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Studies on the development of extra-endothelial and intra-endothelial pigment deposits by means of direct and indirect contact specular microscopy of the cornea

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Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Retro-corneal pigmentation as a result of primary (degenerative) or secondary (inflammatory, traumatic) pigment dispersion represents one of the most frequent findings in specular microscopy. The analysis of the pigment distribution patterns of dense deposits like those inKrukenberg spindle (KS) permits the postulation of ahypothesis concerning the development of such typical corneal pigmentations and the pigmentation of the posterior surface of the cornea in general, such as diffuse pigment dispersion (Vogt 1930), which is seen frequently.

In a particular case of double KS with extreme myopia and cataract, endothelial morphological findings were documented over a period of 1 year, both before and after cataract extraction. This was done by means of contact and non-contact specular microscopy in various spindle areas.

Themorpho-metric studies (cell density/mm2; cell perimeter; largest, smallest and average cell diameter; specific surface; horizontal and vertical cell orientation) were carried out automatically using a computerised video image analyser. The changes in the area of densest pigmentation in the KS centre confirm the histologically proven capacity of pigment phagocytosis by human corneal endothelium. These findings indicate that in specular microscopy, both endothelial cellular surface modifications andintra-cellular changes are documentable. The extracellular pigment deposits can also be shown by means of‘indirect’ specular microscopy, the optical principle of which is described.

Zusammenfassung

Feinste Pigmentablagerungen an der Hornhautrückfläche als Folge einer primären (degenerativen) oder sekundären (entzündlichen, traumatischen) Pigmentdispersion stellen einen der häufigsten Befunde bei der endothelmikroskopischen Untersuchung dar.

Die Analyse des Pigmentverteilungsmusters bei dichten Ablagerungen, wie z.B. bei derKrukenbergspindel, erlauben die Aufstellung einerHypothese bezüglich der Entwicklung dieser typischen primären Hornhautpigmentierung und von degenerativen Pigmentierungen der Hornhautrückfläche im allgemeinen, wie der klinisch sehr häufigen senilen, diffusen Pigmentbestäubung.

Bei einem ausgewählten Fall von beidseitiger Krukenbergspindel bei hoher Myopie und Katarakt, wurden vor und nach Katarakt-Extraktion in einem Zeitraum von über einem Jahr endothelmorphologische Befunde in verschiedenen Zonen der Pigmentspindel mittels Contact-/Noncontact-Endothelmikroskopie dokumentiert. Diemorphometrischen Untersuchungen (Zelldichte/mm2, Zellumfang; größter, kleinster und mittlerer Zelldurchmesser; spezifische Oberfläche; Zell-Horizontal- und Vertikal-Orientierung) wurden mittelsautomatisierter Endothelanalyse über ein Video-Computer-Bildanalysesystem durchgeführt.

Die Veränderungen im Bereich der dichtesten Pigmentablagerungen im Spindelzentrum bestätigen die histologisch gesicherte Fähigkeit des Hornhaut-Endothels zur Pigment-Phagocytose.

Die erhobenen Befunde sprechen dafür, daß bei der Endothelmikroskopie nicht nur die Endothelzelloberfläche, sondern auchintrazelluläre Endothelzellveränderungen dokumentiert werden können. Extrazelluläre Pigmentauflagerungen konnen auch mittels „indirekter“ Endothelmikroskopie dargestellt werden, deren optisches Prinzip erklärt wird.

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Hartmann, C. Studies on the development of extra-endothelial and intra-endothelial pigment deposits by means of direct and indirect contact specular microscopy of the cornea. Graefe's Arch Clin Exp Ophthalmol 218, 75–82 (1982). https://doi.org/10.1007/BF02153715

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