Читать книгу: «Keratektasien»

Inhalt

Zusammenfassung: 3

Wissenschaftlicher Hintergrund: 4

Die menschliche Hornhaut: 4

Auswahl ektatischer Hornhauterkrankungen bei denen Corneal Crosslinking zur Anwendung kommt: 5

Grundlegendes zu irregulärem Astigmatismus und Keratektasie: 8

Behandlung ektatischer Hornhauterkrankungen durch CXL: 9

Ergebnisse der Grundlagenforschung: 10

Indikationen für CXL: 10

Standardverfahren und klinische Ergebnisse: 11

Das Dresden Protokoll: 12

CXL und photorefraktive Keratektomie: 13

Pelluzidale marginale Hornhautdegeneration: 13

Corneal Crosslinking als Therapieoption bei Infektionen der Hornhaut: 15

CXL bei bullöser Keratopathie nach Kunstlinsenimplantation: 16

Komplikationen der Behandlung: 17

Referenzen: 19

Zusammenfassung:

Vernetzung von Kollagen (Corneal Crosslinking) bezeichnet eine relativ neue und therapeutisch einzigartige Behandlungsmethode der Hornhaut (Cornea), und beschreibt die Fähigkeit von Kollagenfibrillen, starke chemische Bindungen mit benachbarten Fibrillen einzugehen, was zu einer Verbesserung der Sehleistung und morphologischen Stabilisierung bei betroffenen Patient/innen mit ektatischen Hornhauterkrankungen führt. In der Hornhaut tritt eine natürliche Kollagenvernetzung mit zunehmendem Alter aufgrund von oxidativen Reaktionsprozessen auf, die innerhalb der Endketten des Kollagens stattfindet. Diese natürliche Vernetzung von Kollagen erklärt möglicherweise, warum sich ektatische Hornhauterkrankungen (Keratokonus, pelluzidale marginale Degeneration) häufig in der Adoleszenz oder im frühen Erwachsenenalter klinisch manifestieren, sich aber bei Patient/innen in mittlerem Alter tendenziell stabilisieren. Die Technik zeigt durch ihre stabilisierende Wirkung auch Erfolge bei therapieresistenten Keratitiden und bullöser Keratopathie. Die Grundlagen für die derzeit eingesetzten Corneal Crosslinking (CXL) Techniken sind UV-Licht und Vitamin B2 (Riboflavin), dessen Anwendung Kollagenvernetzung induziert, und die Hornhaut steifer und gegenüber enzymatischer Verdauung widerstandsfähiger macht. Die Anwendung eines seit dem Jahr 2003 eingeführten Behandlungsprotokolls (Dresdner Protokoll) hat sich klinisch etabliert. Wünschenswerte Therapieergebnisse im Rahmen der Behandlung von ektatischen Hornhauterkrankungen sind beispielsweise eine Verbesserung des Visus, sowie eine deutliche Abnahme der mittleren Keratometrie im 1. Jahr.

Wissenschaftlicher Hintergrund:

Corneal Crosslinking (CXL) beschreibt eine relativ neue therapeutisch einzigartige Methode, die ultraviolettes Licht in Kombination mit Riboflavin-Augentropfen (ein Vitamin B2-Abkömmling) therapeutisch nutzt und zu einer Verbesserung der visuellen Funktion bei Patient/innen mit ektatischen Hornhauterkrankungen führt. Durch die Behandlung erfolgt die photochemische Vernetzung der oberflächlichen Kollagenfibrillen der Hornhaut, wodurch eine Quervernetzung der Kollagenfasern erreicht wird. Durch die Anwendung dieser Behandlung wird die Hornhaut mechanisch stabiler, was bei verschiedenen Hornhauterkrankungen eine wichtige Behandlungsmöglichkeit darstellt. Zu diesen Erkrankungen zählen ektatische Hornhautleiden wie der Keratokonus, oder die pelluzidale marginale Degeneration. Alle genannten Erkrankungen haben eine Verdünnung der Hornhaut und eine fortschreitende Sehverschlechterung zur Folge. Etwa 30% betroffener Patient/innen benötigen ohne Behandlung früher oder später eine Hornhauttransplantation [1-4].

Zusammengefasst ist das Ziel der CXL Behandlung eine Stabilisierung der Hornhaut in einem möglichst frühen Stadium und damit der Erhalt einer möglichst guten Sehschärfe für betroffene Patient/innen. Größere chirurgische Eingriffe wie etwa eine Hornhauttransplantation können somit verhindert werden [1-6]. Gefolgt von einer mehrjährigen Entwicklungsphase im Labor wurden 2003 die ersten Behandlungen an Patient/innen mit einem Keratokonus vorgenommen [1-6].

Die Intensität der UV-Strahlung wird so gewählt, dass die unter der Hornhaut gelegenen Augenstrukturen nicht geschädigt werden. Bei der Operation wird im ersten Schritt das Epithel (äußere Schicht) der Hornhaut unter örtlicher Betäubung entfernt. Dieser Vorgang ist notwendig, um das Eindringen von den angewendeten Riboflavin-Augentropfen in die Hornhaut zu ermöglichen. Anschließend wird die Hornhaut 30 Minuten lang mit UV-Licht behandelt [1-6].

Die menschliche Hornhaut:

Eine regelrecht benetzte und klare Hornhaut (Cornea) ist eine Voraussetzung für scharfes Sehen. Die Cornea hat eine Brechkraft von +43 Dioptrien (dpt) und übernimmt den Hauptanteil der Lichtbrechung zur Bildfokussierung. Zirkulär ist die Cornea durch den Limbus von der Sklera (Lederhaut) abgegrenzt. Die normale menschliche Hornhaut ist meist horizontal elliptisch (Durchmesser 11,7 mm × 10,6 mm) und sphärisch gewölbt. Der Radius dieser Wölbung beträgt etwa 7,7 mm. Im Zentrum ist die Hornhaut dünner (0,52 mm) als am Rand (0,67 mm) [1-6].

Die oberflächlichste Schicht der Hornhaut (Epithel) besteht aus 5-6 Schichten mehrschichtiger Epithelzellen. Die oberflächlichen Zellen grenzen an den Tränenfilm an und sind mit zahlreiche Mikrozotten bzw. Mikrovilli besetzt. Diese Zellen tragen zur Stabilisierung des Tränenfilms und der Aufnahme von Nährstoffen bei. Die Basalzellen bilden die unterste Zellschicht und sind durch Desmosomen an den Vorder- und Seitenwänden, sowie basalen Hemidesmosomen mit der Basalmembran verbunden.

Die Bowman-Membran liegt zwischen Stroma und Basalmembran. Ihre Kollagenfibrillen sind zufällig angeordnet und bestehen aus abgesonderten Keratinozyten des Stromas. Die Bowman-Membran ist essentiell für die Erhaltung der Epithelstruktur [5, 6].

Das Hornhautstroma macht etwa 90 % der gesamten Hornhautdicke aus. Als mittlere Schicht der Hornhaut hat sie einen Durchmesse von ca. 400–500 µm und ist die dickste aller Hornhautschichten. Das Stroma besteht zum großen Teil aus Bindegewebe und enthält ebenfalls Nervenzellen. Quellungsgleichgewicht und Anordnung der Kollagenfibrillen sind Voraussetzungen für die Transparenz der Hornhaut [5, 6].

Die Descement-Membran ist eine durchsichtige und homogene Schicht und besteht hauptsächlich aus Laminin und Kollagenfasern des Typs VIII. Die Descement-Membran ist eine widerstandsfähige und elastische Membran, die als Schutzschicht für das Endothel wirkt und eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Infektionen, mechanischen und chemischen Verletzungen, sowie enzymatischer Zerstörung spielt [5-10].

Das Endothel ist dem Kammerwasser zugewendet und besteht aus einer einzelnen hexagonalen Zellschicht. Dieses ist etwa 5 µm dick und hat einen Durchmesser von ca. 20 µm. Durch Spaltverbindungen können Moleküle und Elektrolyte zwischen den Endothelzellen hindurch gelangen. Für die Aufrechterhaltung der Pumpleistung des Endothels ist eine Zelldichte von mindestens 300–800 Zellen/mm² nötig. Andernfalls kommt es zum Eindringen von Kammerwasser und zur Eintrübung der Cornea, was zur Sehverschlechterung führt. Eine Hauptaufgabe des Endothels ist die Aufrechterhaltung des Hydratationszustandes und somit die Aufrechterhaltung der Transparenz der Hornhaut [7-10].

Auswahl ektatischer Hornhauterkrankungen bei denen Corneal Crosslinking zur Anwendung kommt:

Im Rahmen von Hornhaut-Ektasien kommt es zur fortschreitenden Hornhautverdünnung, die mit Veränderungen der stromalen Kollagenmatrix verbunden ist. Primäre Formen schließen Keratokonus, pelluzide marginale Degeneration und Keratoglobus ein, während sekundäre Formen hauptsächlich mit refraktiv-chirurgischen Eingriffen vergesellschaftet sind [1].

Keratokonus:

Der Keratokonus führt zur fortschreitenden Ausdünnung sowie kegelförmigen Verformung der Hornhaut des Auges. Die Erkrankung tritt immer beidseitig auf, kann aber auf einem Auge schwächer ausgeprägt sein, oder auch überhaupt nicht symptomatisch werden (Forme Fruste Keratokonus) [11-17].

Der Keratokonus kann progressiv sein, im Sinne einer fortschreitenden Verdünnung der Hornhaut, und zu einer Sehschwäche führen, welche durch die unregelmäßige Verformung der Hornhaut verursacht wird. In der Regel sind die betroffenen Patient/innen kurzsichtig (myop), was sich allerdings nicht vollständig mit einer Sehhilfe korrigieren lässt, da die kegelförmige Hornhautvorwölbung eine irreguläre Hornhautverkrümmung (Astigmatismus) verursacht. Der Keratokonus manifestiert sich vorwiegend zwischen dem 20. und 30. Lebensjahr, kann aber auch vom Kindesalter an und bis zum 40.-50. Lebensjahr symptomatisch werden [17-22].

Epidemiologie ektatischer Hornhauterkrankungen:

In Ländern der westlichen Welt beträgt die Prävalenz der Keratokonus-Erkrankung etwa 1:1000–2000. In Asien oder im Mittleren Osten ist die Häufigkeit höher. Bei Erkrankungen wie dem Down-Syndrom beträgt die Häufigkeit bei bis zu 15%. Andere Studien berichten über eine Inzidenz von 1,3-22,3 pro 100 000 und eine Prävalenz von 0,4 bis 86 Fällen pro 100 000 [2].

Die Inzidenz von Hornhaut-Ektasien nach refraktiver Hornhautchirurgie ist nicht hinreichend bekannt, wird aber auf 0,04-0,6% nach Laser in situ keratomileusis (LASIK) geschätzt [3-5].

Post LASIK Ektasien repräsentieren etwa 96% aller sekundären Ektasien nach refraktiver Chirurgie, während 4% mit der photorefraktiven Keratektomie (PRK) zusammenhängen [6].

Symptome:

Durch die vermehrte Vorwölbung der Hornhaut entstehen eine Reihe möglicher Symptome, die Schwankungen der Sehschärfe, eine Abnahme der Sehschärfe trotz Korrektur mit Brillenglas oder Kontaktlinse, eine erhöhte Lichtempfindlichkeit und Blendung, sowie das Wahrnehmen von Lichtringen um Leuchtquellen ("Halos") verursachen.

Diagnostik:

Scheimpflug Verfahren:

Bei diesem bildgebenden Verfahren der Hornhaut wird die Form der Vorder- und der Rückfläche der Hornhaut in verschiedenen Achsen aufgezeichnet und zu einer Krümmungs- und Dickenkarte verrechnet. Aus den erhobenen Daten lassen sich Krümmung in der steilsten Achse und Hornhautdicke an der dünnsten Stelle darstellen. Insbesondere bei fortgeschritteneren Fällen von Keratokonus erhält man durch dieses Verfahren verlässlichere Werte, als mit anderen Methoden, wie beispielsweise Placido-basierten Geräten. Mit der Scheimpflug Analyse lässt sich außerdem die Form der Hornhautrückfläche beurteilen, die beim Keratokonus häufig deutlicher verändert ist, als die Vorderflächenvorwölbung.

Bei Placido-basierten Verfahren wird die Krümmung der Hornhaut durch die Aufnahme der Reflexe von hellen Leuchtringen auf der Hornhautoberfläche berechnet. Dieses Verfahren ist vor allem bei frühen Stadien des Keratokonus hilfreich, da auch subtile Änderungen der Hornhautgeometrie evaluiert werden können.

Die auf Ultraschall basierende Hornhaut-Pachymetrie untersucht die Hornhautdicke. Im Fall eines Keratokonus wird in der Zone des Kegels eine entsprechende Verdünnung, bzw. ein irregulärer Astigmatismus diagnostiziert.

Die Hornhauttopographie stellt bei der Diagnostik des Keratokonus eine wesentliche Untersuchungsmodalität dar.