bei längerem
Zeitintervall zwischen den beiden Untersuchungsmethoden.
Es wurden vier Untergruppen gebildet:
1. Gesunde Kontrollen,
2. Patienten
mit
okulärer
Hypertension
(OHT)
ohne
weitere
glaukomatöse Veränderungen bei einem wiederholt gemessenen
Intraokulardruck von mehr als 21mmHg,
3. Präperimetrische Glaukome, d.h. Glaukome ohne nachweisbare
Gesichtsfeldausfälle
Gesichtsfeld,
aber
in
einem
mit
automatischen
veränderter,
30°
pathologischer
weiß-weiß
Papillen-
morphologie,
4. Perimetrische Glaukome mit typischen Gesichtsfeldausfällen und
glaukomatös veränderter Papille.
11
4.1.2 Ein- und Ausschlusskriterien
Alle
Patienten
wurden
standardgemäß
untersucht
mit
Spalt-
lampenbiomikroskopie, Applanationstonometrie, Fundoskopie, Gonioskopie,
Hornhautpachymetrie, Perimetrie, HRT und SD-OCT.
Ausgeschlossen wurden Patienten mit Diabetes mellitus und anderen
systemischen
Erkrankungen
mit
Augenbeteiligung.
Der
sphärische
Refraktionsfehler beträgt zwischen -5,0 Dpt und +5,0 Dpt, der zylindrische
weniger als 3 Dpt, der Visus mehr als 0,7. Die Werte (Gesichtsfeld Mean
Defect) der Perimetrie betragen für die einzelnen Gruppen: Kontrollen 0,380
± 0,774; OHT -0,597 ± 1,584; Präperimetrische Glaukome -0,053 ± 1,149;
Perimetrische Glaukome 7,693 ± 6,428. Bei den gesunden Kontrollen war
der Augendruck immer normal und lag auch zum Zeitpunkt der Untersuchung
unter 21mmHg; es lag keine drucksenkende Medikation vor. Die Papille war
vital und die Gesichtsfelder normal. Die familiäre Anamnese bzgl. Glaukom
ist bei den Okulär Hypertensiven wie bei den Kontrollen leer. Alle Teilnehmer
gaben ihr Einverständnis zu den genannten Untersuchungen.
4.2 Heidelberg Retina Tomograph
4.2.1 Funktionsweise
Alle Augen wurden mit dem HRT (Heidelberg Retina Tomograph, Heidelberg
Engineering, Dossenheim, Version 2.01), dem Vorläufermodell des HRT II
untersucht.
Abb.2: HRT, Augenklinik Erlangen
12
Hiermit können zwei- und dreidimensionale Bilder der Retina entworfen
werden, die Aufschluss über mögliche Papillenveränderungen geben. Die in
Studien
beobachtete
gute
Reproduzierbarkeit
und
Korrelation
mit
perimetrischen Untersuchungen begründen den hohen Stellenwert, den das
HRT in der Glaukomdiagnostik einnimmt (11; 26; 27; 36; 45; 56).
Das Gerät arbeitet mit der sogenannten konfokalen Laser-Scan-Technik und
verwendet einen Diodenlaser der Klasse I. Laser ist die Abkürzung für
light amplification by stimulated emission of radiation, Lichtverstärkung durch
stimulierte Emission. Hierbei werden nahezu parallele Lichtstrahlen mit
extrem hoher Energiedichte ausgesandt (17). Der eingesetzte Laser sendet
von der Kamera des HRT einen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 675nm
aus. Gleichzeitig enthält die Kamera einen Detektor, der die von
Retinaoberfläche und Sehnervenkopf reflektierten Lichtstrahlen registriert.
Die Reflexion am Augenhintergrund erfolgt auf einer Fokalebene, die durch
das Gewebe bewegt wird, sodass mehrere Schnittbilder entstehen, die dann
ein
geschichtetes,
dreidimensionales
Bild
ermöglichen.
Für
die
zweidimensionalen Bilder kann ein Sichtwinkel von 10° x 10°, 15° x 15° oder
20° x 20° mit einer Auflösung von 256 x 256 Pixeln gewählt werden. Das
entspricht einer Pixelgröße von 10μm – 26μm. Feinfokussierung und
Scantiefe werden manuell eingestellt.
Durch die Stärke des reflektierten Lichtes kann die Höhe der Retina
berechnet werden. Je stärker die Reflexion in einem Areal ist, desto heller
erscheint es im Reflektivitätsbild. Es entspricht einem Fundusfoto und kann
für das Einzeichnen der Konturlinie hilfreich sein.
Das Topographiebild enthält zusätzlich Informationen über die Höhe der
abgebildeten Oberfläche, die es falschfarbencodiert anzeigt. Das heißt, dass
den Helligkeitsstufen eines Farbtons verschiedene Farbwerte zugeordnet
werden, um geringe Nuancen deutlicher darzustellen. Helle weiße oder gelbe
Areale liegen tiefer und dunkle rote Areale höher.
13
Abb.3: HRT-Aufnahmen, links Reflektivitäts-Bild, rechts Topographie-Bild
Zusätzlich wird ein Höhenprofil der Retinaoberfläche entlang der Konturlinie
angezeigt, das von temporal nach superior-nasal-inferior-temporal verläuft
und
normalerweise
eine
zweigipflige
Form
annimmt,
da
die
Nervenfaserschicht temporal oben und temporal unten am dicksten ist. Beim
Glaukom flacht die Kurve dagegen ab, da v.a. superior und inferior atrophe
Veränderungen stattfinden. Allerdings gibt es auch individuelle Variationen
(6; 10; 11; 46).
Mit Hilfe einer speziellen Software werden noch weitere Daten gesammelt
und verarbeitet, sodass die Beurteilung der Papille nicht nur durch die
visuelle Darstellung, sondern auch durch verschiedene Parameter erfolgt.
Vor allem Papillenfläche, Exkavationsfläche und -volumen, Randsaumfläche
und -volumen, mittlere Nervenfaserschichtdicke und cup/disc-ratio sind hier
von Bedeutung. Da glaukomatöse Veränderungen nicht an jeder Stelle gleich
ablaufen, wird der Sehnervenkopf in vier Sektoren unterteilt, sodass auch die
Parameter einzelner Abschnitte im Verlauf beurteilt werden können. Nach
Jonas nehmen der temporale Sektor 64°, der nasale 116° und der superiore
und inferiore jeweils 90° ein (siehe Abb.4) (22).
Neben der Berechnung der stereometrischen Parameter wird das Auge mit
Hilfe der Mikelberg-Formel als „Normal“ oder „Glaukom“ klassifiziert (37).
Hierfür werden Abweichungen von den Normwerten für Randsaumvolumen,
Höhenvariation der Kontur und Exkavationsform herangezogen (55).
14
Abb.4: HRT-Parameter
Die Software des HRT zeigt dennoch einige Schwachstellen, besonders
wenn man die Sensitivität für morphologische Veränderungen mit der
klinischen
Beurteilung
durch
Experten
vergleicht
(38).
Es
kommt
beispielweise vor, dass besonders große Papillen mit steiler Exkavation und
hoher cup/disc-ratio irrtümlich als glaukomatös eingestuft werden. Grund ist
die in der Mikelberg-Formel unberücksichtigte Papillengröße. So wird die
Sensitivität des HRT reduziert (31; 32). Verbesserungen der Algorithmen für
eine noch präzisere Differenzierung zwischen normalen und glaukomatösen
Papillen sowie eine Vereinfachung bei der Festlegung der Konturlinie werden
angestrebt und konnten teilweise mit dem HRT II bereits realisiert werden
(11).
15
4.2.2 Referenzebene
Die Referenzebene ist ein zentraler Parameter zur Beurteilung der Papille,
denn sie liegt parallel zur Retinaoberfläche und trennt die somit definierte
unterhalb liegende Exkavation vom oberhalb befindlichen neuroretinalen
Randsaum.
Die Fläche und das Volumen der Exkavation und des Randsaumes als
Kriterien für die Diagnosestellung und als Marker für ein Fortschreiten der
Glaukomerkrankung sind damit stark abhängig von der Referenzebene. Beim
HRT liegt die Referenzhöhe, die Höhe der Referenzebene, stets 50μm
unterhalb des Papillenrandes. Die Berechnung erfordert vorher das manuelle
Einzeichnen einer Konturlinie um die Außengrenze des Sehnervenkopfes,
das heißt den Innenrand des Elschnig´schen Skleralringes, durch einen
erfahrenen Untersucher, sodass die Höhe des Papillenrandes gemittelt
werden kann.
Temporal
Contour line
Contour line
50
µm
Nasal
Reference plane
Rim
Cup
Abb.5: Schematisches Bild der Lage der Referenzebene im HRT. Hellgrüne Pfeile: Lage der
Konturlinie; Rote Linie: Standard-Referenzebene; schraffierte Flächen darüber: Randsaum;
schraffierte Fläche unten: Exkavation. (freundlich zur Verfügung gestellt von Prof. Mardin)
Ausgangspunkt ist jedoch nicht der gesamte Papillenrand, sondern nur der
Bereich des Papillomakular-Bündels (350-356° bzw. -10° bis -4°). Dies hat
den Hintergrund, dass hier zwar schon in frühen Stadien eine Abnahme der
Nervenfaserschichtdicke stattfindet, die morphologischen Veränderungen im
Verlauf einer Glaukomerkrankung jedoch am wenigsten ins Gewicht fallen,
da der temporale Bereich von vornherein relativ dünn ist. So kann die
Referenzebene von einem möglichst konstanten Punkt aus berechnet
werden (11; 24).
16
Abb.6: HRT-Aufnahmen. Links: 6°-Sektor temporal; Rechts: eingezeichnete Konturlinie.
(freundlich zur Verfügung gestellt von Prof. Mardin)
Im Falle einer Reduktion der Nervenfaserschichtdicke in diesem Bereich bei
Glaukompatienten nimmt der neuroretinale Randsaum fälschlicherweise zu
hohe Werte an. Die Folge ist, dass das Auge möglicherweise als „Normal“
klassifiziert wird.
4.3 Spectralis-Domain Optical Coherence Tomograph
Zusätzlich wurden alle Augen mit dem Spectral-Domain-OCT der Firma
Heidelberg Engineering, Deutschland, untersucht. Vorgängermodell ist das
Stratus-OCT oder TD-OCT (Time-Domain Optical Coherence Tomograph).
Das neue Gerät kombiniert Heidelberg Retina Angiograph (HRA) und SDOCT Technologie (Spectralis-Domain Optical Coherence Tomograph). Es
stellt ein weiteres Verfahren zur Darstellung des Augenhintergrundes dar. Im
Vergleich zum TD-OCT konnten z.T. höhere Korrelationen zwischen Struktur
und Funktion gefunden werden (28).
Wie schon der Name sagt, werden ebenfalls Schnittbilder der Retina
angezeigt, die auf vielfältige Weise visualisiert und verarbeitet werden
können (25). Nach dem Prinzip der Weißlichtinterferometrie wird niedrig
kohärentes Licht zur Entfernungsmessung genutzt (48). Als Lichtquelle
dienen
auch
hier
Diodenlaser,
deren
Lichtstrahl
in
zwei
Anteile
(Referenzstrahl und Messstrahl) gespalten wird. Ein Anteil des Lichtes wird
von der Oberfläche des Augenhintergrundes reflektiert, der andere von
einem Spiegel.
17
Die reflektierten Lichtstrahlen werden wieder aufgenommen, miteinander
verglichen und in A-Scans umgerechnet (25).
Abb.7: Spectralis-OCT, Augenklinik Erlangen
So können unterschiedliche Tiefen, Dicken und Reflektivitäten der Retina
wiedergegeben werden. Ähnlich dem B-Scan beim Ultraschall werden
mehrere A-Scans aneinandergereiht und als Schnittbild der Retina angezeigt
(55). Während sich beim Stratus-OCT der reflektierende Spiegel möglichst
schnell mechanisch bewegt, um maximal 400 Scans pro Sekunde zu
erreichen, können bei dem neuen Gerät mittels komplexer mathematischer
Algorithmen, der sog. Fourier-Transformation, gleichzeitig alle Wellenlängen
des von verschiedenen Schichten der Retina reflektierten Lichtstrahls durch
ein Spektrometer aufgenommen und verarbeitet werden. So erfasst es nicht
den zeitlichen Vergleich zwischen Referenz- und Messstrahl, sondern die
Interferenz der einzelnen spektralen Komponenten (48).
Damit ist die Bildaufnahme bis zu 100-mal schneller, d.h. es werden maximal
40.000 Scans pro Sekunde durchlaufen, was weniger Artefakte sowie eine
höhere Auflösung zur Folge hat und dreidimensionale Darstellungen
ermöglicht. Die optische Auflösung beträgt axial 7μm, die digitale 3,5μm. Im
Gegensatz zum TD-OCT ist hier keine Mydriasis für eine bessere
Aufnahmequalität mehr notwendig.
18
Abb.8: OCT-Aufnahmen: oben normale Papille, unten perimetrisches Glaukom (1:1µm
Abbildung)
Zur Reduktion von Artefakten kommt zusätzlich die sogenannte Eye Tracking
Technologie zum Einsatz. Sie gewährleistet, dass mehrere Scans von der
exakt gleichen Position aufgenommen und gemittelt werden und so
Augenbewegungen des Patienten als Störfaktor wegfallen (25).
4.4 Vorgehensweise
Zunächst wurden anhand des Erlanger Glaukomregisters geeignete
Patienten und Normalprobanden ausgewählt, die die oben genannten
Kriterien erfüllten. Es wurde eine Untersuchung mittels OCT durchgeführt
und - sofern keine aktuelle Untersuchung vorlag - mittels HRT.
19
Pro Patient wurde ein Auge ausgewählt, bei dem die bessere Bild-Qualität
erzielt wurde oder welches im Glaukomregister als „Auswahlauge“ vermerkt
war.
HRT-Untersuchung:
Der Patient hält den Kopf auf einer Kopf- und Kinnstütze gerade und blickt
geradeaus, indem er mit dem Auge das Lasersignal der Kamera im HRT
fixiert. Das Gerät wird so eingestellt, dass das Licht zentral die Pupille
erreicht und der Sehnervenkopf erfasst wird. Auf dem Monitor können die
aktuellen Bilder des Augenhintergrundes verfolgt werden. Das Bild sollte
gleichmäßig ausgeleuchtet sein; die individuelle Feinfokussierung und
Scantiefe werden manuell eingestellt. Es erfolgen jeweils drei Aufnahmen mit
einem Sichtwinkel von 10 x 10°. Jeder Scanprozess erzeugt Bildserien mit
bis zu 64 Einzelbildern, entsprechend den Fokalebenen, die auf dem Monitor
dargestellt und bei guter Qualität gespeichert werden.
OCT-Untersuchung:
Der Patient wird angehalten, das Auge möglichst still zu halten und während
der Untersuchung nicht zu blinzeln. Von jedem Auge erfolgen je nach
Qualität mindestens drei Aufnahmen. Jeweils 25-30 aufeinanderfolgende
horizontale
B-Scans
(3,4mm
Durchmesser,
768
A-Scans),
die
im
Sehnervenkopf zentriert werden, werden automatisch gemittelt. Gleichzeitig
kompensiert das Eye Tracking System geringe Augenbewegungen.
Es
wurden
jeweils
3
HRT-Aufnahmen
gemittelt,
wobei
die
sog.
Mean Standard Deviation (msd) kleiner als 40µm sein sollte (10). Sie ist ein
Maß für die Bildqualität. Zu jedem Pixel der drei Einzelbilder wird eine
Standardabweichung ermittelt und der Durchschnitt als MSD angegeben. Je
besser die Bilder übereinander liegen, desto kleiner ist die MSD und desto
höher die Bildqualität (46).
In den gemittelten Bildern wurde eine Konturlinie festgelegt, bei manchen
Patienten konnte die Konturlinie aus früheren Aufnahmen übernommen und
bei Bedarf überarbeitet werden. Sie soll als Papillenbegrenzung entlang der
inneren Zone des Elschnig´schen Skleralringes liegen (10).
20
Wie in Studien gezeigt wurde, erhöht sich die Reproduzierbarkeit der
Referenzebene, wenn die Konturlinie nicht frei eingezeichnet, sondern durch
Addition von mehreren kleinen Kreisen bestimmt wird (3). So entsteht ein
glatterer Verlauf der festgelegten Papillenaußengrenze. Dieses Verfahren,
sowie die Nutzung der auch als vorteilhaft erwiesenen Export/ImportFunktion aus früheren Aufnahmen wurden daher angewandt (44). Die im
HRT gemessenen und errechneten Parameter (im Folgenden als StandardWerte benannt) wurden exportiert und in Excel-Dateien gespeichert.
Das jeweils qualitativ beste OCT-Bild der Patienten wurde ausgedruckt und
manuell vermessen. Der Umrechnungsfaktor von mm in µm betrug 17,39
bzw. 18,07 (nach einem Update der OCT-Software änderte sich das Format
der Ausdrucke). Gemessen wurde der temporale Abstand vom papillennahen
Ende des Retinalen Pigmentepithels (RPE) zur Retina-Oberfläche. Eine
Messung erfolgte senkrecht zur Gesamtaufnahme der Papille („korrigierter
Wert 1“), die zweite erfolgte senkrecht zur Ebene des RPE („korrigierter Wert
2“). Die zweite Messung ist notwendig, da es häufig schwierig ist eine Papille
bei der Aufnahme gerade zu erfassen.
1
2
Abb.9: Messungen im OCT-Bild. 1: erste Messung, 2: zweite Messung.
21
Um mit den gemessenen Werten neue Parameter durch das HRT zu
ermitteln, wurden von der Standard-Referenzhöhe 50μm subtrahiert und die
neuen Werte addiert. Diese Werte wurden im HRT als neue Referenzhöhe
manuell eingegeben und wiederum exportiert.
Für jede Gruppe bestand somit eine Excel-Datei mit den StandardParametern sowie den korrigierten Parametern.
4.5 Statistische Auswertung
Für die statistische Auswertung wurden die Excel-Dateien in einer SPSSDatei zusammengefügt. Die Auswertung erfolgte mittels SPSS SoftwareVersion 14.
Die Parameter wurden mit dem Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest auf
Normalverteilung getestet. Von einer Normalverteilung kann man ausgehen,
wenn der Test einen höheren Wert als 0,05 annimmt. Bei bestehender
Normalverteilung werden signifikante Unterschiede der zu vergleichenden
Werte mit dem T-Test bei gepaarten Stichproben geprüft, andernfalls
verwendet man den Wilcoxon-Test. Dabei werden jeweils der korrigierte Wert
1 mit dem Standard-Wert und der korrigierte Wert 2 mit dem Standard-Wert
verglichen.
Bei einer Signifikanz liegen die Ergebnisse der Tests unterhalb des
festgelegten
Signifikanzniveaus
α=0,05,
d.h.
p≤0,05,
sodass
die
Irrtumswahrscheinlichkeit weniger als 5% beträgt. Signifikanzen sind durch
* bzw. ** markiert. Letztere werden bei einem p≤0,01 als hochsignifikant
bezeichnet.
Zusätzlich wurde die Sensitivität bei 90% Spezifität berechnet. Die
Sensitivität
stellt
die
Empfindlichkeit
des
HRT
für
glaukomatöse
Veränderungen dar, während mit der Spezifität der Anteil der als normal
Erkannten an den tatsächlichen Normalen beschrieben wird.
Mit Hilfe von ROC-Kurven (Receiver Operating Characteristic) wird
dargestellt, inwieweit sich die Unterscheidungsfähigkeit des HRT zwischen
Normalen und Glaukomen durch die neuen Parameter verändert.
22
Eine Area Under the Curve (AUC) von 100% steht für eine perfekte
Diskrimination des HRT zwischen zwei Gruppen, während ein Wert von 50%
einer reinen Ratewahrscheinlichkeit entspricht.
Die AUC wurden wiederum verglichen und mit Hilfe einer speziellen Software
die Signifikanzen untereinander bestimmt (8). In den Tabellen sind die
jeweils herausragenden Werte fettgedruckt und zusätzlich im Text erläutert.
23
5 Ergebnisse
Das Alter der eingeschlossenen Personen liegt zwischen 21 und 78 Jahren,
das mittlere Alter betrug zum Zeitpunkt der Untersuchung 57 Jahre.
70
65
60
Alter in
55
Jahren
50
45
40
Abb.10: Säulendiagramm zur Altersverteilung im Gruppenvergleich.
Der Anteil der Frauen beträgt 41% (97 von 237). Es wurden 119 rechte und
118 linke Augen eingeschlossen. Die Gruppen sind folgendermaßen
bezeichnet:
Gruppe 0
=
Kontrollen
Gruppe 1
=
OHT
Gruppe 2
=
Präperimetrische Glaukome
Gruppe 3
=
Perimetrische Glaukome
Gruppe 4
=
Kontrollen + OHT
Gruppe 5
=
Präperimetrische + Perimetrische Glaukome
Die Gruppen setzen sich zusammen aus 89 Kontrollen, 43 Okulär
Hypertensiven, 39 Präperimetrischen Glaukomen und 66 Perimetrischen
Glaukomen. Für die folgenden Parameter wurden bei allen Gruppen die
Standard-Werte mit den beiden korrigierten Werten verglichen, wobei der
globale Wert und die einzelnen Sektorenwerte (temporal, superior, nasal,
inferior) gesondert betrachtet werden. Die Maßeinheit entspricht µm bzw.
mm² bei den Flächen und mm³ bei den Volumina. Einige Werte wie die
Sensitivitäten wurden der Übersichtlichkeit halber auf ganze Zahlen
gerundet.
24
Die Papillenfläche unterschied sich zwischen den einzelnen Gruppen nicht
signifikant (Gruppe O: 2,81 ± 0,68; Gruppe 1: 2,96 ± 0,85; Gruppe 2: 2,77 ±
0,49; Gruppe 3: 2,86 ± 0,66).
5.1 Messungen
Die Messungen anhand der OCT-Bilder ergaben folgende Mittelwerte, die im
Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest normalverteilt sind.
Gruppen
Kontrollen
OHT
Präperimetrische
Perimetrische
Insgesamt
Wert 1
Wert 2
Mittelwert
226
231
N
89
89
Standardabweichung
52
45
Minimum
130
139
Maximum
480
416
Mittelwert
218
225
N
43
43
Standardabweichung
50
52
Minimum
126
108
Maximum
357
365
Mittelwert
188*
192*
N
39
39
Standardabweichung
48
51
Minimum
108
108
Maximum
334
343
Mittelwert
158*
165*
N
66
66
Standardabweichung
69
70
Minimum
0
0
Maximum
307
307
Mittelwert
199
205
N
237
237
Standardabweichung
63
62
Minimum
0
0
Maximum
480
416
Tab.1: Mittelwerte OCT-Messungen (in µm)
Die Werte der Prä- und Perimetrischen sind im T-Test bei unabhängigen
Stichproben signifikant kleiner als die der Kontrollen.
25
5.2 Referenzhöhe
Eine Normalverteilung besteht für Standard- und korrigierte Werte in allen
Gruppen.
Standard
Referenzhöhe
Korrigierte
Referenzhöhe 1
Korrigierte
Referenzhöhe 2
Mittelwert
270
442
451
N
89
89
89
Standardabweichung
97
94
98
Minimum
11
213
222
Maximum
495
685
694
Mittelwert
295
462
470
N
43
43
43
Standardabweichung
94
109
112
Gruppen
Kontrollen
OHT
Präperimetrische
Perimetrische
Insgesamt
Minimum
-1
211
211
Maximum
462
643
646
Mittelwert
283
420
425
N
39
39
39
Standardabweichung
73
89
92
Minimum
119
226
226
Maximum
460
557
566
Mittelwert
271
374
386
N
66
66
66
Standardabweichung
94
118
112
Minimum
-16
0
108
Maximum
463
609
618
Mittelwert
277
423
432
N
237
237
237
Standardabweichung
92
108
108
Minimum
-16
0
108
Maximum
495
685
694
Tab.2: Mittelwerte Referenzhöhe (in µm)
Die korrigierten Werte unterscheiden sich in allen Gruppen jeweils signifikant
von den Standard-Werten.
26
5.3 Randsaumfläche
Die
Werte
der
Randsaumfläche
waren
laut
Kolmogorov-Smirnov-
Anpassungstest normalverteilt.
RF temporal
RF temporal 1
RF temporal 2
RF superior
RF superior 1
RF superior 2
RF global 2
RF global 1
RF global
0,16
0,08
0,16
0,07
0,13
0,07
0,10
0,06
0,14
0,07
0,26
0,07
0,25
0,08
0,21
0,10
0,16
0,10
0,22
0,09
0,26
0,07
0,25
0,08
0,21
0,10
0,17
0,10
0,22
0,09
0,37
0,09
0,35
0,09
0,30
0,10
0,21
0,11
0,31
0,12
0,41
0,09
0,40
0,10
0,35
0,12
0,25
0,13
0,35
0,13
0,41
0,09
0,40
0,10
0,35
0,12
0,25
0,13
0,35
0,13
Gruppe
1,44 1,66 1,67
Mittelwert
Standardabw.
,34
,34
,34
1,43 1,71 1,72
Mittelwert
OHT
Standardabw.
,32
,37
,38
1,21 1,47 1,48
Mittelwert
Präperimetr.
Standardabw.
,34
,40
,40
0,87 1,11 1,12
Mittelwert
Perimetr.
Standardabw.
,36
,44
,44
1,24
1,49
1,49
Mittelwert
Insgesamt
Standardabw.
,42
,46
,46
Tab.5a: Mittelwerte Randsaumfläche (RF in mm²)
Kontrollen
RF inferior
RF inferior 1
RF inferior 2
RF nasal 2
RF nasal 1
RF nasal
0,35
0,10
0,37
0,10
0,29
0,12
0,18
0,09
0,30
0,13
0,41
0,10
0,44
0,11
0,36
0,12
0,24
0,12
0,36
0,14
0,42
0,10
0,44
0,11
0,36
0,12
0,25
0,12
0,36
0,14
Gruppe
0,55 0,58 0,58
Mittelwert
Standardabw.
0,12 0,12 0,12
0,56 0,62 0,62
Mittelwert
OHT
Standardabw.
0,13 0,13 0,14
0,49 0,55 0,55
Mittelwert
Präperimetr.
Standardabw.
0,13 0,12 0,12
0,38 0,45 0,45
Mittelwert
Perimetr.
Standardabw.
0,16 0,16 0,16
0,49 0,55 0,55
Mittelwert
Insgesamt
Standardabw.
0,15 0,15 0,15
Tab.5b: Mittelwerte Randsaumfläche (RF in mm²)
Kontrollen
Sowohl im T-Test als auch im Wilcoxon-Test zeigen sich hier für alle
Gruppen und alle Sektoren signifikante Unterschiede.
27
Gepaarte Differenzen
Signifikanz (2-eitig)
95% Konfidenzintervall der
Differenz
Standardfehler des
Mittelwertes
Standardabweichung
Mittelwert
Untere
Obere
Kontrollen
1) RF_global - RF_global_1
-,23
,12
,01
-,25
-,20
2) RF_global - RF_global_2
-,23
,13
,01
-,26
-,21
3) RF_temporal - RF_temporal_1
-,09
,04
,00
-,10
-,08
4) RF_temporal - RF_temporal_2
-,09
,04
,00
-,10
-,09
5) RF_superior - RF_superior_1
-,04
,03
,00
-,05
-,03
6) RF_superior - RF_superior_2
-,04
,03
,00
-,05
-,03
7) RF_nasal - RF_nasal_1
-,03
,04
,00
-,04
-,02
8) RF_nasal - RF_nasal_2
-,03
,04
,00
-,04
-,02
9) RF_inferior - RF_inferior_1
-,06
,05
,01
-,07
-,05
10) RF_inferior - RF_inferior_2
-,07
,05
,01
-,08
-,05
OHT
1) RF_global - RF_global_1
-,27
,16
,02
-,32
-,22
2) RF_global - RF_global_2
-,28
,17
,03
-,33
-,23
3) RF_temporal - RF_temporal_1
-,09
,06
,01
-,11
-,07
4) RF_temporal - RF_temporal_2
-,10
,06
,01
-,11
-,08
5) RF_superior - RF_superior_1
-,05
,04
,01
-,06
-,04
6) RF_superior - RF_superior_2
-,05
,04
,01
-,06
-,04
7) RF_nasal - RF_nasal_1
-,06
,07
,01
-,08
-,04
8) RF_nasal - RF_nasal_2
-,06
,07
,01
-,09
-,04
9) RF_inferior - RF_inferior_1
-,07
,05
,01
-,08
-,05
10) RF_inferior - RF_inferior_2
-,07
,05
,01
-,08
-,05
Präperimetrische
1) RF_global - RF_global_1
-,26
,17
,03
-,31
-,20
2) RF_global - RF_global_2
-,26
,17
,03
-,32
-,21
3) RF_temporal - RF_temporal_1
-,08
,06
,01
-,10
-,06
4) RF_temporal - RF_temporal_2
-,08
,06
,01
-,10
-,07
5) RF_superior - RF_superior_1
-,04
,04
,01
-,06
-,03
6) RF_superior - RF_superior_2
-,04
,04
,01
-,06
-,03
7) RF_nasal - RF_nasal_1
-,07
,07
,01
-,09
-,05
8) RF_nasal - RF_nasal_2
-,07
,07
,01
-,09
-,05
9) RF_inferior - RF_inferior_1
-,06
,04
,01
-,08
-,05
10) RF_inferior - RF_inferior_2
-,06
,04
,01
-,08
-,05
Perimetrische
1) RF_global - RF_global_1
-,24
,18
,02
-,28
-,19
2) RF_global - RF_global_2
-,25
,19
,02
-,30
-,20
3) RF_temporal - RF_temporal_1
-,07
,06
,01
-,08
-,05
4) RF_temporal - RF_temporal_2
-,07
,06
,01
-,09
-,06
5) RF_superior - RF_superior_1
-,04
,04
,00
-,05
-,03
6) RF_superior - RF_superior_2
-,04
,04
,00
-,05
-,03
7) RF_nasal - RF_nasal_1
-,06
,07
,01
-,08
-,05
8) RF_nasal - RF_nasal_2
-,07
,07
,01
-,09
-,05
9) RF_inferior - RF_inferior_1
-,06
,06
,01
-,08
-,05
10) RF_inferior - RF_inferior_2
-,07
,06
,01
-,08
-,05
Tab.6: Signifikanzen Randsaumfläche im T-Test bei gepaarten Stichproben
T
-17,66
-17,63
-19,98
-20,26
-11,31
-11,29
-7,91
-7,95
-11,93
-12,00
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-10,91
-10,69
-10,61
-10,61
-8,31
-8,11
-6,21
-6,21
-8,30
-8,27
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-9,33
-9,47
-8,85
-8,94
-6,11
-6,23
-5,99
-6,08
-9,71
-9,61
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-10,56
-10,93
-8,90
-9,21
-9,12
-9,27
-8,03
-8,31
-8,27
-8,50
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
28
Kontrollen
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
-8,15
-8,15
-8,15
-8,15
-7,87
-7,87
-7,12
-7,12
-7,91
-7,91
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,65
-5,65
-5,65
-5,65
-5,51
-5,51
-5,37
-5,37
-5,58
-5,58
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,44
-5,44
-5,44
-5,44
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-6,74
-6,48
-6,53
-6,62
-6,70
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
OHT
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Präperimetrische
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Perimetrische
Z
-6,79 -6,82 -6,63 -6,70 -6,67
Asymptot. Signifikanz
,000* ,000* ,000* ,000* ,000*
(2-seitig)
Tab.7: Signifikanzen Randsaumfläche im Wilcoxon-Test
Die höchsten AUC-Werte und Sensitivitäten zeigen sich beim Vergleich der
Randsaumfläche zwischen Kontrollen und perimetrischen Glaukomen, v.a.
im inferioren Segment, wobei die AUC bei den korrigierten Werten niedriger
ist, die Sensitivität jedoch höher (Standard-Wert: 89,5%, S 61%; korrigierter
Wert 1: 86,3%, S 71%; korrigierter Wert 2: 86,1%, S 71%). Global und nasal
ist die Abnahme der AUC sogar hoch signifikant, signifikant ist sie auch beim
Vergleich der Kontrollen und OHT mit allen Glaukomen. Auch beim Vergleich
der Kontrollen mit den Präperimetrischen nimmt die AUC signifikant ab. Eine
signifikante Zunahme der AUC auf Seite der korrigierten Werte zeigt sich
lediglich beim Vergleich zwischen Kontrollen und OHT im nasalen Segment.
0-1
0-2
0-3
4-5
2-3
Global Standard
49,5 / 5
67,6 / 31
88,5 / 67
80,9 / 59
76,4 / 42
Global korr. Wert 1
51,8 / 7
65,1 / 33
84,0** / 59
77,5* / 52
73,6 / 39
Global korr. Wert 2
51,8 / 7
65,5 / 31
83,8** / 59
77,5* / 41
72,9 / 36
Inferior Standard
55,7 / 2
65,4 / 26
89,5 / 61
81,6 / 54
78,4 / 47
Inferior korr. Wert 1
54,3 / 9
66,2 / 31
86,3 / 71
79,4 / 57
74,7 / 45
Inferior korr. Wert 2
54,1 / 9
66,3 / 31
86,1 / 71
79,3 / 57
74,2 / 44
Superior Standard
56,2 / 16
69,2 / 36
84,9 / 65
77,7 / 54
72,4 / 53
Superior korr. Wert 1
54,3 / 12
68,0 / 36
83,0 / 62
76,4 / 52
70,6 / 47
Superior korr. Wert 2
54,1 / 12
68,0 / 36
82,6 / 61
76,1 / 51
70,2 / 29
Nasal Standard
50,3 / 7
63,8 / 48
79,8 / 48
74,3 / 47
69,0 / 35
Nasal korr. Wert 1
56,4* / 2
*
56,5 / 39
75,2** / 39
70,0* / 34
71,0 / 32
Nasal korr. Wert 2
56,6* / 2
56,5* / 39
74,5** / 39
69,8* / 33
69,9 / 32
Temporal Standard
52,7 / 21
63,6 / 33
79,1 / 56
72,4 / 43
64,2 / 18
Temporal korr. Wert 1
53,5 / 16
66,6 / 36
76,5 / 58
71,9 / 49
63,5 / 24
Temporal korr. Wert 2
53,2 / 16
67,2 / 44
76,4 / 59
72,1 / 49
62,7 / 26
Tab.8: AUC Randsaumfläche / Sensitivität bei 90% Spezifität (in %)
29
5.4 Randsaumvolumen
Mit Ausnahme des temporalen Wertes in Gruppe 0 und des temporalen und
inferioren Wertes in Gruppe 4 waren alle Werte normalverteilt.
RV global
RV global 1
RV global 2
RV temporal
RV temporal 1
RV temporal 2
RV superior
RV superior 1
RV superior 2
Mittelwert
,37
,64
,65
,01
,05
,05
,09
,16
,17
Standardabw.
,14
,21
,21
,01
,03
,03
,04
,06
,06
Mittelwert
,34
,61
,62
,01
,05
,05
,09
,15
,15
Standardabw.
,16
,21
,22
,01
,02
,02
,05
,06
,06
Mittelwert
,27
,46
,47
,01
,04
,04
,07
,12
,12
Standardabw.
,15
,24
,24
,01
,03
,03
,05
,07
,07
Mittelwert
,17
,29
,30
,01
,03
,03
,05
,08
,08
Standardabw.
,14
,21
,21
,01
,03
,03
,04
,06
,06
Mittelwert
,29
,51
,52
,01
,04
,04
,08
,13
,13
Standardabw.
,17
,26
,26
,01
,02
,03
,05
,07
,07
Gruppen
Kontrollen
OHT
Präperimetr.
Perimetr.
Insgesamt
Tab.9a: Mittelwerte Randsaumvolumen (RV in mm³)
RV nasal
RV nasal 1
RV nasal 2
RV inferior
RV inferior 1
RV inferior 2
Mittelwert
,17
,27
,27
,09
,16
,16
Standardabw.
,07
,09
,09
,04
,06
,06
Mittelwert
,15
,25
,25
,09
,16
,16
Standardabw.
,08
,10
,10
,04
,06
,06
Mittelwert
,12
,19
,20
,06
,11
,11
Standardabw.
,08
,10
,11
,04
,06
,06
Mittelwert
,08
,13
,13
,04
,06
,06
Standardabw.
,07
,09
,09
,04
,05
,05
Mittelwert
,13
,21
,22
,07
,12
,13
Standardabw.
,08
,11
,11
,05
,07
,07
Gruppen
Kontrollen
OHT
Präperimetr.
Perimetr.
Insgesamt
Tab.9b: Mittelwerte Randsaumvolumen (RV in mm³)
Auch hier unterscheiden sich im T-Test und im Wilcoxon-Test die StandardWerte signifikant von den korrigierten Werten in allen Sektoren und in allen
Gruppen.
30
Kontrollen
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
-8,19
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
-5,71
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,44
-5,44
-5,45
-5,45
-5,44
-5,44
-5,44
-5,44
-5,44
-5,44
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
Z
-6,75 -6,80 -6,79 -6,84 -6,76
Asymptot. Signifikanz
,000* ,000* ,000* ,000* ,000*
(2-seitig)
Tab.10: Signifikanzen Randsaumvolumen im Wilcoxon-Test
-6,82
-6,67
-6,74
-6,68
-6,75
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
OHT
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Präperimetrische
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Perimetrische
31
Kontrollen
Gepaarte Differenzen
Signifikanz (2-seitig)
95%
Konfidenzintervall
der Differenz
Standardabweichung
Obere
,10
,10
,02
,02
,03
,03
,04
,04
,03
,03
,01
,01
,00
,00
,00
,00
,00
,00
,00
,00
-,30
-,31
-,04
-,04
-,07
-,07
-,11
-,11
-,07
-,08
-,25
-,26
-,03
-,04
-,06
-,07
-,09
-,10
-,06
-,06
-25,11
-25,89
-18,48
-18,96
-25,79
-26,55
-26,59
-27,30
-23,47
-24,26
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-,27
-,28
-,04
-,04
-,06
-,07
-,10
-,10
-,07
-,07
,09
,10
,02
,02
,03
,03
,03
,03
,02
,03
,01
,01
,00
,00
,00
,00
,00
,01
,00
,00
-,29
-,31
-,04
-,04
-,07
-,08
-,11
-,11
-,07
-,08
-,24
-,25
-,03
-,03
-,06
-,06
-,09
-,09
-,06
-,06
-19,05
-19,07
-14,17
-14,42
-16,70
-16,83
-20,34
-20,14
-18,10
-18,19
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-,19
-,20
-,03
-,03
-,05
-,05
-,07
-,08
-,05
-,05
,10
,11
,02
,02
,03
,03
,04
,04
,03
,03
,02
,02
,00
,00
,00
,00
,01
,01
,00
,00
-,23
-,24
-,03
-,03
-,06
-,06
-,09
-,09
-,06
-,06
-,16
-,17
-,02
-,02
-,04
-,04
-,06
-,06
-,04
-,04
-11,69
-11,54
-8,67
-8,69
-11,19
-11,09
-12,76
-12,61
-10,75
-10,67
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
1) RV global - RV global_1
-,12
,10
,01
-,15
-,10
2) RV global - RV global_2
-,13
,11
,01
-,16
-,10
3) RV temporal - RV temporal_1
-,02
,02
,00
-,02
-,01
4) RV temporal - RV temporal_2
-,02
,02
,00
-,02
-,01
5) RV superior – RV superior_1
-,03
,03
,00
-,04
-,02
6) RV superior – RV superior_2
-,03
,03
,00
-,04
-,02
7) RV nasal – RV nasal_1
-,05
,04
,00
-,06
-,04
8) RV nasal – RV nasal_2
-,05
,04
,01
-,06
-,04
9) RV inferior – RV inferior_1
-,03
,02
,00
-,03
-,02
10) RV inferior – RV inferior_2
-,03
,02
,00
-,03
-,02
Tab.11: Signifikanzen Randsaumvolumen im T-Test bei gepaarten Stichproben
-9,45
-9,85
-8,14
-8,48
-8,92
-9,11
-9,59
-10,03
-8,92
-9,28
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
Standardfehler des
Mittelwertes
Mittelwert
Untere
-,27
-,29
-,04
-,04
-,07
-,07
-,10
-,10
-,07
-,07
1) RV global - RV global_1
2) RV global - RV global_2
3) RV temporal - RV temporal_1
4) RV temporal - RV temporal_2
5) RV superior - RV superior_1
6) RV superior - RV superior_2
7) RV nasal - RV nasal_1
8) RV nasal - RV nasal_2
9) RV inferior - RV inferior_1
10) RV inferior - RV inferior_2
T
OHT
1) RV global - RV global_1
2) RV global - RV global_2
3) RV temporal - RV temporal_1
4) RV temporal - RV temporal_2
5) RV superior – RV superior_1
6) RV superior – RV superior_2
7) RV nasal – RV nasal_1
8) RV nasal – RV nasal_2
9) RV inferior – RV inferior_1
10) RV inferior – RV inferior_2
Präperimetrische
1) RV global - RV global_1
2) RV global - RV global_2
3) RV temporal - RV temporal_1
4) RV temporal - RV temporal_2
5) RV superior – RV superior_1
6) RV superior – RV superior_2
7) RV nasal – RV nasal_1
8) RV nasal – RV nasal_2
9) RV inferior – RV inferior_1
10) RV inferior – RV inferior_2
Perimetrische
Wie bei der Randsaumfläche sind auch hier die AUC-Werte am größten beim
Vergleich
zwischen
Kontrollen
v.a.
inferioren
Segment
im
und
perimetrischen
(Standard-Wert:
89,5%,
korr. Wert 1: 91,1%, S 79%; korr. Wert 2: 91,2%, S 79%).
Glaukomen,
S
70%;
32
Eine signifikante Zunahme der AUC durch die OCT-gesteuerten Werte zeigt
sich beim Vergleich der Kontrollen und OHT mit allen Glaukomen global und
temporal, hoch signifikant superior und nasal. Auch beim Vergleich der
Kontrollen mit den Präperimetrischen findet sich eine signifikante Zunahme
global und inferior und eine hoch signifikante Zunahme im superioren Sektor.
Die korrigierten Werte führen beim Vergleich der Gruppen 0-2, 0-3, sowie
beim Vergleich der Kontrollen plus OHT mit allen Glaukomen (4-5) zu
höheren AUC-Werten in allen Segmenten. Beim Vergleich 4-5 inferior,
sowie 2-3 global, nasal und temporal unterscheiden sich jeweils die beiden
korrigierten Werte untereinander signifikant.
0-1
0-2
0-3
4-5
2-3
Global Standard
56,2 / 19
70,5 / 44
88,4 / 74
Global korr. Wert 1
54,3 / 9
80,5 / 61
72,8 / 32
74,7* / 41
90,4 / 73
83,6* / 61
Global korr. Wert 2
73,7 / 38
53,9 / 12
75,0* / 41
89,9 / 73
83,5* / 61
72,7* / 33
Inferior Standard
50,3 / 9
68,8 / 31
89,5 / 70
82,1 / 60
77,1 / 29
Inferior korr. Wert 1
51,0 / 12
72,6* / 44
91,1 / 79
84,5 / 64
76,3 / 38
Inferior korr. Wert 2
51,5 / 12
73,1* / 44
91,2 / 79
84,6* / 66
75,8 / 38
Superior Standard
57,4 / 23
66,1 / 38
84,2 / 67
75,6 / 43
71,4 / 36
Superior korr. Wert 1
57,7 / 19
71,5** / 46
86,7 / 68
79,5** / 58
72,1 / 51
Superior korr. Wert 2
57,1 / 16
71,9** / 46
86,2 / 65
79,4** / 58
71,5 / 51
Nasal Standard
59,4 / 26
69,1 / 41
85,1 / 62
76,7 / 51
65,5 / 20
Nasal korr. Wert 1
56,3 / 19
71,6 / 51
88,1 / 68
80,5** / 60
69,7 / 35
Nasal korr. Wert 2
56,1 / 16
71,7 / 51
87,8 / 68
80,5** / 62
68,9* / 30
Temporal Standard
55,3 / 9
65,8 / 31
77,9 / 53
72,7 / 45
62,6 / 18
Temporal korr. Wert 1
53,2 / 16
70,7 / 51
81,3 / 59
76,5* / 56
64,5 / 35
Temporal korr. Wert 2
53,0 / 16
71,1 / 49
81,1 / 59
76,5* / 53
63,3* / 32
Tab.12: AUC Randsaumvolumen / Sensitivität bei 90% Spezifität (in %)
33
34
5.5 Third moment
Das Third moment ist ein Maß für die Schiefe einer Verteilung. Eine
Verteilung ist schief, wenn sie asymmetrisch ist, d.h. wenn das arithmetische
Mittel entweder kleiner oder größer als Modus und Median ist. Die Kurve ist
dann links- oder rechtsgipflig. Bei symmetrischen Verteilungen ist die Schiefe
Null (13). Das Third moment beschreibt bei der Papille die Steilheit der
Exkavation und verändert sich bei Verlegung der Referenzebene nicht.
Demzufolge sind alle Standard-Werte und korrigierten Werte gleich.
Es nimmt normalerweise negative Werte an; je positiver es ist, desto steiler
ist die Exkavation (49).
Gruppen
Kontrollen
OHT
Präperimetr.
Perimetrische
Insgesamt
TM global
TM
temporal
TM
superior
TM nasal
TM inferior
Mittelwert
-,18*
-,08*
-,17*
-,23*
-,11*
Standardabw.
,08
,08
,11
,14
,11
Mittelwert
-,16
-,06
-,10*
-,20
-,12
Standardabw.
,08
,10
,11
,09
,09
Mittelwert
-,08*
-,03*
-,02*
-,16*
-,00*
Standardabw.
,07
,09
,11
,14
,10
Mittelwert
-,03*
,01*
,03*
-,09*
,04*
Standardabw.
,08
,12
,12
,13
,08
Mittelwert
-,12
-,04
-,07
-,17
-,05
,10
,10
,14
,14
,12
Standardabw.
Tab.13: Mittelwerte Third Moment
Es liegt in allen Bereichen eine Normalverteilung vor. Das dritte Moment der
Kontrollen unterscheidet sich in allen Sektoren signifikant zu den Werten der
Prä- und Perimetrischen und im superioren Sektor zum dritten Moment der
OHT.
Relativ hohe AUC-Werte tauchen global und in den unteren und oberen
Segmenten beim Vergleich der Kontrollen mit den Perimetrischen und beim
Vergleich der Kontrollen plus OHT mit allen Glaukomen auf.
0-1
Global
Inferior
Superior
Nasal
Temporal
Tab.14: AUC Third moment
0-2
0-3
88 / 63
57 / 11
80 / 51
88 / 70
51 / 12
77 / 43
88 / 56
67 / 25
83 / 37
57 / 28
65 / 20
76 / 47
53 / 15
65 / 12
74 / 21
/ Sensitivität bei 90% Spezifität (in %)
4-5
2-3
84 / 54
85 / 64
82 / 42
71 / 29
70 / 17
67 / 21
65 / 31
61 / 18
64 / 28
62 / 18
35
5.6 Exkavationsfläche
Alle Werte mit Ausnahme des nasalen Sektorwertes in Gruppe 0 sind
normalverteilt (Kolmogorov-Smirnov-Test).
EF global
EF global 1
EF global 2
EF temporal
EF temporal 1
EF temporal 2
EF superior
EF superior 1
EF superior 2
Mittelwert
,59
,37
,36
,20
,11
,10
,14
,10
,09
Standardabw.
,47
,42
,42
,11
,10
,09
,12
,11
,11
Gruppen
Kontrollen
OHT
,59
,25
,16
,16
,22
,17
,17
,47
,46
,12
,12
,12
,13
,12
,12
Mittelwert
1,20
,94
,94
,30
,22
,21
,29
,25
,25
Standardabw.
,62
,58
,58
,12
,13
,13
,15
,15
,15
Mittelwert
1,60
1,36
1,35
,34
,27
,27
,40
,36
,36
Standardabw.
,77
,75
,75
,14
,15
,14
,21
,21
,21
Mittelwert
1,02
,78
,77
,26
,18
,18
,25
,21
,21
Standardabw.
,72
,70
,69
,13
,14
,14
,19
,19
,19
EF inferior 2
Insgesamt
,60
,50
EF inferior 1
Perimetr.
,87
EF inferior
Präperimetr.
Mittelwert
Standardabw.
,15
,13
,21
,12
,31
,15
,45
,18
,27
,19
,09
,11
,14
,11
,25
,15
,38
,18
,21
,18
,09
,10
,14
,11
,25
,15
,38
,18
,21
,18
Tab.15a: Mittelwerte Exkavationsfläche (EF in mm²)
EF nasal 2
EF nasal 1
EF nasal
Gruppen
,10
,07
,07
Mittelwert
Standardabw.
,15
,13
,13
,19
,12
,12
Mittelwert
OHT
Standardabw.
,17
,14
,14
,30
,23
,23
Mittelwert
Präperimetr.
Standardabw.
,25
,21
,21
,41
,35
,34
Mittelwert
Perimetr.
Standardabw.
,28
,26
,26
,24
,18
,18
Mittelwert
Insgesamt
Standardabw.
,25
,22
,22
Tab.15b: Mittelwerte Exkavationsfläche (EF in mm²)
Kontrollen
Wiederum zeigen T-Test und Wilcoxon-Test signifikante Unterschiede der
Standard-Werte zu den korrigierten Werten in allen Gruppen und in allen
Sektoren.
36
Gepaarte Differenzen
Standardfehler des
Mittelwertes
Signifikanz (2-seitig)
Standardabweichung
95%
Konfidenzintervall
der Differenz
Mittelwert
T
Untere
Obere
,23
,23
,09
,09
,04
,04
,03
,03
,06
,07
,12
,13
,04
,04
,03
,03
,04
,04
,05
,05
,01
,01
,00
,00
,00
,00
,00
,00
,01
,01
,20
,21
,08
,09
,03
,03
,02
,02
,05
,05
,25
,26
,10
,10
,05
,05
,04
,04
,07
,08
17,66
17,63
19,98
20,26
11,31
11,29
7,91
7,95
11,93
12,00
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,27
,28
,09
,10
,05
,05
,06
,06
,07
,07
,16
,17
,06
,06
,04
,04
,07
,07
,05
,05
,02
,03
,01
,01
,01
,01
,01
,01
,08
,01
,22
,23
,07
,08
,04
,04
,04
,04
,05
,05
,32
,33
,11
,11
,06
,06
,08
,09
,08
,08
10,91
10,69
10,60
10,61
8,31
8,11
6,21
6,21
8,30
8,27
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,26
,26
,08
,08
,04
,04
,07
,07
,06
,06
,17
,17
,06
,06
,04
,04
,07
,07
,04
,04
,03
,03
,01
,01
,01
,01
,01
,01
,01
,01
,20
,21
,06
,07
,03
,03
,05
,05
,05
,05
,31
,32
,10
,10
,06
,06
,09
,09
,08
,08
9,33
9,47
8,85
8,94
6,11
6,23
5,99
6,08
9,71
9,61
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
1) EF_global– EF_global_1
,24
,18
,02
,19
,28
2) EF_global– EF_global_2
,25
,19
,02
,20
,30
3) EF_temporal – EF_temporal_1
,07
,06
,01
,05
,08
4) EF_temporal – EF_temporal_2
,07
,06
,01
,06
,09
5) EF_superior – EF_superior_1
,04
,04
,00
,03
,05
6) EF_superior – EF_superior_2
,04
,04
,00
,03
,05
7) EF_nasal – EF_nasal_1
,06
,07
,01
,05
,08
8) EF_nasal – EF_nasal_2
,07
,07
,01
,05
,09
9) EF_inferior – EF_inferior_1
,06
,06
,01
,05
,08
10) EF_inferior – EF_inferior_2
,07
,06
,01
,05
,08
Tab.17: Signifikanzen Exkavationsfläche im T-Test bei gepaarten Stichproben
10,56
10,93
8,90
9,21
9,12
9,27
8,03
8,31
8,27
8,50
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
Kontrollen
1) EF_global – EF_global_1
2) EF_global – EF_global_2
3) EF_temporal – EF_temporal_1
4) EF_temporal – EF_temporal_2
5) EF_superior – EF_superior_1
6) EF_superior – EF_superior_2
7) EF_nasal – EF_nasal_1
8) EF_nasal – EF_nasal_2
9) EF_inferior – EF_inferior_1
10) EF_inferior – EF_inferior_2
OHT
1) EF_global– EF_global_1
2) EF_global– EF_global_2
3) EF_temporal – EF_temporal_1
4) EF_temporal – EF_temporal_2
5) EF_superior – EF_superior _1
6) EF_superior – EF_superior_2
7) EF_nasal – EF_nasal_1
8) EF_nasal – EF nasal_2
9) EF_inferior – EF_inferior_1
10) EF_inferior – EF_inferior_2
Präperimetrische
1) EF_global– EF_global_1
2) EF_global– EF_global_2
3) EF_temporal – EF_temporal_1
4) EF_temporal – EF_temporal_2
5) EF_superior – EF_superior_1
6) EF_superior – EF_superior_2
7) EF_nasal – EF_nasal_1
8) EF_nasal – EF_nasal_2
9) EF_inferior – EF_inferior_1
10) EF_inferior – EF_inferior_2
Perimetrische
37
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
-8,15
-8,15
-8,15
-8,15
-7,87
-7,87
-7,12
-7,12
-7,91
-7,91
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,65
-5,65
-5,65
-5,65
-5,51
-5,51
-5,37
-5,37
-5,58
-5,58
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,44
-5,44
-5,44
-5,44
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
Z
-6,79 -6,82 -6,63 -6,70 -6,67
Asymptot. Signifikanz
,000* ,000* ,000* ,000* ,000*
(2-seitig)
Tab.16: Signifikanzen Exkavationsfläche im Wilcoxon-Test
-6,74
-6,48
-6,53
-6,62
-6,70
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
Kontrollen
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
OHT
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Präperimetrische
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Perimetrische
Die größten AUC-Werte erscheinen auch hier beim Vergleich der Kontrollen
mit den perimetrischen Glaukomen im inferioren Segment (Standard-Wert:
90,6%, S 77%; korr. Wert 1: 90,4%, S 74%; korr. Wert 2: 90,4%, S 73%).
Am stärksten nimmt die AUC zu, wenn die Werte des temporalen Segmentes
zwischen den Kontrollen und den präperimetrischen Glaukomen verglichen
werden (Standard-Wert: 72,9%, S 30%; korr. Wert 1: 75,3%, S 36%;
korr. Wert 2: 75,7%, S 37%). Beim Vergleich dieser Gruppen sind die
korrigierten AUC-Werte für alle Segmente höher als die der Standard-Werte,
allerdings finden sich keine signifikanten Unterschiede. Lediglich die
korrigierten Werte unterscheiden sich untereinander signifikant beim
Vergleich Prä- und Perimetrische global, nasal und temporal.
Global Standard
Global korr. Wert 1
0-1
67,7 / 26
66,6 / 20
0-2
79,3 / 43
80,4 / 40
0-3
87,9 / 67
87,6 / 64
4-5
81,2 / 50
81,8 / 48
2-3
65,3 / 18
66,4 / 15
Global korr. Wert 2
67,0 / 22
80,5 / 40
87,7 / 64
82,0 / 47
65,9* / 15
Inferior Standard
Inferior korr. Wert 1
64,1 / 18
64,9 / 26
78,7 / 46
81,1 / 48
90,6 / 77
90,4 / 74
84,5 / 48
84,7 / 51
72,0 / 41
71,2 / 28
Inferior korr. Wert 2
65,1 / 27
81,1 / 46
90,4 / 73
84,7 / 48
70,8 / 28
Superior Standard
Superior korr. Wert 1
70,0 / 36
69,9 / 26
79,5 / 40
80,5 / 47
86,7 / 58
86,6 / 55
80,1 / 46
80,5 / 41
66,4 / 18
66,5 / 15
Superior korr. Wert 2
70,0 / 27
80,6 / 46
86,4 / 55
80,5 / 39
66,2 / 15
Nasal Standard
Nasal korr. Wert 1
66,7 / 25
66,3 / 39
77,5 / 43
78,6 / 49
86,1 / 74
85,3 / 54
78,9 / 43
79,7 / 43
62,9 / 28
63,5 / 13
Nasal korr. Wert 2
66,3 / 39
85,1 / 48
79,6 / 40
63,1* / 10
Temporal Standard
Temporal korr. Wert 1
64,3 / 18
64,1 / 22
78,8 / 47
72,9 / 30
75,3 / 36
80,3 / 51
81,8 / 47
73,6 / 29
75,8 / 36
58,4 / 23
61,4 / 15
Temporal korr. Wert 2
64,1 / 24
75,7 / 37
81,8 / 47
75,9 / 36
60,7* / 18
Tab.18: AUC Exkavationsfläche / Sensitivität 90% Spezifität (in %)
38
39
5.7 Exkavationsvolumen
Eine Normalverteilung fehlte bei allen Sektorenwerten in Gruppe 0,
sowie beim nasalen Sektor in Gruppe 1 und 3.
EV temporal
EV temporal 1
EV temporal 2
EV superior
EV superior 1
EV superior 2
,02
,02
,04
,05
,06
,07
,08
,08
,05
,06
,02
,02
,04
,05
,06
,07
,08
,08
,04
,06
,04
,06
,08
,07
,11
,10
,17
,13
,10
,10
,02
,04
,05
,06
,08
,09
,13
,11
,07
,09
,02
,04
,05
,06
,08
,09
,13
,11
,07
,09
EV nasal 1
EV inferior
EV inferior 1
EV inferior 2
,04
,04
,06
,06
,10
,10
,15
,10
,08
,09
,02
,03
,04
,05
,07
,09
,11
,09
,06
,08
,02
,03
,04
,05
,07
,09
,11
,09
,05
,08
EV global 2
,04
,04
,07
,06
,09
,08
,11
,08
,07
,07
EV global 1
EV global
,08
,07
,13
,13
,17
,16
,21
,21
,28
,28
,36
,36
,43
,42
,38
,38
,23
,22
,31
,31
(EV in mm³)
Gruppen
,15
Mittelwert
Standardabw.
,20
,28
Mittelwert
OHT
Standardabw.
,25
,41
Mittelwert
Präperimetr.
Standardabw.
,39
,58
Mittelwert
Perimetr.
Standardabw.
,44
,33
Mittelwert
Insgesamt
Standardabw.
,37
Tab.19a: Mittelwerte Exkavationsvolumen
Kontrollen
EV nasal 2
EV nasal
Gruppen
,03
Mittelwert
Standardabw.
,07
,06
Mittelwert
OHT
Standardabw.
,07
,10
Mittelwert
Präperimetr.
Standardabw.
,13
,15
Mittelwert
Perimetr.
Standardabw.
,15
,08
Mittelwert
Insgesamt
Standardabw.
,12
Tab.19b: Mittelwerte Exkavationsvolumen
Kontrollen
,02
,02
,05
,05
,03
,03
,05
,05
,07
,07
,12
,12
,11
,11
,13
,12
,06
,06
,10
,10
(EV in mm³)
Für alle Gruppen und Sektoren zeigen T-Test und Wilcoxon-Test
Signifikanzen zwischen den Standard- und den korrigierten Werten.
40
Kontrollen
Gepaarte Differenzen
Signifikanz (2-seitig)
95%
Konfidenzintervall
der Differenz
Standardfehler des
Mittelwertes
Standardabweichung
Mittelwert
Untere Obere
1) EV_global – EV_global_1
,08
,07
,01
,06
,09
2) EV_global – EV_global_2
,08
,08
,01
,06
,09
3) EV_temporal – EV_temporal_1
,02
,02
,00
,02
,03
4) EV_temporal – EV_temporal_2
,02
,02
,00
,02
,03
5) EV_superior – EV_superior_1
,02
,02
,00
,01
,02
6) EV_superior – EV_superior_2
,02
,02
,00
,02
,02
7) EV_nasal – EV_ nasal_1
,01
,02
,00
,01
,02
8) EV_nasal – EV_ nasal_2
,01
,02
,00
,01
,02
9) EV_inferior – EV_inferior_1
,02
,02
,00
,02
,02
10) EV_inferior – EV_inferior_2
,02
,02
,00
,02
,02
OHT
1) EV_global – EV_global_1
,11
,06
,01
,09
,13
2) EV_global – EV_global_2
,11
,06
,01
,09
,13
3) EV_temporal – EV_temporal_1
,03
,02
,00
,03
,04
4) EV_temporal – EV_temporal_2
,03
,02
,00
,03
,04
5) EV_superior – EV_superior_1
,03
,02
,00
,02
,03
6) EV_superior EV_superior_2
,03
,02
,00
,02
,04
7) EV_nasal – EV_nasal_1
,02
,02
,00
,02
,03
8) EV_nasal – EV_nasal_2
,02
,02
,00
,02
,03
9) EV_inferior – EV_inferior_1
,03
,01
,00
,02
,03
10) EV_inferior – EV_inferior_2
,03
,02
,00
,02
,03
Präperimetrische
1) EV_global – EV_global_1
,13
,07
,01
,11
,15
2) EV_global – EV_global_2
,13
,07
,01
,11
,16
3) EV_temporal – EV_temporal_1
,03
,01
,00
,03
,04
4) EV_temporal – EV_temporal_2
,03
,02
,00
,03
,04
5) EV_superior – EV_superior_1
,03
,02
,00
,03
,04
6) EV_superior – EV_superior_2
,03
,02
,00
,03
,04
7) EV_nasal – EV_nasal_1
,03
,03
,00
,02
,04
8) EV_nasal – EV_nasal_2
,03
,03
,00
,02
,04
9) EV_inferior – EV_inferior_1
,03
,02
,00
,03
,04
10) EV_inferior – EV_inferior_2
,04
,02
,00
,03
,04
Perimetrische
1) EV_global – EV_global_1
,14
,12
,01
,11
,17
2) EV_global – EV_global_2
,15
,12
,02
,12
,18
3) EV_temporal – EV_temporal_1
,03
,02
,00
,02
,03
4) EV_temporal – EV_temporal_2
,03
,02
,00
,02
,04
5) EV_superior – EV_superior_1
,04
,03
,00
,03
,05
6) EV_superior – EV_superior_2
,04
,03
,00
,03
,05
7) EV_nasal – EV_nasal_1
,04
,04
,00
,03
,05
8) EV_nasal – EV_nasal_2
,04
,04
,00
,03
,05
9) EV_inferior – EV_inferior_2
,04
,03
,00
,03
,05
10) EV_inferior – EV_inferior_2
,04
,03
,00
,04
,05
Tab.21: Signifikanzen Exkavationsvolumen im T-Test bei gepaarten Stichproben
T
9,86
9,84
13,52
13,43
9,02
9,05
5,76
5,77
9,83
9,83
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
11,98
11,55
12,73
12,30
11,82
11,53
7,55
7,42
11,48
11,05
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
11,58
11,60
13,41
13,42
11,55
11,59
7,38
7,36
11,49
11,43
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
9,60
9,93
10,37
10,73
8,87
9,20
7,93
8,11
10,62
10,98
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
41
Kontrollen
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
-7,96
-7,96
-7,96
-7,96
-7,53
-7,53
-6,79
-6,79
-7,67
-7,67
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,58
-5,58
-5,58
-5,58
-5,51
-5,51
-5,30
-5,30
-5,51
-5,51
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-5,37
-5,37
-5,38
-5,37
-5,37
-5,38
-5,37
-5,37
-5,37
-5,37
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
-6,63
-6,50
-6,53
-6,68
-6,76
,000*
,000*
,000*
,000*
,000*
OHT
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Präperimetrische
Z
Asymptot. Signifikanz
(2-seitig)
Perimetrische
Z
-6,68 -6,74 -6,61 -6,67 -6,55
Asymptot. Signifikanz
,000* ,000* ,000* ,000* ,000*
(2-seitig)
Tab.20: Signifikanzen Exkavationsvolumen im Wilcoxon-Test
Beim Vergleich der Kontrollen mit den perimetrischen Glaukomen sind
wiederum die AUC-Werte im inferioren Segment am größten (Standard-Wert:
88%, S 66%; korr. Wert 1: 88%, S 63%; korr. Wert 2: 88%, S 64%).
Die AUC nimmt nur beim Vergleich der Kontrollen plus OHT mit allen
Glaukomen im temporalen Segment signifikant zu (Standard-Wert: 70,1%,
S 29%; korr. Wert 1: 73%, S 32%; korr. Wert 2: 73,2%, S 33%).
Die Sensitivitäten variieren nur geringfügig und nehmen beim Vergleich der
Kontrollen mit den OHT zum Teil Werte um 0% an. Unter den korrigierten
Werten treten Signifikanzen auf beim Vergleich 0-2 nasal und temporal,
sowie beim Vergleich 2-3 global, superior und nasal.
0-1
0-2
0-3
4-5
2-3
Global Standard
68,7 / 26
78,1 / 42
85,1 / 51
78,1 / 39
62,3 / 15
Global korr. Wert 1
67,1 / 25
78,6 / 40
85,8 / 58
78,9 / 42
63,5 / 18
Global korr. Wert 2
67,1 / 25
78,9 / 40
85,7 / 52
78,9 / 44
62,8* / 13
Inferior Standard
66,3 / 21
78,9 / 47
88,0 / 66
81,1 / 44
66,4 / 28
Inferior korr. Wert 1
65,2 / 0
79,1 / 48
88,0 / 63
81,0 / 51
66,4 / 20
Inferior korr. Wert 2
65,2 / 0
79,4 / 47
88,0 / 64
81,1 / 52
65,9 / 20
Superior Standard
71,0 / 24
78,4 / 44
84,5 / 49
77,5 / 36
62,3 / 15
Superior korr. Wert 1
69,9 / 33
78,6 / 38
85,5 / 49
78,3 / 35
63,8 / 15
Superior korr. Wert 2
70,0 / 33
78,9 / 39
85,3 / 52
78,2 / 35
63,2* / 15
Nasal Standard
66,9 / 31
77,1 / 46
83,4 / 58
77,2 / 40
60,8 / 26
Nasal korr. Wert 1
65,2 / 0
76,6 / 47
83,8 / 51
77,7 / 42
62,3 / 10
Nasal korr. Wert 2
65,3 / 0
76,9* / 47
83,8 / 53
77,8 / 44
61,8* / 10
Temporal Standard
66,4 / 20
73,0 / 36
77,5 / 36
70,7 / 29
57,1 / 10
Temporal korr. Wert 1
66,0 / 26
74,3 / 35
80,1 / 40
73,0* / 32
58,7 / 15
Temporal korr. Wert 2
65,7 / 26
74,8* / 34
80,1 / 40
73,2* / 33
58,3 / 13
Tab.22: AUC Exkavationsvolumen / Sensitivität bei 90% Spezifität (in%)
42
Zusammenfassend zeigen sich also signifikante Unterschiede der neu
berechneten Referenzebenen zur Standard-Referenzebene. Die größten
AUC-Werte und Sensitivitäten erscheinen bei allen Parametern für das
inferiore Papillensegment bei der Unterscheidung zwischen Normalen und
perimetrischen Glaukomen. Allerdings zeigen hier die auf OCT-Messungen
beruhenden
korrigierten
Werte
nur
mäßige
Abweichungen
zu
den
Standard-Werten. Auch in anderen Sektoren und beim Vergleich anderer
Gruppen
zeigen
die
neuen
Werte
keine
starken
Abweichungen.
Bei den Parametern der Exkavation lassen sich im Gegensatz zum
Randsaum kaum Veränderungen finden.
Während
bei
den
Parametern
des
Randsaumes
die
Sensitivitäten
überwiegend ansteigen, kommt es bei Exkavationsvolumen und –randsaum
auch häufig zu niedrigeren Werten. Lediglich beim Vergleich der Kontrollen
und OHT mit allen Glaukomen besteht für das Exkavationsvolumen im
temporalen Segment eine signifikante Zunahme der AUC.
Vergrößerte korrigierte AUC-Werte tauchen insgesamt am häufigsten beim
Randsaumvolumen auf. Hier nimmt die AUC beim Vergleich der Kontrollen
mit den Präperimetrischen und beim Vergleich der Kontrollen und OHT mit
allen Glaukomen signifikant zu, während sich beim Vergleich der Kontrollen
mit den Perimetrischen keine signifikanten Unterschiede feststellen lassen.
43
Die höchsten Sensitivitäten finden sich durchweg für alle Parameter beim
Vergleich der Kontrollen mit den Perimetrischen im inferioren Segment und
nehmen durch die korrigierten Werte am stärksten für die Randsaumfläche
zu.
Für die Randsaumfläche besteht eine Tendenz zu niedrigeren korrigierten
AUC-Werten. Hier finden sich global und nasal signifikante Abnahmen.
Die AUC-Werte beim Vergleich zwischen Normal und OHT sind insgesamt
am niedrigsten und zeigen auch keine Zunahme bei Anwendung der
OCT-basierten Referenzebene. Der Vergleich der Prä- und Perimetrischen
führt
Hier
ebenfalls
weisen
nicht
eher
Abweichungen auf.
die
zu
signifikant
korrigierten
unterschiedlichen
Werte
untereinander
AUC-Werten.
signifikante
44
6 Diskussion
6.1 Die verschiedenen Referenzebenen
Schon mehrmals wurde versucht, die Lage der Referenzebene im HRT zu
optimieren. Um einen Überblick über die bisher in der Literatur diskutierten
Ergebnisse zu geben, werden im Folgenden die unterschiedlichen Ansätze
dargestellt.
6.1.1 „Curved Surface“
Die sogenannte „höhenmodulierte Oberfläche“ war die erste Referenzebene,
die im HRT verwendet wurde. Ein Referenzring mit einem äußeren
Durchmesser von 240 Pixel (2,7mm; 94% der Bildgröße) und einer Dicke von
8 Pixel (0,15mm) wird ohne Interaktion des Untersuchers automatisch auf
jedes Topographiebild projiziert. Er ist in der Peripherie um die Papille
lokalisiert. Die durchschnittliche Höhe aller Pixel im Referenzring wird dann
als Bildebene oder Fokalebene festgelegt, wobei die absolute Tiefenposition
variiert, d.h. es resultieren positive Werte bei Myopie, negative Werte bei
Hyperopie. Parameter und andere Referenzebenen werden im Verhältnis
zum Referenzring angegeben. Es ergeben sich negative Werte bei
Erhebungen, positive Werte bei Vertiefungen (41).
Abb.11: curved surface
45
Um die „höhenmodulierte Oberfläche“ als Referenzebene nutzen zu können,
muss der Untersucher eine Konturlinie um den Elschnig-Skleralring der
Papille einzeichnen. Die mittlere Höhe dieser Konturlinie stellt den zentralen
Höhenwert der curved surface dar, von dem aus eine lineare Verbindung zu
jedem Pixel der Konturlinie besteht, sodass eine Grenzfläche zwischen
Exkavation und Randsaum entsteht (6). Darüber liegende Areale werden
grün, darunter befindliche rot dargestellt.
Allerdings wird mit dieser Methode die Exkavation häufig zu groß
eingeschätzt, da die Referenzebene relativ hoch liegt (5).
6.1.2 320μm Referenzebene
Um
eine
bessere
Abgrenzung
von
Randsaum
und
Exkavation
herbeizuführen, wurde eine Referenzebene entwickelt, die auf Höhe der
Exkavationsgrenze
liegen
soll.
Basierend
auf
der
Auswertung
von
300 gemittelten Topographie-Bildern ergab sich als geeignete Lokalisation
der Referenzebene ein Abstand von 320μm unterhalb des Referenzringes.
Areale unterhalb werden rot, Areale zwischen Referenzebene und „curved
surface“ blau und oberhalb liegende Areale grün dargestellt.
Abb.12: 320μm Referenzebene
Diese
Referenzebene
ist sehr stabil und fehlerhaft
eingezeichnete
Konturlinien fallen nicht so sehr ins Gewicht (5; 41). In einer Studie wies sie
eine
geringere
Variabilität
Standard-Referenzebene (51).
der
Randsaumfläche
auf,
als
die
46
Allerdings zeigte sich keine gute Sensitivität bei der Unterscheidung
verschiedener Glaukomstadien (52). Besteht bei fortgeschrittenem Glaukom
bereits peripapillär ein Schaden, so wird aufgrund der tieferen Lage des
Referenzringes der Randsaum überschätzt, die Exkavation hingegen
unterschätzt.
6.1.3 Standard-Referenzebene
Die Standard-Referenzebene zeigt dagegen eine größere Fähigkeit die
Glaukomstadien voneinander zu trennen (52). Sie liegt – wie bereits
beschrieben – 50μm unterhalb der mittleren Höhe der Konturlinie im
temporalen
Bereich
von
350°
bis
356°
bzw.
-10°
bis
-4°.
Grundüberlegung hierbei ist, dass dieses Areal der Papille beim Glaukom
erst spät betroffen ist und der Nervenfaserverlust eher gering bleibt
(11; 41; 49). Somit soll es innerhalb eines Auges als stabiler Anhaltspunkt für
die Lage der Referenzebene dienen, der aber im Gegensatz zur vorher
beschriebenen 320μm Referenzebene die individuellen Unterschiede in der
Topographie berücksichtigt.
An 180 gesunden Probanden wurden die Höhendifferenzen zwischen
180° auseinander liegenden Bildpunkten entlang der Konturlinie gemessen,
wobei
die
größten
Differenzen
als
mittlerer
Neigungswinkel
der
Papillenoberfläche definiert wurden. Der durchschnittliche Neigungswinkel
lag bei -7° ± 3° unterhalb des horizontalen Meridians. Somit wurde das
Konturliniensegment
von
-10°
bis
-4°
ausgewählt.
Die
mittleren
Standardabweichungen der Höhenmessungen in diesem Bereich betrugen
16μm bei den Kontrollen und 23μm bei Glaukomen. Um sicherzustellen,
dass die Referenzebene hinter der Grenze des Sehnervenkopfes, also hinter
der Konturlinie liegt, wurden zur Höhe der Konturlinie 2 bzw. 3
Standardabweichungen addiert. So kommt man auf den Abstand von 50μm,
der zwischen Konturlinie und Standard-Referenzebene besteht (5).
47
Abb.13: Standard-Referenzebene
Die Standard-Referenzebene ist hinsichtlich individueller Unterschiede in der
Topographie flexibel und unabhängig von der parapapillären Retinaoberfläche. Betrachtet man die Ergebnisse für den Randsaum so besteht
eine signifikante Korrelation zwischen der HRT-Analyse mit Hilfe der
Standard-Referenzebene und der Planimetrie (23).
Allerdings besteht die Gefahr, dass bei Glaukom bedingter nasaler
Abflachung
die
Oberfläche
des
Sehnervenkopfes
Referenzebene liegt. Zudem zeigt eine OCT-Studie,
Papillomakularbündel
beim
Glaukom
morphologische
unterhalb
der
dass auch das
Veränderungen
aufweist und stellt damit die Genauigkeit der Standard-Referenzebene in
Frage (7). Bei einem temporal abgeflachten Sehnervenkopf liegt die
Referenzebene zu tief und das Randsaumvolumen wird überschätzt.
6.1.4 Moorfields Referenzebene
Diese
Referenzebene
kombiniert
die
Standard-
mit
der
320μm Referenzebene. Im Basisbild liegt sie 50μm unterhalb der Konturlinie.
Der hier ermittelte Abstand zum Referenzring wird dann in den Folgebildern
beibehalten. Zu den Eigenschaften einer guten Referenzebene gehört eine
hohe Sensitivität für Veränderungen bei gleichzeitig geringer Variabilität.
Diesbezüglich schnitt die Moorfields-Referenzebene im Vergleich zu anderen
Referenzebenen
320μm
gut
Referenzebene
ab.
Sie
mit
verbindet
der
die
Stabilität
Anpassungsfähigkeit
der
der
Standard-Referenzebene. Vor allem temporal superior und inferior zeigt sie
eine hohe Messreproduzierbarkeit.
48
Im Vergleich zur 320µm Referenzebene war sie empfindlicher für
Veränderungen (1; 41).
Abb.14: Moorfields-Referenzebene
6.1.5 Experimentelle Referenzebene
In einer weiteren Studie wurde eine experimentelle Referenzebene
vorgestellt. Sie wurde besonders im Hinblick auf die Randsaumfläche mit der
Standard- und der 320μm Referenzebene verglichen, da dieser Parameter
zum Standard für die Beschreibung glaukomatöser Morphologie zählt und als
sinnvoller Marker für das Fortschreiten der Erkrankung gilt (46; 51).
Als Voraussetzung für den neuen Ansatz galt, dass die Referenzebene
immer unterhalb der Grenze des Sehnervenkopfes liegen soll, der Abstand
zu dieser Grenze für jedes Auge festgelegt ist und auf dieser Ebene die
Variabilität der Randsaumfläche möglichst klein ist.
Die Berechnung der neuen Referenzebene sieht folgendermaßen aus:
Ref_neu = MHC + Low 5% + R.
MHC steht für die mittlere Höhe der Konturlinie in Relation zum Referenzring.
Im Abstand von 1° wurden auf der Konturlinie 360 Höhenwerte gemessen,
von denen die niedrigsten 5% als Mittelwert (Low 5%) in die Berechnung
einfließen. R ist die Distanz zwischen Low 5% und der neuen Referenzebene
und beträgt in der Studie 100μm.
49
Abb.15: Experimentelle Referenzebene – modifiziert nach (52)
Der Wert wurde durch Serienuntersuchungen an gesunden Probanden
ermittelt. Er ist so gewählt, dass Ref_neu immer unterhalb der Konturlinie
liegt und die Variabilität der Randsaumfläche minimal ist. Daraus resultiert
eine signifikant geringere Variabilität der Randsaumfläche im Vergleich zur
Standard- und 320μm Referenzebene, wobei die Werte der Randsaumfläche
insgesamt höher lagen.
Auch nacheinander geschaltete Untersuchungen an einem Patienten und
wechselnde Untersucher beeinflussten die Variabilität nicht (52; 53).
Als Hauptgrund für die verminderte Variabilität wird die Tatsache gesehen,
dass
die
experimentelle
Referenzebene
Lageveränderungen
zum
Sehnervenkopf kompensiert (50).
6.1.6 OCT-gesteuerte Referenzebene
Park et alumni entwickelten ähnlich der eigenen Studie eine OCT-gesteuerte
Referenzebene (40). Sie maßen an frühen Glaukomstadien, Glaukomen mit
Myopie
und
gesunden
Augen
die
mittlere
Dicke
der
retinalen
Nervenfaserschicht (RNFL) mit dem Time-Domain-OCT und definierten die
neue Höhe der Referenzebene im HRT als Ergebnis aus der mittleren Höhe
der Konturlinie abzüglich der gemessenen RNFL-Dicke. Dem liegt die
Annahme zugrunde, dass die Distanz zwischen der Retina-Oberfläche und
dem Skleralrand am Rand des Sehnervenkopfes der RNFL-Dicke entspricht.
Diese wurde jeweils an 100 Punkten auf einem Kreis nahe der Grenze des
Sehnervenkopfes bestimmt und gemittelt. Bei den Glaukomen war sie
signifikant kleiner (106µm vs. 145µm).
50
Auch bei Randsaumfläche, Randsaumfläche-Papillenflächen-Quotient und
Randsaumvolumen
zeigten
sich
signifikant
kleinere Werte bei den
Glaukomen, wobei sich die Werte höher signifikant mit der neuen
Referenzebene darstellten. Die AUC für die genannten Parameter war für die
neue Referenzebene größer, jedoch nicht signifikant. Die stärksten
Unterschiede waren beim Vergleich der myopen Glaukome mit den
Normalen zu erkennen. Tatsächlich war hier die AUC für dieselben
Parameter signifikant größer.
Ein Nachteil der Studie ist die geringe Probandenzahl von 50 Glaukomen,
davon 25 mit Myopie und 40 gesunden Augen. Desweiteren könnte die
Mittelung der RNFL-Dicke dazu führen, dass lokalisierte Defekte sich nicht
ausreichend in der Berechnung widerspiegeln. Die RNFL-Dicke korreliert
zudem negativ mit dem Alter, sodass alterskorrigierte Werte einbezogen
werden sollten (4). Die Tatsache, dass entlang der gesamten Papillengrenze
gemessen wurde widerspricht der Bedingung der Standard-Referenzebene,
dass im temporalen Bereich die kleinsten morphologischen Veränderungen
stattfinden, was v.a. bei den Glaukomen die Ergebnisse verzerren könnte.
In jedem Fall lässt die Studie eine Tendenz zur besseren Diskrimination
zwischen
Glaukom
und
gesunden
Papillen
erkennen,
wenn
die
Referenzebene des HRT mithilfe des Stratus-OCT modifiziert wird.
Interpretation der eigenen Ergebnisse
In der eigenen Untersuchung wurde neben dem HRT statt des TD-OCT das
höher auflösende SD-OCT verwendet. Die Probandenzahl lag bei 237 und
setzt sich zusammen aus 89 Normalen, 43 Okulär Hypertensiven, 39
Präperimetrischen und 66 Perimetrischen Glaukomen. Es erfolgten jeweils
zwei Messungen des temporalen Abstandes zwischen der retinalen
Oberfläche und der Bruch´schen Membran. Der erste Wert wurde auf einer
vertikalen Linie durch das Bild gemessen, der zweite senkrecht zur Ebene
des RPE. Daraus erfolgte die Berechnung zweier korrigierter Referenzhöhen
und neuer HRT-Parameter, die mit den Standard-Werten verglichen wurden.
51
Ziel war es herauszufinden, ob das HRT mit den durch das OCT
modifizierten Daten genauer zwischen gesunden und glaukomatösen Augen
unterscheiden
kann.
Eine
Pilotstudie
der
Augenklinik
Erlangen
an
11 Kontrollen und 11 Glaukomen hatte eine Tendenz zur besseren
Diskriminierungsfähigkeit des HRT mit Hilfe dieser Methode gezeigt (2).
Dabei fanden sich beim Vergleich der Kontrollen mit den Glaukomen steilere
ROC-Kurven für alle Parameter. Am stärksten wirkte sich dies auf das
Randsaumvolumen aus (AUC 77% vs. 92%).
Die erwartete Verbesserung kann allerdings in dieser Untersuchung an
einem größeren Kollektiv nicht ohne weiteres bestätigt oder zumindest nicht
auf alle Parameter übertragen werden. Wie bereits bei der Pilotstudie,
so können in allen Gruppen - mit Ausnahme der OHT - und in allen Sektoren
Unterschiede bezüglich des Randsaumvolumens beobachtet werden.
Das heißt, dass die OCT-gesteuerte Referenzebene auf diesen Parameter
den stärksten Einfluss hat. Alle AUC-Werte sind mit der neuen Methode
höher als im Standardverfahren. Dagegen besteht für die Randsaumfläche
eher eine Tendenz zu geringeren AUC-Werten, die zum Teil signifikant sind.
Insgesamt
zeigt
die
OCT-gesteuerte
Referenzebene
nur
geringe
Auswirkungen auf die Parameter der Exkavation. Dies spiegelt sich auch in
den Sensitivitäten wider, die beim Randsaum zunehmen, bei der Exkavation
hingegen gleich bleiben oder abnehmen. Dies könnte unter anderem damit
erklärt werden, dass das Volumen des neuroretinalen Randsaums von der
Papillengröße weitgehend unabhängig ist (30).
Dass die AUC beim Vergleich der Kontrollen mit den OHT Werte um 50%
annehmen und die Sensitivitäten sehr gering sind ist verständlich. So liegen
beim OHT per definitionem keine morphologischen Veränderungen der
Papille vor. Vergleich man lediglich die RNFL-Dicke, so finden sich deutliche
Unterschiede zwischen Glaukomen und Normalen bzw. OHT, aber nicht
zwischen OHT und Normalen (29). Dies zeigen auch die eigenen OCTMessungen, da die Werte der Kontrollen und der OHT sich nicht signifikant
unterschieden. Demnach erwartet man vom HRT, dass es nicht zwischen
Normalen und OHT unterscheiden kann bzw. dass es die OHT als Normal
klassifiziert.
52
Natürlich kann hier auch die OCT-gesteuerte Referenzebene keine neuen
Erkenntnisse bringen, sodass die AUC-Werte sich kaum von den
Standard-Werten unterscheiden. Es ist jedoch auffällig, dass beispielsweise
beim Exkavationsvolumen höhere Werte auftauchen. Hier beträgt die AUC
für das superiore Segment 71%. Es ist denkbar, dass sich dort doch schon
geringe Veränderungen befinden, die eine Abgrenzung zwischen OHT und
Normalen ermöglichen. Allerdings ist auch hier die Sensitivität gering.
Beim Vergleich zwischen Normalen und präperimetrischen Glaukomen
liegen die AUC und die Sensitivitäten für fast alle neu berechneten
Parameter höher als für die Standard-Werte. Scheinbar führt in diesem Fall
die modifizierte Referenzebene zu besseren Ergebnissen. Die Zunahme ist
aber nur mäßig.
Vergleicht man dagegen die Normalen mit den perimetrischen Glaukomen,
so zeigen sich für die korrigierten Werte sowohl höhere als auch niedrigere
AUC-Werte.
Dies
legt
zunächst
nahe,
dass
die
OCT-gesteuerte
Referenzebene für die Perimetrischen keinen diagnostischen Gewinn bringt.
Allerdings ist zu beachten, dass beim Vergleich der beiden Gruppen schon
mit den Standard-Werten relativ hohe AUC-Werte erreicht werden.
Das HRT kann also schon grundsätzlich besser zwischen Normalen und
Perimetrischen
unterscheiden
als
zwischen
Normalen
und
Präperimetrischen, was auch den Ergebnissen einer früheren Studie von
Mardin et alumni entspricht (33). Zudem erreicht man beim Vergleich der
zwei Gruppen für alle Parameter im inferioren Segment die höchsten
Sensitivitäten, bis zu 79% beim Randsaumvolumen. Dennoch bleibt
festzuhalten, dass der Einsatz des OCT mit Hilfe der angewandten Methode
bei den Perimetrischen nicht generell eine genauere Differenzierung
herbeiführt.
Die Gegenüberstellung Normale plus OHT und Prä- plus Perimetrische
erbringt v.a. für das Randsaumvolumen signifikant höhere AUC-Werte und
Sensitivitäten bis zu 66% (im inferioren Segment), sodass man mit Hilfe
dieses Parameters einen Vorteil in der Glaukomdiagnostik erzielen könnte.
53
Beim Vergleich der Prä- und Perimetrischen wiederum zeigt sich mit der
angewandten Methode kein Benefit, da die AUC-Werte annähernd gleich
bleiben. Die zum Teil auftretenden signifikanten Unterschiede zwischen den
beiden korrigierten Werten müssen außerdem an Messungenauigkeiten
denken lassen.
Insgesamt kann also keine klare Verbesserung der Unterscheidungsfähigkeit
des HRT zwischen den einzelnen Glaukomstadien und den Normalen
beobachtet werden. Auch wenn sich bei einigen Parametern und Sektoren
höhere AUC-Werte ermitteln lassen, so stellt sich doch die Frage, ob dieses
Ergebnis reproduzierbar ist, inwiefern es auf den einzelnen Patienten
übertragbar ist und welche klinische Relevanz es hat. So zeigten sich in der
vorliegenden Untersuchung allgemein keine sehr hohen AUC-Werte, sodass
es fraglich ist, ob eine geringe Verbesserung der Unterscheidungsfähigkeit
des HRT von großem Nutzen wäre.
Es sollten freilich auch mögliche Fehlerquellen bei der Datenerhebung
bedacht werden, auf die im Folgenden eingegangen wird.
6.2 Mögliche Fehlerquellen
6.2.1 Konturlinie im HRT
Es wurde bereits beschrieben, dass die Festlegung der Konturlinie ein
wichtiger Faktor ist, der auf die Berechnung der Parameter großen Einfluss
nehmen kann. Sie sollte daher möglichst von erfahrenen Untersuchern
präzise am inneren Rand des Elschnig-Skleralringes eingezeichnet werden.
Die
falschfarbenkodierten
Bilder
können
dabei
hilfreich
sein,
papilläre Strukturen besser zu erkennen, da sie dem ophthalmoskopischen
Bild ähneln und häufig den Skleralring deutlicher darstellen; es sollte jedoch
bedacht werden, dass sie gegenüber dem schwarz-weiß Bild keine
zusätzlichen Informationen enthalten (6).
Verschiedene
Arbeiten
verdeutlichen
den
Einfluss
der
Konturlinie.
So zeigt eine Studie, dass die Position der Referenzebene im HRT bei
mehrmaligem Einzeichnen der Konturlinie in dasselbe Bild schwankt.
54
Die Abweichungen werden dabei geringer, wenn die Form der Konturlinie
durch Addition mehrerer Kreise bestimmt wird, als durch freies Einzeichnen
(3). In Zweifelsfällen sollte die Konturlinie eher größer als zu klein ausfallen,
da es so zu geringeren Abweichungen kommt (18). Weiterhin beschreibt ein
Artikel, dass auch zwischen Experten untersucherabhängige Unterschiede
der Evaluation von HRT-Bildern bestehen (16). Diese waren besonders hoch
bei kleinen Papillen mit einem kleinen Verhältnis von Exkavationszu Papillenfläche (Cup/disc area ratio). Als eine entscheidende Stellgröße
wird auch hier die Konturlinie erwähnt.
Andere Autoren vertreten wiederum die Meinung, dass die Evaluation der
HRT-Bilder nur geringfügig von der Konturlinie beeinflusst wird (14; 44).
Sie fanden, dass die Reproduzierbarkeit der Parameter bei Anwendung
größerer Konturlinien sowie bei Nutzung der Export/Import-Funktion
zunimmt. Dies trifft jedoch nur in geringem Maße für gesunde Augen,
nicht für Glaukome zu. Als Ursache werden hier die topographischen
Verhältnisse gesehen, da beim Glaukom der Randsaum abgeflacht ist und
die Lage der Konturlinie weniger stark abweichen kann als bei einer
normalen Papille.
Obwohl versucht wurde, die Konturlinie exakt zu platzieren mit Nutzung der
Export/Import-Funktion und durch Addieren mehrerer Kreise, kann also nicht
abschließend versichert werden, dass sie in jedem Bild die optimale Lage
hat.
6.2.2 Bildauswahl im SD-OCT
Von den drei aufgenommenen OCT-Bildern, die aus 25-30 B-Scans gemittelt
werden, wurde jeweils ein Bild pro Auge mit der subjektiv besten Qualität
ausgewählt und vermessen. Möglicherweise handelt es sich aber nicht bei
jedem dieser Bilder um ein repräsentatives Abbild der realen Verhältnisse.
Bei manchen Bildern ist es zudem aufgrund eingeschränkter Kontrastverhältnisse schwierig, die Strukturen ganz präzise zu erfassen.
6.2.3 Messung im SD-OCT-Bild
Wie bereits beschrieben, wurde jedes Bild zweimal vermessen.
55
Für den ersten Wert wurde eine vertikale Linie durch den temporalen Rand
der Bruch´schen Membran gezogen und der Abstand zwischen dieser und
der retinalen Oberfläche gemessen. Für den zweiten Wert wurde eine gerade
Verbindung zwischen dem temporalen und nasalen retinalen Pigmentepithel
gezogen und der gleiche Abstand senkrecht zu dieser Linie gemessen.
Die
zweite
Messung
soll
falsche
Werte
bei
leicht
schrägen
Papillenaufnahmen verhindern. Alle Messungen erfolgten manuell mit dem
Lineal. Minimale Messfehler sind nicht gänzlich auszuschließen, besonders
bei Bildern von nicht optimaler Qualität. Hier wäre eine zuverlässige
automatische Strukturerkennung mit digitaler Vermessung durch das OCT
selbst präziser.
56
7 Ausblick
Durch
die
angewandte
Querschnittsuntersuchung
Methode
keine
kann
im
eindeutige
Rahmen
Verbesserung
einer
der
Diskriminierungsfähigkeit des HRT zwischen Normalen und Glaukomen
erreicht werden. Wirkungsvoller ist eine Kombination mehrerer Parameter in
Form einer Diskriminanzanalyse (33; 37). Mit den Nachfolgemodellen des
HRT konnten bereits zum Teil Verbesserungen der Algorithmen für eine
präzisere Differenzierung zwischen normalen und glaukomatösen Papillen
sowie eine Vereinfachung bei der Festlegung der Konturlinie realisiert
werden (11). Zukünftige Studien können zeigen, ob sich die OCT gesteuerte
Referenzebene im Langzeitverlauf stabiler gegenüber dem Standard erweist.
Die Messwerte belegen, dass sich die Referenzhöhe mit dem Fortschreiten
der Erkrankung verringert, sodass Vorteile bei Langzeituntersuchungen
angenommen werden. In jedem Fall sollten Diagnosevorschläge des HRT
nicht unkritisch übernommen werden. Erstrebenswert ist letztendlich immer
das
Einbringen
ärztlicher
Expertise,
sowie
die
Zusammenschau
verschiedener klinischer Untersuchungsverfahren, die sich gegenseitig
ergänzen und somit Schwachstellen einzelner diagnostischer Methoden
kompensieren können. Noch gibt es keine konkreten Untersuchungspfade,
die
evidenzbasiert
empfohlen
werden
können,
wie
verschiedene
Übersichtsarbeiten zeigen (35; 55). Dies ist jedoch Gegenstand klinischer
Studien und wird möglicherweise in Zukunft die Diagnose und Therapie des
Glaukoms erleichtern.
57
8 Literaturverzeichnis
1. Asaoka R, Strouthidis NG, Kappou V, Gardiner SK, Garway-Heath DF.
HRT-3 Moorfields reference plane: effect on rim area repeatability and
identification of progression. Br J Ophthalmol. Nov 2009, 93(11), S. 15101513.
2. Baleanu D, Tornow R, Lämmer R, Kruse FE, Horn FK, Mardin CY. OCT
guided reference plane for Scanning Laser Tomography measurements of
the optic disc in normals and glaucomas. Poster ARVO 2008 & Poster EGS
2008.
3. Bartz-Schmidt KU, Jonescu-Cuypers CP, Thumann G, Frucht J,
Krieglstein GK. Zum Einfluss der Konturlinie auf die Exkavationsfläche beim
Heidelberg Retina Tomograph. Klin Monatsbl Augenheilkd. 1996, 209, S.
292-297.
4. Bendschneider D, Tornow RP, Horn FK, Laemmer R, Roessler CW,
Juenemann AG, Kruse FE, Mardin CY. Retinal nerve fiber layer thickness
in normals measured by spectral domain OCT. J Glaucoma. Sep 2010,
19(7), S. 475-482.
5. Burk ROW, Vihanninjoki K, Bartke T, Tuulonen A, Airaksinen PJ,
Völcker HE, König JM. Development of the standard reference plane for the
Heidelberg retina tomography. Graefe´s Arch Clin Exp Ophthalmol. 2000,
238, S. 375-384.
6. Burk ROW, Rohrschneider K, Noack H, Völcker HE. Volumetrische
Papillenanalyse mit Hilfe der Laser-Scanning-Tomographie. Klin Monatsbl
Augenheilkd. 1991, 198, S. 522-529.
7. Chen E, Gedda U, Landau I. Thinning of the papillomacular bundle in the
glaucomatous eye and its influence on the reference plane of the Heidelberg
retinal tomograph. J Glaucoma. 2001, 10, S. 386-389.
8. Chile, StAR. Pontificia Universidad Católica de. StAR. [Online] Molecular
Bioinformatics
Laboratory,
2007.
[Zitat
vom:
11.
Jun
2010.]
http://protein.bio.puc.cl/cardex/servers/roc/home.php.
9. Cremasco F, Massa G, Goncalves Vidotti V, Pedroso de Carvalho
Lupinacci A, Costa VP. Intrasession, intersession, and interexaminer
variabilities of retinal nerve fiber layer measurements with spectral-domain
OCT. Eur J Ophthalmol. 2011, 21(3), S. 264-270.
58
10. Fingeret, M. Bildaufnahme und Datenanalyse mit dem HRT II. [Hrsg.]
Heidelberg Engeneering. HRT-Fibel. 2, S. 11-30.
11. Girkin, CA. Grundlagen der konfokalen Laser-Scan-Technik für den Arzt.
[Hrsg.] Heidelberg Engeneering. HRT-Fibel. 1, S. 1-9.
12. Gundersen KG, Heijl A, Bengtsson B. Optic nerve head sector analysis
recognizes glaucoma most effectively around disc poles. Acta Ophthalmol
Scand. 1999, 77, S. 13-18.
13.
Hartung
J,
Elpelt
B,
Klösener
KH.
Grundbegriffe
der
Wahrscheinlichkeitsrechnung. [Buchverf.] Hartung J. Statistik. Lehr- und
Handbuch der angewandten Statistik. 14.Auflage. Oldenbourg : Oldenbourg
Verlag, 2005, II, S. 118 (1004).
14. Hatch WV, Flanagan JG, Williams-Lyn DE, Buys YM, Farra T, Trope
GE. Interobserver agreement of Heidelberg retina tomograph parameters. J
Glaucoma. Aug 1999, 8(4), S. 232-237.
15. Hayreh, SS. Optic disc changes in glaucoma. Br J Ophthalmol. 1972, 56,
S. 175-185.
16. Hermann MM, Garway-Heath DF, Jonescu-Cuypers CP, Burk ROW,
Jonas JB, Mardin CY, Funk J, Diestelhorst M. Interobserver variability in
confocal optic nerve analysis (HRT). Int Ophthalmol. 2005, 26, S. 143-149.
17. Hildebrandt, H. Pschyrembel. Klinisches Wörterbuch. [Hrsg.] O.
Dornblüth. Berlin : De Gruyter Verlag, 2001. S. 1842.
18. Hoffmann EM, Lamparter J, Schmidt T, Schulze A. Glaukomdiagnostik
und
Verlaufskontrolle
mit
dem
Heidelberg
Retina
Tomograph.
Der
Ophthalmologe. 2009, 106(8), S. 687-695.
19. Hoffmann, EM. Neue Möglichkeiten in der Glaukomdiagnostik.
Ophthalmologe. 2009, 106, S. 674-675.
20. Horn FK, Mardin CY, Lämmer R, Baleanu D, Jünemann AM, Kruse
FE, Tornow RP. Correlation between local glaucomatous visual field defects
and loss of nerve fiber layer thickness measured with polarimetry and
spectral domain OCT. Inv Ophthalmol Vis Sci. 2009, 50(5), S. 1971-1977.
21. Hoyt WF, Schlicke B, Eckelhoff RJ. Fundoscopic appearance of a
nerve-fibre-bundle defect. Br J Ophthalmol. 56, S. 577-583.
22. Jonas JB, Gusek GC, Naumann GOH. Optic disc, cup and neuroretinal
rim size, configuration and correlations in normal eyes. Invest Ophthalmol Vis
Sci. 1988, 29, S. 1151-1158.
59
23. Jonas J, Mardin C, Grundler A. Comparison of measurements of
neurretinal rim area between confocal laser scanning tomography and
planimetry of photographs. Br J Ophthalmol. 1998, 82, S. 362-366.
24. Jonas JB, Fernández M, Stürmer J. Pattern of glaucomatous
neuroretinal rim loss. Ophthalmology. 1993, 100, S. 63-67.
25. Kaiser, PK. The next step in OCT technology. Spectral domain provides
unprecedented views of the retina. Retinal Physician. [Online] Jan 2008.
[Zitat vom: 11.Juni 2009.]-------------------------------------------------------------------http://www.retinalphysician.com/article.aspx?article=101289.
26. Kamal DS, Viswanathan AC, Garway-Heath DF, Hitchings RA,
Poinossawmy D, Bunce C. Detection of optic disc change with the
Heidelberg retina tomograph before confirmed visual field change in ocular
hypertensives converting to early glaucoma. Br J Ophthalmol. 1999, 83(3), S.
290-294.
27. Kruse FE, Burk RO, Völcker HE, Zinser G, Harbarth U. Reproducibility
of topographic measurements of the optic head with laser tomographic
scanning. Ophthalmology. 1. Sep 1989, 96(9), S. 1320-1324.
28. Lee JR, Jeoung JW, Choi J, Choi JY, Park KH, Kim YD. Structurefunction relationships in normal and glaucomatous eyes determined by timeand spectral-domain optical ceherence tomography. Invest Ophthalmol Vis
Sci. 2010, 51(12), S. 6424-6430.
29. Mansoori T, Viswanath K, Balakrishna N. Quantification of retinal
nerve fiber layer thickness in normal eyes, eyes with ocular hypertension,
and glaucomatous eyes with SD-OCT. Ophthalmic Surg Lasers Imaging.
2010, 41, S. S50-57.
30. Mardin CY, Horn FK, Budde WM, Jonas JB. Morphometrische
Querschnitssverlaufsbeobachtung der Papille mit dem HRT in Augen mit
morphologischer Progression der glaukomatösen Atrophie der Papille des
Nervus opticus. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2000, 217, S. 82-87.
31. Mardin CY, Horn FK. Influence of optic disc size on the sensitivity of the
Heidelberg Retina Tomograph. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. Sep
1998, 236(9), S. 641-645.
32. Mardin CY, Horn FK, Viestenz A, Lämmer R, Jünemann A. Normale
Papillen mit großer Exkavation - eine diagnostische Herausforderung bei
Glaukomen. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2006, 223, S. 308-314.
60
33. Mardin CY, Horn FK, Jonas JB, Budde WM. Preperimetric glaucoma
diagnosis by confocal scanning laser tomography of the optic disc. Br J
Ophthalmol. 1999, 83, S. 299-304.
34. Michelson G, Hornegger J, Lausen B. Die Papille als ScreeningParameter auf Glaukom. [Hrsg.] G.K. Krieglstein. Glaukom 2007. Die Papille
beim Glaukom. Heidelberg : Springer Medizin Verlag, 2008, 11, S. 137-149.
35. Michelson G, Hornegger J, Wärntges S, Lausen B. Die Papille als
Screening-Parameter für die Früherkennung des Glaukoms. Dtsch Ärztebl.
2008, 105(34-35), S. 583-589.
36. Mikelberg FS, Wjisman K, Schukzer M. Reproducibility of topographic
parameters obtained with the Heidelberg Retina Tomograph. J Glaucoma.
1993, 2, S. 101-103.
37. Mikelberg FS, Parfitt CM, Swindale NV. Ability of Heidelberg Retina
Tomograph to detect early glaucomatous visual field loss. J Glaucoma. 1995,
4, S. 242-247.
38. O´Leary N, Crabb DP, Mansberger SL, Fortune B, Twa MD, Lloyd MJ,
Kotecha A, Garway-Heath DF, Cioffi DA, Johnson CA. Glaucomatous
progression in series of stereoscopic photographs and Heidelberg retina
tomograph images. Arch Ophthalmol. 2010, 128(5), S. 560-568.
39. Pache M, Funk J. Hightech in der Glaukomdiagnostik. Klin Montasbl
Augenheilkd. 2006, 223, S. 503-508.
40. Park KH, Caprioli J. Development of a Novel Reference Plane for the
Heidelberg
retina
tomography
with
optical
coherence
tomography
measurements. J Glaucoma. 2002, 11, S. 385-391.
41. Poli A, Strouthidis NG, Ho TA, Garway-Heath DF. Analysis of HRT
Images: Comparison of Reference Planes. Ophthalmol Vis Sci. 2008, 49, S.
3970-3975.
42. Quigley HA, Addicks EM, Green WR. Optic nerve damage in human
glaucoma III. Quantitative correlation of nerve fiber loss and visual field
defect in glaucoma, ischemic optic neuropathy, papilledema and toxic
neuropathy. Arch Ophthalmol. 1982, 100, S. 135-146.
43. Quigley, A. Number of people with glaucoma worldwide. Br J
Ophthalmol. 1996, 80, S. 389-393.
61
44. Roff EJ, Hosking SL, Barnes DA. The influence of contour line size and
location on the reproducibility of topographic measurement with Heidelberg
Retina Tomograph. Ophthal Physiol Opt. 2001, 21, S. 173-181.
45. Rohrschneider K, Burk RO, Kruse FE, Völcker HE. Reproducibility of
the optic nerve head topography with a new laser tomographic scanning
device. Ophthalmology. 1995, 101, S. 1044-1049.
46. Saarela V, Falck A, Airaksinen PJ, Tuulonen A. The sensitivity and
specifity of Heidelberg Retina Tomograph parameters to glaucomatous
progression in disc photographs. Br J Ophthalmol. 2010, 94, S. 68-73.
47. Sachsenweger, M. Vorderkammer und Glaukom. [Hrsg.] A Bob und K
Bob. Augenheilkunde. 2. Auflage. Stuttgart : Georg Thieme Verlag, 2003, 12,
S. 210-238 (443).
48. Schulze A, Lamparter J, Hoffmann EM. Neue Möglichkeiten der
hochauflösenden optischen Kohärenztomographie in der Glaukomdiagnostik.
Ophthalmologe. 2009, 106, S. 702-708.
49. Schwenn, O. Laser-Scanning-Tomographie - Indikationen und kritische
Befundinterpretation. [Hrsg.] G.K. Krieglstein. Glaukom 2007. Die Papille
beim Glaukom. Heidelberg : Springer Medizin Verlag, 2008, 4, S. 37-50.
50. Sharma K, Tan JCH, Hitchings RA. Sources of variability in threedimensional optic nerve head quantitative analysis. Inv Ophthalmol Vis Sci.
2001, 42(4), S. 134.
51. Tan JCH, Garway-Heath DF, Hitchings. Variability across the optic
nerve head in scanning laser tomography. Br J Ophthalmol. 2003, 87, S.
557-559.
52. Tan JCH, Hitchings RA. Reference plane definition and reproducibility in
optic nerve head images. Inv Ophthalmol Vis Sci. 2003, 44, S. 1132-1137.
53. Tan JCH, White E, Poinoosawmy D, Hitchings RA. Validity of Rim
Area Measurements by different Reference Planes. J Glaucoma. 2004, 13,
S. 245-250.
54. Thylefors B, Negrel AD. The global impact of glaucoma. Bull WHO.
1994, Bd. 72, S. 323-326.
55. Vass, C. Moderne diagnostische Verfahren bei Glaukomverdacht und
Glaukom. Klin Monatsbl Augenheilkd. 2004, 221, S. 227-246.
62
56. Weinreb RN, Shakiba S, Sample PA. Association between quantitative
nerve fiber layer measurements and visual field loss in glaucoma. Am J
Ophthalmol. 1995, 120, S. 732-738.
57. Wu H, de Boer JF, Chen TC. Reproducibility of retinal nerve fiber layer
thickness
measurements
using
spectral
domain
tomography. J Glaucoma. 2011, 20(8), S.470-476.
optical
coherence
63
9 Abkürzungsverzeichnis
AUC
Area under the Curve
Dpt
Dioptrien
EF
Exkavationsfläche
EV
Exkavationsvolumen
HRT
Heidelberg Retina Tomograph
MHC
Mean Height of Contour Line
Msd
Mean Standard Deviation
N
Anzahl der untersuchten Augen
OCT
Optical Coherence Tomograph
OHT
Okulär Hypertensive
Ref_neu
Neue Referenzebene
RF
Randsaumfläche
RNFL
Retinal Nerve Fiber Layer
ROC
Receiver Operating Characteristic
RPE
Retinales Pigmentepithel
RV
Randsaumvolumen
S
Sensitivität
SD-OCT
Spectral Domain Optical Coherence Tomograph
SPSS
Statistical Package for the Social Sciences
StAR
Statistical Analysis of Roc Curves
TD-OCT
Time Domain Optical Coherence Tomograph
TM
Third Moment
64
10 Danksagung
Ganz
herzlich
möchte
ich
mich
bei
meinem
Doktorvater
Herrn
Prof. Dr. Mardin für die freundliche Überlassung des Themas und für die gute
Betreuung bedanken.
Ein ganz besonderer Dank geht an Frau Dr. Bendschneider für die intensive
Begleitung und Beratung, die jederzeit ansprechbar war und ausführliche
Hilfestellung leistete, so auch bei der ophthalmologischen Untersuchung der
Patienten.
Für die Hilfe bei der Planung der Statistik bedanke ich mich bei Herrn
Dipl.-Ing. Dr. Horn.
Frau Monczak danke ich für die freundliche Unterstützung bei der
EDV-Aufbereitung.
Abschließend möchte ich mich bei meiner Familie bedanken, die mich in
allen Schritten unterstützt und motiviert hat.