Kandidat: Gerold Aschinger
Prüfer:
Ao. Prof. Martin Gröschl, IAP, TU Wien
Assoc. Prof. René Werkmeister, Meduni Wien
Assoc. Prof. David Stifter, JKU Linz
Titel der Dissertation:
Dual-beam bidirectional Doppler Fourier domain optical coherence tomography for the
characterization of the retinal vascular network perfusion
Kurzfassung:
Die optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein nicht invasives Verfahren das es ermöglicht die
Morphologie von Gewebe zu bestimmen. Die Eindringtiefe beschränkt sich dabei üblicherweise
auf wenige Millimeter. Die Ophthalmologie ist aufgrund der optischen Eigenschaften des Auges
eines der Hauptanwendungsgebiete der OCT.
In den letzten Jahren wurden einige funktionelle Erweiterungen der OCT entwickelt. Eine von
diesen ist Doppler OCT, die es ermöglicht die Geschwindigkeit von Streuern zu bestimmen und
auf diesem Wege den retinalen Blutfluss zu quantifizieren. Im Mittelpunkt der vorliegenden
Arbeit steht als eine Weiterentwicklung der konventionellen Doppler OCT ein zweistrahliges
Doppler OCT System. Diese Technologie erlaubt durch Nutzung von zwei Messstrahlen die
Gewinnung von absoluten Blutflussdaten.
Ein Ziel dieser Arbeit war es neue Analysemethoden für die gemessenen Doppler OCT Daten zu
entwerfen. Dafür wurde ein Verfahren entwickelt um basierend auf dem OCT Signal das
Geschwindigkeitsvektorfeld im Gefäß zu bestimmen, wodurch das Flussverhalten in Gefäßen mit
einem Durchmesser <100 µm visualisiert werden kann. Mit dieser Methode ist es außerdem
möglich Gefäßabschnitte zu analysieren, deren Messdaten mit den bisher gängigen
Auswertemethoden nicht interpretierbar waren. Solche Gefäßabschnitte sind beispielsweise
venöse Zusammenflüsse oder arterielle Aufzweigungen von Gefäßen.
Außerdem wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Flussmodell für die Retina entwickelt. Damit wurde
die neurovaskuläre Kopplung untersucht, ein Phänomen, das bei der Anpassung des retinalen
Blutflusses eine wichtige Rolle spielt. Anhand des Modells wurde untersucht, wie sich
Durchmesseränderungen in der Vaskulatur auf die Durchblutung auswirken. Diese Änderungen
wurden in vivo durch Stimulation der Retina mit Flickerlicht herbeigeführt. Blutflussmessungen
wurden im Normalzustand und während Stimulation durchgeführt. Das ermöglichte es, die
verschiedenen Perfusionszustände zu vergleichen. Des Weiteren konnten anhand des
Flussmodells Veränderungsmuster der Durchmesser der retinalen Vaskulatur mit den in vivo
Blutflussdaten korreliert werden.