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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-41796

Zur Lage des Sehorgans in der Augenhöhle im Ganzkörper-MRT unter Berücksichtigung der Bulbusachsenlänge in einer populationsbasierten Kohortenstudie

  • Im Rahmen eines assoziierten Projektes zur Study of Health in Pomerania wurde die Lage des Auges in der Orbita bestimmt. Wir arbeiteten dabei mit der Probandenkohorte SHIP-Trend. Insgesamt standen MRT-Datensätze von 2152 Probanden zu Verfügung. Die Daten lagen im DICOM-Format vor. Für die Bildauswertung nutzten wir den DICOM-Betrachter OsiriX (v3.9.2, 32-bit). Da eine große Achsenlänge des Sehorgans einen Exophthalmus vortäuschen kann, bestimmten wir neben der Lage des Bulbus oculi jeweils auch die Bulbusachsenlänge. Die Messung der Bulbusachsenlänge erfolgte ebenfalls anhand der MRT-Aufnahmen. Anschließend konnten die Messwerte auf eine Assoziation mit diversen weiteren gesundheitsbezogenen Parametern überprüft werden. Die transversale T1-gewichtete MRT-Serie mit einer Voxelgröße von 1mm x 1mm x 1mm erwies sich für die Datenerhebung als am besten geeignet. Die Messungen wurden an derjenigen Bildebene durchgeführt, in der das Auge die größte Ausdehnung aufwies und sowohl der Hornhautscheitel als auch der Sehnervenkopf am Bulbus oculi dargestellt waren. Da es sich bei geschlossenen Augenlidern oftmals schwierig gestaltete, den äußeren Rand der Hornhaut auf den radiologischen Schnittbildern zweifelsfrei zu erkennen, nutzten wir die Rückseite der Kornea als Bezugspunkt für unsere Messungen. Die Bulbusachsenlänge war durch eine Strecke definiert, die von der Rückseite der Kornea bis zum Krümmungsmittelpunkt am posterioren Pol des Bulbus oculi reichte. Für die Lageermittlung des Sehorgans wurden zwei verschiedenen Vorgehensweisen angewandt. Zunächst führten wir eine Verbindungslinie zwischen den seitlichen Begrenzungen beider Augenhöhlen (interzygomatische Linie) ein. Die vordere Exophthalmometrie beschrieb die Lage des Augapfels durch den senkrechten Abstand der interzygomatischen Linie von der Rückseite der Hornhaut. Die Messstrecke musste dabei auf Höhe des Hornhautapex liegen. Die hintere Exophthalmometrie war durch eine Strecke definiert, die sich zwischen der interzygomatischen Linie und dem posterioren Augenpol ausdehnte. Insgesamt konnten die Messdaten von 1808 Probanden in die darauffolgende statistische Analyse übernommen werden. Das Durchschnittsalter betrug 51,5 Jahre. In der vorderen Exophthalmometrie unterschieden sich die Mittelwerte beider Geschlechter signifikant (m.: r.: 16,4mm, l.: 16,3mm/w.: r.: 15,2mm, l.: 15,0mm). Auch bei der hinteren Exophthalmometrie ergaben sich geschlechtsspezifische Unterschiede (m.: rechts: 6,7mm, links: 6,8mm / w.: rechts: 7,3mm, links 7,4mm). Zwischen dem rechten und linken Auge war für keinen Parameter ein statistisch signifikanter Unterschied zu beobachten. Demgegenüber beeinflusst die Bulbusachsenlänge das Hervorstehen der Augen sehr wohl (p<0,001). Um einen Pseudoexophthalmus zukünftig sicher von einem Exophthalmus mit Krankheitswert unterscheiden zu können, führten wir einen Quotient aus dem Ergebnis der vorderen Exophthalmometrie und der Bulbusachsenlänge eines Auges ein (Quotient Ex/Al). Darüber hinaus besteht ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem BMI eines Menschen und der individuellen Position des Auges innerhalb der Orbita. Studienteilnehmer mit einem BMI >30kg/m² wiesen im Vergleich zu Studienteilnehmern mit einem BMI <25kg/m² im Mittel eine rund 2 mm höhere Protrusion des Bulbus oculi auf. Mit dem gewählten Auswertungsalgorithmus konnte erstmals veranschaulicht werden, dass der Einfluss des BMI unabhängig von der Bulbusachsenlänge, dem Alter und Geschlecht besteht. Ebenso fand sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen Taillen- bzw. Hüftumfang und der Augenposition. Steigt der Taillen- bzw. Hüftumfang um einen Zentimeter geht das mit einer Vorverlagerung des Bulbus oculi um 0,05 Millimeter einher. Die Körpergröße hatte innerhalb unserer Untersuchung keine Auswirkung auf die Position des Augapfels. Vielmehr war die Körpergröße mit der Bulbusachsenlänge der Probanden assoziiert. Die Zunahme der Körpergröße um einen Zentimeter ging mit einer rund 0,03 mm höheren Achsenlänge des Sehorgans einher. Innerhalb der Kohorte war eine gewisse Altersabhängigkeit der Bulbusachsenlänge zu beobachten. Im hohen Probandenalter nahm die Achsenlänge ab (0,008 mm/Jahr). Auch die Exophthalmometrie ließ Alterskorrelationen erkennen. Das Hervorstehen der Augen nahm bis zu einem Probandenalter von 50 Jahren zu, um anschließend auf einem Plateau zu verweilen. Als besondere Beobachtung fällt jedoch auf, dass die Resultate der hinteren Exophthalmometrie bei den über 70-Jährigen wieder ansteigen, während die Ergebnisse der vorderen Exophthalmometrie nahezu unverändert bleiben. Die statistische Analyse konnte keinen signifikanten Zusammenhang zwischen Schilddrüsenparametern und der Lage des Sehorgans aufzeigen. Für diesen Zweck wurden Interviewdaten, Sonografiebefunde der Schilddrüse sowie die TSH- und Anti-TPO-Konzentration im Blutplasma ausgewertet.
  • Exophthalmometry is a common examination in ophthalmology. For example it is relevant for diagnosis or follow-up of thyroid eye disease. However, exophthalmometry is affected by several factors such as ethnicity, sex and age. The purpose of this study was to determine the globe position by magnetic resonance imaging (MRI) and to investigate its correlates among the general Northeast German adult population. A total of 2152 subjects aged between 20 and 89 from the population-based Study of Health in Pomerania (SHIP-Trend) underwent a standardised whole-body MRI. Axial length and globe position were determined in axial T1-weighted images of the orbit. The image had to include the corneal apex as well as the optic nerve head. Study participants were excluded from imaging analysis if there was no plane available that included both structures. Further exclusion criterion was a lateral deviation of the subject’s viewing direction. Images with inadequate quality due to motion artefacts or other technical reasons were excluded as well. Globe position was defined as the perpendicular distance between the interzygomatic line and the posterior surface of the cornea (exophthalmometric value). The distance between the posterior surface of the cornea and the posterior pole of the eyeball, at the boundary with orbital fat, was defined as axial length. We used posterior surface of the cornea for our measurements, because it seemed to be less vulnerable for motion artefacts than the anterior one. Moreover body measurements including body mass index (BMI), waist and hip circumferences were determined. Associations between anthropometric measurements with exophthalmometric outcomes were analysed by linear regressions adjusted for age and stratified by sex. P-values <0.05 were considered as statistically significant. To assess intra-reader variability intra-class correlation coefficients (ICC) were computed for repeated measurements of the MRI scans of 25 subjects. After considering the exclusion criteria 1808 evaluable subjects remained. There was no significant difference between means of right and left eyes. The mean exophthalmometric value was significantly higher in men (right eye 16.4 +/- 2.3 mm, left eye 16.3 +/-2.2 mm) than in women (right eye 15.2 +/- 2.1 mm, left eye 15.0 +/- 2.0 mm). The mean MRI-axial length was 23.3 +/- 0.9 mm for men and 22.7 +/- 0.9 mm for women. BMI, waist and hip circumferences were positively correlated with exophthalmometric value (p<0.001). ICC between 0.97 and 0.99 indicate excellent repeatability of our method. We conclude that MRI-based exophthalmometric values are positively correlated with BMI, waist- and hip-circumference among the general Northeast German adult population. This association is independent from age and axial length. Consequently bodyweight of patients should be regarded to interpret exophthalmometric values correctly. MRI-exophthalmometry seems to be a suitable method to determine globe position. Considering the large number of study participants, exophthalmometric values of our study could be used as comparative values for exophthalmometry of people of Western European descent in future.

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Metadaten
Author: Patrick Schmidt
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-41796
Title Additional (German):Determination of globe position considering axial length: a population-based MRI study
Referee:Prof. Dr. med. Frank Tost, Prof. Dr. med. Norbert Pfeiffer
Advisor:Prof. Dr. med. Frank Tost
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2016
Date of first Publication:2020/12/11
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2020/08/13
Release Date:2020/12/11
Tag:Augenheilkunde; Exophthalmometrie; MRT; Ophthalmologie
GND Keyword:MRT, Augenheilkunde, Ophthalmologie, Exophthalmometrie
Page Number:146
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit