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Ziel: Die Optoretinographie (ORG) ist eine nicht-invasive Methode zur Messung neuronaler Antworten auf Lichtstimulation der Photorezeptoren. Die ORG unter Verwendung der Full-Field Swept-Source OCT (FF-SS-OCT) ermöglicht die quantitative Erfassung transienter nur Nanometer großer morphologischer Veränderungen der Netzhaut und hat ein großes Potenzial zur Untersuchung neuronaler Funktionen in den äußeren und inneren retinalen Schichten gezeigt. In dieser Studie wurden Unterschiede der ORG-Signale in verschiedenen Tiefenbereichen an der Grenzfläche zwischen Photorezeptor-Außensegment (POS) und retinalem Pigmentepithel (RPE) untersucht.

Methode: In einer Pilotstudie wurden 30 gesunde Probanden untersucht. Zur Erfassung lichtinduzierter Änderungen der optischen Länge (∆OL) an Netzhautzellen wurde ein FF-SS-OCT-System mit 8-sekündiger kontinuierlicher und 10-Hz-Flickerlichtstimulation eingesetzt. Für die vorliegende Analyse wurden innerhalb des POS bis zur RPE-Grenze drei Tiefenebenen (A–C; jeweils 3 Pixel Breite) definiert, deren Positionierung auf der OCT-Signalstruktur basierte. Für diesen Ebenen wurden ∆OL zur Ellipsoidzone (EZ) als charakteristischer Parameter der ORG-Signale bestimmt, einschließlich der initialen Steigung (∆OL_Anstieg: innerhalb der ersten 5 Volumen, ca. 40 ms), der maximalen ∆OL sowie der medianen ∆OL. Die Parameter wurden mittels ANOVA und Post-hoc-Tests zwischen den Tiefenebenen verglichen.

Ergebnis: Die initiale Steigung der ORG-Signale (∆OL_Anstieg) zeigte eine schichtabhängige Variation mit einem Maximum im mittleren Tiefenbereich. Im Vergleich zur EZ-nahen Ebene A war die Steigung in der mittleren Ebene B signifikant erhöht, während sie in der RPE-näheren Ebene C wieder abnahm. Zwischen A und C bestand kein signifikanter Unterschied. Im Gegensatz dazu nahmen die maximalen Auslenkungen der OL (∆OL_max) mit zunehmender Tiefe kontinuierlich zu. Beispielsweise betrug ΔOL_max unter kontinuierlicher Lichtstimulation 113±79 nm in Ebene A, 130±83 nm in Ebene B, und 149±80 nm in Ebene C, p<0,0001). Das mittlere Signal (ΔOL_mit, Area under Curve [AUC] pro Volumen) zeigte einen Anstieg von Ebene A zu B, jedoch keinen signifikanten Unterschied zwischen den Ebenen B und C.

Schlussfolgerung: Die ORG-Signale zeigen klare schichtabhängige Unterschiede im Bereich des POS bis zur RPE-Grenze. Während die initiale Steigung ein Maximum im mittleren Bereich aufweist, nimmt die maximale Auslenkung zur RPE hin kontinuierlich zu, während das mittlere Signal (AUC pro Volumen) eine Sättigung im tieferen Bereich zeigt. Dies deutet darauf hin, dass unterschiedliche Aspekte der ORG-Signale verschiedene funktionelle Eigenschaften der äußeren Netzhaut widerspiegeln. Möglicherweise spielen dabei sowohl Unterschiede zwischen Stäbchen und Zapfen als auch funktionelle Wechselwirkungen mit dem RPE eine Rolle. Die ORG bietet damit großes Potenzial zur funktionellen Charakterisierung von Photorezeptoren und des RPE sowie deren Wechselwirkungen.