Chirurgische intrakameralen IOD-Tests am menschlichen Auge
Eine prospektive klinische Studie zur intrachirurgischen Untersuchung wurde im Carondelet Foothills Ambulatory Surgery Center in Tucson, Arizona durchgeführt. Achtundfünfzig (58) Augen (von 38 Patienten) im Alter von 18 Jahren und älter wurden von der Arizona Eye Consultants Klinik aufgenommen. Die Stichprobengröße von 58 Augen wurde als ausreichend erachtet, um eine statistische Korrelation mit einem wahrscheinlichen Korrelationskoeffizienten von r = 0,20 (Alpha = 0,05) nachzuweisen. In die prospektive Studie wurden Patienten aufgenommen, bei denen eine Phakoemulsifikation, eine Kataraktoperation, geplant war. Alle Patienten wurden von einem der beiden lizenzierten Prüfärzte (SM, JL) einer gründlichen augenärztlichen Untersuchung unterzogen, die eine Spaltlampen-Biomikroskopie, eine Augenkohärenztomographie des vorderen Segments (OCT) mit Messung der zentralen Hornhautdicke (CCT) (Zeiss HD-OCT, Jena, Deutschland), Hornhauttopographie (Zeiss Atlas Modell 9000, Jena, Deutschland), dilatierte Funduskopie und ein Ocular Response Analyzer (ORA) mit einem kornealen Widerstandsfaktor (CRF), der aus Messungen der kornealen Hysterese (CH) abgeleitet wird (Reichert Ophthalmic Instruments, Depew, New York). Zu den Kriterien für die Aufnahme in die Studie gehörten: (1) klinische Indikationen für eine Phakoemulsifikation (2) adäquate Zielfixierung des Patienten (3) Hornhautkrümmung zwischen 38,00 und 50,00 Dioptrien (D); und (4) Hornhautastigmatismus von weniger als 3,50 D. Die Probanden wurden nach den folgenden Ausschlusskriterien ausgewählt: Augenoperation innerhalb der letzten 3 Monate; schwanger oder stillend; nur ein funktionsfähiges Auge; schlechte oder exzentrische Fixation; hoher Hornhautastigmatismus (>3.5 Dioptrien); Hornhautvernarbung; Mikrophthalmus; Buphthalmus; schwere trockene Augen; Blepharospasmus; Nystagmus; Keratokonus; oder jede andere Hornhaut- oder Bindehautpathologie oder Infektion.
Das Forschungsprotokoll entsprach den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki und wurde vom Chesapeake Independent Review Board (IRB) genehmigt. Alle Patienten erhielten eine vollständige Einverständniserklärung, in der sie mündlich und schriftlich über die Risiken der Studie aufgeklärt wurden.
Die Messungen wurden in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: CCT, Topographie, ORA, Applanations-OP mit intrakameralem IOP. Jeder Prüfer war für die Ergebnisse der anderen Tests maskiert. OCT des vorderen Segments mit CCT, Hornhauttopographie und ORA mit CRF wurden 1 Tag vor der Operation von einem nicht-chirurgischen Untersucher gemessen. Mit einem optischen Kohärenztomographen im Spektralbereich (HD-OCT) wurde die Hornhautdicke an drei Stellen gemessen und für die Analyse gemittelt.
Die biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut wurden durch Messungen mit einem ORA durch einen nicht-chirurgischen Untersucher einen Tag vor der Operation angenähert. Es wurden topische Betäubungstropfen aufgetragen, so dass die Untersuchungsbedingungen denen der anderen Messungen in dieser Studie entsprachen. Die CRF wurde in der Sitzposition als Indikator für die biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut gemessen. Die CH ergibt sich aus der dynamischen Natur des Luftpulses und der viskosen Dämpfung der Hornhaut. Er wurde als Differenz zwischen dem einwärts gerichteten (P1) und dem auswärts gerichteten (P2) Applanationsdruck gemessen. Der CRF ist ein von CH empirisch abgeleitetes Maß für den viskosen und elastischen Widerstand, auf den der Luftstrahl bei der Verformung der Hornhautoberfläche trifft. Er ist gleich (P1 – 0,7P2). Die ORA-Messungen wurden in dreifacher Ausführung durchgeführt, und der Durchschnittswert wurde für die statistische Analyse herangezogen. Werte, die außerhalb der Skala lagen, wurden verworfen, ebenso wie Messungen, die nicht dreimal wiederholt werden konnten. Zur Messung der zentralen Hornhautdicke verwendete der Assistent einen optischen Kohärenztomographen vom Typ Zeiss HD-OCT-5000 im Spektralbereich. Schließlich führte der Assistent eine Hornhauttopographie durch, und für die Analyse wurde eine gemittelte Hornhautkrümmung über den zentralen 3 mm Durchmesser der Hornhaut gemäß ANSI Z80.23 verwendet. Der chirurgische Prüfer, der die IOD-Messungen durchführte, war gegenüber den Ergebnissen der Tests des Assistenten maskiert.
Nach einer standardmäßigen chirurgischen Vorbereitung und Abdeckung wurden die ersten chirurgischen Augeninzisionen durchgeführt. Intrakamerales konservierungsmittelfreies Lidocain 1% (1cm3) wurde in die Vorderkammer instilliert. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Einwegkanüle für die Vorderkammer (Sterimedix, Reddich, UK) durch die chirurgische Parazentese platziert und überprüft, um sicherzustellen, dass um die Kanüle herum keine Lecks vorhanden waren. Die Inzision betrug 1,2 mm an einer „fast klaren“ Hornhautstelle, die fast tangential zum Limbus verlief. Die Kanüle und die Schläuche wurden während der gesamten Messungen angepasst und gesichert, um sichtbare Endothelfalten zu beseitigen und potenzielle Veränderungen der biomechanischen Eigenschaften der zentralen Hornhaut zu minimieren.Chirurgische balancierte Salzlösung (BSS) wurde zur Aufrechterhaltung und Anpassung des Vorderkammerdrucks durch Anheben der Flaschenhöhe verwendet (Alcon, Ft. Worth, TX). Die intrakameralen chirurgischen Schläuche wurden an einem Einweg-Druckmessgerät für Rechtsherzkatheter (Transpac IV, ICUMedical, San Clemente, CA) (Genauigkeit +/-1 %) befestigt und durch den Monitor (DatexOmeda S/5, Ge Healthcare, Chicago, Il) auf eine Flaschenhöhe auf Höhe der Vorderkammer des chirurgischen Auges eingestellt. Die Druckdaten wurden mit 25 Hz auf der Software S/5 Collect (Ge Healthcare, Chicago, Il) aufgezeichnet. Der intrakamerale Augeninnendruck wurde eingestellt und auf 10 mmHg stabilisiert, wie vom Druckwandler gemessen. Der Tränenfilm wurde standardisiert, indem die Augenspalten vor der Messung mit einem Weck-Zell-Schwamm getrocknet wurden. Ein sterilisiertes und täglich kalibriertes Perkins-Tonometer (Typ Goldmann) (Perkins Tonometer MK2, Haag Streit, USA) wurde dann vom chirurgischen Untersucher zur Messung des Applanationsdruckes bei zwei gemittelten Messungen mit dem Perkins-Tonometer verwendet. Fluorescein (Fluorescein-Natrium-Augenlösung 0,25 %/0,4 %, Bausch & Lomb, Tampa, FL) wurde vor jeder Messung aufgetragen, damit die Untersuchungsbedingungen gleich waren. Der Augeninnendruck wurde zwei (2) Mal mit dem Perkins-Tonometer gemessen (eine Messung wurde durch Mittelwertbildung der Messungen bei 180 und 90 Grad berücksichtigt, um den Astigmatismus zu korrigieren). Wenn die aufeinander folgenden Messungen mit einem Prisma um mehr als 2 mmHg voneinander abwichen, wurde eine dritte Messung vorgenommen. Alle drei Messungen wurden dann gemittelt. Die dritte Messung wurde in die Studie aufgenommen, wenn sie innerhalb des Bereichs der ersten beiden Messungen lag, andernfalls wurden alle Messungen verworfen. Der intrakamerale Augeninnendruck wurde dann eingestellt und bei 20 mm und 40 mmHg stabilisiert, wie vom Druckmessgerät gemessen, und die Augeninnendruckmessung wurde mit dem Perkins-Tonometer wiederholt. Acht (8) Patienten wurden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um den IOD sowohl in Rückenlage als auch in aufrechter sitzender Position zu messen, wobei der intrakamerale Druck in beiden Positionen auf 20 mmHg eingestellt wurde. Die statistische Analyse umfasste Druckvergleiche zwischen dem GAT und dem tatsächlichen intrakameralen Druck unter Angabe des Durchschnitts und der Standardabweichung mit dem zweiseitigen Student’s-t-Test von Homeoscadastic, um die wahrscheinliche Signifikanz der Unterschiede zu prüfen. Es wurden lineare Korrelationskoeffizienten zwischen den IOD-Messungen des GAT und den gemessenen Fehlerparametern von CCT und CRF untersucht. Eine multiple Regressionsanalyse wurde berechnet, um die Auswirkungen der beiden unabhängigen Fehlerparameter CCT und CRF zu untersuchen (Dof = 3, 95%CI).
Augenkadavertests am Menschen
Einundzwanzig (21) enukleierte menschliche Augäpfel wurden von der Georgia Eye Bank (Atlanta, GA) bezogen. Die ganzen Augenkugeln wurden weniger als 24 Stunden post mortem versandt und bis zur Verwendung bei 4 °C in Optisol-Kammern gelagert. Alle Hornhäute hatten die Qualität einer Hornhauttransplantation ohne vorherige Operation. Die Kadaveraugen wurden am Tag des Eintreffens innerhalb von 36 Stunden post mortem verwendet. Die Augen, das Alter der Kadaver und die Todesursache wurden erfasst. Augen mit einer Vorgeschichte oder Hinweisen auf frühere intraokulare Operationen am vorderen Augenabschnitt (außer Katarakt) oder Hornhautanomalien wurden ausgeschlossen.
Sie wurden in einer speziell konstruierten Apparatur für die manometrische Druckbeaufschlagung und Messung des Augeninnendrucks an einem ganzen Globus (Abb. 1) stabilisiert, wobei die Hornhaut freigelegt wurde.
Okularkugeltonometer zur Messung des Augeninnendrucks in Rückenlage mit einem Tonometer nach Perkins
Beim Umgang mit Augengewebe wurden die üblichen biologischen Vorsichtsmaßnahmen beachtet. Die Hornhautdicke wurde mit dem Reichert-Pachymeter gemessen, um den IOD mit den Hornhautdickenfehlern zu korrelieren. Die Hornhautdicke an der zentralen Stelle wurde dreimal gemessen und für die Analyse gemittelt.
Alle 21 Augen blieben epithelisiert und wurden mit isotonischem Standard-BSS hydratisiert. BSS wurde verwendet, um das Hornhautepithel zwischen den Messungen vor dem Auftragen der Fluoresceinlösung zu hydrieren. Anschließend wurde eine 22-Gauge-Nadel mit Y-Adapter (Saf-T-Intima, Vialon; Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NJ) über einen separaten skleralen Zugang in die Vorderkammer eingeführt. Bei allen Eingriffen in das Auge wurde äußerst vorsichtig vorgegangen, um eine Berührung des Endothels, der Iris oder der Linse zu vermeiden. Der gesamte Augapfel wurde in der in Abb. 1 gezeigten Augenstabilisierungsvorrichtung in befeuchtete Gaze eingebettet und in Rückenlage nach oben gerichtet, um mit dem Perkins Tonometer MK2 (Haag Streit USA) gemessen zu werden. Anschließend wurde der Augeninnendruck bei gleichem manometrischem Druck in aufrechter Position mit dem spaltlampenmontierten Goldmann-Tonometer 900 gemessen (Abb. 2). Die Höhe des Augapfels an der zentralen Hornhaut wurde sowohl in der liegenden Perkins- als auch in der aufrechten Goldmann-Messposition gleich gehalten, um einen konstanten intrakameralen IOD zu gewährleisten. Die IOD-Messungen wurden nur bei einem einzigen intrakameralen Druck für jeden Globus durchgeführt. Die klinische Gleichwertigkeit der IOD-Messung mit dem Perkins-Tonometer und dem an der Spaltlampe montierten GAT ist erwiesen. Der Nadel-IV-Schlauch wurde an einen manometrischen Wandler (Dwyer Instruments, Michigan City, IN), eine Infusionsflasche mit isotonischer Natriumchloridlösung und einen Freiluft-Referenzschlauch angeschlossen.
Ocular Globe IOP Apparat zur Messung des aufrechten IOP mit Tonometer vom Typ Goldmann
Mehrere Absperrhähne wurden angebracht, um alle Blasen aus dem System zu entlüften und um entweder offene oder geschlossene Absperrhähne zu ermöglichen (in der Studie wurde offen verwendet). Der Schallkopf und die Vorderkammer wurden sowohl bei aufrechten als auch bei auf dem Rücken liegenden Messungen auf derselben Höhe gehalten. Die Infusionsflasche mit isotonischer Natriumchloridlösung war an einer manuell betriebenen intravenösen Stange befestigt, mit der die Höhe der Flasche eingestellt werden konnte.
Der Augeninnendruck wurde in Rückenlage mit dem Perkins-Tonometer und in aufrechter Position mit einem GAT mit Spaltlampe gemessen. Frühere Studien haben gezeigt, dass das Perkins-Tonometer klinisch gleichwertig mit dem an der Spaltlampe montierten GAT ist. Drei (3) Augen wurden einzeln fünf (5) Mal von zwei (2) verschiedenen Untersuchern (insgesamt 10) mit jedem Prisma bei jedem der folgenden sieben (7) intrakameralen Drücke (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 mmHg) gemessen. Jede Messung bestand aus einer Messung der Standardreferenzachse, gemittelt mit einer Messung, die um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn von der Standardreferenzachse gedreht wurde, um etwaige astigmatische Fehler zu berücksichtigen. So wurden beispielsweise drei Kadaveraugen 10 Mal bei einem intrakameralen Druck von 5 mmHg in aufrechter und in Rückenlage gemessen (insgesamt 20 Messungen an jedem Auge). Durch eine Randomisierung wurde bestimmt, welche Position zuerst verwendet wurde. Bei der Applikation der Fluoresceinlösung wurde BSS verwendet, um die Epitheltoxizität zu begrenzen. Nach jeder Messreihe an einem Auge mit einem bestimmten Druck wurde die Höhe der Flasche auf die ursprünglichen 4,8 cm gesenkt. Die Serie wurde nur dann akzeptiert, wenn der anfängliche und der abschließende manometrische Druck innerhalb von ±1 mmHg lagen.
Die statistische Analyse umfasste einen Druckvergleich zwischen dem GAT-Prisma und dem tatsächlichen intrakameralen Druck unter Angabe des Durchschnitts und der Varianz. Der zweiseitige homöopathische Student’s-t-Test wurde verwendet, um die wahrscheinliche Signifikanz der Unterschiede in der IOD-Messung zwischen der Rückenlage und der aufrechten Position zu untersuchen. Es wurden lineare Korrelationskoeffizienten zwischen den GAT-OP-Messungen und den gemessenen Fehlerparametern der CCT und CRF untersucht. Eine multivariate Regressionsanalyse mit einem linearen Modell mit gemischten Effekten wurde durchgeführt, um die Empfindlichkeiten des lebenden menschlichen Auges für die GAT-OP-Messfehler mit CCT und CRF zu vergleichen. Die Korrelation mit der CCT des Leichenauges wurde als mögliche Korrelation mit der postmortalen Hornhauthydratation untersucht, aber alle anderen Korrelationen waren am postmortalen Gewebe nicht möglich, und selbst die postmortale CCT hat möglicherweise nur einen geringen Bezug zur CCT der lebenden menschlichen Hornhaut.