Optische Kohärenztomographie der Kornea und des vorderen Augenabschnitts ***

Ziel: Die Methode der optischen Kohärenztomographie (OCT) wurde bezüglich ihrer Eignung zur Vermessung des vorderen Augenabschnitts, der Kornea und thermischer Gewebeschädigungen untersucht. Beispielhaft wurden hierzu im Rahmen der Laserthermokeratoplastik (LTK) die Veränderungen der Hornhautdicke durch die Bestrahlung sowie die induzierten thermischen Läsionen vermessen.

Material und Methoden: Mit dem von uns entwickelten experimentellen Scanning-OCT wurden mit einer optischen Auflösung von ca. 20 µm axial und 25 µm lateral x-z-Schnitte des vorderen Augenabschnitts vorgenommen. Als Modellauge dienten frisch enukleierte, tonisierte Schweineaugen. Thermische Läsionen wurden mit einer kontinuierlich emittierenden Laserdiode (λ = 1,86 µm) und verschiedenen Bestrahlungsparametern appliziert. Vor und nach Koagulation wurden die Hornhaut von Limbus zu Limbus in einem zentralen OCT-Schnittbild dargestellt sowie die einzelnen Koagulationsherde vermessen.

Ergebnisse: Globale und lokale Hornhautdickenänderungen sowie der Abstand Hornhaut-Linse lassen sich mit hoher Genauigkeit bestimmen. Thermische Läsionen sind in ihren Ausdehnungen klar darstellbar und zeigen gute Übereinstimmungen mit histologischen Schnittbildern, sind jedoch aufgrund der optischen Auflösung an ihren Rändern nicht so scharf abgegrenzt, wie von histologischen Präparaten bekannt.

Schlußfolgerung: Mit der Methode der OCT lassen sich in vitro und, mit reduzierter Auflösung, auch in vivo quantitative Vermessungen des vorderen Augenabschnitts vornehmen. Aufgrund der qualitativ guten Übereinstimmung des Ausmaßes thermischer Schädigungen der Hornhaut mit der histologischen Morphometrie läßt sich dieses Meßverfahren auch klinisch nach LTK zur Kontrolle der Ausdehnung und Denaturierungstiefen von Koagulationen sowie zur Untersuchung des individuellen Heilungsverlaufs verwenden.

Target: The method of optical coherence tomography (OCT) was investigated regarding its suitability and limits for measuring the cornea and the anterior segment of the eye. Furthermore, the stromal expansion of thermally induced lesions in the cornea directly after irradiation was determined within the scope of the laser thermokeratoplasty (LTK).

Material and methods: With the experimental scanning OCT system, x-z sections of the anterior eye segment were made with an optical resolution of about 20 µm axially and 25 µm laterally. Freshly enucleated, tonicized porcine eyes were used as model eyes. Thermal lesions were applied with a continuously emitting laser diode (λ = 1.86 µm) and various radiation parameters. Before and after coagulation, the cornea was viewed from limbus to limbus in a central OCT scan and the individual coagulation source was measured.

Results: Global and local changes of the thickness of the cornea as well as the distance between cornea and lens were measured with high precision. Thermal lesions in their expansion can be clearly presented and matching well with the histologically stained sections, but are not as exactly defined at the edges due to the limited optical resolution, as known from histological preparations.

Conclusion: With the OCT method quantitative measuring of the anterior eye segment can be performed in vitro and with reduced resolutions also in vivo. Due to the qualitatively good correspondence regarding the dimensions of thermal damage of the cornea with histologically obtained morphometric results, this method can be used for supervision of coagulation directly after LTK as well as for examination of the individual healing process.