öffentliche Projekte

OCT@home

OCT-Heimdiagnostik für die AMD-Verlaufskontrolle

Ziel des OCT@Home Projekts ist eine verbesserte Versorgung von Patienten mit feuchter AMD. Zur Optimierung der der Injektionstherapie soll ein OCT-Gerät für die Heimdiagnose entwickelt werden, mit dem der Patient selbstständig Kontrollmessungen in der eigenen Wohnung durchführen kann.

Bei regelmäßiger Heimkontrolle können dem Patienten einerseits bei langsam fortschreitender Erkrankung überflüssige Injektionen erspart werden, und andererseits kann im Fall aggressiven AMD-Verlaufs durch eine schnelle Behandlung eine Sehverminderung vermieden werden.

Links kommerzielles FD-OCT wie es im klinischen Alltag verwendet wird. Rechts Designstudie eines OCT Geräts zur Heimdiagnostik.

Heimdiagnostik der AMD

Die altersbedingte Makuladegeneration ist eine Erkrankung der Netzhaut, die den Bereich des schärfsten Sehens betrifft. In Deutschland sind von der Krankheit ca. 1,6 Millionen Menschen betroffen. Sie schreitet schubweise voran und führt unbehandelt zu einem irreversiblen Absterben der Sehzellen und damit zur Erblindung. In Deutschland ist die AMD für jede zweite Erblindung verantwortlich. Das wichtigste Werkzeug zur Diagnose der AMD ist die Optische Kohärenztomographie (OCT).

Inzwischen kann die feuchte AMD effektiv behandelt werden. Dazu werden sogenannte VEGF-Hemmer mittels Spritze in den Augapfel des Patienten injiziert. Die besten Ergebnisse werden mit monatlichen Injektionen erzielt. Die Prozedur ist allerdings mit ca. 1500,- EUR pro Injektion relativ teuer. Zudem sind die Injektionen in den Augapfel für viele Patienten sehr belastend.

Daher werden inzwischen weniger häufige Injektionsschemata benutzt, die versuchen die Zahl der Injektionen zu reduzieren. Diese haben allerdings den Nachteil, dass durch die verlängerten Untersuchungsintervalle ein neuer Krankheitsschub häufig zu spät erkannt wird. Die Situation ließe sich mit engmaschigen OCT-Untersuchungen (z.B. im Wochenrhythmus) verbessern. Der dazu notwendige Aufwand übersteigt allerdings die Möglichkeiten der ärztlichen Infrastruktur und ist auch für die meisten Patienten nicht praktikabel.

Die Alternative zur bisherigen Versorgung ist die Selbstuntersuchung durch den Patienten mit einem OCT-Gerät, das er, ähnlich wie ein Blutdruckmessgerät, zu Hause verwenden kann. Dieses ermöglicht ein tägliches Untersuchungsintervall. So würden Arzt und Patient am Beginn eines neuen Krankheitsschubs gewarnt und es bliebe genug Zeit, durch eine neue Injektion einen Verlust der Sehfähigkeit zu verhindern

Technik

Das MLL arbeitet seit Mitte 2015 im Rahmen des BMBF geförderten Forschungsprojekts RETOME an einem für die Heimdiagnose geeigneten OCT-Verfahren. Hierfür wurde ein neues, bis dahin unbekanntes Messprinzip für die Aufnahme von OCT Daten zurückgegriffen, das am Institut für Biomedizin Optik entwickelt wurde.

Die Technologie, welches aus systematischen Gründen Off-Axis-Full-Field Time-Domain OCT genannt wird, unterscheidet sich in wesentlichen Punkten von der im klinischen Alltag genutzten FD-OCT Technik:

  • Statt mit einem hochauflösenden Spektrometer werden die verschiedenen Tiefen in der Probe durch die schrittweise Verschiebung eines kleinen Spiegels abgetastet.
  • Statt die Netzhaut mit aufwendigen Galvanometerscannern Punkt für Punkt abzurastern, wird eine komplette Ebene mit einer einzigen Aufnahme einem handelsüblichen Bildsensor erfasst.
  • Statt den Sehfehler des Patienten mit einer Verschiebung von optomechanischen Baugruppen auszugleichen wird dieser numerisch kompensiert.
  • Aufwändige faseroptische Komponenten werden durch einfache, und sehr viel günstigere optischen Elemente ersetzt.

Eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens und der wissenschaftlichen Hintergründe findet sich hier​

Im Gegensatz zu bisherigen OCT-Geräte lassen sich alle optischen Komponenten in einem Handgerät integrieren. Ein voll funktionsfähiger Demonstrator wurde erstellt und an Probanden erprobt.

Klinik

Die am MLL entwickelte Technik für ein Home-Care-OCT wird zurzeit im Rahmen des BMBF Projekts RETOME an der Augenklinik der Universität Kiel erprobt. Bis Juni 2018 wurden 10 Patienten mit unterschiedlichen Pathologien untersucht.

  • Selbst vorerkrankte Patienten mit einem Restvisus von lediglich 5% sind in der Lage das Gerät eigenständig zu bedienen.
  • Die Bildqualität erreicht noch nicht die der FD-OCT Referenzmessungen.
  • Auch bei vorerkrankten Patienten (z.B Katarakt) lassen sich Messungen durchführen.

Forschung

Die hier gezeigte Technik lässt sich weiterhin dazu nutzen, Abbildungsfehler in der bildgebenden Optik numerisch zu korrigieren. Dies erlaubt beispielsweise bei der OCT-Bildgebung des Auges die Darstellung einzelner Fotorezeptorzellen der Retina, die sonst nur durch den Einsatz aufwändigerer OCT-Systeme mit adaptiver Optik möglich ist.

Diese Forschungsarbeiten werden in enger Zusammenarbeit dem Institut für Biomedizinische Optik der Universität zu Lübeck (Arbeitsgruppe PD Dr. Gereon Hüttmann) durchgeführt.

Aberrationskorrigierte en-Face Darstellung der Fotorezeptorschicht eines Probanden aufgenommen mit einem Full-Field OCT System
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