Die Pupillenreaktion wird durch Kontraktion des Sphincter pupillae und des Dilatator pupillae ausgelöst, die jeweils Miosis und Mydriasis bewirken. Ersterer wird durch den Parasympathikus exzitatorisch und durch den Sympathikus inhibitorisch gesteuert, letzterer durch den Parasympathikus inhibitorisch und durch den Sympathikus exzitatorisch – eine doppelte Innervation.
Normalerweise liegt die Pupille inferonasal in der Iris, ist nahezu rund, beidseits gleich groß, und Veränderungen treten beidseits gleichzeitig auf. Bei Helligkeit zeigt sie Miosis (ca. 2–3 mm), bei Dunkelheit Mydriasis (ca. 5–8 mm), aber die Reaktivität ändert sich mit Alter und Medikamenteneinfluss.
Physiologische und pathologische Anisokorie
Anisokorie bezeichnet einen Unterschied im Pupillendurchmesser zwischen beiden Augen. Auch bei Gesunden kann eine physiologische Anisokorie mit einem Unterschied von bis zu 1,0 mm bestehen. Ein Unterschied von mehr als 1,0 mm gilt grundsätzlich als pathologisch und erfordert eine Ursachenabklärung.
Epidemiologie
Position dieses Artikels
Dieser Artikel fasst das Gesamtbild der Pupillenanomalien (von der Innervation über die Differenzialdiagnose von Miosis und Mydriasis bis zur Behandlung) umfassend zusammen. Einzelheiten zum Intraoperativen Floppy-Iris-Syndrom (IFIS) werden im „IFIS-Fachartikel“ und die technischen Details zu Pupillenerweiterungsvorrichtungen im „Pupillenerweiterungsvorrichtungs-Artikel“ behandelt.
Bei einem Unterschied von 1,0 mm oder weniger liegt dies im Bereich der physiologischen Anisokorie und ist in der Regel nicht dringend. Überschreitet der Unterschied jedoch 1,0 mm oder tritt die Anisokorie plötzlich auf (insbesondere mit Augenbewegungsstörung oder Ptosis auf der Seite der Mydriasis), kann dies auf eine schwerwiegende Erkrankung wie ein Aneurysma hinweisen, und es ist eine sofortige Vorstellung beim Augenarzt oder Neurochirurgen erforderlich.
Bei Miosis (kleine Pupille) kann es zu einer verminderten Sehschärfe bei Dunkelheit (durch unzureichende Pupillenerweiterung) und einer schlechten Wirkung von Mydriatika kommen. Dies ist besonders bei der präoperativen Untersuchung und Operation des Grauen Stars problematisch.
Bei Mydriasis können Photophobie (Lichtempfindlichkeit) und eine verminderte Nahsehschärfe (bei begleitender Akkommodationsstörung) auftreten. Die Anisokorie selbst wird vom Patienten oft als kosmetisches Problem oder als Unterschied auf Fotos bemerkt.
Horner-Syndrom
Grad der Miosis: mittelschwer (tritt im Dunkeln deutlich auf)
Begleitbefunde: leichte Ptosis, Anhebung des Unterlids (inverse Ptosis), Verengung der Lidspalte, Schweißsekretionsstörung auf der betroffenen Seite
Merkmal: Störung der sympathischen efferenten Bahn. Kann bei Schädigung eines der drei Neuronen der Bahn auftreten.
Argyll-Robertson-Pupille
Grad der Miosis: ausgeprägte Miosis, unregelmäßige Pupille
Begleitbefunde: Verlust des Lichtreflexes, erhaltene Nahreaktion (Licht-Nah-Dissoziation)
Merkmal: dorsale Mittelhirnläsion. Hauptursachen: Syphilis, Diabetes, Multiple Sklerose.
Pontine Miosis
Grad der Miosis: stecknadelkopfgroße Pupille von etwa 1 mm
Begleitbefunde: Lichtreflex erhalten (unter Spaltlampenvergrößerung beobachtbar)
Merkmal: Pontine Läsion wie Pontine Blutung. Charakteristisch ist eine beidseitige hochgradige Miosis.
Kongenitale Miosis
Grad der Miosis: ≤ 2 mm. Auch bei Fernsicht im Hellen unzureichende Mydriasis.
Begleitbefunde: beidseitig. Deutlich unzureichende Reaktion auf Mydriatika.
Merkmal: Ursache ist eine Hypoplasie des Musculus dilatator pupillae. Bei Kataraktoperation ist eine Pupillenerweiterung erforderlich.
Eine schlechte Pupillenerweiterung (kleine Pupille) erhöht die Schwierigkeit der Kataraktchirurgie erheblich. Ursachen für eine präoperativ schlechte Dilatation sind hintere Synechien (nach Uveitis), Exfoliationssyndrom (oft kombiniert mit schlechter Dilatation und Zonulainsuffizienz) 1), diabetische autonome Neuropathie, langjährige Miotika-Anwendung (Glaukombehandlung) und angeborene Mikropupille.
Zuerst den Pupillendurchmesser und die Anisokorie bei Helligkeit und Dunkelheit beobachten. Wenn die Anisokorie im Dunkeln deutlicher ist, ist die miotische Seite (Seite mit Sympathikusläsion) abnormal. Dann einen pharmakologischen Test (1% Apraclonidin-Tropfen) zur Bestätigung eines Horner-Syndroms durchführen. Bei Bestätigung eines Horner-Syndroms erfolgt eine systemische Abklärung (MRT/CT, Thoraxbildgebung, Karotis-Duplex) je nach Läsionsort.
| Ursachenkategorie | Erkrankung/Zustand | Hauptmechanismus |
|---|---|---|
| Neurologisch (Sympathikusläsion) | Horner-Syndrom | Läsion einer der drei Neuronenbahnen |
| Nervensystem (zentral) | Argyll-Robertson-Pupille | Schädigung des dorsalen Mittelhirns (Prätektum → EW-Kern) |
| Nervensystem (zentral) | Pontine Miosis | Pontine Blutung oder Infarkt |
| Lokal am Auge | Hintere Synechien der Iris | Mechanische Miosis nach Uveitis |
| Lokal am Auge | Exfoliationssyndrom | Ablagerung von Exfoliationsmaterial am Irissphinkter |
| Medikamente | Organophosphatvergiftung | Cholinesterase (AChE)-Hemmung |
| Medikamente | Miotika wie Pilocarpin | Parasympathische Stimulation |
| Systemische Erkrankungen | Diabetische Neuropathie | Schlechtes Ansprechen auf Mydriatika aufgrund autonomer Dysfunktion |
| Angeboren | Angeborene Mikropupille | Hypoplasie des Musculus dilatator pupillae |
| Ursachenkategorie | Krankheit/Zustand | Hinweise |
|---|---|---|
| Nervensystem (parasympathische Störung) | Okulomotoriuslähmung | Dringender Ausschluss eines Aneurysmas hat höchste Priorität |
| Nervensystem (postganglionäre Störung) | Tonische Pupille (Adie-Pupille) | Störung des Ganglion ciliare oder der postganglionären Fasern |
| Medikamente | Atropin, Tropicamid, Phenylephrin usw. | Anamnese von Augentropfen und oralen Medikamenten ist erforderlich |
| Trauma | Traumatische Mydriasis | Riss oder Degeneration des Irissphinkters |
| Funktionell | Rezidivierende paroxysmale einseitige Mydriasis | Junge Frauen, mit Kopfschmerzen. Sympathischer Anfall |
Eine schlechte Pupillenerweiterung während der Kataraktoperation ist oft auf mehrere Faktoren zurückzuführen.
Das Risiko eines IFIS ist erhöht, aber die Operation ist in den meisten Fällen möglich, wenn die Medikamentenanamnese vor der Operation bekannt ist und geeignete Maßnahmen ergriffen werden. Ein alleiniges Absetzen des Medikaments verhindert IFIS nicht. Daher muss die Medikamentenanamnese vor der Operation überprüft werden, und Maßnahmen wie die Verwendung von dispergierenden Viskoelastika, intrakamerale Phenylephrin-Gabe und geeignete Fluidik-Einstellungen sollten vorbereitet werden. Siehe den speziellen IFIS-Artikel für Details.
Die Beobachtung der Pupille sowohl bei Helligkeit als auch bei Dunkelheit ist am wichtigsten.
Im Dunkeln werden beide Augen abwechselnd mit einer Stiftlampe stimuliert und die Veränderungen des Pupillendurchmessers beobachtet. Eine Pupillenerweiterung während der Stimulation zeigt ein relatives afferentes Pupillendefizit (RAPD) auf der stimulierten Seite an. Nützlich für die Diagnose von Sehnervenerkrankungen und schweren Netzhauterkrankungen.
Die Gabe von 1% Apraclonidinhydrochlorid (Iopidine®) wird zur Diagnose verwendet (nicht erstattungsfähig). Sie nutzt die paradoxe Reaktion der Pupillenerweiterung auf der betroffenen Seite aufgrund von Denervierungsüberempfindlichkeit. Eine Sensitivität von 93% wurde berichtet 2). 5% Kokain-Augentropfen erweitern die normale Pupille, aber nicht die Horner-Seite, sind jedoch derzeit oft schwer erhältlich.
Zur Bestimmung der Läsionslokalisation werden folgende Augentropfentests verwendet:
| Augentropfen | Normale Seite | Zentral | Präganglionär | Postganglionär |
|---|---|---|---|---|
| 5% Kokain (Mydriasis) | ++ | + | − | − |
| 5% Tyramin (Mydriasis) | + | + | + | − |
| 1,25% Adrenalin (Mydriasis) | − | − | + | ++ |
Der 0,125% Pilocarpin-Augentropfentest ist nützlich. Aufgrund der Denervierungsüberempfindlichkeit kommt es bereits bei niedrigen Konzentrationen, die normalerweise keine Reaktion hervorrufen, zu einer Pupillenverengung. Das normale Auge reagiert nicht auf 0,125%, daher kann bei einer nur auf dem betroffenen Auge auftretenden Pupillenverengung eine tonische Pupille diagnostiziert werden.
Differenzialdiagnose der Miosis:
Differenzialdiagnose der Mydriasis:
Wenn der Pupillendurchmesser bei der präoperativen Mydriasisuntersuchung ≤ 5 mm beträgt, ist eine intraoperative Pupillenerweiterung erforderlich. Die präoperative Beurteilung umfasst Folgendes:
Die Infrarotmessung mit einem automatischen Pupillometer ermöglicht eine objektive und quantitative Pupillenmessung, und ihre Anwendung zur Bewertung des Bewusstseinsniveaus auf der Intensivstation und in der Neurologie nimmt zu 4).
Die Beobachtung bei Helligkeit und Dunkelheit ist der Schlüssel zur Differenzialdiagnose. Wenn der Unterschied im Dunkeln größer wird, ist das Auge mit der engeren Pupille (das kleinere) abnormal, was auf eine sympathische Störung (Horner-Syndrom usw.) hindeutet. Wenn der Unterschied bei Helligkeit größer wird, ist das Auge mit der weiteren Pupille (das größere) abnormal, was auf eine parasympathische Störung (Okulomotoriusparese, tonische Pupille usw.) hindeutet.
In den meisten Fällen ist nur eine Beobachtung ausreichend. Bei starken subjektiven Beschwerden sind folgende Optionen zu erwägen:
Die Prognose ist gut, die meisten Fälle erholen sich spontan. Im Verlauf neigt die Pupille zur Verengung. Bei Fällen mit systemischen Erkrankungen (z. B. Shy-Drager-Syndrom) kann die Prognose ungünstig sein.
Die Behandlung der Grunderkrankung hat Priorität. Ohne weitere systemische Befunde ist die Prognose gut und eine Beobachtung ausreichend.
Die Behandlung richtet sich nach der Grunderkrankung wie Neurosyphilis, Diabetes oder Multipler Sklerose. Eine direkte Behandlung der Pupillenanomalie selbst ist nicht etabliert.
Keine spezifische Behandlung erforderlich, symptomatische Behandlung ausreichend. Bei Bedarf Behandlung der Kopfschmerzen.
Präoperative pharmakologische Pupillenerweiterung
Die Standard-Präoperativ-Augentropfen sind eine Kombination aus Tropicamid 1% + Phenylephrin 2,5%. Als Adjuvans zur Verhinderung einer intraoperativen Miosis ist auch die präoperative Gabe von NSAID-Augentropfen (Diclofenac, Ketorolac etc.) nützlich 1). Die intrakamerale Injektion von Phenylephrin 1% + Ketorolac 0,3% ist ebenfalls eine wirksame Option zur Aufrechterhaltung der Pupillenerweiterung 1).
Intraoperative Methoden zur Pupillenerweiterung
Wenn der Pupillendurchmesser 5 mm oder weniger beträgt und eine Pupillenerweiterung erforderlich ist, wählen Sie je nach Situation eine der in der folgenden Tabelle aufgeführten Methoden.
| Methode | Merkmale | Indikationen/Hinweise |
|---|---|---|
| OVD-Viskodilatation | Erweiterung mit hochmolekularem OVD (Healon V® etc.). Am wenigsten invasiv | Wirksam bei leichter Mydriasisstörung. Wirkung vorübergehend 1) |
| Irisretraktoren (Iris-Haken) | Zuverlässige Erweiterung auf jede gewünschte Größe. Einführung über Seiteninzisionen in 4 Richtungen | Risiko eines Pupillarsaumeinrisses bei starkem Zug. Ziel 4-5 mm 7) |
| Pupillendilatationsring (Malyugin-Ring etc.) | Gleichmäßige Pupillenerweiterung. Einfaches Einführen und Entfernen | Weit verbreitet. Auch bei IFIS verwendbar 6) |
| Sphinkterotomie (sphincterotomy) | Kurze radiale Inzisionen von etwa 0,5 mm am Pupillenrand, zirkulär angebracht | Nicht indiziert bei IFIS oder Uveitis. Hinterlässt eine permanente Mydriasis 8) |
| Kapselspanner (CE) | Wird am CCC-Rand platziert und dient auch als Kapselstütze | Nützlich bei kleiner Pupille mit Zonulainsuffizienz |
Zur Auswahl des Geräts und zu den Details der Technik siehe den Fachartikel „Pupillendilatationsvorrichtungen und mechanische Dilatation“.
IFIS-Management (Übersicht)
Die präoperative Erfassung einer α1-Blocker-Einnahme ist von größter Bedeutung 5). Bei kleinen Pupillen treten Komplikationen wie hinterer Kapselriss und postoperative Entzündungen häufiger auf; verwenden Sie bei Bedarf eine Pupillendilatationsvorrichtung 9). Zu den Maßnahmen gehören die Verwendung von dispersiven Viskoelastika, langer Hornhauttunnelschnitt, Anpassung der Fluidik-Einstellungen und intrakamerale Gabe von Phenylephrin 1). Siehe den Fachartikel zu IFIS für Details.
Mit geeigneten Maßnahmen ist die Operation sicher möglich. Die präoperative Beurteilung der Ursache der schlechten Dilatation (hintere Synechien, Pseudoexfoliationssyndrom, α-Blocker-Anamnese) und die Vorbereitung intraoperativer Pupillendilatationsmethoden (viskoelastische Dilatation, Irisretraktoren, Malyugin-Ring usw.) sind wichtig. Bei gleichzeitiger Zonulainsuffizienz ist eine Planung unter Berücksichtigung des Risikos eines Linsenkernabfalls erforderlich.
Die Miosis wird durch Erregung des Parasympathikus verursacht.
Lichtreflexbahn (afferent): Retina (insbesondere intrinsisch photosensitive retinale Ganglienzellen: ipRGC) → N. opticus → Chiasma opticum (partielle Kreuzung) → Area pretectalis des Mittelhirns → beidseitige EW-Kerne → Ganglion ciliare → Musculus sphincter pupillae. Es kommt zu einer beidseitigen Pupillenverengung (direkte und indirekte Reaktion).
Die Mydriasis wird durch einen sympathischen Drei-Neuronen-Weg gesteuert.
Das Horner-Syndrom wird je nach Ort der Neuronenschädigung in zentral, präganglionär und postganglionär eingeteilt. Bei präganglionären Läsionen (zweites Neuron) sind ein Lungenspitzentumor oder mediastinale Läsionen zu differenzieren, bei postganglionären Läsionen eine Dissektion der A. carotis interna oder Läsionen des Sinus cavernosus.
Die Nahreaktion (Trias aus Konvergenz, Akkommodation und Miosis) nutzt einen anatomisch anderen Weg als den Lichtreflex. Sie wird über den Weg Großhirnrinde (Okzipitallappen) → EW-Kern gesteuert.
Licht-Nah-Dissoziation bei der Argyll-Robertson-Pupille: Der Lichtreflexweg von der Area pretectalis zum EW-Kern ist selektiv geschädigt, während der Nahreaktionsweg von der Großhirnrinde zum EW-Kern erhalten bleibt. Dies führt zu einem Verlust des Lichtreflexes bei erhaltener Nahreaktion (Light-near dissociation).
Auch bei der tonischen Pupille tritt eine Licht-Nah-Dissoziation auf, jedoch sind sowohl Lichtreflex als auch Nahreaktion fehlend oder deutlich verzögert, und wurmartige Bewegungen (segmental palsy) sind ein charakteristischer Befund.
Eine Schädigung des Ganglion ciliare oder der postganglionären Fasern führt zu einer Hochregulation von Muskarinrezeptoren im denervierten Musculus sphincter pupillae. Infolgedessen führt bereits eine niedrige Konzentration (0,125 %) von Pilocarpin, die normalerweise keine Miosis hervorruft, zu einer Pupillenverengung. Dies ist die pathophysiologische Grundlage des 0,125 %-Pilocarpin-Tests bei der tonischen Pupille.
Ein ähnlicher Mechanismus wird beim 1 %-Apraclonidin-Test beim Horner-Syndrom angewendet. Eine Schädigung der postganglionären Fasern führt zu einer Hochregulation von adrenergen Rezeptoren im Musculus dilatator pupillae, sodass selbst eine normalerweise unwirksame niedrige Medikamentenkonzentration eine übermäßige Reaktion auf der betroffenen Seite hervorruft.
Die Ablagerung von Exfoliationsmaterial (abnorme fibrilläre Substanz) am Pupillenrand, im Irisstroma und am Ziliarkörper führt zu Fibrose und Sklerose des Pupillensphinkters und des Irisstromas. Dadurch wird die Reaktivität auf Mydriatika deutlich vermindert. Beim Exfoliationssyndrom kommt es neben der schlechten Pupillenerweiterung häufig auch zu einer Zonulafragilität durch Ablagerung von Exfoliationsmaterial an der Zonula, was die Schwierigkeit der Kataraktoperation insgesamt erhöht 1).
Internationale Standardisierung der Pupillenmessung
Das International Pupil Colloquium (IPC) hat internationale Standards für die Pupillenaufzeichnung (Standards in Pupillography) festgelegt, die empfohlene Kriterien für Datenerfassung, -verarbeitung und -berichterstattung bereitstellen 4). Dies ermöglicht zunehmend den Datenvergleich zwischen verschiedenen Einrichtungen und Geräten.
Chromatische Pupillometrie
Diese Methode verwendet Lichtreize unterschiedlicher Wellenlängen (rot und blau), um die Funktion der inneren (melanopsinhaltige ipRGC) und äußeren (Zapfen und Stäbchen) Netzhautschichten getrennt zu bewerten. Sie wird als potenzieller Biomarker für Glaukom und Alzheimer-Krankheit vorgeschlagen 4).
Erweiterung der klinischen Anwendung des automatischen Pupillometers
Die objektive und quantitative Pupillenmessung mit dem Infrarot-Automatikpupillometer wird zunehmend auf Intensivstationen und in der Neurologie zur Beurteilung des Bewusstseinsniveaus und zur Überwachung der Schwere von Hirnschäden eingesetzt. Es wird als prognostischer Indikator in der neurologischen Intensivmedizin untersucht.
Fortschritte bei der pharmakologischen Aufrechterhaltung der Mydriasis in der Kataraktchirurgie
Die intrakamerale Anwendung einer Kombination aus Phenylephrin 1% und Ketorolac 0,3% hat sich als wirksam zur Aufrechterhaltung der intraoperativen Mydriasis erwiesen 1) und könnte die Notwendigkeit einer mechanischen Dilatation bei Fällen mit kleiner Pupille verringern.
