Zusammenfassung
Hintergrund
Licht kann prinzipiell phototoxische Schäden der Retina verursachen. Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung des Gefährdungspotenzials durch Endoilluminatoren, bei deren intraoperativer Anwendung die natürlichen Schutzmechanismen Hornhaut und Linse umgangen werden.
Methoden
Bei 6 handelsüblichen Lichtquellen mit Lichtsonden (20 G, 23 G, Eng- und Weitwinkel) wurden die Lichtspektren, Strahlungsleistung sowie Bestrahlungsstärken in verschiedenen Arbeitsabständen ermittelt und mit den Richtwerten verschiedener Normen verglichen.
Ergebnisse
Die Spektren der Lichtquellen unterscheiden sich im Blaubereich erheblich. Die ermittelten Maximalwerte der Strahlungsleistung schwankten zwischen 15 mW und 190 mW, die maximalen Bestrahlungsstärken lagen zwischen 36 mW/cm² und 1130 mW/cm² bei 5 mm Abstand bzw. zwischen 9 mW/cm² und 376 mW/cm² im Abstand von 10 mm. Damit ergaben sich rechnerisch bis zum Erreichen des maximalen Richtwerts für die Bestrahlung der Netzhaut mögliche Operationszeiten von 0,7 min bis über 264 min (5 mm Abstand) bzw. 2,7 min bis über 1052 min (10 mm Abstand).
Schlussfolgerung
Kommerziell angebotene Lichtsysteme zur vitreoretinalen Chirurgie können – je nach verwendeter Einstellung – beachtliche Unterschiede der Lichtspektren, Strahlungsleistung und Bestrahlungsstärke aufweisen. Dies beeinflusst maßgeblich die maximal tolerable vitreoretinale Operationszeit.
Abstract
Purpose
Light can cause phototoxic retinal damage. The aim of this study was to evaluate the risk of retinal hazard by endoilluminators during vitreoretinal surgery.
Methods
The spectra, radiance, and irradiance of six light sources with different associated fibre optics (20 G, 23 G, standard collimated, wide-angle diffuse) were measured and compared with thresholds published by international standardisation committees.
Results
The spectra of the endoilluminators differed significantly in the short wavelength band. The maximum radiance ranged from 15 mW to 190 mW and the calculated irradiance from 36 mW/cm² to 1,130 mW/cm² (distance 5 mm) and from 9 mW/cm² to 376 mW/cm² (distance 10 mm). Compared with published thresholds for surgery, time limits ranging from 0.7 min to 264 min (distance 5 mm) and 2.7 min to 1,052 min (distance 10 mm) seem to be safe.
Conclusions
Light systems used for vitreoretinal surgery differ considerably in spectra, radiance, and irradiance; these differences have an impact on the maximum tolerable exposure times during surgery.
Literatur
Fuller D, Machemer R, Knighton RW (1978) Retinal damage produced by intraocular fiber optic light. Am J Ophthalmol 85: 519–537
Gorgels TG, Van Norren D (1995) Ultraviolet and green light cause different types of damage in rat retina. Invest Ophthalmol Vis Sci 36: 851–863
Ham WT jr, Mueller HA, Sliney DH (1976) Retinal sensitivity to damage from short wavelength light. Nature 260: 153–155
Ham WT jr, Ruffolo JJ jr, Mueller HA et al. (1978) Histologic analysis of photochemical lesions produced in rhesus retina by short-wave-length light. Invest Ophthalmol Vis Sci 17: 1029–1035
Ham WT jr, Mueller HA, Ruffolo JJ jr et al. (1979) Sensitivity of the retina to radiation damage as a function of wavelength. Photochem Photobiol 29: 735–743
Irvine AR, Wood I, Morris BW (1984) Retinal damage from the illumination of the operating microscope. An experimental study in pseudophakic monkeys. Arch Ophthalmol 102: 1358–1365
ISO (2007) Ophthalmische Instrumente – Grundlegende Anforderungen und Prüfverfahren – Teil 2: Schutz gegen Gefährdung durch Licht. ISO 15004-2: 2007
Johnson DD, O’Steen WK, Duncan TE (1986) Photically-induced retinal damage in diabetic rats. Curr Eye Res 5: 1–7
Lanun J (1978) The damaging effect of light on the retina. Empirical findings, theoretical and practical implications. Surv Ophthalmol 22: 221
Lawwill T, Crockett S, Currier G (1977) Retinal damage secondary to chronic light exposure, thresholds and mechanisms. Doc Ophthalmol 44: 379–402
Miller SA, Landry RJ, Byrnes GA (2004) Endoilluminators: evaluation of potential retinal hazards. Appl Opt 43: 1648–1653
Reme C, Grimm C, Wenzel A et al. (2006) UV- und Lichtschäden des Auges. In: Dummer R (Hrsg) Physikalische Therapiemaßnahmen in der Dermatologie. Steinkopff, Darmstadt, S 51–55
Robertson DM, McLaren JW (1989) Photic retinopathy from the operating room microscope. Study with filters. Arch Ophthalmol 107: 373–375
Van den Biesen PR, Berenschot T, Verdaasdonk RM et al. (2000) Endoillumination during vitrectomy and phototoxicity thresholds. Br J Ophthalmol 84: 1372–1375
Vander JF, Eagle RC jr, Brown GC et al. (1991) Retinal tolerance of an implantable light source for use during vitrectomy surgery. Ophthalmic Surg 22: 735–739
Danksagung
Wir danken Herrn Prof. Dr. Dr. C. Cremer, Kirchhoff-Institut für Physik, Heidelberg, für die freundliche Unterstützung.
Interessenkonflikt
Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
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Unterstützt durch die Gertrud-Kusen-Stiftung (Di 2008)
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Ach, T., Höh, A., Amberger, R. et al. Lichtexposition bei vitreoretinaler Chirurgie. Ophthalmologe 105, 905–910 (2008). https://doi.org/10.1007/s00347-008-1795-y
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00347-008-1795-y