3D-Vermessung von Hornhautspendergewebe mithilfe des OCT - ein Spielzeug oder sinnvoller Einsatz in der Hornhautbank-Routine?

Abstract

Zielsetzung: Wir stellen ein Konzept zur berührungslosen tomographischen Vermessung und Charakterisierung von Hornhautspendergewebe im Kulturmedium vor mit dem Ziel, dieses auf Pathologien und Veränderungen nach refraktiver Chirurgie zu untersuchen. Methodik: Die Bildaufnahme erfolgt mit einem klinischen optischen Kohärenztomografen (OCT) für den vorderen Augenabschnitt (Casia 2, Tomey Corp., Nagoya, Japan). Nach der Bildvorverarbeitung wird eine Kantenerkennung der Vorder- und Rückfläche der Spenderhornhaut durchgeführt. Anschließend wird an die detektierten Flächen jeweils ein sphärozylindrisches Flächenmodell angepasst, aus welchem die Krümmungsradien, die Flächenbrechwerte sowie der Keratometerwert und die zentrale Dicke der Hornhaut bestimmt werden. Zur Validierung setzten wir ein Hornhautphantom mit definierter Geometrie ein, abschließend wurden 74 Spenderhornhäute in der Zellkulturflasche vermessen. Ergebnisse: Der große Tiefenmessbereich des OCTs erlaubt eine Vermessung des Phantoms und der Gewebeproben in der Kulturflasche, wobei ein Messbereich von ca. 7 mm Durchmesser erreicht wird. Flaschenwand- und Halterartefakte können zuverlässig aus den Daten entfernt werden, sodass die Berechnung des sphärozylindrischen Modells für die Vorder- und Rückfläche erfolgreich durchführbar ist. Die Messergebnisse für das Phantom zeigen geringe Abweichungen von den Herstellerangaben. Die gemessenen Krümmungsradien der Spenderhornhäute bewegen sich im Normalbereich. Schlussfolgerung: Das Vorderabschnitts-OCT Casia 2 erlaubt eine schnelle Vermessung von Spenderhornhautgewebe im Kulturmedium. Der messbare Bereich von ca. 7 mm ist im Wesentlichen durch die verwendete Halterung für das Spendergewebe limitiert. Aus den Volumendaten können topographische und pachymetrische Parameter berechnet werden.