Seit dem Ausbruch der neuartigen Lungenkrankheit am 27.01.2020 in Bayern, ausgelöst durch den Virus SARS-CoV‑2 (Severe-Acute-Respiratory-Syndrome-Corona-Virus‑2), sind wir auf einen möglichen Anstieg der Infektionszahlen vorbereitet [1]. Neben der generellen Sicherstellung einer augenärztlichen Grundversorgung, muss die adäquate ophthalmologische Betreuung ambulanter und stationärer COVID-19(„Corona virus disease 2019“)-Patienten gewährleistet sein. Daraus können zukünftig mögliche Klinikkonzepte im Umgang mit Pandemiepatienten in Augenkliniken und Praxen erstellt werden.

Es ist bekannt, dass Coronaviren bei Tieren (z. B. bei Katzen und Mäusen) schwere Augenkrankheiten verursachen können wie eine anteriore Uveitis, Retinitis, Vaskulitis und Optikusneuritis [2]. Loon et al. konnten während des Ausbruchs des schweren akuten Atemwegssyndroms (SARS) im Jahr 2003 SARS-CoV im Tränensekret von SARS-Patienten in Singapur nachweisen [3]. Hingegen gelang bis dato bei Menschen kein Nachweis einer okulären Manifestation mit Ausnahme von Konjunktivitiden bei SARS-CoV-Patienten.

Schleimhäute des Menschen können generell als Eintrittspforte für eine Vielzahl von Viren in Betracht kommen. Die Bindehäute müssen daher besonders wegen ihrer exponierten Lage und eines spezifischen Rezeptorprofils als mögliche Eintrittspforte überprüft werden. Derzeitig wird kontrovers diskutiert, dass auch das Konjunktivalepithel für SARS-CoV‑2 empfänglich ist und somit als Replikationsort für SARS-CoV‑2 dienen könnte [18, 20]. Über die aufgelagerte Tränenflüssigkeit könnte die Konjunktiva neben dem respiratorischen Epithel der Atemwege auch als alternative Route für die Verbreitung der COVID-19-Erkrankung infrage kommen. Vorstellbar wäre in diesem Zusammenhang die direkte Beimpfung der Konjunktiva und der Hornhaut durch aerosolisierte Viruspartikel aus den Atemwegen eines Infizierten. Darüber hinaus ist zusätzlich eine Besiedlung über den Tränennasengang (Ductus nasolacrimalis) oder aus dem Nasen-Rachen-Raum denkbar. Vorstellbar wäre ebenfalls eine Generalisation auf hämatogenem Wege über die Tränendrüse [2].

Bekannt ist auch, dass das SARS-CoV-2-Virus spezifisch mit seiner S1-Region des Virus-Spike(S)-Proteins an das Rezeptorprotein ACE2 auf der Oberfläche der Wirtszelle bindet [4, 5]. Vorbereitet wird dieser Vorgang durch die Bindung von „transmembrane serine protease 2“ (TMPRSS2) an die S2-Untereinheit des S‑Proteins des Virus [6]. Zhang et al. konnten kürzlich erstmals tierexperimentell an Mäusen nachweisen, dass auch in okulären Geweben der Maus (Kornea, Tränendrüse, Iris, Linse und Retina) erhöhte ACE2-Rezeptor- und Transmembran-Serin-Protease-Typ-2(TMPRSS2)-Level vorkommen, wobei deren Dichte im Vergleich zu dem Rezeptorlevel von Niere und Lunge deutlich geringer ist [18]. Im Gegensatz dazu zeigt die Studie von Lange et al. keinen Hinweis auf eine signifikante Expression von ACE2 und seinen Hilfsmediatoren (TMPRSS2, ANPEP, DPP4 und ENPEP) in konjunktivalen Proben des Menschen auf, was die konjunktivale Infektion mit SARS-CoV‑2 über diese Mediatoren unwahrscheinlich macht [20]. Weitere Studien sind hier notwendig, um das Auge als potenzielle Eintrittspforte von SARS-CoV‑2 einzuordnen.

Vor diesem Hintergrund sollte insbesondere Patienten mit klinischen Anzeichen einer Konjunktivitis (v. a. follikuläre Konjunktivitis) und gleichzeitigen Atemwegsbeschwerden ein vermehrtes Augenmerk geschenkt werden, da die Konjunktividen ein mögliches Erstsymptom einer beginnenden COVID-19-Erkrankung darstellen können [7, 8]. Eine zuverlässige Aussagekraft hinsichtlich des Nachweises von SARS-CoV‑2 in der Tränenflüssigkeit von Patienten existiert bisher allerdings nicht. Anfang 2020 untersuchten Xia et al. in einer prospektiven, interventionellen Fallserie die Tränenflüssigkeit von 30 klinisch bestätigten COVID-19-Patienten auf das Vorhandensein von SARS-CoV-2-ssRNA [10]. Dabei zeigte sich, dass alle Proben (= 60) mit Ausnahme eines Patienten, der gleichzeitig Anzeichen einer viralen Konjunktivitis aufwies, negativ auf SARS-CoV‑2 getestet wurden. Loffredo et al. wiederum prüften im Rahmen einer Metaanalyse COVID-19-Patienten mit schweren und milden Krankheitsverläufen auf die Auftretenswahrscheinlichkeit von Konjunktivitiden [9]. Als zu schwergradig wurden Patienten mit ausgeprägter Pneumonie, „acute respiratory distress syndrome“ (ARDS), der Notwendigkeit zur mechanischen Ventilation und intensivpflichtigen Maßnahmen eingestuft. Drei Studien [7, 10, 11] mit 1167 Patienten wurden zusammengefasst. Dabei zeigten sich Konjunktivitiden mit einer Gesamthäufigkeit von 1,1 % [9]. Bei einer direkten Gegenüberstellung von milden und schweren Verläufen lag die jeweilige Inzidenz bei 0,7 % bzw. 3 %. Die Autoren schlussfolgern daraus, dass virale Konjunktivitiden als möglicher Prädiktor für ungünstigere Verläufe von SARS-CoV-2-Infektionen angesehen werden könnten [9].

Da Konjunktivitiden jedoch die häufigste Ursache für rote Augen in der ophthalmologischen Grundversorgung darstellen [12], ist eine klinische Abgrenzung zwischen einer saisonal „harmlosen“ viralen Konjunktivitis (z. B. durch Influenzaviren oder Adenoviren ausgelöst), einer allergischen Konjunktivitis und einer SARS-CoV-2-Konjunktivitis kaum möglich. Hier gewinnt daher die ergänzende allgemeine Anamnese an Bedeutung, damit eine Triagierung eines ophthalmologischen Patienten unabhängig vom vorliegenden ophthalmologischen Krankheitsbild erfolgen kann. Weiterreichende diagnostische Maßnahmen wie ein Abstrich auf SARS-CoV‑2 sollten nur erfolgen, wenn eines der nachfolgenden RKI-Testkriterien erfüllt ist [13]:

  1. 1.

    akute respiratorische Symptome jeder Schwere und/oder Verlust von Geruchs‑/Geschmackssinn,

  2. 2.

    positive Kontaktanamnese zu bestätigtem COVID-19-Fall bis maximal 14 Tage vor Erkrankungsbeginn oder

  3. 3.

    klinische oder radiologische Hinweise auf eine virale Pneumonie.

Untersuchungsvorkehrungen

Der Vorstand des Universitätsklinikums Frankfurt entschied sich im April 2020 zu einer räumlichen und personellen Trennung zwecks eines zu erwartenden erhöhten Aufkommens von SARS-CoV-2-positiven Patienten (vgl. Beitrag „Entwicklung und Implementierung eines Betriebskonzeptes in einer Universitätsaugenklinik im Rahmen der SARS-CoV-2-Pandemie“ in dieser Ausgabe) [19]. Zusätzlich zu einer eigens eingerichteten COVID-Klinik wurde von der Klinik für Augenheilkunde ein sog. „COVID“-Augenarzt bereitgestellt, zu dessen Zuständigkeit die Versorgung aller SARS-CoV-2-positiv getesteten und klinisch verdächtigten Patienten gehörte. Die Patienten wurden hierzu entsprechend in 4 verschiedene Gruppen eingeteilt:

  1. 1.

    ambulante „rote/graue“ Patienten (potenziell SARS-CoV-2-positiv),

  2. 2.

    stationäre Patienten mit positivem SARS-CoV-2-Nachweis,

  3. 3.

    nicht intubierte, intensivpflichtige stationäre Patienten mit positivem SARS-CoV-2-Nachweis und

  4. 4.

    intubierte, intensivpflichtige stationäre Patienten mit positivem SARS-CoV-2-Nachweis.

Vor der Untersuchung eines SARS-CoV‑2 positiven Patienten musste ein festgelegtes Hygieneprotokoll erfolgen: Bereitlegen des Untersuchungsmaterials in einer Petri-Schale (Lidsperrer, Handspaltlampe, Fluoreszein-Augentropfen, Untersuchungshelm, ggf. Mydriatikum-Augentropfen, Lupen, Icare®-Tonometer TA01i [Helsinki, Finnland]), Händedesinfektion, Anziehen einer Schutzbrille, Aufziehen einer Kopfhaube (die Brillenbügel müssen sich unter der Kopfhaube befinden), Anziehen einer FFP3-Schutzmaske, Händedesinfektion, Anziehen von Handschuhen, Anziehen eines Overalls, Anziehen einer zweiten Lage Handschuhe (über den Saum des Overalls ziehend), kurze Übergabe durch den betreuenden Anästhesisten und Zuweisung des Patientenzimmers unter Begleitung der verantwortlichen Pflege (Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

Persönliche Schutzausrüstung (PSA)

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Die eigentliche Untersuchung der intensivpflichtigen Patienten war oft aufgrund der Lagerung der Patienten und Geräte (Perfusoren, Beatmungsmaschinen, Bauchlage etc.) erschwert, sodass die Untersuchung vielfach nur vom Hinterhaupt aus durchgeführt wurde. Es erfolgte eine Untersuchung der Augen einschließlich Inspektion der periorbitalen Regionen, Pupillometrie, Palpation der Orbitagrenzen, Messung des Augeninnendruckes, Untersuchung der Lider, Ektropionieren, Untersuchung des vorderen Augenabschnitts mit einer Handspaltlampe und indirekte Fundoskopie in Miosis (Abb. 2). War zusätzlich eine therapeutische Mydriasis erforderlich (z. B. Ausschluss septischer Absiedlungen der Netzhaut bei Mitralklappen Endokarditis), empfahl es sich zwecks aufwendigen Anziehens der persönlichen Schutzausrüstung (PSA), im Voraus den Patienten durch das betreuende Personal weittropfen zu lassen.

Abb. 2
figure 2

Untersuchungsausrüstung für Konsilpatienten

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Das Ausschleusen und die Desinfektion der mitgeführten Untersuchungsgerätschaften erfolgten nach einem klinikintern festgelegten Ablauf. Nach Entfernen der äußeren Handschuhschicht und Desinfektion der zweiten inneren Handschuhschicht, erfolgt sukzessive das Ausziehen der PSA, wobei nach jedem Schritt, z. B. Ausziehen der Haube oder Ausziehen der Brille, eine Desinfektion der inneren Handschuhschicht erfolgte.

Bei der augenärztlichen Betreuung von intensivpflichtigen intubierten Patienten ist man aufgrund der vorliegenden Gegebenheiten oftmals gezwungen, sich auf die notwendige Kernuntersuchung zu beschränken. Eine umfangreiche augenärztliche Anamnese, Überprüfung der Sehleistung und das aktive Bewegen der Augen zur Beurteilung der Motilität oder der Netzhautperipherie ist oftmals nicht möglich. Darüber hinaus hängt die Qualität der Untersuchung stark von der Erfahrung des Untersuchenden ab.

Besonders die Handhabung von Handspaltlampe oder Untersuchungshelm in Kombination mit der persönlichen Schutzausrüstung (PSA) erschwert die augenärztliche Untersuchung. Dabei zeigt sich, dass dicht anliegende Schutzbrillen im Gegensatz zu den sog. „face shields“ beim Untersuchen mit dem Untersuchungshelm von Vorteil sind. Bei nicht dicht anliegenden Brillen oder Falschanwendung des Nasenbügels der Atemschutzmaske, kommt es schnell zur Kondensation der Atemluft an der Brilleninnenseite und somit zu deutlich erschwerter Sicht.

Untersuchungsergebnisse oder klinische Befunde von COVID-19-Patienten

Gemäß den 4 Patientengruppen (1. ambulante „rote/graue“ Patienten, 2. stationäre Patienten mit SARS-CoV-2-Nachweis, 3. nicht intubierte, intensivpflichtige stationäre Patienten mit SARCS-CoV-2-Nachweis und 4. intubierte, intensivpflichtige stationäre Patienten mit SARCS-CoV-2-Nachweis) erfolgte die Aufarbeitung der aufgetretenen ophthalmologischen Krankheitsbilder des Universitätsklinikums Frankfurt am Main im Zeitraum vom 13.03.2020 bis 05.04.2020.

Zwei SARS-CoV-2-positive Patienten der infektiologischen Normalstation (Patientengruppe 2) zeigten eine Bindehautentzündung auf beiden Augen mit milder follikulärer Konjunktivitis ohne intraokulären Reizzustand.

Bei intensivpflichtigen COVID-Patienten traten in absteigender Häufigkeit Hyposphagmata [10], Bindehautchemosis [8], Expositionskeratopathien [6], Konjunktivitiden [3] und Erosio corneae ([1]; Abb. 3) auf. Patienten mit erforderlicher extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO) waren dabei besonders anfällig für das Auftreten von Hyposphagmata, begleitender Bindehautchemosis (Abb. 4). Häufigste Augenbeschwerden von COVID-Patienten nach Extubation waren verschwommenes Sehen und Augenschmerzen. Diese korrelierten klinisch mit einer ausgeprägten Keratoconjunctivitis sicca [4] und nicht verheilten Expositionskeratopathien ([2]; Abb. 5) mit Erosio [1]. Klinisch zeigte sich auch nach Extubation eine anhaltende Lidschlussinsuffizienz mit unzureichender Benetzungsstörung und konsekutiven Epithelverlusten.

Abb. 3
figure 3

Ophthalmologisches Diagnosespektrum der intensivpflichtigen COVID-Patienten

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Abb. 4
figure 4

Augenbefund nach Bauchlagerung und inkonsequent verschlossenem Lid mit konsekutiver Bindehautchemosis mit Hyposphagma

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Abb. 5
figure 5

Expositionskeratitis bei Patienten mit extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO)

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Diskussion

Rückschauend unterschieden sich die Diagnosespektren zwischen COVID- und NON-COVID-Patienten nicht. Das Diagnosespektrum bei unseren intubierten COVID-Patienten entspricht gemäß einer Literaturrecherche von Grixti et al. der Häufigkeitsverteilung von Augensymptomen bei intubierten Patienten [14]. Ursächlich für Expositionskeratitiden war ein insuffizienter Lidschluss infolge einer unzureichenden Kontraktion des M. orbicularis oculi mit Lagophthalmus, hervorgerufen durch die eingesetzten Sedativa und neuromuskulär wirksamen Inhibitoren.

Beim ARDS [15] kommt es meist durch Volumenüberlastung, Bauchlagerung oder Überdruckbeatmung zur provozierten Bindehautchemose, indem der venöse Druck des Patienten erhöht und der Blutrückfluss aus dem Augengewebe verringert wird. Je nach Ausprägung der Bindehautchemose ist eine ausreichende Hornhautbenetzung folglich nicht mehr gegeben.

Unsere Beobachtungen zeigen eine besonders hohe Anzahl von Hyposphagmata bei intubierten SARS-CoV-2-Patienten mit ECMO-Anlage. Dies kann möglicherweise auf die systemisch notwendige doppelte Antikoagulation bei ECMO-Anlage oder auf verstärkt auftretende Gerinnungsstörungen durch SARS-CoV‑2 zurückgeführt werden [16]. Andere okuläre Durchblutungsstörungen wie intraokuläre Blutungen oder Verschlussgeschehen wurden während unserer Beobachtungszeit nicht verzeichnet. Tang et al. zeigten, dass bei hospitalisierten SARS-CoV-2-Patienten vermehrt Gerinnungsstörungen nachweisbar waren [16]. Folglich ist es denkbar, dass diese Patienten auch ein höheres Risiko für Blutungen und Verschlussgeschehen aufweisen. Daher muss die Diagnose „Hyposphagma“ vorerst als COVID-unabhängiges Augensymptom bewertet werden.

Das geringe Auftreten von Konjunktivitiden innerhalb unserer stationären COVID-Patienten ist am ehesten auf das fortgeschrittene Krankheitsstadium der untersuchten Patienten zurückzuführen. In einer Metaanalyse von Loffredo et al. lag die Gesamtrate der Bindehautentzündungen bei 1,1 %, bei schweren und nicht schweren COVID-19-Patienten betrug sie 3 % bzw. 0,7 % [9]. Andererseits kann es beim intubierten Patienten im Gegensatz zur klassischen Schmierinfektion auch zu einer aerosolbedingten Tröpfcheninfektion nach dem Absaugen des Trachealsekretes kommen. Bezogen auf das genannte Patientenkollektiv wäre auch eine verstärkte Auftretenswahrscheinlichkeit von Konjunktivitiden daher möglich.

Zur Abgrenzung gegenüber einer bakteriellen oder mykotischen Genese hätte hier ein Bindehautabstrich (PCR und Kultur) auf SARS-CoV‑2, Bakterien und Pilze durchgeführt werden müssen.

Therapie

Die ophthalmologische Therapie von COVID-Patienten wurde symptomgerecht nach Vorgaben ophthalmologischer Leitlinien durchgeführt. Dabei stellte die wirksamste Maßnahme zur Verhinderung von Expositionskeratopathien und okulären Entzündungen die Anwendung von Feuchtigkeitskammern oder Polyethylenabdeckungen, wie z. B. Uhrglasverbänden gemäß Güler et al., dar [17]. In wenigen schweren Fällen, z. B. Patienten mit Bauchlagerung, war darüber hinaus das Abkleben der Augenlider erforderlich.

Fazit für die Praxis

Dem Fachgebiet der Augenheilkunde kommt auch in Zukunft im Rahmen der Mitbetreuung von stationären SARS-CoV-2 (Severe-Acute-Respiratory-Syndrom-Corona-Virus-2) – Patienten eine unterstützende Rolle zu. Dabei ist für Klinikärzte insbesondere eine für den SARS-CoV-2-Bereich eigens bereitgestellte Infrastruktur (räumliche Trennung, mobile Spaltlampeneinheit vgl. Abb. 1, Untersuchungsmaterialien etc.) von Vorteil, um das Infektionsrisiko so gering wie möglich zu halten. Ambulant tätige Augenärzte sind v. a. bei der Ersteinschätzung möglicher okulärer Frühsymptome einer SARS-CoV-2-Infektion (wie z. B. einer follikulären Konjunktivitis) gefragt. Gerade jetzt ist daher eine Zusammenarbeit zwischen Praxen und Kliniken für Augenheilkunde bei der Zuweisung von SARS-CoV-2-Patienten wichtig, um unseren Patienten weiterhin eine optimale ophthalmologische Betreuung zu ermöglichen und unseren Beitrag zur Pandemieeingrenzung zu leisten.