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Sigg, Regina Elisabeth (2016): Optische Kohärenztomographie am vorderen Augensegment bei Greifvögeln. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät
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Abstract

Das Ziel der vorliegenden Studie war, die Darstellbarkeit der Hornhaut und des Kammerwinkels bei Greifvögeln im Rahmen der routinemäßigen klinisch - ophthalmologischen Untersuchung mittels OCT zu evaluieren. Es wurden 52 Greifvögel aus zehn verschiedenen Arten und drei verschiedenen Familien untersucht. Alle Probanden waren Wildvögel, die im Zeitraum von Juli 2014 bis Oktober 2015 als Patienten in die Klinik für Vögel, Reptilien, Amphibien und Zierfische der Ludwig - Maximilians – Universität München eingeliefert wurden. Bei den Tieren handelte es sich um Patienten mit potentiellen okularen Läsion, welche aber aufgrund der allgemeinen Augenuntersuchung, in Verbindung mit der Examination mittels OCT, ausgeschlossen werden konnten. Die Darstellung des vorderen Augensegments erfolgte mit dem SPECTRALIS® HRA+OCT (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany) und wurde mit der Software Heidelberg Eye Explorer® (HEYEX) Version 5.7.5.0 ausgewertet. Das Gerät wurde mit dem SPECTRALIS® „Anterior Segment Module“ zur Aufnahme der Vorderkammer versehen. Von jeweils zwei hintereinander erfolgten Aufnahmen beider Augen wurde die jeweilige Hornhaut der Probanden in zentraler, sowie in mittelperipherer Lokalisation in ihrer Gesamtdicke erfasst und im Rahmen einer digitalen Auswertung vermessen. Die Untersuchungen erfolgten jeweils am wachen, nicht sedierten Patienten. Von der Erstaufnahme wurden die physiologischen Größenverhältnisse der Kornea für die entsprechende Vogelart erfasst. Die Zweitaufnahme wurde mit der Erstaufnahme verglichen und auf Abweichungen der Messergebnisse untersucht. Hieraus sollte die Reproduzierbarkeit der Methode ermittelt werden. Das gleiche Verfahren wurde für die Vermessung die einzelnen Schichten der Hornhaut angewendet. Im Ergebnis ließen sich für alle Greifvogelarten Basisdaten zu den physiologischen Strukturgrößen der Hornhaut erfassen. Für die jeweiligen Gesamtdicken ergaben sich hervorragende Reproduzierbarkeiten. Bei der Vermessung der einzelnen Schichten ergab sich für den Tränenfilm eine gute bis mäßige, für das Epithel eine gute, für die Bowmansche Membran eine mäßige, für das Stroma eine hervorragende und für die Descemetsche Membran mit dem Endothel wiederum eine mäßige Reproduzierbarkeit der Methode. Des Weiteren sollte an der Hornhaut die benutzerabhängige Reproduzierbarkeit der Auswertbarkeit der Aufnahmen untersucht werden. Hierfür wurden die zufällig ausgewählten Erstaufnahmen von zehn Mäusebussarden und zehn Turmfalken durch einen zweiten, unabhängigen Untersucher ausgewertet und mit den Ergebnissen des Erstuntersuchers verglichen. Für die verschiedenen Gesamtdicken ergab sich ebenfalls eine hervorragende Reproduzierbarkeit. Bei den einzelnen Schichten kam es teilweise zu starken Abweichungen der Messergebnisse. Weitere Ziele dieser Studie waren, verschiedene Zusammenhänge der zentralen Gesamtdicke der Hornhaut mit anderen Faktoren zu untersuchen. So wurde die Hornhautdicke der Probanden in Korrelation mit ihrem Körpergewicht gesetzt. Für die untersuchten Greifvögel ergab sich bei steigendem Körpergewicht auch eine dickere zentrale Hornhaut. Allerdings fielen hierbei verschiedene tierartliche Differenzen auf. Die Korrelation der zentralen Hornhautdicke mit dem intraokularen Druck zeigte, dass bei den vorliegenden Tieren mit zunehmender Hornhautdicke auch der intraokulare Druck anstieg. Artverschiedene Abweichungen waren auch hier tendenziell zu erkennen. Beim Vergleich der Hornhautdicke mit dem Alter wurden lediglich die Turmfalken in die Korrelation einbezogen, da bei dieser Art aussagekräftigere Probandenzahlen vorlagen. Es zeigte sich eine negative Korrelation. Die jüngeren Tiere dieser Studie wiesen eine dickere zentrale Hornhaut als die älteren Tiere auf. Der Kammerwinkel konnte bei den untersuchten Vogelarten nicht direkt ausgemessen werden, weshalb sich einer anderen Auswertungsmethode zur Darstellbarkeit bedient werden musste. Es wurde ein spezielles Score – System entwickelt, nach welchem die Darstellbarkeit der Irisbasis, des Ligamentum pectinatums, des Epithels und des Endothels der Hornhaut für jede Greifvogelart in Prozent errechnet wurde. Bei den kleineren untersuchten Arten war es häufig möglich, die Winkel beider Seiten in einer Aufnahme gleichzeitig darzustellen, während bei den größeren Arten meist nur einer der Winkel in einer Aufnahme sichtbar wurde. Die Kammerwinkel der untersuchten nachtaktiven Greifvögel waren nicht mittels OCT darstellbar. Diese unterschiedlichen Ergebnisse wurden auf die anatomischen Verhältnisse am Vogelauge zurückgeführt. Zusammenfassend erwies sich die optische Kohärenztomographie am vorderen Augensegment bei Greifvögeln als eine vielversprechende bildgebende Technik, mit der detailgenaue Dokumentationen der anatomischen Strukturen an Kornea und Kammerwinkel erfasst werden konnten. Die OCT stellte sich in der vorliegenden Arbeit als schonende und tierschutzgerechte Untersuchungsmethode dar. Auf der Basis der ermittelten Daten sind weiterführende Untersuchungen am Vogelauge denkbar, die die OCT als wertvolles und schnelles Diagnostikum bei okularen Läsionen in der Ornitho- Ophthalmologie etablieren könnten.

Abstract

The purpose of this study was to evaluate optical coherence tomography (OCT) as a suitable imaging technique to demonstrate the anterior eye segment in various raptor species. 52 raptors from two zoological orders with ten various species were examined within the routine ophthalmological examination protocol. All patients were wild birds which were brought to the clinic for birds, reptiles, amphibians and ornamental fish of the Ludwig –Maximilians – University of Munich during July 2014 and October 2015. All the patients had potential ocular lesions, which could be ruled out by a general eye examination in combination with the OCT. The imaging of the anterior segment was performed with the SPECTRALIS® HRA+OCT (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany) and for the processing of the data the software Heidelberg Eye Explorer® (HEYEX) Version 5.7.5.0. was used. The SPECTRALIS® “Anterior Segment Module” was attached. Two images were taken of each eye consecutively. The central corneal thickness and midperipheral thickness (MPT) were measured of all images. All patients were fully awake, with no sedation at any times, however they were gently retrained by a professional assistant. From the first measurement the physiological proportions of the corneal structures were recorded for each examined species. The results of the second measurement were compared to the first. Any deviation in the results was evaluated to assess the reproducibility of the method. The same procedure was applied to the tear film, the epithelium, the Bowman’s membrane, the stroma, the Descemet’s membrane and the endothelium of the cornea. For the central and midperipheral corneal thickness basic data about the physiological proportions of the eyes of raptors could then be evaluated. The reproducibility of the method proved to be excellent for these structures. The measurements of the different corneal layers showed variant results. The tear film showed a good to moderate reproducibility, for the epithelium results appeared to be good, for Bowman’s membrane they were moderate, for the stroma excellent and for the Descemet’s membrane and the endothelium moderate again. Furthermore the present study aimed at reliable values on inter - user reproducibility, i.e. consistency of examination results between different examiners. Therefore ten randomly picked first measured images from five common buzzards and five common kestrels were examined by an independent second investigator. The results were compared to the findings of the first investigator. For the central and midperipheral corneal thickness the inter - user reliability for the data evaluation showed excellent agreements. For the different layers of the cornea some strong deviations were discovered. Moreover the correlation between the central corneal thickness and another several factors were analysed. At first a tendency was shown that increasing body weights led to a higher central corneal thickness. Although some differences between the examined species were significant. A higher central corneal thickness also came along with an increasing intraocular pressure. A tendency of variable results was seen between the raptor species. For the comparison of the central corneal thickness with the age of the probands, only the common kestrels were included in the data processing to gain meaningful results. A negative correlation was shown. The juvenile patients had thicker corneas than the older ones. The anterior chamber angle could not be measured directly for the examined raptor species so another method of data processing was used. To enable this process to happen a score system was implemented for the presentability of the basis of the iris, the ligamentum pectinatum, the epithelium and endothelium of the cornea and each of these structures were calculated in percentage for the examined raptor species. For the smaller birds it was likely to present both anterior chamber angles with full score counts in one image. For the bigger raptors only one anterior chamber angle could be shown in one image. The anterior chamber angle of the examined nocturnal birds could not be presented at all. These differences were explained by the variant anatomical proportions of the birds eye. In summary the optical coherence tomography in raptor eyes were found to be a promising imaging technique to enable detailed documentation of the anatomical proportions to be gained for the cornea and the anterior chamber angle of raptors. The OCT was shown to be a gentle and non–invasive examination procedure for the patients. Based on the evaluated data of this study, follow - up examinations could establish the OCT as a valuable method for rapid diagnoses of ocular lesions in the ornitho - ophthalmology.