Applications of Artificial Intelligence in Optical Coherence Tomography Angiography Imaging

Optical coherence tomography angiography (OCTA) and artificial intelligence (AI) are two emerging fields that complement each other. OCTA enables the noninvasive, in vivo , 3D visualization of retinal blood flow with a micrometer resolution, which has been impossible with other imaging modalities. As it does not need dye-based injections, it is also a safer procedure for patients. AI has excited great interest in many fields of daily life, by enabling automatic processing of huge amounts of data with a performance that greatly surpasses previous algorithms. It has been used in many breakthrough studies in recent years, such as the finding that AlphaGo can beat humans in the strategic board game of Go. This paper will give a short introduction into both fields and will then explore the manifold applications of AI in OCTA imaging that have been presented in the recent years. These range from signal generation over signal enhancement to interpretation tasks like segmentation and classification. In all these areas, AI-based algorithms have achieved state-of-the-art performance that has the potential to improve standard care in ophthalmology when integrated into the daily clinical routine. Zusammenfassung Die optische Koharenztomografie-Angiografie (OCTA) und die kunstliche Intelligenz (KI) sind 2 aufstrebende Bereiche, die sich gegenseitig erganzen. Die OCTA ermoglicht die nicht invasive In-vivo-3-D-Visualisierung des Blutflusses in der Netzhaut mit einer Auflosung im Mikrometerbereich, was mit anderen Bildgebungsmodalitaten bisher nicht moglich war. Da keine Farbstoffinjektionen erforderlich sind, ist das Verfahren auch fur die Patienten sicherer. Die KI hat in vielen Bereichen des taglichen Lebens gro ss es Interesse geweckt, da sie die automatische Verarbeitung gro ss er Datenmengen ermoglicht und die Leistung bisheriger Algorithmen weit ubertrifft. Sie wurde in den letzten Jahren in vielen bahnbrechenden Arbeiten eingesetzt, wie z.B. AlphaGo, das im strategische Brettspiel Go Menschen ubertrifft. Dieser Beitrag wird eine kurze Einfuhrung in diese beiden Themen geben und dann die vielfaltigen Anwendungen von KI in der OCTA-Bildgebung beleuchten, die in den letzten Jahren vorgestellt wurden. Diese reichen von der Signalgenerierung uber die Signalverbesserung bis hin zu Interpretationsaufgaben wie Segmentierung und Klassifikation. In all diesen Bereichen haben KI-basierte Algorithmen Spitzenleistungen erzielt, die das Potenzial haben, die Standardversorgung in der Augenheilkunde zu verbessern, wenn sie in die tagliche klinische Routine integriert werden.