Die präoperative Hornhauttopographie (Pre-operative Topography) ist eine computergestützte Hornhautkrümmungsmessung, die vor einer Katarakt- oder refraktiven Operation durchgeführt wird. Sie erfasst quantitativ die Krümmung der Hornhautvorder- und -rückfläche, die Hornhautdicke und die Vorderabschnittsform und dient der Verbesserung der Genauigkeit der Intraokularlinsenberechnung, der Astigmatismusbewertung und dem Screening auf Hornhautanomalien.
Die moderne Kataraktchirurgie ist nahezu gleichbedeutend mit refraktiver Chirurgie, und präzise präoperative Messungen sind für gute postoperative refraktive Ergebnisse unerlässlich. Die Keratometrie ist ein wichtiger Eingabewert für die Berechnung der Intraokularlinsenstärke, und ihr Fehler soll bis zu 22 % des postoperativen Refraktionsfehlers ausmachen 1)2).
Die Geschichte der Hornhauttopographie begann mit der Keratoskopie mittels Placido-Scheibe. Später folgten technologische Innovationen wie die Videokeratographie, die Scheimpflug-Kamera und das Vorderabschnitts-OCT, die eine dreidimensionale Beurteilung der Hornhautvorder- und -rückfläche ermöglichten. Seit dem ersten Bericht über intraokulare Chirurgie mit refraktiver Komponente im Jahr 1956 hat die Bedeutung der präoperativen Topographie mit der Verbesserung der Intraokularlinsenberechnungsgenauigkeit zugenommen.
QIst eine Hornhauttopographie bei allen Patienten erforderlich?
A
Bei Kataraktoperationen ist bei allen Patienten eine grundlegende Keratometriemessung erforderlich. Bei der Wahl einer torischen oder multifokalen Intraokularlinse oder bei Vorliegen eines Keratokonus oder einer früheren refraktiven Operation wird eine Hornhauttopographie/-tomographie empfohlen.
Die Symptome, die von den „Zielpatienten“ der präoperativen Hornhauttopographie-Analyse berichtet werden, konzentrieren sich auf Sehverschlechterung, Astigmatismus und Photophobie aufgrund der Grunderkrankung.
Sehverschlechterung/Astigmatismus: Verursacht durch unkorrigierten Hornhautastigmatismus oder irregulären Astigmatismus. Abgrenzung zum Katarakt erforderlich.
Photophobie/Blendung: Tritt als Folge von Hornhautunregelmäßigkeiten (z. B. Keratokonus) oder trockenem Auge auf.
Refraktive Instabilität: Manifestiert sich häufig als postoperative Refraktionsüberraschung (refractive surprise).
Brechkraftkarte: Darstellung der Hornhautbrechkraft in Farbtönen. Warme Farben (Rot) zeigen steile, kalte Farben (Blau) flache Bereiche. Normale Hornhaut zeigt zentrale warme Farbe und konzentrisches Muster.
Astigmatismus-Muster: Fliegenbindenform deutet auf regulären Astigmatismus hin, dessen vertikale Achse die Astigmatismusachse ist. Asymmetrie oder lokale Steilstellung der Karte deuten auf Keratokonus hin.
Elevationskarte: Darstellung der Abweichung von einer angenäherten Sphäre in Farbtönen. Lokale Vorwölbungen (inselartige Erhebungen) der Vorder- und Hinterfläche sind nützlich zur Erkennung von Keratokonus und Ektasie nach refraktiver Chirurgie.
Quantitative Formindizes
SimK (Simulierte Keratometrie): Krümmungswerte der Haupt- und Nebenmeridiane, die vom Hornhauttopographiegerät ermittelt werden. Verwendet für die Berechnung der Intraokularlinsenstärke.
SAI/SRI: Indizes für Symmetrie und lokale Gleichmäßigkeit der Hornhaut. Werden zur Quantifizierung des irregulären Astigmatismus verwendet.
Hornhautdickenkarte (Pachymetrie): Identifizierung der dünnsten Stelle und Bestätigung des konzentrischen Musters. Exzentrizität der dünnsten Stelle deutet auf Keratokonus hin.
Die wichtigsten Faktoren, die die Genauigkeit der Hornhauttopographie beeinflussen, sind nachfolgend aufgeführt.
Trockenes Auge (Tränenfilminstabilität) : Bei reflektionsbasierten optischen Biometriegeräten kann die Instabilität des Tränenfilms die Messvariabilität des Hornhautastigmatismus erhöhen. Insbesondere bei Augen mit hoher Osmolarität (≥308 mOsmol/L) und verkürzter Tränenfilmaufreißzeit (positiver NIKBUT) war die Variabilität der Lenstar-Messwerte signifikant erhöht1).
Hornhautverformung durch Kontaktlinsen: Insbesondere das langfristige Tragen harter Kontaktlinsen verformt die Hornhautform. Vor der Messung ist eine Tragepause von bestimmter Dauer erforderlich.
Gerätetyp und Messprinzip: Reflexionsbasierte Geräte (Lenstar, IOLMaster usw.) sind anfällig für den Einfluss des Tränenfilms. OCT-basierte Geräte wie Anterion oder Vorderabschnitts-OCT sind weniger anfällig für den Tränenfilm und liefern stabilere Messwerte1)2).
Hohes Alter: Es gibt Berichte, dass das Alter unabhängig die Keratometriemesswerte beeinflusst.
QFührt ein trockenes Auge zu einer größeren postoperativen Abweichung der Brechkraft?
A
Nicht unbedingt. Es gibt Berichte, dass es zwischen Gruppen mit trockenem Auge (behandelt/unbehandelt) und ohne trockenes Auge keine signifikanten Unterschiede im absoluten Fehler oder Astigmatismus-Vorhersagefehler gab2). Allerdings steigt bei einigen reflexionsbasierten Geräten die Messvariabilität, sodass die Zuverlässigkeit der präoperativen Messung beachtet werden muss.
Die wichtigsten Geräte zur präoperativen Hornhauttopographieanalyse sind im Folgenden aufgeführt.
Placido-Typ
Prinzip: Ein ringförmiges Licht wird auf die Hornhaut projiziert, und aus der Verzerrung des reflektierten Bildes (Meyer-Ringe) wird die Krümmung des präkornealen Tränenfilms berechnet.
Typische Geräte: TMS, Atlas usw.
Merkmale: Hervorragende Reproduzierbarkeit, aber Bewertung der Hornhauthinterfläche und Hornhautdicke nicht möglich. Anfällig für Tränenfilmeinflüsse. Deckt nur etwa 60% der Hornhautoberfläche ab.
Scheimpflug-Typ
Prinzip: Erfassung von Vorderabschnitts-Schnittbildern mit einer Scheimpflug-Kamera unter Verwendung des Kippbildprinzips. Dreidimensionale Rekonstruktion durch Rotationsscan.
Typische Geräte: Pentacam, Pentacam HR, GALILEI.
Merkmale: Gleichzeitige Bewertung von Hornhautvorder- und -hinterfläche, Hornhautdicke und Vorderkammertiefe möglich. Leicht anfällig für Trübungen. GALILEI hat integrierten Placido-Ring für hohe Keratometriegenauigkeit.
Vorderabschnitts-OCT (AS-OCT): SS-OCT (z. B. CASIA) verwendet langwelliges Licht von 1.310 nm und kann Hornhaut, Vorderkammer, Iris, Linsenvorderfläche und Kammerwinkel in einem Bild darstellen. Nicht anfällig für Tränenfilmeinflüsse, ermöglicht hochpräzise Formanalyse auch bei Hornhauttrübungen und Ödemen. Wird auch für die IOL-Berechnung mittels Raytracing (z. B. OKULIX) eingesetzt.
Kombinierte Biometer: Eyestar (Kombination aus OCT und Reflexion), IOLMaster700 (Kombination aus SS-OCT und Reflexion) – modernste Geräte integrieren mehrere Technologien.
Interokulärer Unterschied des maximalen SimK > 0,5 dpt
Inselartige anteriore Vorwölbung in der Elevationskarte
Exzentrizität der dünnsten Stelle in der Hornhautdickenkarte
Bewertung der hinteren Krümmung: Der hintere Hornhautastigmatismus ist nicht immer proportional zum vorderen. Bei der Berechnung torischer Intraokularlinsen reduziert die Verwendung von Methoden, die die hintere Krümmung einbeziehen (z. B. Barrett-Toric-Formel), den Restastigmatismus signifikant.
5. Standardanwendung (Rolle in der präoperativen Beurteilung)
Bei der Kataraktchirurgie ist die Hornhauttopographie/-tomographie besonders wichtig in folgenden Fällen:
Bei Implantation torischer Intraokularlinsen: Zusätzlich zur allgemeinen präoperativen Beurteilung sollte eine Hornhauttopographie und/oder -tomographie durchgeführt werden. Die Verwendung von Berechnungsformeln, die den hinteren Hornhautastigmatismus und die effektive Linsenposition berücksichtigen, ist ebenfalls wichtig.
Bei Kandidaten für multifokale oder EDOF-Intraokularlinsen: Der Ausschluss eines irregulären Astigmatismus und die Beurteilung der Hornhautform sind obligatorisch.
Nach refraktiver Chirurgie: Die manuelle Keratometrie ist ungenau, da sie die effektive Hornhautbrechkraft überschätzt. Eine topographiebasierte Berechnung, die die Abflachung der zentralen Hornhaut (3,0-mm-Zone) widerspiegelt, oder spezielle Berechnungsformeln sind erforderlich.
Bei Augen mit Hornhauterkrankungen: Formbeurteilung bei Augen mit Endotheldystrophie, Pterygium oder Hornhauttrübung.
Postoperative Beurteilung: Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Laserablation. Ab 30 Tagen nach PRK und ab 1 Woche nach LASIK nützlich. Erkennung und Überwachung einer postoperativen Ektasie.
6. Pathophysiologie und Mechanismen von Messfehlern
Reflexbasierte Keratometer analysieren das Reflexionsbild des präkornealen Tränenfilms. Instabilität und Hyperosmolarität des Tränenfilms führen zu Unregelmäßigkeiten auf der Tränenoberfläche, die sich als Verzerrung des Meyer-Rings und damit als Messvariabilität äußern.
Nilsen et al. (2024) berichteten in einer RCT mit 131 Kataraktoperationskandidaten, dass die umfassenden Diagnosekriterien für trockene Augen (DEWS II signs) keinen signifikanten Unterschied in der Keratometrievariabilität zeigten, aber bei hyperosmolaren Augen (≥308 mOsmol/L) die Astigmatismusvariabilität mit Lenstar signifikant höher war (p=0,01) und bei NIKBUT-positiven Augen der Anteil der Schwankungen des mittleren K-Werts über 0,25 D mit Lenstar signifikant höher war (p=0,048)1). Mit Anterion und Eyestar wurden keine ähnlichen signifikanten Unterschiede beobachtet.
OCT-basierte Geräte (wie Anterion) detektieren direkt die Rückstreuung des Gewebes, sind daher nicht auf die Reflexion des Tränenfilms angewiesen und behalten auch bei Trübungen, Ödemen oder unregelmäßig geformten Hornhäuten ihre Genauigkeit.
Auswirkungen auf die Berechnung der Intraokularlinsenstärke
Die Keratometrie ist ein wesentlicher Eingabewert für die Berechnung der Intraokularlinsenstärke, und ihr Fehler kann bis zu 22 % des postoperativen Refraktionsfehlers ausmachen1)2). Insbesondere nach refraktiver Hornhautchirurgie kommt es aufgrund einer Überschätzung der effektiven Hornhautbrechkraft (Keratometric-Index-Fehler) leicht zu einer myopen Refraktionsüberraschung.
Nilsen et al. (2024) berichteten in einer prospektiven RCT mit 131 Patienten, dass eine zweiwöchige Behandlung mit künstlichen Tränen (Thealoz Duo, 6-mal täglich) die Keratometrievariabilität und den postoperativen Refraktionsvorhersagefehler (absoluter Fehler, Astigmatismusvorhersagefehler) nicht signifikant verbesserte2). Andere Studien mit entzündungshemmenden Medikamenten (Cyclosporin, Lifitegrast usw.) zeigten Verbesserungen, was auf die Notwendigkeit einer weitergehenden Behandlung hindeutet.
Die auf DEWS II basierenden Diagnosekriterien sind möglicherweise im Kontext der Kataraktchirurgie nicht optimal. Es wird untersucht, ob eine individualisierte Behandlung des trockenen Auges mit Hyperosmolarität oder positivem NIKBUT als Indikator zu einer Verbesserung der präoperativen Messgenauigkeit führen kann2).
Es gibt Berichte, dass eine 28-tägige Behandlung mit entzündungshemmenden Medikamenten (Cyclosporin 0,09 % oder Lifitegrast) zu einer Verbesserung der präoperativen Biometriewerte und einer signifikanten Reduktion des postoperativen Refraktionsvorhersagefehlers führte, was auf die Wirksamkeit einer über standardmäßige künstliche Tränen hinausgehenden therapeutischen Intervention hindeutet.
Neue Generation Biometer (Eyestar, IOLMaster700 usw.), die OCT und Reflektionstechnologie integrieren, könnten im Vergleich zu herkömmlichen reflexionsbasierten Geräten eine höhere Toleranz gegenüber durch Tränenfilminstabilität verursachten Keratometrieschwankungen aufweisen1). Die Überprüfung des langfristigen Sicherheits- und Genauigkeitsprofils ist im Gange.
Nilsen C, Gundersen M, Graae Jensen P, Gundersen KG, Potvin R, Utheim ØA, et al. The Significance of Dry Eye Signs on Preoperative Keratometry Measurements in Patients Scheduled for Cataract Surgery. Clinical ophthalmology (Auckland, N.Z.). 2024;18:151-161. doi:10.2147/OPTH.S448168. PMID:38259819; PMCID:PMC10800283.
Nilsen C, Gundersen M, Jensen PG, Gundersen KG, Potvin R, Utheim ØA, et al. Effect of Artificial Tears on Preoperative Keratometry and Refractive Precision in Cataract Surgery. Clinical ophthalmology (Auckland, N.Z.). 2024;18:1503-1514. doi:10.2147/OPTH.S459282. PMID:38827772; PMCID:PMC11143984.
Shah Z, Hussain I, Borroni D, Khan BS, Wahab S, Mahar PS. Bowman’s layer transplantation in advanced keratoconus; 18-months outcomes. Int Ophthalmol. 2022;42(4):1161-1173. PMID: 34767125.
Kopieren Sie den Artikeltext und fügen Sie ihn in den KI-Assistenten Ihrer Wahl ein.
Artikel in die Zwischenablage kopiert
Öffnen Sie unten einen KI-Assistenten und fügen Sie den kopierten Text in den Chat ein.
