Abstract:

Die Optische Kohärenztomographie-Angiographie ist ein nichtinvasives Bildgebungsverfah- ren, welches durchblutete Gefäße in vivo visualisiert. In der Ophthalmologie ermöglicht es dem Arzt Krankheiten wie beispielsweise die altersbedingte Makuladegeneration und die diabetische Retinopathie zu überwachen, da sie pathologische Änderungen in den Blutge- fäßstrukturen der Retina induzieren können. Die Beurteilung des Zustandes der Blutgefäße wird meist durch eine visuelle Betrachtung der en face OCT-A Aufnahmen durchgeführt. Diese Untersuchung unterliegt jedoch dem subjektiven Eindruck des Arztes und kann durch die komplexen Strukturen innerhalb der Retina beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund ist es von großem Interesse automatisch Gefäßparameter zu extrahieren, die eine objektive Quantifizierung der Gefäßstrukturen ermöglichen. Geeignete Parameter könnten die Diagno- se vereinfachen und die Behandlung im Therapieverlauf verbessern. Daher wird in dieser Thesis ein Algorithmus vorgestellt, der automatisch die Durchmesser der Gefäße in en face OCT-A Aufnahmen berechnet. Dazu wird zuerst die en face OCT-A Aufnahme segmentiert, indem der Gefäßdetektor namens Optimally Oriented Flux (OOF) angewendet wird und verbundene Strukturen ermittelt werden. Nach der Unterscheidung zwischen den Blutgefäßen und dem Hintergrund wird die Mittellinie der individuellen Gefäße mithilfe eines Thinning-Algorithmus extrahiert. Zusätzlich werden invalide Pixel detektiert und eine Fortführung der Mittellinie bis zum Ende der Gefäße durchgeführt. Abschließend wird der Durchmesser der Gefäße berechnet, indem an den Pixeln der Mittellinie ein Kreis ausgedehnt wird, oder der Abstand zwischen beiden Gefäßrändern entlang der orthogonalen Strukturrichtung berechnet wird. Der Algorithmus wurde an in vivo en face OCT-A Aufnahmen getestet, sodass keine Referenzdaten vorhanden waren und keine vollständige Validierung durchgeführt werden konnte. Stattdessen wurde durch den Vergleich der Durchmesser von zwei verschiedenen Schichten der Retina (Superficial Vascular Complex (SVC) und Deep Vascular Complex (DVC)), die unterschiedliche Gefäßstrukturen aufweisen, ein Plausibilitätstest durchgeführt. Weiterhin wurde die Reproduzierbarkeit des mittleren Gefäßdurchmessers, der Gefäßdichte und der gesamten Gefäßdurchmesser bei en face OCT-A Aufnahmen des selben Auges, die wenige Minuten voneinander aufgenommen wurden, untersucht....