Dynamische OCT − was verraten uns die Gefäße?^[1]

Zusammenfassung

Die Weiterentwicklung der optischen Kohärenztomografie (OCT) zur dynamischen OCT (D-OCT) erlaubt die gleichzeitige Darstellung der oberflächlichen Blutgefäße. Blut ist das wichtigste Transportsystem unseres Körpers, und sowohl durch äußere als auch durch innere Einflüsse können physiologische Prozesse beeinträchtigt werden. Die D-OCT ermöglicht erstmals die Darstellung dieser Veränderungen anhand der Gefäßdichte und Durchblutung. Durch wiederholtes schnelles Messen der gleichen untersuchten Region können mithilfe einer speziellen Software Unterschiede in einer Bildserie erfasst werden und so sich bewegende Teilchen, die den Blutbestandteilen entsprechen, bis zu einer Tiefe von 0,5 mm vom statischen Hautgewebe differenziert werden. Die Software bildet den Blutfluss im D-OCT-Bild in roter Farbe als Überlagerung über das grau-weiß strukturelle Gewebe ab. Mithilfe der D-OCT konnten physiologische Einflüsse auf die Durchblutung, wie Vasokonstriktion und Positionsänderung, Unterschiede aufgrund der anatomischen Körperregionen, aber auch therapeutische Effekte, wie z. B. durch die lokale Behandlung mit vasokonstringierendem Brimonidin-Gel (einem selektiven α^2-Adrenorezeptor-Agonisten) oder bei der Lasertherapie nachgewiesen werden. Weiterhin fanden sich bestimmte Blutgefäßformen nur bei chronisch venösen Ulzera (wie Knäuel am Wundrand oder geschlängelte Gefäße bei Dermatosklerose), während die Blutgefäße bei akuten Wunden eine Häufung von anderen Gefäßformen und Verteilungsmustern zeigten. Bei ausgewählten entzündlichen und autoimmunbedingten Erkrankungen konnten die damit einhergehenden vaskulären Prozesse exemplarisch dargestellt werden. Auch ließ sich mit der D-OCT feststellen, dass eine erhöhte Blutgefäßdichte und gewisse Formen erst mit einer größeren Tumordicke von Melanomen (Breslow-Index) einhergehen. Außerdem können die Blutgefäße zur Differenzierung sowie zur Therapieauswahl von nicht-melanozytärem Hautkrebs beitragen. Die D-OCT ist jedoch nicht nur ein diagnostisches Gerät, sondern eignet sich auch zur bildgeführten Therapie wie der D-OCT-geführten Lasertherapie.

Die D-OCT bietet durch die Darstellung von Blutgefäßen zahlreiche diagnostische und therapeutische Einsatzmöglichkeiten. Die Blutgefäße verraten uns so viel über physiologische und pathologische Prozesse in unserer Haut, und ihre Darstellung wird in Zukunft eine individuellere, patienten-orientiertere Therapie erlauben, als es bisher möglich ist. So könnten z. B. Ulzera verschiedener Genese mittels D-OCT differenziert werden oder Melanome anhand der Gefäßmuster bereits präoperativ risikostratifiziert werden.

Abstract

The further development of optical coherence tomography (OCT) to dynamic OCT (D-OCT) allows the simultaneous display of superficial blood vessels. Blood is the most important transport system of our body and physiological processes can be impaired by external and internal influences. D-OCT allows for the first time the visualization of these changes according to blood vessel density and circulation. Through repetitive fast scanning of the same examined region differences in an image series can be detected with a special software. Therefore, moving particles, which correspond to blood components, can be differentiated from static skin tissue until a depth of 0.5 mm. The software displays the blood flow in the D-OCT image in red color as an overlay over the grey-white structural tissue. With D-OCT physiological influences on blood circulation like vasoconstriction and positional changes, differences due to anatomical body regions, but also therapeutic effects like through topical treatment of vasoconstrictive Brimonidin Gel (a selective α² adrenal receptor agonist) or through laser therapy could be demonstrated. Furthermore, certain blood vessel shapes were only found in venous ulcers (like coils at the wound border or serpiginous vessels in dermatosclerotic skin), whereas the blood vessels in acute wounds showed an accumulation of other vessel shapes and patterns. In specific inflammatory and autoimmune diseases, the associated vascular processes could be exemplarily described. Moreover, with D-OCT it could be detected, that a higher blood vessel density and certain vessel shapes only occur with a higher tumor thickness in melanomas (Breslow Index). Besides, blood vessels can also be used for the differentiation and therapy selection of non-melanocytic skin cancer. D-OCT is not only a diagnostic device, it is also helpful for image-guided therapy like D-OCT-guided laser therapy. D-OCT allows many diagnostic and therapeutic applications through the display of blood vessels. The blood vessels reveal so much about physiological and pathological processes in our skin and will allow a more individual, patient-orientated therapy in the future than ever before. Thus prospectively, ulcers of different origin could be differentiated with D-OCT or melanoma could already preoperatively be risk-stratified with the aid of vessel patterns.

^* Teile des Inhalts der Arbeit wurden bereits in einem Vortrag mit dem Titel „Dynamische OCT – was verraten uns die Gefäße“ auf der 50. DDG-Tagung, 1. – 4. Mai 2019, Berlin (Abstract: A-1035-0119-00561) präsentiert.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
06. April 2020

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