Einleitung

Hat sich im Rahmen einer allgemeinen augenärztlichen Untersuchung der Verdacht auf ein Glaukom ergeben, dann stehen weiterführende Untersuchungen an, um diesen Verdacht zu widerlegen oder zu bestätigen und um das Ausmaß eines eventuell schon bestehenden Glaukomschadens zu erfassen und zu dokumentieren.

Diese Untersuchungsmethoden liefern Ihrem Augenarzt auch die Informationen, die er braucht, um Ihre individuelle Therapie zusammenzustellen. Der Vergleich der Untersuchungsresultate, die in festgelegten Zeitintervallen regelmäßig erhoben werden, lässt erkennen, ob sich ein Glaukomschaden weiter vergrößert oder ob die Therapie das Fortschreiten unterbinden konnte.

Nachdem Ihr Augenarzt aufgrund seiner Untersuchung z.B. im Rahmen einer Glaukomfrüherkennung einen Glaukomverdacht festgestellt hat, können weitere bildgebende diagnostische Massnahmen wie im folgenden beschrieben erforderlich werden.

Untersuchung des Gesichtsfeldes (Perimetrie)

In den späteren Stadien eines Glaukoms wird das Sehvermögen beeinträchtigt. Mit der Gesichtsfelduntersuchung (Perimetrie) wird der Bereich gemessen, den wir leichzeitig überblicken können, ohne das Auge zu bewegen: das Gesichtsfeld. Bei dieser Untersuchung geht es also nicht nur um die Beurteilung der zentralen Sehschärfe sondern insbesondere auch um das periphere Sehen.

Die perimetrische Untersuchung ist absolut schmerzfrei und dauert max. 20 Minuten. Der Patient blickt in das Perimeter und fixiert einen zentralen Punkt. An verschiedenen Stellen der Halbkugel beginnen nun Lichtpunkte mit unterschiedlicher Größe und Intensität zu leuchten. Jedes Mal, wenn der Patient einen davon wahrnimmt, drückt er auf einen Knopf.

Perimeter

Mit Hilfe der Perimetrie stellt der Augenarzt fest, ob bereits Gesichtsfeldausfälle bestehen und wenn das der Fall ist, welches Ausmaß sie haben. Aufgrund der Messergebnisse können Form und Lage der geschädigten Bereiche auf der Netzhaut bestimmt werden.

Gesichtsfeldausfall bei Glaukom, Anfangsstadium (links), Fortgeschrittenes Stadium (rechts)

Typischerweise ist bei Gesunden im Zentrum des Gesichtsfelds die höchste Empfindlichkeit feststellbar und diese nimmt zur Peripherie hin kontinuierlich und deutlich ab. Ausfälle im Gesichtsfeld (Skotome) können durch ein Glaukom entstanden sein oder eine andere Ursache haben.

Es gibt glaukomtypische Ausfälle im Gesichtsfeldes, z.B. solche, die aufgrund von Nervenfaserbündeldefekten entstehen. Die Nervenzellfortsätze, die verteilt über die ganze Netzhaut aus der obersten Zellschicht austreten, verlaufen alle in Richtung Papille und auf diesem Weg vereinen sie sich zu Nervenfaserbündeln. Die Verläufe dieser Bündel sind bei allen Menschen fast gleich. An der Papille formen sie den Sehnerv.

Verlauf der Nervenfaserbündel (rot)

Größere Schädigungen von ganzen Nervenbündeln sind meist auch deutlich auf dem Fundusfoto zu sehen. Sie führen zu Ausfällen in spezifischen, großflächigeren Arealen auf der Netzhaut.

Nervenfaserbündeldefekt im Fundusfoto

Bei unspezifischen Ausfällen müssen das Gesichtsfeld und die Papille gemeinsam beurteilt werden, um Veränderungen auf glaukombedingte Ursachen zurückführen zu können.

Als Früherkennungsmaßnahme ist die Gesichtsfeldbestimmung nicht geeignet, da Gesichtsfeldausfälle erst auftreten, wenn bereits rund 2/3 der Nervenfasern ausgefallen sind. Beim Ausfall einzelner Nervenfasern übernehmen zunächst benachbarte Zellen deren Funktion und der Gesichtsfelddefekt kann somit erst spät gemessen werden. Wird das Glaukom nicht erkannt oder nicht ausreichend behandelt, vergrößern sich diese Ausfälle, fließen schließlich zusammen und können zur vollständigen Erblindung führen.

Es gibt zwei Verfahren, die statische computerbasierte Perimetrie und die kinetische Perimetrie nach Goldmann.

Statische Perimetrie (Computerperimetrie)

Der Proband blickt in ein optisches System, über das Lichtpunkte unterschiedlicher Position und Helligkeit rechnergesteuert projiziert werden. Das Stimuluslicht wird pro Messschritt auf einem festen Punkt auf der Netzhaut gelenkt. Der Stimulus ist zunächst dunkel und seine Helligkeit wird langsam erhöht, solange bis der Lichtpunkt wahrgenommen wird und der Proband die Wahrnehmung bestätigt.

Dieser Vorgang wird nacheinander für viele andere Punkte verteilt über die ganze Netzhaut wiederholt. Jeder Messwert wird in einen Grauwert umgerechnet und in das Diagramm an entsprechender Messstelle eingetragen. Das Diagramm zeigt letztendlich die Stellen sehr eingeschränkter Sehleistung als dunkle Areale.

Perimetrische Messwerte, Graustufen Darstellungen

Die Messwerte können in eine 3D Darstellung umgerechnet werden. Stellen guter Sehleistung erscheinen dann als „Berge“, Stellen mit eingeschränkter Sehleistung als „Täler“

Perimetrische Messwerte, 3D topographische Darstellungen

Die perimetrischen Messwerte können, wie die folgende Animation zu verdeutlichen versucht, in bestimmter Weise direkt mit der Sehleistung in Übereinstimmung gebracht werden.
Leichterer peripherer Sehverlust
Mittlerer peripherer Sehverlust
Schwerer peripherer Sehverlust

Kinetische Perimetrie (Goldmann-Perimetrie)

Der Kopf des Patienten befindet sich in einem Projektionsperimeter (Halbkugel). Der Testpunkt wird in diese Kugel projiziert und ist an einen Führungsstift gekoppelt. Über diesen Führungsstift kann die äußerste Position, bei der der Testpunkt noch gesehen wird, auf ein Blatt Papier projiziert werden. Größe und Helligkeit des Testpunktes können unabhängig voneinander gewählt werden.

Bei der kinetischen Perimetrie wird also ein Lichtpunkt (Stimulus) einer vorab festgelegten Intensität, d.h. Helligkeit, von der Peripherie her an das Zentrum heranbewegt. Der Ort seiner Wahrnehmung wird auf einer „Landkarte“ (Diagramm) als Punkt markiert. Dann wird die Messung mit dem gleichen Stimulus, der jetzt aus einer anderen Richtung kommt, wiederholt. Nachdem man so aus fast allen Richtungen gemessen hat, werden die Datenpunkte graphisch zu einem Linienzug (Isoptere) verbunden. Diese Darstellung grenzt den Bereich der Netzhaut ein, indem für die untersuchte Lichtstärke eine Sehleistung erbracht wird.

Perimetrische Messwerte, 2D Isopteren Darstellungen

Die Untersuchung wird meist mit Stimuli anderer Lichtintensität wiederholt. Wurden so z.B. mit fünf unterschiedlichen Lichtintensitäten gemessen, dann ergeben sich fünf Isopteren. Ähnlich wie die Höhenlinien auf einer Landkarte wird so die Lichtempfindlichkeit der Netzhaut topographisch erfasst.

Humphrey Matrix Technologie

Neben den beschriebenen klassischen Methoden gibt es Geräte, die mit der Humphrey Matrix Technologie ausgestattet sind. Diese ermöglichen schnelle Analysen, sodass eine perimetrische Untersuchung auch im Rahmen einer Früherkennungsuntersuchung durchgeführt werden kann.

Gerät mit Humprey Matrix Technologie

Darstellung der Messergebnisse, Humprey Matrix Technologie

Messung und Beurteilung der Durchblutung

In der Glaukomdiagnostik haben Durchblutungsstörungen eine wesentliche Bedeutung. Sinkt der Perfusionsdruck auf ein Niveau unter 50 mmHg, dann steigt die Wahrscheinlichkeit für einen Glaukomschaden drastisch an.

Glaukomschaden und Perfusionsdruck

Da sich der Perfusionsdruck aus der Differenz von Augeninnendruck und Blutdruck ergibt, ist neben der Einstellung des Augeninnendrucks ebenfalls die Kontrolle und unter umständen die Anpassung des Blutdrucks sehr wichtig. Nur ein ausreichender Perfusionsdruck gemeinsam mit einer intakten Autoregulation ermöglicht eine optimale Perfusion.

Perfusionsdruck

Auch ein Blick auf die Bindehaut gibt Aufschluss über die allgemeine Durchblutung des Auges, Veränderungen sind aber nicht spezifisch für das Glaukom. Veränderungen der Netzhautgefäße wie etwa Einengungen der Arterien oder Erweiterungen der Venen können sehr aufschlussreich sein. Glitzernde Areale auf der Netzhaut weisen ebenfalls auf Durchblutungsstörungen hin.

Bei Glaukomverdacht sind daher in bestimmten Fällen zusätzliche Untersuchungen erforderlich, wie Blutdruckmessung, Ultraschallmessung der Augendurchblutung und die direkte Beobachtung der Blutflussgeschwindigkeit in den Kapillaren am Finger.

Blutdruckmessung

Das höchste Risiko, dass sich ein Glaukomschaden entwickelt, besteht bei niedrigem Blutdruck (arterielle Hypotonie) kombiniert mit erhöhtem Augeninnendruck und/oder vaskulären Fehlregulationen. Befunde die auf ein Glaukom hinweisen sind:

• ein über 24 Stunden konstant (um 10 bis 20 mmHg) erniedrigter Blutdruck
• starke Blutdruckschwankungen und nächtliche Blutdruckabfälle
• Blutdruckabfälle beim Lagewechsel von Liegen zum Stehen

Blutdruckkurven eines Glaukompatienten mit generell abnorm niedrigen Blutdruck (rot), eines Gesunden (grau)

Blutdruckkurve eines Glaukompatienten mit stärkerem nächtlichem Blutdruckabfall (rot), eines Gesunden (grau)

Unter Umständen können stark erniedrigte Blutdruckwerte und -abfälle bei Patienten mit gestörter Autoregulation nicht ausgeglichen werden.

Fluoreszenzangiographie

Die Fluoreszenzangiographie dient dazu, die Durchblutungssituation der Netzhaut beurteilen zu können. Sie wird bei Untersuchungen des Augenhintergrunds mit der Spaltlampe eingesetzt – zumeist in Verbindung mit einer Funduskamera. An der Spaltlampe kann man zunächst nur anhand der äußeren Form der Blutgefäße Hinweise auf den Gesundheitszustand der Blutgefäße gewinnen. Die Fluoreszenzangiographie macht den Blutfluss in den retinalen Blutgefäßen für den Augenarzt sichtbar.

Dazu wird dem Patienten ein fluoreszierender nebenwirkungsfreier in die Vene gespritzt, der sich über die Blutbahn auch in den Gefäßen des Auges ausbreitet. Lichtfilter an der Kamera ermöglichen die Abbildung der Gefäße und sogar der feinen Kapillaren in hoher Auflösung.

Fluoreszenzangiographie des Augenhintergrunds

Fluoreszenzangiographie der Makula

Mit dieser Methode lassen sich die Blutsäulen (Inhalte der Blutgefäße) darstellen. Undichte Stellen sind besser zu erkennen und die Beobachtung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des fluoreszierenden Farbstoffs in den retinalen Gefäßen lässt Rückschlüsse auf die Blutflussgeschwindigkeit zu. Bei der Fluoreszenzangiographie sieht der Augenarzt ebenfalls, wenn Areale des Sehnervenkopfes nicht oder unzureichend durchblutet sind.

Fluoreszenzangiographie einer Glaukompapille, nicht durchblutete Anteile

Mit bestimmten Farbstoffen (z.B. Indocyanin) kann auch die Durchblutung der tieferliegenden Aderhautblutgefäße dargestellt werden.

Thermographie

Je stärker ein Organ oder ein Körperteil durchblutet ist, desto mehr Wärme wird über die Oberfläche in die Umgebung abgegeben, durch direkte Ableitung, durch Verdunstung (von Schweiß) und in Form von Infrarotstrahlen. Die Thermographie ist ein Verfahren, das die Temperatur eines Körpers aufgrund der von ihm ausgestrahlten Wärme berechnet. Ist die Blutversorgung des Auges beeinträchtigt, etwa durch den Verschluss eines größeren das Auge versorgenden Blutgefäßes, so kann die verminderte Durchblutung mithilfe eines thermographischen Bildes gezeigt werden.

Thermographie zeigt verminderte Durchblutung des linken Auges

Kapillarmikroskopie

Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass zwischen der autoregulierten Durchblutung des Auges und der Durchblutung in der Peripherie, z.B. in den Händen und Fingerspitzen, gewisse Parallelen bestehen, insbesondere bei Patienten mit vaskulären Fehlregulationen.

Innerhalb des Nagelfalzes liegen alle Kapillaren in der gleichen Schicht und können mikroskopisch gut betrachtet werden. Die Durchblutung des Nagelfalzes wird bei der Kapillarmikroskopie mithilfe einer Lupe oder eines Mikroskops dargestellt und in bestimmten Fällen auf Video aufgezeichnet.

Darstellung der Nagelfalzkapillaren

Der Kälteprovokationstest ist eine einfache Methode, um eine Fehlregulation aufzudecken. Dabei wird kurzzeitig ein Finger durch einen Kaltluftstrom unterkühlt. Wenn bei der Kältesimulation der Blutfluss in den Kapillaren länger als 11 Sekunden stillsteht, ist eine Fehlregulation nachgewiesen und mit hoher Wahrscheinlichkeit treten dann auch Fehlregulationen am Auge auf.

Nagelfalzkapillaren

Farbduplexsonographie (CDI)

Mithilfe von Ultraschall lassen sich Gewebestrukturen im Körper bildlich darstellen. Die von einer auf den Körper aufgesetzten Schallsonde in das Gewebe ausgesendeten Ultraschallwellen werden im Gewebe an Grenzflächen reflektiert. Aus den wieder empfangenen Schallmustern lässt sich das Ultraschallbild berechnen.

Besonders aufschlussreich ist jedoch eine Frequenzverschiebung des Reflexionssignals, der sogenannte Dopplershift. Er tritt auf, wenn Schallwellen von bewegten Teilchen (z.B. Blutkörperchen) reflektiert werden. Aus der Höhe und Richtung der Frequenzverschiebung können Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung von Teilchen bestimmt werden. Diese physikalische Eigenschaft wird bei der Farbduplexsonographie ausgenutzt, um die Blutflussgeschwindigkeit und die Blutflussrichtung in den Gefäßen des Auges zu beobachten und zu analysieren. Die Blutflussrichtung und -geschwindigkeit wird farbcodiert dargestellt, man spricht im Englischen von Color Doppler Imaging (CDI).

Dopplersonogramm einer Ziliararterie, Auge

Messung der Pulsation (OBF)

Der Blutfluss in den Arterien ist nicht konstant sondern pulsierend und das gleiche gilt für den Blutzufluss ins Auge. Da sich die Augenhüllen nur in sehr geringem Umfang ausdehnen können, kommt es zu pulsierenden Schwankungen des Augeninnendrucks. Aus diesen Druckschwankungen wird auf die Durchblutung geschlossen. Das Ocular-Blood-Flow System (OBF) zeichnet die Pulsation auf und berechnet daraus den Blutfluss.

Messung der Pulsationen am Auge im OBF

Gefäßanalyse mit dem Heidelberg Retina Flowmeter (HRF)

Die Durchblutung in den Kapillaren der Netzhaut misst der Augenarzt mit dem Heidelberg-Retina-Flowmeter (HRF), einem computerbasierten bildgebenden Verfahren. Das Gerät arbeitet mit einem Laserscanner, d.h. ein größeres Gebiet wird systematisch abgetastet. Das Prinzip basiert auf der Untersuchung der Dopplerfrequenzverschiebung von Laserlicht, das von sich bewegenden Teilchen (Blutkörperchen) reflektiert wird.

So kann man die Geschwindigkeit des Blutflusses zweidimensional darstellen, z.B. auch im Bereich des Sehnervenkopfes, wo sich bei bestimmten Formen des Glaukoms schon frühzeitig pathologische Veränderungen der Durchblutung der an den Sehnerv grenzenden Netzhaut nachweisen lassen. Das Heidelberg-Retina-Flowmeter ist somit für die Früh- und Differentialdiagnostik des Glaukoms bedeutend.

Folgendes Bild zeigt die Papille und temporale Anteile der Retina eines gesunden Auges. Mit dem HRF kann man dasBlutvolumen (Vol), den Blutfluss (Flw) und die Blutflussgeschwindigkeit (Vel) farbcodiert als Reflexionsbild (DC) darstellen. Helle Farben zeigen hohe Perfusion.

Farbcodierte HRF Analyse

Vereinfachungen bzw. Vorgänger dieses Verfahren sind die Laser Doppler Velocimetrie (LDV) und die Laser Doppler Flowmetrie (LDF). Die Flowmetrie ist quasi eine Vereinfachung des HRF, wobei nur ein einzelner Laserstahl auf ein Areal zwischen größeren Gefäßen gerichtet wird. Der Dopplershift wird hier also genutzt, um den Blutfluss in einem sehr kleinen Gebiet zu messen, in dem sich normalerweise zahlreiche Kapillare befinden.

Bei der Velocimetrie wird die Blutflussgeschwindigkeit gemessen. Ein einzelner Laserstrahl wird dabei auf ein einzelnes größeres Blutgefäß fokussiert. Das Verfahren gibt keine Auskunft über die Gesamtdurchblutung des Auges.

Gefäßanalyse mit dem Retinal Vessel Analyzer (RVA)

Der Retinal Vessel Analyzer ist ein computerbasiertes Messverfahren zur Untersuchung des zeitlichen und örtlichen Gefäßverhaltens der großen prä-und postkapillaren Netzhautgefäße. Es zeichnet den Gefäßdurchmesser online in Abhängigkeit von der Zeit und vom Ort entlang eines Gefäßabschnittes auf (Datenbasis). Das Gerät analysiert das örtliche und zeitliche Gefäßverhalten wie örtliche Änderungen entlang von Gefäßabschnitten, Provokationsantworten, die Vasomotorik der Gefäße und physiologisch, pathologisch und therapeutisch bedingte Veränderungen der Gefäßdurchmesser. Im Gegensatz zu bisherigen Methoden - Messung von Gefäßdurchmessern zu einzelnen Zeitpunkten und an einzelnen Messstellen - wird mit dem RVA das komplexe ortsabhängige dynamische Verhalten von größeren Gefäßabschnitten mit hoher Reproduzierbarkeit erfasst.

Der RVA wird eingesetzt

• für die medizinische Grundlagenforschung, Diagnostik und Therapie von Durchblutungsstörungen der Netzhaut
• zur objektiven und quantitativen Beurteilung gefäßaktiver Medikamentwirkungen

Arbeitsplatz Retina Vessel Analyser (RVA)

Messung einer Netzhautvene

Druckprovokation

Darstellung und Analyse des Sehnervenkopfs und der Papille

Zusätzlich zur Inspektion des Augenhintergrunds durch die Untersuchungen an der Spaltlampe oder Funduskamera stehen heute eine Reihe weiterführender Möglichkeiten zur Verfügung: Computerbasierte Messverfahren, die in der Ophthalmologie zur bildlichen Darstellung des Sehnervenkopfes und der Retina eingesetzt werden können. Solche Verfahren eignen sich vor allem zur Dokumentation und Verlaufskontrolle.

Der Einsatz der verschiedenen neuen Verfahren ist im Moment noch beschränkt, da die Geräte zum Teil sehr teuer sind. Sie können die Beurteilung der Papille durch einen erfahrenen Augenarzt mit herkömmlichen Methoden nicht ersetzen, bieten aber zusätzliche diagnostische Möglichkeiten.

Laser Scanning Tomographie (HRT)

HRT II

Die HRT-Untersuchung ist ein computerbasiertes Verfahren bei dem ein Laserstrahl die Papille Punkt für Punkt abtastet (256x256 Punkte). Gemessen wird die Reflektionsintensität, deshalb nennt man die entstehenden Bilder auch Reflexbilder. Die Farben von Reflexbildern sind keine echten Farben, sondern stellen dar wie viel Reflektivität gemessen wurde (hell = viel, dunkel = wenig).

HRT Reflexbild

Durch das Verfahren der konfokalen 3D Messtechnik ist es möglich, Reflexbilder in verschiedenen Fokalebenen zu erzeugen. Mit dieser Technik erhält man also nicht nur das Reflexbild der Oberfläche der Papille, sondern erzeugt ähnlich wie bei Computertomographien Serien von Schichtbildern, in denen die Reflektivität des Gewebes jeweils in bestimmter Tiefe aufgezeichnet ist.

Sequenz von HRT Schichtbilder

Die Software errechnet dann aus allen Einzelbildern eine dreidimensionale Rekonstruktion der Papille. Aus dem 3D Datensatz können verschiedene Visualisierungen errechnet werden. Die folgende Abbildung zeigt ein errechnetes – nicht fotografiertes - Bild des Augenhintergrunds.

Errechnete und farbcodierte Oberflächenkonfiguration der Papille

Die Berechnung eines Oberflächenbilds der Bilds der Papille auch aus anderen nicht senkrechten Perspektiven ist auf der Grundlage des 3D Datensatzes möglich. Der Exkavationsrand, in der folgenden Abbildung durch eine grüne Linie markiert, kann bestimmt werden.

3D Darstellung der Papillenoberflöche

Für die Diagnostik und Verlaufskontrolle entscheidend ist, dass mit dem 3D Datensatz die Papille auch in der Tiefe erfasst ist. Die Papille kann in der Tiefe vermessen oder ihr Volumen berechnet werden. In Profilschnitten, die quer zur Sichtebene eingestellt sind, wird die Form und Tiefe der Exkavationen in mehreren Ebenen genau vermessen.

Profil einer Konfiguration der Papille

Das HRT dient insbesondere der Verlaufsbestimmung einer Glaukom-Erkrankung über längere Zeiträume hinweg.

Okuläre Kohärenztomographie (OCT)

Die optische Kohärenztomographie ist dem Ultraschall sehr ähnlich, wobei Licht statt Schall verwendet wird. Sie dient der Darstellung des strukturellen Aufbaus der Netzhaut. Wesentliche Anhaltspunkte für Erkrankungen bilden Dicke- und Volumenmessungen.

Die OCT liefert hochauflösende Schnittaufnahmen des Gewebes, die einem Mikroskopbild ähneln. Beurteilt und dargestellt werden können die Schichten der Netzhaut wie die Nervenfaserschicht, die Ganglienzellschicht und die mit kleinsten Blutgefäßen versehene Schicht der Aderhaut.

OCT Darstellung der Makula

Messungen von Schichtdicken sind in beliebigen Schnittlegungen möglich.

OCT Analyse

Nervenfaserschicht Analyse (GDx)

Bei glaukomatösen Erkrankungen treten schon in frühen Stadien Schädigungen der Nervenfaserschicht auf. Beleuchtet man die Papille mit rotfreiem also grünem Licht, kann der Augenhintergrund auf Lücken in den Nervenfaserbündeln untersucht werden. Man benötigt dazu stark vergrößerte Fundusfotos und viel Erfahrung.

Die GDx Technologie erlaubt präzise und quantitative Messungen des empfindlichen Nervenfasergewebes. Die Geräte verfügen über eine Fundusdatenbank, sodass die Unterscheidung von pathologischen Formen und Normvarianten unterstützt wird.

Das Verfahren basiert auf dem Einsatz eines Lasers, der im nahen Infrarotbereich arbeit. Die Netzhautschicht wird durch zwei Strahlen polarisierten Lichts durchdrungen, die aufgrund einer optischen Eigenschaft (der Formdoppelbrechung) entstehen. Sie legen den gleichen Weg mit verschiedenen Geschwindigkeiten zurück. Aus der Analyse der Zeiten erhält man eine genaue Vermessung der Nervenfaserdicke.

Die Nervenfaserdicke wird in mehreren Profilschnitten durch die Papille erfasst.

Nervenfaserdarstellung farbcodiert (links) und im Profil (rechts)

Nervenfaserdarstellung bei Glaukom