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Title
Quantitative Analyse des retinalen Blutflusses unter Verwendung der doppler-optischen Kohärenztomographie- Eine retrospektive Datenanalyse / eingereicht von Nikolaus Hommer
Additional Titles
Quantitative analysis of retinal blood flow using doppler-optical coherence tomography- a retrospective study
AuthorHommer, Nikolaus
Thesis advisorMitsch, Christoph
Published2018
Description72 Blatt : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2018
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Augenheilkunde / Blutfluss / optische Kohärenztomographie / doppler
Keywords (EN)Ophthalmology / bloodflow / optical coherence tomography / doppler
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Abstract (German)

Die Doppler-optische Kohärenztomographie (D-OCT) zielt auf eine Visualisierung und Quantifizierung des retinalen Blutflusses bei einer Eindringtiefe von mehreren Millimetern ab. Eine Vielzahl von Augenerkrankungen wurden im Zusammenhang mit einer Störung des retinalen Blutflusses beschrieben. Die exakte Kenntnis der retinalen Durchblutung kann somit möglicherweise Informationen über die Erkrankung eines Patienten beinhalten. In den letzten Jahren wurden mithilfe der D-OCT Werte mit hoher Validität und Reproduzierbarkeit gewonnen. Unsere Studie zielte darauf ab, diese hohe Reproduzierbarkeit auch für einen, am Institut für medizinische Physik und Biomedizinische Technik aufgebauten Prototypen zu zeigen. Dieser bidirektionale, 1050nm Swept-Source Prototyp wird dort seit einigen Jahren auch schon in Zusammenhang mit der Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie an Patienten evaluiert. Während dieser Patientenuntersuchungen wurden wiederholt (während der geichen Sitzung, mit Repositionierung) zirkuläre, auf dem Sehnerven zentrierte B-Scan-Serien aufgenommen. Die Auswertung im Rahmen dieser Projektarbeit erfolgte durch manuelle Gefäßsegmentierung auf den Dopplersignatur-kodierten B-Scans. Es wurden die Aufnahmen von 10 Probanden analysiert und 42 Gefäße in einer eigenen Software manuell registriert. Mithilfe dieser Software wurde die mittlere Flussgeschwindigkeit 22,4 19,75 l/min und ein Pulsatilitätsindex von 3,96 3,28 errechnet. Der Variationskoeffizient ist mit 88,7% festgelegt. Der Intraklassen-Korrelationskoeffizient beträgt, berechnet nach Kramer und Feinstein 0,873. Verglichen mit anderen Publikationen sind die Blutflussbestimmungen unseres Prototypen weniger reproduzierbar. Aufgrund eines Fehlers während der Aufnahme wurde das Dopplersignal stark beeinflusst und es entstanden unrealistisch hohe Flusswerte. Durch diesen Umstand wirken sich Schwankungen stark aus. Wir resultieren daraus, dass das Dopplergerät noch weitere technische Ausreifung erfordert und Studien bezüglich Reproduzierbarkeit und Validität nötig sind.

Abstract (English)

The aim of the doppler-optical coherence tomography is to visualize and quantify the retinal blood flow. A number of ocular diseases, such as diabetic retinopathy, glaucoma, age-related macular disease are in part associated with blood flow disorders. The proper knowledge of retinal blood flow could yield further information about the individual disease of a patient. In the past authors published values with high validity and reproducibility. The aim of our study was to prove this reproducibility for a prototype, built at the Center for Medical Physics and Biomedical Engineering at the Medical University of Vienna by the research group of Prof. Rainer Leitgeb. The device is a bidirectional 1050nm Swept-Source prototype. In the past two years the institute acquired patient data in cooperation with the institute of Ophthalmology and Optometry. Some of these measurements were repeated circular b-scans, focused on the optic nerve head, and allow the measurement of absolute blood flow velocities.

For this thesis, 42 vessels, of 10 eyes were manually segmented on 2x128 frames. A mean velocity of 22.4 19.75 l/min and a pulsatility index of 3.96 3.28 were observed. The variation coefficient was 88.7% and the intraclass correlation was 0.873.

Compared to other published methods, the reproducibility of our method was low. Due to an examination error the doppler signal was interfered and values with implausible high blood flow occured. We conclude that the doppler device requires more technical elaboration and studies regarding reproducibility and validity.

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