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# Gesundheitswissenschaften# Ophthalmologie

Verstehen von Glaukom durch Sauerstofflevel in der Netzhaut

Eine Studie zeigt, dass die Sauerstoffwerte im Auge die Schwere des Glaukoms verraten könnten.

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Glaukom ist eine ernsthafte Augenerkrankung, die zur Erblindung führen kann. Millionen von Menschen weltweit sind betroffen. Das Hauptproblem beim Glaukom sind Schäden an speziellen Zellen im Auge, den retinalen Ganglienzellen (RGCs). Wenn diese Zellen geschädigt werden, kann das zu einem langsamen und dauerhaften Verlust des Sehens führen. Eine frühzeitige Erkennung des Glaukoms ist super wichtig, um die Krankheit zu managen und weiteren Sehverlust zu verhindern.

Wie Glaukom die Augen beeinflusst

Das Problem beim Glaukom beginnt am Sehnerv, der Signale vom Auge zum Gehirn sendet. Wenn der Sehnerv beschädigt wird, kann das die RGCs in der Netzhaut beeinträchtigen. Die Netzhaut ist der Teil des Auges, der Licht erfasst und uns beim Sehen hilft. Die Makula, der zentrale Bereich der Netzhaut, hat viele RGCs. Schäden an RGCs sind oft im makulären Bereich zu sehen.

Forschungen zeigen, dass in den frühen Phasen des Glaukoms ein Verlust von RGCs in der Makula auftreten kann, der Beachtung braucht. Wenn Ärzte fortschrittliche Bildgebungstechniken verwenden, können sie eine Verdünnung der Schicht sehen, in der RGCs liegen, was auf Schäden durch Glaukom hinweist. Andere Studien haben verringerte Blutströmung im makulären Bereich von Augen mit Glaukom gezeigt, was auf eine Verschlechterung des Zustands hinweisen kann.

Sauerstofflevel im Auge messen

Die Netzhaut braucht viel Sauerstoff, um richtig zu funktionieren, und RGCs sind die grössten Nutzer dieses Sauerstoffs. Die Idee ist, dass Ärzte durch die Untersuchung, wie die Netzhaut Sauerstoff nutzt, mehr über die Gesundheit der RGCs lernen könnten. Das kann gemacht werden, indem man die Sauerstofflevel in den Blutgefässen, die die Makula versorgen, überprüft.

Um die Sauerstofflevel in der Netzhaut zu messen, verwenden Forscher eine Technik namens sichtbare Licht-Optische Kohärenztomographie (VIS-OCT). Im Gegensatz zu traditionellen Bildgebungsmethoden, die Infrarotlicht verwenden, nutzt VIS-OCT sichtbares Licht, was klarere Bilder und bessere Details liefern kann. Mit dieser Technik können Ärzte den Sauerstoff in der Makula messen und sehen, wie er sich bei gesunden Patienten im Vergleich zu denen mit Glaukom verändert.

Studienteilnehmer und Methodik

In einer aktuellen Studie haben Forscher die Sauerstofflevel in den Augen verschiedener Gruppen von Menschen untersucht: solche mit gesunden Augen, solche mit frühen Anzeichen von Glaukom und solche mit fortgeschrittenem Glaukom.

Alle Teilnehmer der Studie wurden über die Forschung informiert, und ihre Teilnahme wurde von einem Ethikkomitee genehmigt. Die Studie umfasste Personen über 40 Jahre, die gutes Sehen hatten. Patienten mit anderen Augenproblemen wurden nicht einbezogen.

Vor den Tests wurden die Pupillen der Teilnehmer erweitert, um das Innere des Auges besser sehen zu können. Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, darunter Augeninnendruckmessung und Beurteilung des Sehnervs. Die Forscher führten auch Gesichtsfeldtests durch, um zu messen, wie gut die Patienten in verschiedenen Bereichen sehen konnten.

Mit der VIS-OCT wurden Bilder der Netzhaut gemacht. Diese Technik erlaubte den Forschern, sich auf bestimmte Blutgefässe im makulären Bereich zu konzentrieren und die Sauerstofflevel in diesen Gefässen zu messen.

Bildanalyse und Sauerstoffmessung

Nach dem Erhalt der Bilder analysierten die Forscher die Daten, um die Sauerstofflevel besser zu verstehen. Sie schauten speziell die Blutgefässe in der Makula an, um herauszufinden, wie viel Sauerstoff vorhanden war.

Mithilfe fortschrittlicher Computerverarbeitungstechniken konnten die Forscher die verschiedenen Schichten der Netzhaut identifizieren und die Sauerstofflevel sowohl in Arterien als auch in Venen messen. Sie berechneten den Unterschied in den Sauerstoffleveln zwischen diesen beiden Arten von Blutgefässen, um die gesamte Sauerstoffextraktion in der Makula zu bewerten.

Wichtige Ergebnisse der Studie

Die Studie umfasste 48 Augen von 35 Teilnehmern, die in drei Gruppen unterteilt wurden: normal, frühes Glaukom und fortgeschrittenes Glaukom. Die Ergebnisse waren ziemlich aufschlussreich.

In den Gesichtsfeldtests wurden signifikante Unterschiede zwischen der Gruppe mit frühem Glaukom und der Gruppe mit fortgeschrittenem Glaukom festgestellt, was zeigt, dass sich der Sehverlust verschlechtert, wenn die Krankheit fortschreitet. Die Ergebnisse der VIS-OCT-Bildgebung zeigten ebenfalls klare Unterschiede zwischen den drei Gruppen.

Die Sauerstofflevel in den makulären Blutgefässen wurden gemessen, und es stellte sich heraus, dass diese Level sanken, je schwerer das Glaukom wurde. Das deutete darauf hin, dass die Fähigkeit der Netzhaut, Sauerstoff zu extrahieren, bei Patienten mit Glaukom vermindert war.

Interessanterweise sanken bestimmte Messungen der retinalen Schichten, die die Gesundheit der RGCs zeigen, ebenfalls, je schwerer das Glaukom wurde. Das stimmt mit dem überein, was über die Krankheit bekannt ist, wo Gewebeverlust zu Sehbeeinträchtigungen führt.

Korrelationen zwischen den Messungen

Die Forscher untersuchten, wie verschiedene Messungen miteinander in Beziehung standen. Sie fanden heraus, dass die Sauerstofflevel im makulären Bereich mit der Gesundheit der RGCs verbunden waren, was durch die Messungen der retinalen Schichten gezeigt wurde. Das deutet darauf hin, dass mit der Schädigung der RGCs auch die Sauerstofflevel sinken.

Allerdings gab es keinen klaren Zusammenhang zwischen allgemeinen Sehtests und den Sauerstoffleveln oder der Gesundheit der retinalen Schichten. Das könnte daran liegen, dass herkömmliche Sehtests Veränderungen in der Makula aufgrund ihrer Gestaltung nicht gut erfassen.

Unterschiede zwischen den Augen-Hemifelder

Die Forscher schauten sich auch an, wie verschiedene Teile der Netzhaut (obere vs. untere Teile) bei Patienten mit fortgeschrittenem Glaukom betroffen waren. Sie fanden heraus, dass Schäden und Funktionsverlust oft im unteren Teil der Netzhaut ausgeprägter waren.

Beim Vergleich der Sauerstofflevel in diesen Bereichen entdeckten sie, dass das untere Hemifeld niedrigere Sauerstoffwerte hatte, was mit einem signifikanten Sehverlust korrespondierte. Das hebt hervor, dass Schäden selbst innerhalb desselben Auges erheblich variieren können.

Implikationen für eine frühzeitige Erkennung

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass die Messung von Sauerstoffleveln im makulären Bereich ein nützlicher Frühindikator für Glaukom sein könnte. Die Forscher glauben, dass diese Methode helfen könnte, Patienten zu identifizieren, die ein Risiko für ernsthafte Sehprobleme haben, bevor bedeutende Nervenschäden auftreten.

Die Ergebnisse zeigten auch, dass die Sauerstofflevel in den frühen und späten Stadien des Glaukoms unterschiedlich waren, was andeutet, dass diese Messung helfen könnte, den Verlauf der Krankheit zu verfolgen. Das könnte wertvolle Informationen für Ärzte liefern, um die Behandlung zu steuern und Veränderungen im Laufe der Zeit zu überwachen.

Einschränkungen und zukünftige Richtungen

Obwohl die Studie viele Einblicke gab, hatte sie auch einige Einschränkungen. Die Anzahl der Teilnehmer war relativ klein, daher sind grössere Studien nötig, um die Ergebnisse zu bestätigen. Ausserdem hatten einige Patienten mit dem sichtbaren Licht, das während der Bildgebung verwendet wurde, insbesondere bei Katarakt, Unbehagen.

Zukünftige Forschungen werden versuchen, mehr Teilnehmer einzubeziehen und möglicherweise die Bildgebungstechnik zu verbessern, um Unbehagen zu reduzieren. Es besteht auch Bedarf an automatisierten Systemen, die bei der Analyse von Bildern helfen, um den Prozess effizienter zu gestalten.

Fazit

Diese Studie stellt einen wichtigen Schritt dar, um zu verstehen, wie die Messung von Sauerstoffleveln in der Netzhaut bei der Diagnose und Überwachung von Glaukom helfen kann. Die Fähigkeit, zwischen gesunden Augen und solchen mit frühem oder fortgeschrittenem Glaukom zu unterscheiden, könnte zu einer besseren Handhabung dieser sehbedrohenden Erkrankung führen. Fortgesetzte Forschung in diesem Bereich könnte den Weg für neue diagnostische Methoden ebnen, die dazu beitragen könnten, das Sehen vieler Menschen weltweit zu retten.

Originalquelle

Titel: Macular Oxygen Saturation in Glaucoma Using Retinal Oximetry of Visible Light Optical Coherence Tomography

Zusammenfassung: PurposeOxygen saturation (sO2) plays a critical role in retinal pathophysiology, especially at the macula, which undergoes significant energy consumption. While macular damage has been suggested to be involved in early-stage glaucoma, there has been no report to date on non-invasive macular sO2 in glaucoma. Therefore, we conducted this study to compare macular sO2 associated with other clinical measurements between normal and glaucoma subjects and evaluate whether there are significant differences. MethodThis is a cross-sectional study. We used visible light optical coherence tomography (VIS-OCT) for retinal oximetry in perifoveal vessels. The subjects from groups of normal, suspect/pre-perimetric glaucoma (GS/PPG) and perimetric glaucoma (PG) were scanned using VIS-OCT in the macular region with a sampling density of 512x256 in an area of 5x5 mm2. 48 eyes (16 normal, 17 GS/PPG and 15 PG) were included for the analysis. For each eye, we measured the sO2 of arterioles (AsO2), venules (VsO2), and calculated the difference between arterioles and venules (A-V sO2=AsO2-VsO2), oxygen extraction (OE=(AsO2-VsO2)/AsO2 x100%). Additionally, we included Zeiss Cirrus OCT scans and 24-2 visual field test (VFT) for clinical benchmark. One-way ANOVA was used to compare the differences among the three groups. Spearman correlation tests were used for correlation sO2 markers to standard metrics including the thickness of ganglion cell layer and inner plexiform layer (GCL+IPL), circumpapillary retinal nerve fiber layer (cpRNFL) and mean deviation (MD) in VFT. ResultSignificant differences were found among three groups for all VIS-OCT, Zeiss OCT, and VFT variables. Macular AsO2, A-V sO2, OE decreased, and VsO2 increased along with severity. Macular AsO2 and A-V sO2 were statistically correlated with GCL+IPL and cpRNFL in all eyes, as well as only PG eyes. Within PG eyes, the correlation between AsO2 and GCL+IPL is dominant in more damaged lower hemifield. ConclusionThe GS/PPG and PG subjects had significantly higher macular VsO2, lower A-V sO2 and OE indicating less oxygen consumption. The sO2 measured by retinal oximetry of VIS-OCT can be a potential metric for the early diagnosis of glaucoma.

Autoren: Jingyu Wang, N. Sadlak, M. Fiorello, M. Desai, J. Yi

Letzte Aktualisierung: 2023-12-22 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.20.23300300

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.20.23300300.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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