Bildgebung: Augenphantom ahmt menschliche Netzhaut nach

Das Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) hat ein die humane Netzhaut imitierendes Augenphantom entwickelt.

Nach Angaben der Forscher bildet das Augenphantom die strukturellen Schichten und das mikrovaskuläre Netzwerk der menschlichen Netzhaut originalgetreu nach. Diese Entwicklung könnte eine neue Referenz für die objektive Bewertung und Kalibrierung von ophthalmologischen Bildgebungsgeräten bieten. Die Wissenschaftler nehmen an, dass das Augenphantom damit den Weg für eine genauere und zuverlässigere Diagnose von Netzhauterkrankungen ebnen könnte.

Messergebnisse ophthalmologischer Bildgebungsgeräte variieren

Derzeit verwenden Augenkliniken verschiedene Bildgebungstechniken wie die optische Kohärenztomographie (OCT) und die Fluoreszenzangiographie (FA) zur Diagnose verschiedener Netzhauterkrankungen. Die Forscher weisen darauf hin, dass die Messergebnisse jedoch häufig zwischen den Krankenhäusern und Geräteherstellern variieren. Zudem gebe es keine standardisierte Referenz zur Bewertung oder Kalibrierung dieser Instrumente. Infolgedessen ist es schwierig, die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Diagnoseergebnisse sicherzustellen.

Augenphantom entspricht zu mehr als 90 Prozent einer echten menschlichen Netzhaut

Um dieses Problem zu lösen, entwickelten die Nanobio Measurement Group und die Medical Metrology Group am KRISS dieses künstliche Auge. Die Wissenschaftler gestalteten das Augenphantom wie ein Lineal mit markierten Skalen. Dadurch werde eine genaue Beurteilung der Leistung von Diagnosegeräten ermöglicht. Wenn es in ophthalmologische Bildgebungssysteme eingesetzt wird, so die Forscher, erlaubt es eine objektive Überprüfung und Kalibrierung wichtiger Aspekte wie Bildauflösung und Sichtfeld.

Bisherige Netzhautphantome bilden nur einige Teile der Netzhautgefäße in vereinfachter Form nach. Im Gegensatz dazu reproduziert das vom KRISS-Forschungsteam entwickelte Phantom nach eigenen Angaben präzise alle 13 Strukturschichten der Netzhaut, einschließlich ihrer Krümmung, der mikrovaskulären Netzwerke mit Flüssigkeitsströmung und der Autofluoreszenz.

Das Augenphantom entspreche zu mehr als 90 Prozent einer echten menschlichen Netzhaut. Die Forscher betonen zudem, dass es Dank seines multifunktionalen Designs in einer Vielzahl von Diagnoseplattformen eingesetzt werden kann, von tomografischen Bildgebungssystemen bis hin zu Angiographiegeräten.

Das Augenphantom bietet breite Anwendungsmöglichkeiten

Diese Errungenschaft dürfte, so die Wissenschaftler, einen neuen Maßstab für die Standardisierung medizinischer Bildgebungsgeräte setzen. Zudem könne es die Genauigkeit der Diagnose und Behandlungsüberwachung von Netzhauterkrankungen verbessern. Durch die Bereitstellung einer klaren Referenz für die Bewertung und Kalibrierung von Diagnosegeräten könnten medizinische Einrichtungen konsistente und zuverlässige Testergebnisse für Patienten gewährleisten, unabhängig davon, wo ihre Netzhautuntersuchungen durchgeführt werden.

Die Forscher vermuten, dass das entwickelte Phantom auch in der Industrie und im Bildungsbereich breite Anwendung finden könnte. Zudem ermögliche das Augenphantom Herstellern von Geräten zur Netzhautbildgebung eine Bewertung und Verfeinerung der Leistung von Prototypen sowie Aufrechterhaltung einer konsistenten Produktqualität während der Produktion, wie die Wissenschaftler anmerken. Darüber hinaus könnten medizinische Fachkräfte durch den Einsatz des Phantoms für die klinische Ausbildung und Diagnostikausbildung ihr Fachwissen weiter vertiefen.

Lee Sang Won, Leiter der Nanobio-Messgruppe bei KRISS, erklärte: „Da die Nachfrage nach Diagnosen von Netzhauterkrankungen weiter steigt, wird zunehmend auf KI-gestützte Diagnosemethoden zurückgegriffen. Durch die Kalibrierung ophthalmologischer Bildgebungssysteme mit diesem Phantom können wir hochwertige Trainingsdaten erhalten, die zur Verbesserung der Leistung von KI-basierten Diagnosegeräten beitragen werden.“

Diese Forschung wurde durch das Global TOP Strategic Research Program des Ministeriums für Wissenschaft und IKT und den Korea Medical Device Development Fund unterstützt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Communications Engineering“ veröffentlicht.

(sas/BIERMANN)