Methode zur Erfassung der Netzwerktopologie der menschlichen Retinagefäße

Zusammenfassung

Grundlage für eine Netzwerkanalyse der menschlichen Retinagefäße ist die genaue Kenntnis der Netzwerktopologie, welche sich aus der numerischen Zusammensetzung der einzelnen Netzwerkkomponenten ergibt. Anhand von histologischen Präparaten wurden zentrifugale und zentripetale Ordnungsmethoden verglichen. Dabei hat sich die Notwendigkeit gezeigt, ein Ordnungsschema zu verwenden, welches sowohl dichotome wie seitliche Verzweigungsweisen berücksichtigt. Das zentripetale Ordnungssystem nach Strahler hat sich hierbei als geeignet erwiesen. Für verschiedene repräsentative Areale menschlicher Retinae konnte gezeigt werden, dass die Anzahl der Segmente einer jeden Strahler-Ordnung eine umgekehrte geometrische Folge bildet, welche die Berechnung des Verzweigungsquotienten R_B nach Horton erlaubt. Damit ist eine Vorhersage der Anzahl der Gefäßsegmente innerhalb der einzelnen Ordnungen möglich. Obwohl die Methode die detaillierte Gefäßmorphologie vernachlässigt, eröffnet sie unter Kenntnis der in gleicher Weise erhobenen Gefäßlängen und -durchmesser die Möglichkeit zu Leitfähigkeits- und Widerstandsberechnungen an den menschlichen Retinagefäßen.

Summary

Network analysis of the human retinal vessels must be based on a thorough knowledge of the topology of the network. This derives from the numerical composition of the network's individual components. Using histologic specimens, centrifugal and centripetal ordering methods were compared. It was found necessary to use an ordering system which takes both dichotomous as well as lateral branching into account, and Strahler's centripetal ordering system was found to be suitable. For various representative areas of human retinae it could be shown that the number of segments of each Strahler order forms an inverse geometric sequence which enables the Horton branching quotient R_B to be calculated. It is thus possible to predict the number of vessel segments within the individual orders. Although the method ignores detailed vessel morphology, with knowledge of the vessel lengths and diameters determined in the same manner it enables the conductivity and resistance of human retinal vessels to be measured.