Optische Kohärenztomografie (OCT)

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Was ist die optische Kohärenztomografie (OCT)? Wie funktioniert dieses Verfahren? Was sind die Eigenschaften? Was sind Möglichkeiten? Was sind die Vorteile?

Am 2. Februar 2013 wurde in Basel der MS Informationstag „Aus der Forschung für die Praxis“ durchgeführt. Der Augenarzt Dr. Konstantin Gugleta stellte in seinem Vortrag „OCT: der Blick ins Gehirn“ die optische Kohärenztomografie (engl. optical coherence tomography), kurz OCT und deren Anwendung bei Multiple Sklerose (MS) vor.

Bei MS sind Sehnerventzündungen ein häufiges Symptom. Es sterben Nervenfasern ab. Der Sehnerv, ebenso wie das Gehirn selbst, lassen sich am lebenden Menschen nicht direkt und einfach untersuchen.

Aufbau des AugesAufbau des Auges | CC BY-SA Talos, colorized by Jakov; via Wikimedia

Der Sehnerv enthält etwa eine Million Nervenfasern, die Fortsätze (Axone) der Ganglienzellen der Netzhaut (Retina). Er ist im Auge „zu hinterst“, man kommt nicht dazu. Wenn man ins Auge „normal“ hineinschaut (Lichtmikroskopie) sieht man den Augenhintergrund: die Netzhaut (Retina) mit ihren Blutbahnen.

Ansicht des Augenhintergrundes. Zentral die Makula, rechts die PapilleAnsicht des Augenhintergrundes. Zentral die Makula, rechts die Papille | CC BY-SA; via Wikimedia

Ab hier kommt die optische Kohärenztomografie (OCT) ins Spiel. Sie erweitert die Abbildung um die dritte Dimension. Sie ermöglicht die Anfertigung von hochauflösenden Schnittbildern oder auch 3D-Tomografien mit einer zum histologischen Bild vergleichbaren Qualität (Auflösungsvermögen bis 3 µm im Vergleich zu 0,3 µm beim Lichtmikroskop). Die OCT funktioniert analog zum Ultraschall, aber mit Licht. Es werden Reflexionen an Grenzflächen von Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex ausgemessen und so ein dreidimensionales Bild rekonstruiert. Eine solche Rekonstruktion wird als Tomografie bezeichnet.

In-vivo-OCT-Scan einer Retina bei 800 nm und einer axialen Auflösung von 3 µmIn-vivo-OCT-Scan einer Retina bei 800 nm und einer axialen Auflösung von 3 µm | CC BY-SA medOCT-group, Dept of Med. Physics, Med. Univ. Vienna, Austria, 2004; via Wikimedia

Das Verfahren wurde 1991 erfunden und heute stehen Geräte der vierten Generation zur Verfügung. Dieses Verfahren bietet mehrere Vorteile:

  • Es ist schnell (1–2 s).
  • Es funktioniert mit normalem Licht. Es sind keine Laser- oder sonstige Strahlen.
  • Es ist nicht invasiv. Nichts muss verändert werden, höchstens kann die Pupille mit „Augentropfen“ erweitert werden.
  • Die Bilder haben eine hohe Auflösung, vergleichbar mit Gewebeschnitten (histologisches Bild).
  • Verglichen mit MRI ist OCT ein preisgünstiges Verfahren.

Farbcodierte Differenzenbilder zu einem statistischen Durchschnitt lassen sich erstellen, dünnere Stellen als normal können beispielsweise rot eingefärbt werden. Die Abweichungen werden sofort ersichtlich. Die verschiedenen Augenkrankheiten zeigen typische Muster.

OCT Geräte sind in Augenkliniken vorhanden. Bei Sehnerventzündungen wird das Verfahren bei MS bereits eingesetzt. Ein Einsatz bei allen MS-Patienten zur Diagnose und Prognose könnte in Zukunft kommen.

Das folgende Video (engl.) zeigt die Anwendung eines OCT Gerätes:

Für die Interessierten zeigt das folgende Video (engl.) die Erfinder der optische Kohärenztomografie:

Bemerkung

Die optische Kohärenztomografie ist ein interessantes Verfahren. Früher oder später werden wahrscheinlich alle MS-Betroffenen vor diesem Gerät stehen.

Links

Links zu OCT-Bildern:

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