Excimerlaser-Korrektur von refraktiven Anomalien

Unter dem Einfluss der Excimer-Laserstrahlung wird aus der Hornhautsubstanz eine Linse mit einer bestimmten optischen Leistung gebildet.

S. Trokel et al. (1983) zeigten die Möglichkeit einer dosierten, mikrometergenauen Verdampfung der Hornhaut mit einem Excimer-Laser.

Die Priorität bei der Durchführung von Excimer-Laseroperationen zur Korrektur von Brechungsfehlern liegt in Russland bei der ophthalmologischen Schule des Akademiemitglieds Swjatoslaw Fedorow (1984), im Ausland bei T. Seiler (Deutschland, 1985) und L'Esperance (USA, 1987).

Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 193 nm bricht interatomare und intermolekulare Bindungen in den Oberflächenschichten der Hornhaut mit einer Genauigkeit von bis zu Zehntel Mikrometern auf. Klinisch manifestiert sich dieses Phänomen in einer schichtweisen Verdampfung der Hornhaut – der Photoablation.

Die Operationen werden nach individuellen Programmen durchgeführt, die auf Basis komplexer mathematischer Berechnungen erstellt wurden. Die Erstellung und Implementierung des Programms zur Änderung der Hornhautbrechung erfolgt computergestützt. Die Operation hat keine negativen Auswirkungen auf andere Strukturen des Auges – Linse, Glaskörper und Netzhaut.

Jedes ophthalmologische Excimerlasersystem umfasst einen Excimerlaser (eine Quelle ultravioletter Strahlung), ein formendes optisches System, dessen Aufgabe es ist, die Struktur des Laserstrahls umzuwandeln und ihn auf die Oberfläche der Hornhaut zu leiten; einen Steuercomputer, ein Operationsmikroskop, einen Chirurgenstuhl und einen Operationstisch für den Patienten.

Abhängig von der Art des Formungssystems, das die Fähigkeiten und Merkmale der Hornhautverdampfungstechnologie bestimmt, werden alle Anlagen in homogene (Blende und Maske), scannende, semi-scannende und räumliche Anlagen unterteilt. Beim Prinzip der Laserblende trifft die Strahlung in einem breiten Strahl auf die Blende oder das Blendensystem und öffnet oder schließt sich mit jedem neuen Impuls allmählich. In diesem Fall verdampft in der Mitte der Hornhaut eine dickere Gewebeschicht als an ihren Rändern, wodurch sie weniger konvex wird und die Brechung abnimmt. Bei anderen Anlagen trifft die Strahlung durch eine spezielle Maske mit ungleichmäßiger Dicke auf die Hornhaut. Durch eine dünnere Schicht in der Mitte erfolgt die Verdunstung schneller als an der Peripherie.

Bei Scansystemen wird die Oberfläche der Hornhaut mit einem Laserstrahl kleinen Durchmessers behandelt (Flying Spot-Technologie), und der Strahl bewegt sich entlang einer solchen Flugbahn, dass auf der Oberfläche der Hornhaut eine Linse mit einer bestimmten optischen Leistung entsteht.

Das von SN Fedorov entwickelte „Profil“-System ist ein räumlicher Lasertyp. Die Grundidee der räumlichen Verteilung der Laserenergie im „Profile-500“-System besteht darin, dass die Strahlung mit einem breiten Strahl mit einem gaußschen, d. h. parabolischen, Profil der Laserenergieverteilung auf die Hornhaut trifft. Dadurch verdampft das Gewebe in der gleichen Zeiteinheit an Stellen mit höherer Energiedichte tiefer und an Stellen mit geringerer Energiedichte weniger tief.

Die wichtigsten refraktiven Excimerlaseroperationen sind die photorefraktive Keratektomie (PRK) und die Laser-intrastromale Keratomileusis (LASIK).

Indikationen für refraktive Excimer-Laser-Operationen sind vor allem Kontakt- und Brillenkorrekturunverträglichkeiten, Myopie, Hyperopie und Astigmatismus in unterschiedlichen Schweregraden sowie berufliche und soziale Bedürfnisse von Patienten ab 18 Jahren.

Kontraindikationen für die photorefraktive Keratektomie sind Glaukom, Netzhauterkrankungen vor oder nach Ablösung der Netzhaut, chronische Uveitis, Augentumore, Keratokonus, verminderte Hornhautempfindlichkeit, Trockenes Auge, diabetische Retinopathie, Pupillenektopie, schwerer allergischer Status, Autoimmunerkrankungen und Kollagenosen sowie schwere somatische und psychische Erkrankungen. Bei Katarakt ist eine photorefraktive Keratektomie ungeeignet, da unmittelbar nach der Kataraktoperation die Refraktion des Auges mit einer künstlichen Linse korrigiert werden kann.

Die photorefraktive Keratektomie wird ambulant unter örtlicher Betäubung durchgeführt. Die Operationstechnik an Fremdkörpern umfasst zwei Schritte: Entfernung des Epithels und Verdampfung des Hornhautstromas. Im ersten Schritt erfolgt die Skarifizierung des Epithels im zentralen Hornhautbereich mechanisch, chemisch oder mittels Laser. Die Dauer dieses Operationsschritts hängt vom Lasertyp ab und kann zwischen 20 Sekunden und mehreren Minuten variieren. Anschließend erfolgt die Verdampfung des Hornhautstromas.

Am ersten Tag können Schmerzen, Tränenfluss und Lichtscheu auftreten. Ab dem ersten Tag nach der Operation erhält der Patient Instillationen einer Antibiotikalösung bis zur vollständigen Epithelisierung der Hornhaut (48–72 Stunden). Anschließend erfolgt eine Kortikosteroidtherapie nach dem Schema, die 1–2 Monate dauert. Um einer steroidbedingten Hypertonie vorzubeugen, werden 1–2 mal täglich Betablocker gleichzeitig angewendet.

Die beschriebene Technologie ermöglicht eine wirksame und sichere Korrektur von Myopie bis 6,0 D und Astigmatismus bis 2,5–3,0 D. Die Technologie der Durchführung einer photorefraktiven Keratektomie mit transepithelialem Ansatz (ohne vorherige Skarifizierung des Epithels) auf der Heiminstallation „Profile-500“ ermöglicht eine sofortige Korrektur von Myopie bis 16,0 D in Kombination mit komplexem myopischem Astigmatismus bis 5,0 D ohne zusätzliche Eingriffe.

Patienten mit Hyperopie und hyperopischem Astigmatismus werden seltener einer photorefraktiven Keratektomie unterzogen, was durch die Notwendigkeit einer Deepithelisierung eines großen Hornhautbereichs und die damit verbundene lange Heilungsdauer (bis zu 7–10 Tage) erklärt wird. Bei einer Hyperopie über 4,0 dpt wird in der Regel eine LASIK-Operation durchgeführt.

Die Veränderung der Brechung hängt von der Dicke der verdampften Hornhaut ab. Die Restdicke der Hornhaut in der Ausdünnungszone sollte 250–300 μm nicht unterschreiten, um eine postoperative Deformation der Hornhaut zu verhindern. Daher wird die Leistungsfähigkeit der Methode durch die anfängliche Hornhautdicke bestimmt.

Zu den frühen postoperativen Komplikationen der photorefraktiven Keratektomie zählen eine langfristige (mehr als 7 Tage) nicht heilende Hornhauterosion, eine postoperative Keratitis (dystrophisch, infektiös), eine schwere Epitheliopathie mit Ödemen und wiederkehrenden Erosionen sowie grobe subepitheliale Trübungen innerhalb der gesamten Hornhautverdunstungszone.

Zu den späten postoperativen Komplikationen zählen subepitheliale Hornhauttrübungen, Überkorrektur, Myopisierung, irregulärer Astigmatismus und das Syndrom des trockenen Auges.

Die Bildung subepithelialer Trübungen ist in der Regel mit einer starken Hornhautverdunstung und einem hohen Grad korrigierbarer Brechungsfehler verbunden. Durch die Resorptionstherapie ist in der Regel ein vollständiges Verschwinden oder eine signifikante Regression der Trübungen möglich. Bei anhaltenden irreversiblen Hornhauttrübungen kann eine wiederholte photorefraktive Keratektomie durchgeführt werden.

Die LASIK-Operation ist eine Kombination aus chirurgischer und Laserbehandlung. Sie besteht aus drei Schritten: Bildung eines oberflächlichen Hornhautlappens (Ventils) auf einem Stiel mit einem Mikrokeratom; Laserverdampfung der tiefen Hornhautschichten unter dem Flap; Zurücklegen des Ventils an seinen ursprünglichen Platz.

Leichte Schmerzen (ein „Fleck“ im Auge) treten in der Regel in den ersten 3–4 Stunden nach der Operation auf. Das Tränen hört in der Regel nach 1,5–2 Stunden auf. Die medikamentöse Therapie beschränkt sich auf die Instillation von Antibiotika und Steroiden für 14 Tage nach dem Eingriff.

Bei der Myopiekorrektur durch die LASIK-Operation wird der maximale Brechungseffekt durch die anatomischen Gegebenheiten der Hornhaut des Patienten bestimmt. Da die Dicke der Klappe üblicherweise 150–160 μm beträgt und die Restdicke der Hornhaut in der Mitte nach der Laserablation nicht weniger als 250–270 μm betragen sollte, überschreitet die maximal mögliche Myopiekorrektur mit der LASIK-Operation im Durchschnitt nicht 15,0–17,0 Dioptrien.

LASIK gilt als Operation mit relativ gut vorhersagbaren Ergebnissen bei leichter bis mittelgradiger Myopie. In über 80 % der Fälle liegt das postoperative refraktive Ergebnis innerhalb von 0,5 dpt vom geplanten Wert. Eine Sehschärfe von 1,0 wird durchschnittlich bei 50 % der Patienten mit einer Myopie bis 6,0 dpt beobachtet, eine Sehschärfe von 0,5 und mehr bei 90 %. Die Stabilisierung des refraktiven Ergebnisses erfolgt in der Regel 3 Monate nach der LASIK-Operation. Bei starker Myopie (über 10,0 dpt) sind in 10 % der Fälle wiederholte Operationen zur weiteren Korrektur der Restmyopie erforderlich, die normalerweise innerhalb von 3 bis 6 Monaten durchgeführt werden. Bei wiederholten Operationen wird der Hornhautlappen ohne erneutes Schneiden mit einem Mikrokeratom angehoben.

Bei der Korrektur von Hyperopie kann nur bei 60 % der Patienten ein refraktives Ergebnis innerhalb von 0,5 dpt vom geplanten Wert erreicht werden. Eine Sehschärfe von 1,0 wird nur bei 35–37 % der Patienten erreicht, eine Sehschärfe von 0,5 und höher wird bei 80 % festgestellt. Der erzielte Effekt bleibt bei 75 % der Patienten unverändert. Die Häufigkeit von Komplikationen während der LASIK-Operation liegt zwischen 1 und 5 %, wobei Komplikationen am häufigsten im Stadium der Hornhautlappenbildung auftreten.

Es liegt auf der Hand, dass der technische Fortschritt in naher Zukunft zur Einführung und breiten klinischen Anwendung von Lasern der neuen Generation in der Medizin, insbesondere in der Augenheilkunde, führen wird. Diese ermöglichen berührungslose und nicht öffnende refraktive Operationen. Auf einen Punkt fokussierte Laserenergie kann intermolekulare Bindungen zerstören und Hornhautgewebe in einer bestimmten Tiefe verdampfen. So ermöglicht der Einsatz von Femtosekundensystemen bereits heute eine Korrektur der Hornhautform, ohne deren Oberfläche zu beschädigen. Die refraktive Excimerlaserchirurgie ist einer der sich am dynamischsten entwickelnden Hightech-Bereiche der Augenheilkunde.

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