In vivo Untersuchungen zur zeitaufgelösten Autofluoreszenz bei retinalen Erkrankungen des menschlichen Auges

Hintergrund: Untersuchungsmethoden wie OCT und Fundusautofluoreszenz dienen zur Darstellung morphologischer Veränderungen des Augenhintergrundes und werden bei Krankheitsbildern wie altersbedingter Makuladegeneration (AMD), diabetischer Retinopathie (RD) oder Glaukom angewendet. Mittels zeitaufgelöster Autofluoreszenz besteht die Möglichkeit einer strukturellen sowie funktionellen Bildgebung des Augenhintergrundes. Endogene Fluorophore wie Melanin, Lipofuszin, Kollagen, AGEs (Glykierungsendprodukte) und die Coenzyme NADH/FAD+ können über ihre zeitabhängige Fluoreszenzintensität unterschieden werden. Im Zusammenhang mit AMD, RD oder Glaukom können diese Fluorophore die zeitaufgelöste Autofluoreszenz des Augenhintergrundes maßgeblich beeinflussen.

Methode: Das verwendete Grundgerät war ein Laserscanner-Ophthalmoskop HRA2 (Heidelberg Engineering, Heidelberg) mit modifizierter Anregungslichtquelle 448nm und Detektionseinheit mit zwei Spektralkanälen (Kanal1: 490 560nm, Kanal2: 560 700nm) kombiniert mit zeitkorrelierter Einzelphotonenzählung. Die Datenauswertung erfolgte mittels SPCImage 3.4 (Becker&Hickl, Berlin). Die zeitabhängige Fluoreszenzintensität wurde 3-exponentiell für jeden Bildpixel angepasst. Daraus ergaben sich die Parameter Fluoreszenzabklingzeit T1 bis T3 sowie die dazugehörige Amplituden A1 bis A3. In Bereichen gleicher Größe (100×70 Pixel) und Lokalisation wurden Häufigkeitsverteilungen dieser Parameter bestimmt und für verschiedene Krankheitsbilder mit gleichaltrigen Normalpersonen verglichen.

Ergebnisse: AMD- Patienten zeigten im Kanal 2 eine verlängerte Fluoreszenzabklingzeit T1,T2 sowie Änderungen der Amplituden A1,A2 verglichen mit Normalpersonen. Dies könnte auf Verringerung der normalen Melaninkonzentration sowie eine Lipofuszinakkumulation hinweisen. Patienten mit Diabetes mellitus ohne RD zeigten eine verlängerte Fluoreszenzabklingzeit T2. Diese Lebensdauerverlängerung war mit milder/mäßiger nichtproliferativer RD noch stärker ausgeprägt. Interpretationen könnten Änderungen des NADH-Stoffwechsels sein sowie die Anreicherung von AGEs.

Schlussfolgerung: Die zeitaufgelöste Autofluoreszenz ist bei retinalen Erkrankungen verändert und kann im Zusammenhang mit der Akkumulation von krankheitsspezifischen Substanzen wie Lipofuszin oder AGEs sowie Änderungen des Energiestoffwechsels interpretiert werden.