The new scanning laser technique allows one to quantify the retinal microcirculation. A digital image analysing system was used to study capillary blood flow velocities and morphological parameters of perifoveal intercapillary areas and foveal avascular zones in normal and diabetic subjects. Diabetic patients showed a significant reduction in capillary blood cell velocities in comparison with normal subjects. Perifoveal intercapillary areas and foveal avascular zones were significantly increased in all stages of diabetic retinopathy, and both parameters increased with progressing diabetic retinopathy. Significant changes in the perifoveal intercapillary areas were observed between normal subjects and patients with no retinopathy.

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EinleitungAuflichtmikroskopisch lassen sich die Kapillaren der Haut darstellen und mittels Videosystem aufzeichnen. Da die Kapillaren an der Nagelfalz parallel zur Hautoberfläche verlaufen, kann die Bewegung der Erythrozyten von Videobild zu Videobild in den Kapillaren nachverfolgt und so die Erythrozytengeschwindigkeit quantifiziert werden. Der technische Fehler und die biologische Variabilität der Erythrozytengeschwindigkeit in Nagelfalzkapillaren wird im folgenden analysiert. Alle Untersuchungen werden an gesunden Probanden durchgeführt, um Veränderungen der Meßgrößen bei Langzeituntersuchungen durch die Progredienz von Erkrankungen, wie dies bei der Untersuchung von Patientenkollektiven auftreten könnte, auszuschließen. MethodenDie Messung der Erythrozytengeschwindigkeit erfolgt in der frame-to-frame Technik. Die Geschwindigkeitsmessungen werden circa 100 [ ] vom Kapillarscheitel entfernt in einem Bereich von ± 50 vorgenommen. Die mittlere Erythrozytengeschwindigkeit wird als zeitlicher (10 Messungen/Minute über 3 Minuten) und räumlicher Mittelwert (4 Kapillaren) gebildet Technische Daten des Videomikroskopes Das verwendete Gesamtsystem besteht aus einem Auflichtmikroskop mit Grob-und Feintrieb, einem Objektiv (Neofluar 6,3/0,20), einem Optovar 1,0-2,0, einer Kaltlichtquelle mit Grünfilter und Wärmefilter, einer Videokamera mit Newvicon-Röhre, einem Videotimer, einem Videorecorder und einem Monitor. Die Beleuchtung der Nagelfalz wird mit zwei flexiblen Lichtleitern unter 45° vorgenommen. Je nach Einstellung des Optovars beträgt die Endvergrößerung 285-bis 570-fach. Auflichtmikroskop: Als Auflösungsgrenze b wird der kleinste Abstand bezeichnet, den zwei Punkte haben dürfen, wenn sie noch getrennt wahrgenommen werden sollen. Den Zusammenhang beschreibt Gleichung 1: b = 0,61 *l/(n*sina) 1 Damit löst ein Mikroskop mit hoher numerischer Apertur bis zu etwa b=l/2 oder circa 0,24 [ ] auf. Im vorliegenden Fall mußte, in erster Linie wegen des gewünschten großen Arbeitsabstandes und der Beleuchtung im Auflicht, ein Objektiv mit einer Apertur von 0,20 eingesetzt werden. Dementsprechend beträgt die Auflösung des Mikroskopes b=1,464 [ ]. Videokamera: Die verwendete Standardvideokamera mit Newvicon Röhre liefert im s/w-Bild 300 Linienpaare /ideobild bzw. 150 Linienpaare pro Halbbild (Standbild) bei 450 Linienpaaren/Zeile. Bei einer Gesamtvergrößerung von 1:570 werden auf dem Monitor vertikal 490 [ ] abgebildet, in horizontaler Richtung 630 [//m]; dies ergibt eine horizontale Auflösung von 1,4 \ \] und eine vertikale Auflösung von 0,784 [f/m], im Standbild von 1,568 \ \]. Bei einer Bildfrequenz von 50 Halbbildern pro Sekunde liegt jeweils nach 20 [ms] ein neues Videobild vor; die zeitliche Auflösung beträgt demnach 20 [ms]. Lichtquelle: Es muß beachtet werden, daß eine Kaltlichtquelle mit Wärmefilter eingesetzt wird, um eine Aufheizung des Untersuchungsgebietes während der Aufnahme zu vermeiden. Nach einstündiger Beleuchtung auf einer hellen reflektierenden Unterlage ergibt sich eine Erwärmung von 0,6 [°C] t auf einer dunk...

Although a variety of blood vessel detection algorithms have been developed, they are not suitable for clinical routine application. First, filtering used in these methods will definetely change the information of blood vessels in the original images; second, these methods can not give reports automatically, interactive measuring methods will make routine work tedious. In this paper, a automatic method to track, measure retinal blood vessels will be described. The method includes three stages: labeling, tracking, measuring blood vessels.

Schlüsselwörter: Scanning-Laser-Ophthalmoskop, retinaler kapillarer Blutfluß, Videofluoreszenzangiographie Die quantitative BUdanalyse von Videoüuoreszenzangiogrammen ermöglicht eine Beurteilung der retinalen Hämodynamik. Aussagen über die Kapillarperfusion konnten bisher mit dieser Methode nicht getroffen werden. Das Scanning-Laser-Ophthalmoskop bietet zum ersten Mal die Möglichkeit der direkten, objektiven Quantifizierung der kapillaren Durchblutung sowie der Messung der Strömungsgeschwindigkeit in den Kapillaren. Ein Bildsequenzspeicher dient der Aufzeichnung der Angiogramme, ein digitales Bildanalysesystem erlaubt eine Quantifizierung der Bewegung der Farbstoffboli im »frame-to-frame«-Modus.Key-words: Scanning laser ophthalmoscope, retinal capillary blood flow, video fluorescein angiography The quantitative picture analysis of video fluorescein angiograms allows one to evalute retinal hemodynaraics. However, this method does not permit us to quantify the retinal capillary perfusion. Now, for the first time, we are able to quantify capillary bloodflow directly and objectively by means of scanning laser ophthalmoscopy. Even the measurement of the bloodflow velocity in all capillaries is now possible. Using digital frame-to-frame picture analysis of digital recordings, bloodflow velocities can be measured on the basis of the movement of dye boluses.