Präzise Befundung mit der OCT-Angiografie – Artefakte erkennen und ausschließen

Zusammenfassung

Hintergrund Die optische Kohärenztomografie-Angiografie (OCTA) ermöglicht nicht invasiv eine hochaufgelöste und tiefenselektive Visualisierung des Mikrogefäßsystems von Netzhaut und Aderhaut. Allerdings können auch Bildartefakte auftreten, die eine Befundung erschweren. Ziel dieser Arbeit ist es, im Zusammenhang mit OCTA-Aufnahmen auftretende Artefakte zu beschreiben und eine Nomenklatur vorzustellen.

Methoden Es wurden OCTA-Untersuchungen mit der AngioPlex^™-OCTA-Technologie sowie auch mit dem Plex Elite 9000 (Carl Zeiss Meditec, Inc., Dublin, USA) in Kombination mit dem CIRRUS HD-OCT 5000 (Carl Zeiss Meditec, Inc., Dublin, USA) durchgeführt. Beispielhaft werden typische, in den OCTA-Aufnahmen auftretende Artefakte beschrieben und deren Ursachen erläutert.

Ergebnisse Es können 3 Gruppen von Artefakten unterschieden werden: (a) systemimmanente Artefakte, die unabhängig vom eingesetzten Gerätetyp auftreten (Projektions- und Abschattungsartefakte, Fenstereffekte und der Verlust des Scanfokus); (b) Artefakte, die durch Algorithmen zur Datenverarbeitung und Bildprozessierung hervorgerufen werden und deren Häufigkeit bzw. Ausprägung vom eingesetzten Gerätetyp abhängt und variieren kann (Segmentierungsartefakte, Duplikationen von Gefäßen); (c) Bewegungsartefakte, die je nach eingesetztem Gerätetyp in unterschiedlicher Häufigkeit und Ausprägung auftreten, da je nach Gerät unterschiedliche Methoden (z. B. leistungsfähiger Eye-Tracker) eingesetzt werden, um diese zu reduzieren. Das Auftreten von Artefakten ist außerdem auch abhängig von der Kooperation der Patienten, der Klarheit der optischen Medien und der Pathologie der Netzhaut.

Schlussfolgerung Bei der OCTA treten wie bei jedem anderen bildgebenden Verfahren auch Artefakte auf. Dennoch lassen sich die OCTA-Aufnahmen qualitativ fast immer gut auswerten und liefern unverzichtbare Erkenntnisse zu Morphologie und Perfusionsstatus von Aderhaut und Netzhaut. Bei guter Kenntnis möglicher Artefakte und entsprechender kritischer Datenanalyse ist eine korrekte Bewertung der OCTA-Aufnahmen möglich, um eine korrekte klinische Diagnose zu stellen.

Abstract

Background Optical coherence tomography angiography (OCTA) provides, non-invasively, a three-dimensional visualization of the microvasculature of the retina and choroid. However, image artifacts may occur in OCTA and have an impact on clinical interpretation. The aim of this article is to describe image artifacts of OCTA and to present a nomenclature.

Methods OCTA examinations were performed with the AngioPlex^™ OCTA-technology in combination with the CIRRUS HD-OCT 5000 (Carl Zeiss Meditec, Inc., Dublin, USA) as well as with the PlexElite 9000 (Carl Zeiss Meditec, Inc., Dublin, USA). Typical artifacts identified in the OCTA images are described and their causes are explained.

Results There are three main groups of artifacts that can be distinguished: (a) artifacts that are inherent in the OCTA technology and occur with all types of devices (projection artifacts, masking, unmasking, loss of signal); (b) artifacts caused by data and image processing algorithms and whose frequency or severity may depend on the device type used (segmentation artifacts, duplications of vessels); (c) motion artifacts that vary in frequency and severity depending on the type of device used, as different methods (e.g., eye tracker) are used to reduce them. The occurrence of artifacts is also dependent on patient cooperation, the clarity of the optical media, and the pathology of the retina.

Conclusion As in any other imaging method, artifacts also occur in OCTA images. Nevertheless, qualitative assessment of OCTA images is almost always possible and provides indispensable findings on the morphology and perfusion status of the retina and choroid. A good knowledge of possible artifacts, and a critical analysis of the complete OCTA data set, allows a correct interpretation and is essential for making a precise clinical diagnosis.

Schlüsselwörter

OCT-Angiografie - Artefakt - Projektionsartefakt - Fenstereffekt - Abschattungsartefakt

Key words

OCT-angiography - artifact - projection artifact - unmasking - masking

• Literatur

• 1 Lang GE, Enders C, Werner JU. Neue Möglichkeiten in der retinalen Diagnostik mittels OCT-Angiografie. Klin Monatsbl Augenheilkd 2016; 233: 613-621
• 2 de Carlo TE, Romano A, Waheed NK. et al. A review of optical coherence tomography angiography (OCTA). Int J Retina Vitreo 2015; 1: 5 eCollection 2015
• 3 Yu S, Lu J, Cao D. et al. The role of optical coherence tomography angiography in fundus vascular abnormalities. BMC Ophthalmol 2016; 16: 107
• 4 Chen FK, Viljoen RD, Bukowska DM. Classification of image artefacts in optical coherence tomography angiography of the choroid in macular diseases. Clin Experiment Ophthalmol 2016; 44: 388-399
• 5 Spaide RF, Fujimoto JG, Waheed NK. Image artifacts in optical coherence tomography angiography. Retina 2015; 35: 2163-2180
• 6 Coscas G, Lupidi M, Coscas F. Image analysis of optical coherence tomography angiography. Dev Ophthalmol 2016; 56: 30-36
• 7 Ghasemi Falavarjani K, Al-Sheik M, Akil H. et al. Image artefact in swept-source optical coherence tomography angiography. Br J Ophthalmol 2016; DOI: 10.1136/bjophthalmol-2016-309104. Jul 20. pii: bjophthalmol-2016 – 309104
• 8 Song Y, Lee BR, Shin YW. et al. Overcoming segmentation errors in measurements of macular thickness made by spectral domain optical coherence tomography. Retina 2012; 32: 569-580
• 9 Asrani S, Essaid L, Alder BD. et al. Artifacts in spectral-domain optical coherence tomography measurements in glaucoma. JAMA Ophthalmol 2014; 132: 396-402
• 10 Zhang A, Zhang Q, Chen CL. et al. Methods and algorithms for optical coherence tomography-based angiography: a review and comparison. J Biomed Opt 2015; 20: 100901 doi:10.1117/1.JBO.20.10.100901
• 11 Say EA, Ferenczy S, Magrath GN. et al. Image quality and artifacts on optical coherence tomography angiography. Comparison of pathologic and paired fellow eyes in 65 patients with unilateral choroidal melanoma treated with plaque radiotherapy. Retina 2016; DOI: 10.1097/IAE.0000000000001414.