BluePeak™ – Blue Laser Autofluoreszenz

Der Gesundheitscheck für das RPE mit dem SPECTRALIS – einfach, schnell und ohne Kontrastmittel

Die Blue Laser Fundusautofluoreszenz (FAF) ist ein Bildgebungsverfahren zum metabolischen Mapping von intrinsichen Fluorophoren der Retina. Im Gegensatz zur gewöhnlichen Farbfundusphotographie beruht die FAF-Darstellung nicht auf der Detektion von reflektiertem Licht der Netzhaut, sondern auf Fluoreszenztechniken. Als Anregung dient hierbei energiereiches, kurzwelliges blaues Licht, welches von natürlich oder pathologisch vorkommen- den Substanzen mit Eigenfluoreszenz- eigenschaften am Augenhintergrund absorbiert und in energieärmeres, langwelligeres Licht umgewandelt wird.

Abb 1: Normalbefund

Zwei wesentliche Unterschiede grenzen das FAF-Verfahren von der Fluoreszenzangiographie ab:

1. Die FAF beruht nicht auf der Gabe von Farbstoffen (wie Fluoreszein oder ICG), sondern
stellt natürlich oder pathologisch vorkommende fluoreszierende Substanzen des hinteren
Augenpols dar.

2. Die Intensität des FAF-Signals ist deutlich geringer.

Damit ist die FAF ein vollkommen nicht-invasives Bildgebungsverfahren, erfordert jedoch ein hochempfindliches Aufnahmesystem. Die Hauptquelle der FAF sind Bestandteile von Lipofuszin. Dieses wird im retinalen Pigmentepithel (RPE) als Abfallprodukt des unvollständigen Abbaus von Photorezeptoraußensegmenten akkumuliert. Im Gegensatz zu anderen Fundusaufnahmetechniken liegt die besondere klinische Bedeutung der FAF-Bildgebung in der Möglichkeit, metabolische und krankhafte Veränderungen auf der Ebene des Photorezeptor/RPE-Komplex frühzeitig und selektiv zu erfassen.

Darstellung der Fundusautofluoreszenz

Die Darstellung der FAF in der klinischen Routineanwendung ist einfach und in wenigen Sekunden nicht-invasiv möglich. Das konfokale Scanning Laser Ophthalmoskop (cSLO) ist besonderes für die FAF-Bildgebung geeignet. Die konfokale Optik gewährleistet, dass nur Fluoreszenzlicht aus der in der Netzhaut liegenden Fokalebene den Detektor erreicht. Der Einfluss von Streulicht und von außerhalb der Fokalebene generiertem Fluoreszenzlicht (besonders Störungen durch die Augenlinse) wird minimiert. Zudem führt das schnelle Abtasten des Augenhintergrundes mit dem Laserscanner zu einer deutlich geringeren Lichtbelastung als bei einer gewöhnlichen Funduskamera. Dadurch können längere Bildsequenzen aufgenommen und daraus besonders kontrastreiche und detailtreue gemittelte Bildern (sog. mean images) berechnet werden. Die einzigen derzeit kommerziell erhältlichen konfokalen Scanning Laser Ophthalmoskope zur FAF-Darstellung sind der Heidelberg Retina Angiograph (HRA) und die BluePeak™ Modelle der SPECTRALIS Produktfamilie.

Interpretation von FAF-Aufnahmen

Eine FAF-Aufnahme zeigt die relative Verteilung von FAF Intensitäten in Form eines Grauwertbildes. Hohe Intensitäten werden weiß, niedrige schwarz dargestellt. Bei der Auswertung von FAF-Aufnahmen sollte grundsätzlich jede Veränderung vom Normalbefund (Abb. 1) erkannt und deren mögliche Ursache identifiziert werden.

Verwendung zur Frühdiagnostik

Metabolische Veränderungen auf der Ebene der Photorezeptoren/RPE Zellschicht in Frühstadien von makulären und diffusen Netzhautdystrophien können teilweise nicht mit Funduskopie oder anderen Routinebildgebungsverfahren wie Fluoreszeinangiographie detektiert werden. Die FAF-Diagnostik ist besonders hilfreich bei der Untersuchung von Patienten mit unklaren Sehstörungen oder einer positiven Familienananmnese bei erblichen Netzhauterkrankungen. Bei früher altersabhängiger Makuladegeneration (AMD) erlaubt die FAF die Visualisierung von Veränderungen auf der Ebene der äußeren Netzhaut, die in der Funduskopie normal erscheinen. Retikuläre Drusen sind hierbei besonders gut mittels FAF zu identifizieren.

Abb. 2: BluePeak-AMD Abb. 3: Farbbild-AMD

Verwendung zur Phänotypisierung

Bei verschiedenen Netzhauterkrankungen treten Änderungen der FAF-Intensitäten in der äußeren Netzhaut wesentlich deutlicher auf als strukturelle oder optische Veränderungen, die mit anderen Bildgebungsverfahren betrachtet werden. Dies ist hilfreich zum Beispiel bei der Diagnostik von hereditären retinalen Erkrankungen wie Morbus Stargardt, vitelliforme makuläre oder Musterdystrophien und kann zur Korrelation mit spezifischen Gendefekten verwendet werden. Bei AMD können charakterischen FAF-Muster sowohl bei früher als auch bei fortgeschrittener atrophischer Form mittels FAF-Diagnostik klassizifiziert werden. Hiermit gelingt auch die frühzeitige Identifizierung von spät auftretenen („late-onset“) Makuladystrophien, die oft zunächst als Altersveränderungen eingeordnet werden.

Abb. 4: Morbus Stargardt Abb. 5: Muster-Dystrophie

Verwendung als Krankheitsmarker

FAF-Veränderungen, die mit anderen Bildgebungsverfahren nicht sichtbar gemacht werden, korrelieren mit Krankheitsaktivität und können als prognostische Faktoren für zukünftige Krankheitsprogression herangezogen werden. Bei atrophischer AMD gehen retinale Areale mit erhöhter FAF, die auf eine verstärkte Lipofuszinakkumulation hindeuten, der Entwicklung und dem Wachstum von Atrophieflächen voraus. Sowohl die Ausdehnung abnormaler FAF als auch bestimmte FAF-Mustern sind mit dem weiteren Atrophiewachstum korreliert.

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Bei Patienten mit choroidaler Neovaskularisation (CNV) oder inflammatorischen Netzhauterkrankungen gehen fassbare FAF-Abnormalitäten typischerweise über die angiographisch und funduskopisch sichtbaren Veränderungen hinaus, was tatsächlich betroffene Netzhautareale reflektiert. Hierbei scheinen besonders initial erhöhte FAF-Intensitäten auf einen ungünstigen Visusverlauf hinzudeuten.

Abb. 6: Sichtbare unterschiedliche FAF-Intensitäten

Verwendung zum Monitoring von Krankheitsprogression

Aufgrund der Abwesenheit von RPE-Lipofuszin zeigen Atrophieareale bei Netzhauterkrankungen wie AMD oder Morbus Stargardt ein stark erniedrigtes Signal. Die krankhaften Netzhautareale und Atrophieflächen können einfach identifiziert und darüber hinaus auch präzise unter Verwendung von speziell entwickelter Bildanalysesoftware (RegionFinder™ – Heidelberg Engineering GmbH) quantifiziert werden. Dieses nicht-invasive Monitoring der Atrophieprogression über die Zeit wird bereits bei interventionellen Studien zur geographischen Atrophie breit eingesetzt.

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Verwendung zur Korrelation mit Netzhautfunktion

Die Reduktion der FAF-Intensität im Rahmen von RPE-Atrophie oder Fibrose geht in der Regel mit einem Verlust der lokalen retinalen Sensitivität einher. Areale mit erhöhter FAF im Randbereich von Atrohpie bei Patienten mit atrophischer AMD korrelieren mit relativer Dysfunktion, was auf eine bereits gestörte Phagozytose von Photorezeptoraußensegementen, erhöhte Lipofuszinakkumulation und konsekutiven funktionellen Beeinträchtigungen hindeutet. Bei Patienten mit Retinopathia pigmentosa und Zapfendystrophien demarkieren parafoveale Ringe und Linien erhöhter FAF, die nicht mittels Funduskopie sichtbar sind, Netzhautareale erhaltener Netzhautfunktion.

Abb. 7: Parafoveale Ringe und Linien erhöhter FAF

Multimodale Bildgebung durch Kombination mit SD-OCT

Die simultane Kombination von Spektral-Domänen OCT (SD-OCT) mit konfokaler Scanning Laser Ophthalmoskopie (BluePeak™ Modelle der SPECTRALIS Produktfamilie) erlaubt die genaue Orientierung von SD-OCT Scans zu Fundusbildern (Abb. 7). Die Verwendung dieser Technologie zur simultanen Aufnahme von FAF Verteilungen und SD-OCT Schnittbildern liefert damit bisher nicht möglich gewesene Einblicke in Struktur und Funktion ausgewählter Bereiche der Netzhaut während einer einzigen Untersuchung. Dieses dreidimensionale Mapping von pathologischen Netzhautveränderungen bedeutet einen wichtigen Schritt nach vorne zum besseren Verständnis des FAF-Signals innerhalb der Retina und damit auch zur klinischen Anwendung bei verschiedenen Netzhauterkrankungen.

Weitere Informationen zu BluePeak – Blue Laser Autofluoreszenz finden Sie unter: www.bluepeakexperience.com