Die Epithel-Basalmembran-Dystrophie (EBMD) stellt eine der Hauptursachen für rezidivierende Hornhauterosionen dar. Die phototherapeutische Keratektomie (PTK) hat sich in der Vergangenheit als operativer Goldstandard erwiesen und führt zu einer stärkeren Adhärenz des neu gebildeten Epithels. Ob die unterschiedlichen Eigenschaften der verfügbaren Lasersysteme zu einem besseren Outcome führen, ist zentrale Fragestellung dieses Beitrages.

Hintergrund und Ziele

Die Epithel-Basalmembran-Dystrophie (EBMD), die aufgrund ihres Erscheinungsbildes mit Mikrozysten, Fingerabdruck- und Landkarten-ähnlichen Gebilden auf der Hornhaut (Abb. 1) auch als Map-Dot-Fingerprint-Dystrophie (MDF) oder – nach ihrer Erstbeschreibung 1964 durch David G. Cogan – als Cogan’s Dystrophie bezeichnet wird, ist eine teils erbliche, meist beidseitig auftretende und eher langsam fortschreitende Erkrankung des Hornhautepithels. Neben Traumata stellt sie mit rund 10 % die häufigste Ursache für rezidivierende Hornhauterosionen dar. Die Erkrankung tritt variabel mit einer Prävalenz von bis zu 42 % meist nach dem 50. Lebensjahr auf und ist geschlechtsunabhängig [5,6,7, 13, 17, 25,26,27].

Abb. 1
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Typische Veränderungen der Hornhaut bei MDF

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Durch eine untypisch gebildete, verdickte, multilamelläre und in das darüber liegende Epithel inserierende Basalmembran (Abb. 2) kommt es im Rahmen des natürlichen Neubildungsprozesses der oberen Hornhautschichten zum Einschluss alter Basalzellen unterhalb dieser Membran und zu deren Untergang. Die Membranen selbst und die Einschlüsse verleihen der Erkrankung ihr typisches Erscheinungsbild und den Namen [10, 12].

Abb. 2
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Die Basalmembran zeigt sich teils multilamellär und inseriert in das darüber liegende Epithelgewebe [25]

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Die meisten Betroffenen bleiben asymptomatisch – Patienten klagen über Einschränkungen in der Sehschärfe und über Schmerzattacken durch das Auftreten rezidivierender Erosionen aufgrund schlechter Adhärenz des Epithels [10, 17, 23].

Durch eine rein konservative Behandlung können die Beschwerden oftmals zufriedenstellend verbessert werden. Rezidive sind jedoch häufig [4, 18, 19]. In diesen Fällen erfolgt eine vollständige Abrasio des lockeren Epithels, um eine bessere Ausgangssituation für den erneuten Epithelschluss zu schaffen. Treten innerhalb eines Jahres mehrfach Erosionen auf, kann auf die phototherapeutische Keratektomie (PTK) mittels Excimerlaser als Goldstandard gesetzt werden [14].

Ziel der PTK ist die Entfernung der oberflächlichen Trübungen sowie eine Verbesserung der Epithelhaftung durch Anregung der Hemidesmosomenbildung [20, 26]. Für den Patienten wird die Steigerung der Sehschärfe insbesondere durch Verbesserung eines möglicherweise durch die inhomogene Oberfläche bedingten Astigmatismus erreicht – gleichzeitig werden hierdurch aber auch Nebenprobleme wie eine reduzierte Tränenfilmaufrisszeit (Break-up-Time) gemildert [1, 2, 8, 22, 24, 30]. Eine Visusverbesserung um 0,3–0,4 ist ein realistisches Ziel. Eine Verlängerung der freien Intervalle einer rezidivierenden Erosio corneae stellt den wahrscheinlich größten Benefit für den Patienten dar. Rezidive bleiben jedoch nicht aus. Pogorelov et al. beschrieben 2006 eine Rezidivfreiheit von 9 Jahren nach PTK-Behandlung bei rezidivierenden Erosionen. Eine Wiederholung des Eingriffs ist problemlos möglich [10, 17].

In der Augenklinik der Universität des Saarlandes kamen in den Jahren 2007 bis 2017 Lasersysteme der Firmen Zeiss Meditec und Schwind eye-tech-solutions zum Einsatz. Die Lasersysteme unterscheiden sich zum einen durch die Behandlungszeit, die bei Schwind durch Einsatz eines Auto Fluence-Verfahrens und einer Pulsrate von 750 Hz verkürzt ist, und zum anderen durch die Abtragung selbst. Während beim bis 2014 verwendeten Zeiss MEL 70 durch den Operateur intendierte Ablationstiefen mäanderförmig bei einer Pulsrate von 50 Hz abgetragen werden, erfolgt dies beim Schwind Amaris 750S exakter und computergestützt.

Ziel der Arbeit war es zu untersuchen, ob die Wahl des Lasersystems zu signifikanten Unterschieden in den Behandlungsergebnissen führt.

Patienten und Methoden

In die retrospektive Studie wurden insgesamt 251 Patienten eingeschlossen, die im Zeitraum von 2007 bis 2017 im Rahmen einer MDF mittels PTK an der Klinik für Augenheilkunde des Universitätsklinikums des Saarlandes UKS behandelt wurden. Es wurden prä- und postoperative Daten von 268 Operationen erfasst. Eine Aufnahme in die Studie erfolgte bei klinisch gestellter Diagnose einer MDF und erfolgter PTK unabhängig des Vorliegens rezidivierender Erosionen und zuvor erfolgter Behandlungsversuche sowie bei vorhandenen Daten zu prä- und postoperativem Visus, Refraktion und Astigmatismus.

Datenerhebung und Statistik.

Wenn vorhanden, wurden subjektive Daten verwendet, ansonsten wurde auf autorefraktometrisch (Tomey Nidek) ermittelte Werte zurückgegriffen. Ferner wurden Daten zur Hornhauttomographie mittels Oculus Pentacam HR (Oculus Optikgeräte GmbH, Wetzlar, Deutschland) und zur Endothelzellschicht mittels Tomey EM-3000 Specular Microscope (Tomey GmbH, Nürnberg, Deutschland) erhoben.

Im Rahmen der beschreibenden Statistik wurden Mittelwerte und Standardabweichungen sowie Median, Minima und Maxima gebildet. Zur Prüfung der beiden unabhängigen Lasergruppen auf signifikante Unterschiede wurde der statistische nichtparametrische Wilcoxon-Mann-Whitney-Test gewählt. Die Berechnung des Vertrauensbereichs und des Konfidenzintervalls erfolgte zweiseitig. Das Signifikanzniveau wurde mit p < 0,05 festgelegt.

Verwendete Excimerlaser.

Bis zum 13.11.2014 erfolgten die Eingriffe mittels des Excimerlasers Zeiss MEL 70, danach mittels Schwind Amaris 750S. Beide Lasersysteme arbeiten mit einer Wellenlänge von 193 nm. Mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Laserspotgröße von 1,2–10 mm unterscheidet sich das Zeiss-System deutlich vom neueren Schwind Amaris 750S, welcher mit einer Spotgröße von 0,54 mm und einer Pulsfrequenz von 750 Hz präziser und schneller agieren kann. Patienten müssen die Lichtquelle für eine kürzere Zeit fixieren, und die Behandlung ist schneller abgeschlossen. Die Gefahr der Hornhautdehydrierung wird reduziert. Dank des Auto Fluence Level Adjustment (AFLA) erfolgen bei Schwind automatisch ca. 80 % des Abtrags mit höherer Leistung, bei den restlichen 20 % wird im Low-Fluence-Bereich eine noch präzisere Abtragung möglich.

Perioperative Vorgehensweise.

Die perioperative Behandlung war in beiden Gruppen gleich. Es erfolgte zunächst eine lokale Tropfanästhesie, und die Hemidesmosomen wurden mittels Cocain 3 % Augentropfen aufgebrochen, um intraoperativ die vollständige Abrasio zu erleichtern. Im Anschluss an das manuelle Débridement erfolgte die Laserablation. Hierbei lag die intendierte Abtragtiefe bei 15–20 µm, die Ablation erfolgte in der 10-mm-Zone. Postoperativ wurde bis zum Epithelschluss eine Verbandskontaktlinse eingesetzt und zur Verhinderung einer Infektion mit Ofloxacin-Augentropfen 5‑mal täglich behandelt. Natriumhyaluronat wurde 8‑mal täglich zur Oberflächenbenetzung angewendet. Im Rahmen der Schmerzbehandlung kamen systemische Substanzen wie Ibuprofen, Metamizol, Tramadol oder Oxycodon/Naloxon zum Einsatz.

Ergebnisse

Studienkollektiv.

An 251 Patienten wurden 261 Augen mittels 268 PTKs behandelt. Sieben Operationen erfolgten aufgrund eines Rezidivs; 145 (53,5 %) Operationen erfolgten an Frauen, 123 (46,4 %) an Männern. Das mittlere Alter lag bei 54,2 ± 13,2 Jahren bei einer Altersspanne von 21 bis 88 Jahren (Abb. 3). Es wurden 129 (48,1 %) Operationen am rechten Auge durchgeführt, 139 (51,8 %) am linken. Durchschnittlich erfolgte bei Patienten, die mittels Zeiss-Laser operiert wurden, ein Follow-up (Zeit von Operation bis zur letzten erfassten Nachuntersuchung) von 351, bei Schwind-Patienten von 118 Tagen. Weder bei Alter noch bei Geschlecht gab es signifikante Unterschiede zwischen den Studiengruppen.

Abb. 3
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Altersverteilung der Patientengruppen (Angabe in Jahren)

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Visus.

Der bestkorrigierte Visus verbesserte sich in beiden Lasergruppen im Vergleich zum präoperativen Wert signifikant (Tab. 1). In der Zeiss-Gruppe konnte eine signifikante Steigerung (p < 0,001) von 0,59 ± 0,26 (0,28 ± 0,25 logMAR) auf 0,81 ± 0,28 (0,12 ± 0,20 logMAR) erreicht werden. Patienten, die mittels Schwind-Laser operiert wurden, erreichten im Vergleich zum präoperativen Wert von 0,58 ± 0,26 (0,29 ± 0,22 logMAR) nach der PTK eine bestkorrigierte Sehschärfe von 0,70 ± 0,28 (0,20 ± 0,24 logMAR) (p < 0,004). Postoperativ bestand dadurch ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Lasersystemen mit Vorteil für das Zeiss-System (p < 0,017).

Tab. 1 Vergleich beider Lasersysteme bezüglich des bestkorrigierten Visus (Angabe in logMAR)
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Refraktion.

Das sphärische Äquivalent (SEQ) lag in der Zeiss-Gruppe präoperativ bei −0,91 ± 3,01 dpt, postoperativ bei −0,68 ± 3,07 dpt. Diese Veränderung in Richtung Emmetropie war nicht signifikant (p < 0,870). Innerhalb der Schwind-Gruppe ergab sich für das SEQ vor der Operation ein Wert von −0,89 ± 2,53 dpt, postoperativ von −1,57 ± 3,74 dpt (p < 0,380). Es bestand postoperativ kein signifikanter (p < 0,406) Unterschied zwischen den Lasergruppen (Tab. 2).

Tab. 2 Vergleich beider Lasersysteme bezüglich subjektiver Refraktionswerte präoperativ sowie postoperativ (Angabe in Dioptrien)
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Astigmatismus.

Der Astigmatismus wurde zum einen im Rahmen der subjektiven Refraktion bestimmt, zum anderen bei der erweiterten Diagnostik mittels Pentacam ermittelt. Der Zylinder reduzierte sich in der Zeiss-Gruppe von präoperativ 1,58 ± 1,31 dpt zu postoperativ 1,04 ± 0,80 dpt (p < 0,042). Innerhalb der Schwind-Vergleichsgruppe ergab sich vor Intervention ein Messwert von durchschnittlich 1,38 ± 0,86 dpt, nach der Operation lag der Wert bei 1,76 ± 1,11 dpt – diese Veränderung war nicht signifikant (p < 0,217). Postoperativ zeigte sich aufgrund der gegensinnigen postoperativen Werteentwicklung beider Lasersysteme ein signifikanter Unterschied zwischen beiden Lasern (p < 0,014). Die mittels Pentacam gemessenen Werte lagen in der Zeiss-Gruppe präoperativ bei 1,32 ± 1,22 dpt, postoperativ bei 1,24 ± 1,01 dpt (p < 0,897). Für die mittels Schwind-Laser operierten Patienten ergab sich eine Änderung von 1,55 ± 1,25 dpt zu 1,63 ± 0,78 dpt (p < 0,241). Hierbei zeigte sich postoperativ ein hoch signifikanter Unterschied (p < 0,001) zwischen den Lasersystemen.

Veränderungen der Hornhauttomographie.

Die Pachymetrie zeigte im Bereich des Apex in der Zeiss-Gruppe eine Reduktion von 572 ± 43 µm auf 548 ± 37 µm (p < 0,001). Innerhalb der Schwind-Gruppe kam es zu einer Reduktion von 577 ± 36 µm auf 551 ± 32 µm (p < 0,001). Auch im Zentrum und an der dünnsten Stelle der Hornhaut kam es für beide Laser zu einer signifikanten Reduktion (p < 0,001). Ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Lasersystemen postoperativ bestand jedoch nicht (p < 0,455). Auch das Hornhautvolumen zeigte sich in beiden Gruppen postoperativ signifikant (p < 0,035) reduziert, jedoch ohne signifikanten Unterschied zwischen den Lasersystemen (p < 0,409). Der Index der Oberflächenvarianz (ISV) veränderte sich in beiden Gruppen nach der Intervention nicht signifikant zu den präoperativ erhobenen Werten.

Endothelzellveränderungen.

Die Zelldichte des Endothels blieb nach der PTK stabil. Es kam in keiner der Gruppen zu signifikanten Änderungen. Die Hornhautdicke, die ebenfalls im Rahmen der Messreihen des Tomey EM-3000 erfasst wird, zeigte sich entsprechend der Pachymetrie der Pentacam im postoperativen Verlauf reduziert. Innerhalb der Zeiss-Gruppe kam es zu einer Reduktion von 554 ± 42 µm auf 531 ± 38 µm (p < 0,001). Bei Schwind-Patienten lagen die Werte anfänglich bei 554 ± 34 µm, nach der Intervention bei 525 ± 34 µm (p < 0,016). Zwischen den Lasersystemen bestand postoperativ kein signifikanter Unterschied (p < 0,643).

Diskussion

Geschlechterverteilung.

Wie schon von Werblin et al. und Suri et al. beschrieben, handelt es sich bei der MDF um eine Erkrankung, von der sowohl Frauen als auch Männer gleich häufig betroffen sind [21, 27]. In unserer Studie zeigte sich ein Verhältnis von 54,1 % Frauen zu 45,9 % Männer, wodurch wir diese Aussagen unterstützen konnten (s. Abb. 3). Zudem werden als Ursache auch mögliche Veränderungen des TGFβI-Gens auf Chromosom 5 diskutiert [3, 16, 26].

Altersverteilung.

Durchschnittlich lag das Patientenalter bei Durchführung der PTK in beiden Studiengruppen bei 54 Jahren. Auch Suri et al. sprachen 2013 von einem mittleren Alter von 46,5 ± 14,6 Jahren bei Auftreten von rezidivierenden Erosionen, wobei in dieser Studie 52,9 % der Patienten als Ursache eine MDF aufwiesen [27]. In unserer Studiengruppe fallen in beiden Lasergruppen mehr als 70 % der Patienten in die Altersgruppe von 41 bis 70 Jahre (s. Abb. 3). Die Erstdiagnose mit letztendlich notwendiger PTK kann aber auch schon in jüngeren Jahren erfolgen.

Visus.

Postoperativ zeigten sowohl mittels Zeiss-Laser als auch durch Schwind-Laser operierte Patienten eine signifikant bessere Sehschärfe als vor der Intervention. Die Verbesserung fiel bei letzterer Gruppe jedoch weniger stark aus, wodurch sich postoperativ ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Lasersystemen ergab. Pogorelov et al. postulierten 2006 eine Verbesserung der bestkorrigierten Sehschärfe bei allen mittels PTK behandelten MDF-Patienten von im Mittel 0,7 ± 0,26 auf 0,9 ± 0,16 [17]. In unserer Untersuchung zeigte sich ein Anstieg bei Zeiss-Patienten von 0,59 auf 0,81 (0,28 logMAR auf 0,12 logMAR), bei Schwind-Patienten von durchschnittlich 0,58 auf 0,70 (0,29 logMAR auf 0,20 logMAR). Beide Lasersysteme unterscheiden sich insbesondere in Bezug auf die Pulsrate sowie die Art der Laserführung. Im Rahmen der Studie von Pogorelov et al. wurde ebenfalls ein Lasersystem aus dem Hause Zeiss verwendet. Dabei wurde von einer ähnlich guten Verbesserung des bestkorrigierten Visus berichtet, die sich auch in den Daten unserer Studie bei Verwendung des Zeiss-Lasersystems zeigte [17]. Trotz der postoperativen Unterschiede beider Lasersysteme zeigte sich in beiden Gruppen ein Zugewinn der Sehschärfe, weshalb unsere Daten die Effektivität der PTK bei der Behandlung der MDF bezüglich einer schnell zu erreichenden Visusverbesserung unabhängig vom verwendeten Lasersystem unterstreichen.

Refraktion und Astigmatismus.

Signifikante Unterschiede zwischen und auch innerhalb beider Lasersysteme ergaben sich in unserer Studie im Rahmen der sphärischen Äquivalente nicht. Die Werte blieben im Vergleich zur präoperativen Messung stabil, weshalb wir einen wie von Pogorelov et al. postulierten hyperopen Shift nicht nachweisen konnten. Bezüglich eines Astigmatismus ergab sich postoperativ innerhalb der Zeiss-Gruppe eine signifikante Abnahme (p < 0,042) von 1,58 ± 1,31 dpt auf 1,04 ± 0,80 dpt, während sich innerhalb des Schwind-Systems keine signifikanten Änderungen ergaben (p < 0,217). Postoperativ resultierte hieraus ein signifikanter Unterschied mit Vorteil für Zeiss-Patienten (p < 0,014). Die PTK führte daher unabhängig vom verwendeten Lasersystem im Beobachtungszeitraum weder zu einer Verschlechterung eines bereits bestehenden Astigmatismus, noch wurde ein solcher induziert, was sich mit Aussagen zu konstanten Astigmatismuswerten im postoperativen Verlauf von Pogorelov et al. aus dem Jahr 2006 deckt [17]. Im Rahmen des Remodelings der Hornhaut sind Schwankungen der Refraktion postoperativ nicht ungewöhnlich und können sich über einen längeren Zeitraum hinziehen. Laut Literatur vergehen bis zum vollständigen Epithelschluss ca. 3 bis 5 Tage [14, 17]. Nach etwa 6 Wochen kann von einer stabilen Krümmung der Hornhautoberfläche ausgegangen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann dann auch die Biometrie für eine etwaig notwendige Kataraktoperation geplant werden [11, 15, 18].

Veränderungen der Hornhauttomographie.

Das Ziel der PTK ist eine Verbesserung der Adhäsion des neuen Epithels sowie Glättung der Hornhautoberfläche nach manuellem Débridement, ohne hierbei Unregelmäßigkeiten der Hornhaut herbeizuführen. Präoperativ lagen die Pentacam-Messwerte für die Hornhautdicke an der dicksten Stelle bei Zeiss-Patienten mit 573 ± 43 µm und bei Schwind-Patienten mit 577 ± 53 µm oberhalb der durchschnittlichen Dicke einer gesunden Hornhaut von 533 ± 53 µm [28]. Im Hinblick auf den Pathomechanismus ist diese Verdickung durch die inserierende Basalmembran und Einschlüsse zu erklären. Im postoperativen Verlauf zeigte sich erwartungsgemäß in beiden Patientengruppen eine hoch signifikante Reduktion der Hornhautdicke (Zeiss p < 0,001; Schwind: p < 0,001) ohne Unterschied zwischen den beiden Lasersystemen. Die Abtragungstiefe in unserer Studie von 15–20 µm ist vergleichbar hoch wie bei der von Eschstruth et al. 2006 beschriebenen „aggressiven“ Durchführungsform der PTK, welche sich in der damaligen Studie durch eine sehr geringe Rezidivquote von 6 % auszeichnete – alle Rezidive konnten nachfolgend mittels konservativer Therapie behandelt werden und heilten dann ohne erneuten Rückfall ab [9]. In unserer Studie kam es in 7 Fällen (2,6 %) aufgrund eines Rezidivs zur Notwendigkeit einer Re-PTK, weshalb wir insgesamt den langfristigen Erfolg der Behandlungsmodalität unterstreichen können.

Endothelzellveränderungen.

Die Therapie der MDF mittels PTK spielt sich lediglich im Bereich des Epithels und der Bowman-Lamelle ab. Veränderungen bezüglich der Hornhautrückfläche und damit der Endothelzellschicht sind daher nicht zu erwarten. Weder bei Operationen mittels Zeiss-System (p < 0,586) noch mittels Schwind-System (p < 0,902) waren signifikante Unterschiede zur präoperativen Messung auszumachen. In unserer Studie konnte somit kein Einfluss der PTK auf die Endothelzelldichte nachgewiesen werden. Die PTK kann daher in der Behandlung der MDF als Verfahren auch dann angewendet werden, wenn die Endothelzelldichte oder auch die Zellzahl bereits präoperativ niedriger als normal ist – beispielsweise bei gleichzeitig vorliegender Fuchs-Endotheldystrophie [26].

Insgesamt zeigen sich in den Untersuchungsergebnissen leichte Vorteile bei der Entwicklung von Refraktion und Visus für Patienten, die mittels Zeiss-Laser behandelt wurden. Dies könnte möglicherweise auf den größeren Laserspot des Zeiss-Lasers zurückzuführen sein, der ihm Rahmen der PTK eine bessere Gewebereaktion und dadurch auch stabilere Epithelanhaftung hervorrufen könnte. Ein hierdurch transient auftretendes Haze – wie von Wirbelauer et al. 2002 in OCT-Aufnahmen gezeigt – wirkt sich möglicherweise positiv auf die Erfolgsrate aus [29].

Für den Patienten ergeben sich aber bei Verwendung beider Lasersysteme postoperativ stabile oder gebesserte Visus- sowie Refraktionswerte. Rezidive mit der Notwendigkeit einer Re-PTK sind die Ausnahme, was für die Patienten zu einer Steigerung der Lebensqualität führt.

Schlussfolgerungen

In Zusammenschau aller Ergebnisse dieser Studie kann die PTK im Einklang mit bisheriger Literatur auch unabhängig von den in dieser Studie verwendeten Lasersystemen als eine effektive Behandlungsmodalität bei Patienten mit einer MDF angesehen sowie empfohlen werden und führt im Verlauf zu einer signifikant besseren Sehschärfe bei gleichzeitig stabiler Refraktion.

Fazit für die Praxis

  • Die PTK kann unabhängig von den in dieser Studie untersuchten Lasersystemen als effektive Behandlungsmethode bei Patienten mit MDF angewandt werden.

  • Beide Lasersysteme führten trotz bestehender Unterschiede in Pulsrate und Ablationsart zu einer postoperativ signifikant besseren Sehschärfe der Patienten.

  • Nach Ausreizen der konventionellen Therapiemöglichkeiten über Monate hinweg stellt die PTK eine operative Maßnahme dar, die zu deutlich längeren rezidivfreien Intervallen führt und Betroffenen dadurch eine höhere Lebensqualität bietet.

  • Unabhängig vom Lasersystem ist die Durchführung der PTK für den Patienten nicht mit dem Risiko eines induzierten Astigmatismus oder einer deutlichen Refraktionsänderung verbunden.