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HYDRA – Dual Wavelength OCT

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Kurzsichtigkeit (Myopie) tritt in modernen Gesellschaften weltweit immer häufiger auf. Im Rahmen eines SNF-Projekts wurde am Institute for Human Centered Engineering HuCE ein neuartiges OCT-System entwickelt, das jetzt an der Hong Kong Polytechnic University in einer klinischen Studie zum Einsatz kommt.

Während des Wachstums gibt es biologische Mechanismen, die die Augenform kontrollieren und aktiv mit dem gesehenen Bild in Einklang bringen. Um die Veränderungen und deren zu Grunde liegende Mechanismen genau zu erfassen, entwickelte ein Team des HuCE Hardund Software für ein neuartiges OCT-System (Optical Coherence Tomography). OCT-Geräte können dreidimensionale Bilder der Netzhaut erzeugen. Mit dem bestehenden Gerät konnten bisher nur die oberen Schichten der Netzhaut – bis zum retinalen Pigmentepithel (RPE) – genau erfasst werden. Mit dem neuen Gerät ist man in der Lage, zusätzlich tiefer liegende Schichten – Aderhaut (Choroid) teilweise bis hin zur Lederhaut ( Sclera) – zu erfassen und zu vermessen. Um dies zu erreichen, musste die bestehende Plattform mit einem zweiten OCT bei grösserer Wellenlänge erweitert werden, da dort die Streuung merklich geringer ausfällt.

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Das neue Gerät – drei in einem
Ein bestehendes OCT-System – das Spectralis OCT der Firma Heidelberg, ein 870-nm-OCT-System – wurde mit einem zweiten, eigens entwickelten OCT (1060 nm) erweitert. Dabei wurde das neue OCT in den bestehenden optischen Pfad eingebunden, wodurch gleichzeitig zwei OCT-Bilder bei unterschiedlichen Wellenlängen gemacht werden können. Die grosse optomechanische Herausforderung bestand darin, das zweite System so zu miniaturisieren, dass es im nur leicht vergrösserten Gehäuse des Originalgeräts Platz hat.
Die Entwicklung der Software für die Bildregistrierung war ebenfalls äusserst anspruchsvoll: Dabei ging es darum, ein zweites System quasi Huckepack zu integrieren und die Bilder der beiden OCT-Systeme perfekt miteinander in Übereinstimmung zu bringen. Dank dem Laserscanner lassen sich die aufgezeichneten Strukturen jetzt extrem genau positionieren und vermessen. Damit kann man Bilder an der exakt gleichen Position wiederholt miteinander vergleichen und Veränderungen erkennen, auch wenn Patienten Monate später wiederkommen. Für den klinischen Einsatz ist die Benutzerfreundlichkeit wichtig: Bei der Bedienung ist kaum ein Unterschied zum bisherigen Gerät bemerkbar. Seit März ist das System an der Augenklinik der Hong Kong Polytechnic University für klinische Studien im Einsatz, um die Ursachen der Kurzsichtigkeit zu begründen und zu bekämpfen.

Ausblick
Das HYDRA – Dual Wavelength OCT ist als System mit seinen zwei kombinierten Wellenlängenbereichen und der Registrierfähigkeit des Spectralis weltweit einmalig. Ein Zwillingsgerät steht weiterhin im HuCE. Neue technische Erweiterungen und klinische Studien sind geplant, um diese einzigartige Plattform zu erweitern und die technische und klinische Forschung voranzutreiben.