Der Einfluss der Linse auf die multimodale Bildgebung der Netzhaut und Entwicklung eines personalisierten Linsenkorrekturfaktors

Abstract

<strong>Hintergrund:</strong><br/> Die Bildgebung der Netzhaut, insbesondere die quantitative Fundusautofluoreszenz (QAF), hängt wesentlich von der Klarheit der optischen Medien ab. Die alternde natürliche Linse beeinflusst dieses Verfahren sowohl durch zunehmende Trübung als auch durch ihre intrinsische Autofluoreszenz. Der derzeit verwendete altersbasierte Linsenkorrekturfaktor berücksichtigt weder interindividuelle Unterschiede der Linsentrübung noch die angeborene Linsenautofluoreszenz und kann dadurch die Interpretation der Netzhautbildgebung beeinträchtigen.<br/> <strong>Ziel:</strong><br/> Ziel dieser Studie war es, eine personalisierte Linsenkorrekturformel zu entwickeln und mit dem bestehenden altersbasierten Ansatz zu vergleichen sowie den Einfluss linsenspezifischer Parameter auf die automatisierte Bildqualitätsbewertung der Netzhaut zu untersuchen.<br/> <strong>Methoden:</strong><br/> In dieser Studie wurden 227 Proband*innen im Alter von 19 bis 89 Jahren untersucht. Die multimodale Bildgebung umfasste die quantitative Linsenautofluoreszenz (LQAF), Scheimpflug-Bildgebung, die optische Kohärenztomographie der Vorderkammer (AC-OCT), die quantitative Fundusautofluoreszenz (QAF) sowie blau/grüne Fundusautofluoreszenz (BAF/GAF) und Infrarot-(IR)-Bildgebung. Eine Untergruppe von 30 Proband*innen wurde zusätzlich zwei Wochen nach Kataraktextraktion erneut untersucht. Zur Identifikation relevanter Linsenparameter für die Vorhersage der QAF nach Linsenextraktion wurden eine LASSO-Regression sowie eine Rückwärtsselektion durchgeführt. Der Einfluss der Linsenparameter auf die QAF wurde mithilfe eines gemischten Spline-Modells analysiert. Die Netzhautbildqualität wurde sowohl durch zwei unabhängige medizinische Gutachter als auch durch ein Neuronales Netzwerk (NN) bewertet, und eine Korrelationsanalyse untersuchte den Zusammenhang zwischen Linsenparametern und Bildqualität.<br/> <strong>Ergebnisse:</strong><br/> Alter und LQAF erwiesen sich als die wichtigsten Prädiktoren der QAF, während AC-OCT- und Scheimpflug-Messungen in der Regressionsanalyse eliminiert wurden. Sowohl höhere LQAF- als auch höhere Scheimpflug-Werte waren mit einer Abnahme der QAF assoziiert. Das gemischte Spline-Modell zeigte einen deutlich geringeren Vorhersagefehler (MAE 32,2 ± 23,4 QAF a.u.) als die bisherige altersbasierte Korrekturformel (MAE 96,1 ± 93,5). Beide Glättungsterme (LQAF und Scheimpflug) waren statistisch signifikant. Die Netzhautbildqualität war insgesamt hoch, mit der höchsten Qualität in der IR-Bildgebung, gefolgt von GAF und BAF. Die automatisierte Bildqualitätsbewertung durch das Neuronale Netzwerk zeigte eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit den Bewertungen der Gutachter (MAE 0,9). LQAF wies die stärkste Korrelation mit der Bildqualität aller Modalitäten auf, wobei BAF am empfindlichsten gegenüber Linsentrübung war.<br/> <strong>Schlussfolgerung:</strong><br/> Die LQAF-Bildgebung ist der aussagekräftigste Marker für den Einfluss der natürlichen Linse auf die QAF und die Qualität der Netzhautbildgebung. Unser personalisierter Linsenkorrekturfaktor konnte die Genauigkeit der QAF-Interpretation deutlich gegenüber altersbasierten Ansätzen verbessern. In Kombination mit einer automatisierten NN-gestützten Bildqualitätsbewertung ermöglichen diese Ansätze eine zuverlässigere Datenerhebung und erleichtern die Einbeziehung älterer, phaker Patient*innen in zukünftige klinische Studien.