ArchivDeutsches Ärzteblatt48/2018Retinale Gefäßanalyse: Spiegelbild der Mikrovaskulatur

MEDIZINREPORT

Retinale Gefäßanalyse: Spiegelbild der Mikrovaskulatur

Dtsch Arztebl 2018; 115(48): A-2234 / B-1838 / C-1814

Gerste, Ronald D.

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Die per retinaler Gefäßanalyse beobachteten Augenveränderungen haben für eine Reihe von Allgemeinerkrankungen prädiktiven Charakter – darunter Herzinsuffizienz, Diabetes, Metabolisches Syndrom und möglicherweise auch Alzheimer. Aktuelle Studien belegen die Assoziation.

Blick für das große Ganze: Publikationen in den Bereichen Kardiologie und Diabetes belegen, dass sich sowohl die statische, als auch die dynamische Gefäßanalyse als nicht-invasive Darstellung der Mikrozirkulation etabliert haben. Foto: Science Photo Library/Nishinaga, Susumu
Blick für das große Ganze: Publikationen in den Bereichen Kardiologie und Diabetes belegen, dass sich sowohl die statische, als auch die dynamische Gefäßanalyse als nicht-invasive Darstellung der Mikrozirkulation etabliert haben. Foto: Science Photo Library/Nishinaga, Susumu

Die alte Weisheit vom Propheten, der nichts in seinem Vaterland gilt, scheint in der Medizin gelegentlich eine Entsprechung zu finden, wenn beispielsweise Spezialisten einer Fachrichtung eine Untersuchungsmethode nutzen, die eigentlich am Organ einer anderen Disziplin zur Anwendung kommt. Es sind vor allem – wenn die Peer-Reviewed-Literatur dafür ein Indiz sein kann – Kardiologen, die eine recht neue Technologie zur Ermittlung von Parametern am Augenhintergrund einsetzen und darin nach den Worten von Prof. Dr. Andreas Flammer (Zürich) „eine Anwendung (sehen), die in der Zukunft in der klinischen Praxis Risiken im Zusammenhang mit kardiovaskulärer Prävention einschätzen lässt“.

Flammer und seine Mitarbeiter hatten die retinale Gefäßanalyse (retinal vessel analysis, RVA) bei 74 Patienten mit kompensierter Herzinsuffizienz, bei 74 Menschen mit kardiovaskulären Risikofaktoren und bei 74 Kontrollpersonen eingesetzt. Dabei zeigte sich, dass die von Flickerlicht induzierte Dilatation von Arteriolen in der Netzhaut bei den Patienten mit Herzversagen signifikant erniedrigt war. Dieser als FIDart (flicker induced dilatation of retinal arterioles) bezeichnete Parameter betrug in der Patientengruppe im Schnitt 0,9 %, während er bei den Studienteilnehmern mit Risikofaktoren bei 2,3 % und bei den herzgesunden Kontrollpersonen bei 3,6 % lag.

Das bedeutet: Die kleinsten Gefäße in der Netzhaut zeigen bei den Herzpatienten auf einen Stimulus (Licht) eine weit unterdurchschnittliche Reaktion (1). Diese Gefäße – die einzigen im menschlichen Körper, die sich ohne invasive Maßnahmen beobachten und vermessen lassen – sind nach Expertenmeinung ein Spiegelbild der Mikrovaskulatur des gesamten Körpers und zeigen damit die Funktion sowie die Funktionseinschränkung der Arteriolen und Venolen auch in jenen Organen, die sich einer solchen unkomplizierten und den Patienten nicht belästigenden Untersuchung entziehen. Es ist dieser Sinnbildcharakter der Mikrozirkulation in der Retina, der der Gefäßanalyse ein beträchtliches Potenzial gibt. Inzwischen mehren sich die Arbeiten, die den prädiktiven Charakter von Alteration des retinalen Gefäßverhaltens für eine Reihe von Krankheiten belegen.

Bei der retinalen Gefäßanalyse geschieht (etwas vereinfachend gesprochen) Folgendes: der mit einer Funduskamera verbundene Analyzer (eine Entwicklung der in Jena ansässigen Firma Imedos) misst die Durchmesser bestimmter kleiner Arterien und Venen am Augenhintergrund. Bei der statischen retinalen Gefäßanalyse ist dies eine Momentaufnahme; bei der dynamischen Variante der Untersuchung (die in der Studie von Andreas Flammer und Co-Autoren zum Einsatz kam) wird indes mit einem 12,5-Hz-optoelektrischem-Flickerzicht eine Stimulation ausgeübt und die Änderung des Gefäßdurchmessers quantifiziert.

Dieser Test kann in unterschiedlichen Protokollen erfolgen, zum Beispiel in Form von 3-mal 20 Sekunden Flickerlicht mit jeweils 80 Sekunden Erholungszeit dazwischen. Abweichungen von der zu erwartenden Gefäßreaktion auf Flickerlicht sind nicht nur bei Herzinsuffizienz und anderen kardialen Leiden beschrieben worden. So sind bei Patienten mit Metabolischem Syndrom bereits in Frühstadien Auffälligkeiten der retinalen Mikrozirkulation dokumentiert worden.

Nicht im Bewusstsein verankert

In der Ophthalmologie, in der die Untersuchung der Netzhautgefäße vor allem bei Patienten mit Diabetes mellitus, Hypertonie und einer Reihe weiterer vaskulärer Krankheiten einen wichtigen Arbeitsbereich darstellt, ist die Gefäßanalyse der Mikrozirkulation erst von einigen Zentren aufgegriffen worden.

Die Implikationen der Ergebnisse für die Einschätzung des allgemeinen – also jenseits der anatomischen Grenzen des Auges und seiner Adnexe – Gesundheitszustandes des Patienten scheinen noch nicht sehr stark im Bewusstsein des Faches verankert zu sein. Zumindest bislang. Dass die retinale Gefäßanalyse jüngst ein Themenschwerpunkt auf der Jahrestagung der Deutschen Ophthalmologischen Gesellschaft (DOG) in Bonn war, könnte dies möglicherweise ändern. Auch hier wurde deutlich, wie eng die Befunde an den Netzhautgefäßen mit vaskulären Auffälligkeiten anderenorts assoziiert sind, und dies nicht nur bei pathologischen Zuständen.

Prof. Dr. med. Henner Hanssen von der Abteilung für präventive Sportmedizin der Universität Basel unterstrich, dass ein Zusammenhang des retinalen Gefäßdurchmessers inzwischen mit einem höheren Risiko für Hypertonus, für Diabetes mellitus und Adipositas, für das vermehrte Auftreten von Herzinfarkt und Schlaganfall sowie für erhöhte kardiale Mortalität dokumentiert ist.

Der präventive Wert der Analyse ist von einer großen Studie (n = 10 470) aus Boston hervorgehoben worden: die Untersucher reklassifizierten 21 % der weiblichen Teilnehmerinnen aufgrund der RVA von low risk in die ein intensiveres Monitoring erfordernde Kategorie intermediate risk.

Das Auge als interdisziplinäres Fenster für die vaskuläre Forschung und Diagnostik. Foto: Science Photo Library/Reeve, Antonia
Das Auge als interdisziplinäres Fenster für die vaskuläre Forschung und Diagnostik. Foto: Science Photo Library/Reeve, Antonia

In einer im Einreichungsprozess befindlichen und vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützten Untersuchung von 160 älteren Menschen zeigten die Gefäßparameter einen eindeutigen Bezug zur von Experten eingeschätzten Risikosituation und ein Ansprechen auf eine präventive Intervention. Bei den als gesund eingestuften Senioren war ein spezifischer Wert, das Größenverhältnis Arteriole zu Venole (AVR), am höchsten; bei Probanden ohne körperliche Aktivität und mit hohem Risikopotenzial am niedrigsten. Nach Änderung des Lifestyles von inaktiv zu (altersentsprechend) bewegungsaktiv aufgrund eines 12-wöchigen Trainingsprogramms, spiegelte der Anstieg dieses Wertes die Verbesserung der vaskulären Gesamtsituation und damit auch der Prognose wider.

Daten in Netzwerk sammeln

Hanssen forderte die Schaffung eines Netzwerkes zur Etablierung einer kardiovaskulären Prävention aufgrund von mit der Gefäßanalyse ermittelten Parametern. Neben Internisten sollten nach Meinung des Basler Sportmediziners dort vor allem Ophthalmologen vertreten sein (die RVA wird unter anderem auch bereits von Nephrologen, Neurologen und Diabetologen genutzt).

Dass diese zumindest in einigen spezialisierten Zentren die RVA einsetzen, zeigte Prof. Dr. med. Marcus Blum aus Erfurt. Der Chefarzt der Augenheilkunde am Helios Klinikum wendet das Verfahren bei Diabetikern an. Bei diesen hat die Krankheitsdauer einen signifikanten Einfluss auf Blutfluss, Blutgeschwindigkeit und Durchmesser der Netzhautgefäße (diese sichtbaren Arterien und Venen stellen übrigens nur 5 % der gesamten Augendurchblutung dar).

Eine prospektive Studie mit 996 Typ-1-Diabetikern in einem Beobachtungszeitraum von 4 Jahren hat nachgewiesen, dass große arterielle und venöse Durchmesser ein hohes Risiko der Progression einer diabetischen Retinopathie unabhängig von deren Stadium andeuten und dass ferner ein großer Durchmesser der retinalen Venen bei engen Arterien ein Prädiktor für ein hohes Risiko einer Entwicklung hin zur proliferativen – der besonders visusbedrohenden Variante – Form der diabetischen Retinopathie ist.

Neben diesen statisch zu erfassenden Parametern haben mehrere Studien mit der dynamischen Gefäßanalyse die schwächere Reaktion des diabetischen Auges auf Flickerlicht dokumentiert: zum Beispiel eine arterielle Dilatation um nur 2,1 % bei allen Diabetikern (n = 172) mit einer etwas besseren Reaktion (2,4 %) in der Subgruppe ohne diabetische Netzhautveränderungen, während dieser Parameter in einer gesunden Kontrollgruppe bei im Schnitt 3,4 % lag. Für die Zukunft schwebe ihm vor, so Blum, dass derartige Gefäßparameter für die gezielte Prävention der diabetischen Retinopathie verwendbar werden.

Augenärzte dürften den Nutzen der Gefäßanalyse auch im Zusammenhang mit einer der wichtigsten Erkrankungen ihres Fachgebietes erkannt haben, das einst fast ausschließlich über den erhöhten Intraokulardruck (IOD) und als isoliertes ophthalmologisches Leiden definiert war: das Glaukom („Grüner Star“). Heute spricht man ihm in vielen Fällen eine vaskuläre Komponente zu. Eine spezifische vaskuläre Konstitution, das Flammer-Syndrom, wurde erst aus der Erforschung dieser Zusammenhänge entdeckt.

Beispiel Normaldruckglaukom

Dr. med. Katharina Konieczka (Basel) erinnerte daran, dass vielfach bei Glaukom – einem Untergang von Sinneszellen in Netzhaut und Sehnerv – die Augendurchblutung vermindert ist. Dies trifft ganz besonders beim Normaldruckglaukom (NTG) zu, bei dem die Augendruckwerte im vermeintlich traditionell „gesunden“ Bereich (unter 20 mm Hg) liegen. Zwischen dem bei Glaukom oft erniedrigten okulären Blutfluss und der Progressionswahrscheinlichkeit gibt es eindeutige Zusammenhänge – je schlechter der ocular blood flow, desto größer die Wahrscheinlichkeit von Verlust retinaler Ganglienzellen und damit der Zunahme des klinischen Kardinalsymptoms des Glaukoms, der Gesichtsfeldausfälle.

Die Durchblutungsproblematik gerade beim Normaldruckglaukom ist nichts Isoliertes. Die Betroffenen haben häufig eine herabgesetzte Gefäßreaktion in der Nagelfalz-Kapillarmikroskopie nach Kältestimulation. Aus dieser primären Disposition heraus wurde ein Phänotyp von Menschen identifiziert, die das Flammer-Syndrom (FS) haben. Es ist nach dem langjährigen Direktor der Basler Universitätsaugenklinik, Prof. Dr. Josef Flammer, benannt – er ist der Vater des eingangs zitierten Zürcher Kardiologen. FS ist keine Krankheit an sich, wenn es auch zu gewissen Folgeschäden wie dem Normaldruckglaukom prädestiniert.

Verminderte Autoregulation

Menschen mit FS haben typischerweise einen niedrigen Blutdruck, kalte Hände und Füße, eine verlängerte Einschlafzeit und sind von eher niedrigem Body-Mass-Index (BMI). Das auffallendste okuläre Zeichen des FS ist die mit der Gefäßanalyse so leicht nachweisbare verminderte Autoregulation der Augendurchblutung. Das Syndrom scheint sinnbildhaft für die bei Weitem noch nicht restlos erforschte Rolle der Mikrozirkulation und ihrer Störungen in der Genese von besonderen Zuständen (wie FS) oder pathologischen Prozessen – manifestiert potenziell überall im Körper, detektiert und quantifiziert im Auge.

Das wohl dezidierteste Fazit zu der „novel technique“ hatte Andreas Flammer vor Kurzem gezogen: „Die retinale Gefäßanalyse stellt ein einzigartiges Fenster der Gelegenheit (window of opportunity) dar, die Mikrozirkulation auf standardisierte Weise und ohne invasive oder radiografische Bildgebungsmodalitäten zu beurteilen.“ Und dies fachübergreifend. Dr. med. Ronald D. Gerste

Smartphones: Für Kinderaugen gefährlich

In den vergangenen Jahren ist die Anzahl kurzsichtiger Menschen vor allem in den Industrieländern rasant angestiegen. So sind in Deutschland inzwischen 50 % aller jungen Erwachsenen von einer Kurzsichtigkeit (Myopie) betroffen. „Die Zunahme ist vor allem auf sehr frühen und intensiven Gebrauch von PCs, Smart-phones und Tablets bei gleichzeitig immer kürzeren Tagesaufenthalten im Freien zurückzuführen“, berichtete Prof. Dr. med. Nicole Eter beim Kongress der Deutschen Gesellschaft für Ophthalmologie (DOG) in Bonn. „Je früher sie einsetzt, desto stärker ist ihr Ausmaß und die Konsequenzen“, so die Direktorin der Klinik für Augenheilkunde am Universitätsklinikum Münster. Myope Menschen haben auch ein größeres Risiko für schwerwiegende Folgeerkrankungen wie Netzhautablösung, Schädigungen der Makula oder Grünem Star führt.

Übermäßiger elektronischer Medienkonsum stört bei Kleinkindern womöglich deren räumliches Vorstellungsvermögen. Zu viel Smartphone kann zudem Probleme beim Wechsel zwischen Nah- und Fernsicht verursachen, etwa in Form von verschwommenem Sehen oder Schielen. „Aus augenärztlicher Sicht sind PC, Smartphone oder Tablet für Kinder bis zu einem Alter von 3 Jahren gänzlich ungeeignet“, betonte Prof. Dr. med. Bettina Wabbels, Leiterin der Abteilung für Orthoptik, Neuro- und pädiatrische Ophthalmologie an der Universitäts-Augenklinik Bonn. Für 4- bis
6-Jährige empfiehlt sie eine tägliche Nutzung von bis zu 30 min. „Im Grundschulalter wäre eine Medienzeit von maximal einer Stunde täglich aus augenärztlicher Sicht vertretbar, ab einem Alter von etwa 10 Jahren von bis zu 2 Stunden pro Tag.“ zyl

1.
Nägele MP, Barthelmes J, Ludovici V, et al.: Retinal microvascular dysfunction in heart failure. European Heart Journal 2018; 39: 47–56, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehx565 CrossRef
1. Nägele MP, Barthelmes J, Ludovici V, et al.: Retinal microvascular dysfunction in heart failure. European Heart Journal 2018; 39: 47–56, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehx565 CrossRef

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