Pupillendilatationsvorrichtungen und mechanische Pupillenerweiterung

Auf einen Blick

Eine kleine Pupille ist einer der wichtigsten Risikofaktoren während der Kataraktoperation und erhöht das Risiko von Komplikationen wie hinterem Kapselriss, Irisschädigung und Verlust von Hornhautendothelzellen.
Das intraoperative Floppy-Iris-Syndrom (IFIS) ist eine spezifische Erkrankung bei Patienten, die α1-Adrenozeptor-Antagonisten (Tamsulosin etc.) einnehmen, und tritt bei etwa 1,1 % aller Kataraktoperationen auf.
Bei IFIS sind mechanische Pupillendehnung und Sphinkterotomie unwirksam; eine Kombination aus pharmakologischer Mydriasis, Viskoelastika und Pupillendilatationsvorrichtungen ist erforderlich.
Irisretraktoren und Pupillendilatationsringe (Malyugin-Ring etc.) sind bei IFIS sehr zuverlässig und eine hervorragende Methode zur Aufrechterhaltung der Mydriasis.
Selbst nach Absetzen von α1-Blockern sinkt das IFIS-Risiko nicht. Die präoperative Medikamentenanamnese ist unerlässlich.
Die Pupillendilatation sollte etwa 4–5 mm betragen, um eine übermäßige Dehnung und Irisruptur zu vermeiden.

1. Pupillendilatationsvorrichtungen und mechanische Pupillenerweiterung

Bei der Kataraktoperation (Phakoemulsifikation: PEA) ist in der Regel eine Mydriasis von mindestens 6 mm wünschenswert, um ein ausreichendes Operationsfeld zu gewährleisten. Bei einer „kleinen Pupille“ (Pupillendurchmesser ≤5 mm nach präoperativer Dilatation) werden jedoch die kontinuierliche krummlinige Kapsulorhexis (CCC) und die Kernemulsifikation erschwert. Eine PEA bei kleiner Pupille erhöht das Risiko von Verletzungen der Iris, der Vorderkapsel und der Hinterkapsel.

Die Ursachen einer kleinen Pupille sind vielfältig. Alterung, Pseudoexfoliationssyndrom, Diabetes, Uveitis, Glaukom, Trauma, Anwendung von Miotika, vorausgegangene intraokulare Chirurgie und die Einnahme von α1-Adrenozeptor-Antagonisten (α1-Blocker) sind die Hauptfaktoren.

Pupillendilatationsvorrichtungen und mechanische Pupillenerweiterung sind Sammelbegriffe für Techniken und Instrumente, die entwickelt und eingesetzt werden, um eine Kataraktoperation bei solchen kleinen Pupillen sicher durchzuführen.

Intraoperatives Floppy-Iris-Syndrom (IFIS)

IFIS ist eine spezifische Erkrankung, die während einer Kataraktoperation bei Patienten auftritt, die α1-Adrenozeptor-Antagonisten (Tamsulosin, Terazosin, Doxazosin, Silodosin etc.) zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie einnehmen, und durch die folgende Trias gekennzeichnet ist:

Wellenbildung der Iris durch Spülflüssigkeit (billowing): Die Iris wellt sich unter dem Fluss der intraokularen Spülflüssigkeit.
Progressive Miosis (progressive miosis): Die Pupille verengt sich während der Operation allmählich.
Irisprolaps oder -inkarzeration (prolapse): Die Iris prolabiert in den Schnitt oder Seitenport.

IFIS tritt bei etwa 1,1 % aller Kataraktoperationen auf. Die durch α1-Blocker verursachten atrophischen Veränderungen der Iris sind irreversibel, und das Risiko sinkt auch nach Absetzen des Medikaments nicht. Es ist wichtig, die Medikamentenanamnese präoperativ zu überprüfen und die Operation in Erwartung eines IFIS durchzuführen. Wird IFIS nicht erwartet oder erkannt, steigt das Komplikationsrisiko erheblich.

IFIS wurde erstmals 2005 von Chang und Campbell im Zusammenhang mit Tamsulosin beschrieben.

Q Können Patienten, die Alpha-1-Blocker einnehmen, keine Kataraktoperation erhalten?

Die Operation ist möglich. Allerdings muss eine Vorbereitung unter Berücksichtigung von IFIS (Auswahl einer geeigneten Pupillenerweiterungsstrategie, Anpassung der chirurgischen Fluidparameter, Verwendung von Viskoelastika oder Pupillendilatationsvorrichtungen) präoperativ geplant werden. Ein Absetzen des Medikaments senkt das Risiko nicht, daher wird die Operation unter fortgesetzter Einnahme durchgeführt.

2. Hauptsymptome und klinische Befunde

Subjektive Symptome

Mikropupille und IFIS werden bei der präoperativen augenärztlichen Untersuchung diagnostiziert; der Patient selbst klagt präoperativ nicht über spezifische subjektive Symptome. Postoperativ sind folgende Punkte problematisch.

Photophobie (Lichtempfindlichkeit) : tritt auf, wenn die Pupille auch nach der Operation erweitert bleibt
Sehverschlechterung und Unbehagen : bei übermäßiger Pupillenerweiterung oder Irisschädigung

Klinische Befunde

Die präoperativen Bewertungspunkte und intraoperativen Befunde sind unten aufgeführt.

Präoperative Befunde (Fälle mit schlechter Dilatation)

Pupillendurchmesser ≤ 5 mm nach Dilatation
Pseudoexfoliations- oder fibrotisches Material am Pupillenrand
Hintere Synechien der Iris
Zonulainsuffizienz (Linsenbeweglichkeit oder -verschiebung)

Intraoperative Befunde (IFIS)

Charakteristische Befunde des IFIS sind die Trias: Wogen der Iris durch die Spülflüssigkeit, fortschreitende Miosis und Irisprolaps in die Inzision oder den Seitenport. Es ist wichtig, IFIS intraoperativ genau zu erkennen, da die Behandlung sich von anderen Ursachen einer kleinen Pupille unterscheidet. Die Prävalenz von IFIS beträgt 0,5–2,0 %, die von Iris-Ziliarkörper-Verletzungen 0,6–1,2 %.

3. Ursachen und Risikofaktoren

Die Ursachen einer kleinen Pupille sind wie folgt:

α1-Adrenozeptor-Antagonisten: Tamsulosin, Terazosin, Doxazosin, Silodosin und das pflanzliche Produkt Sägepalme. Größter Risikofaktor für IFIS.
Pseudoexfoliationssyndrom (PEX): Häufig mit Zonulainsuffizienz und schlechter Pupillenerweiterung verbunden.
Uveitis in der Vorgeschichte: Bildung von hinteren Synechien, die die Pupillenbewegung beeinträchtigen.
Diabetes mellitus: Autonome Neuropathie und vaskuläre Veränderungen vermindern die Mydriasisreaktion.
Alterung: Fibrose des Sphincter pupillae und Verkleinerung des Pupillendurchmessers.
Anwendung von Miotika: z. B. Glaukommedikamente.
Vorherige intraokulare Chirurgie oder Trauma: Strukturelle Veränderungen der Iris.
Femtosekundenlaser-assistierte Kataraktchirurgie (FLACS): Häufiger intraoperative Miosis als bei konventioneller Chirurgie aufgrund von Prostaglandinfreisetzung.

Q Erschwert die Anwendung von Glaukom-Augentropfen die Pupillenerweiterung?

Miotika (z. B. Pilocarpin), die zur Behandlung des Glaukoms eingesetzt werden, verengen die Pupille, sodass selbst häufiges Einträufeln von Mydriatika vor der Operation möglicherweise keine ausreichende Pupillenerweiterung bewirkt. Auch Betablocker und Prostaglandinanaloga können die Pupillenerweiterung beeinflussen. Es ist wichtig, die verwendeten Medikamente vor der Operation anzugeben.

4. Diagnose und Untersuchungsmethoden

Die Diagnose einer Mikropupille und eines IFIS basiert hauptsächlich auf der präoperativen Anamnese und der Spaltlampenuntersuchung.

Wichtige Punkte der präoperativen Beurteilung

Überprüfung der Einnahme von Alpha-1-Blockern (Medikamente gegen Blasenentleerungsstörungen)
Messung des Pupillendurchmessers nach Mydriasis (5 mm oder weniger gelten als Mikropupille)
Beurteilung der Pupillenränder: Vorhandensein von fibrösem Material oder Pseudoexfoliationsmaterial
Vorhandensein von hinteren Synechien der Iris
Beurteilung der Zonulainsuffizienz (Vorhandensein von Linsenschlottern oder -verschiebung)

Die präoperative Beurteilung ermöglicht die vorausschauende Planung der Methode zur Pupillenerweiterung. In der Praxis wird oft ein schrittweises Vorgehen gewählt, und die Strategie kann je nach intraoperativem Befund geändert werden.

Auswahlkriterien für die Pupillenerweiterungsmethode

Erstellen Sie den Operationsplan anhand des folgenden Vergleichs.

Pupillenerweiterungsmethode	Zuverlässigkeit	Aufrechterhaltung der Mydriasis	Schwierigkeitsgrad	Risiko einer Irisschädigung
Viskoelastikum (OVD)	Niedrig	Begrenzt	Einfach	Keine
Haken	Etwas niedrig	Begrenzt	Schwierig	Niedrig
Irisretraktor	Hoch	Gut	Etwas schwierig	Niedrig
Pupillenerweiterungsring	Hoch	Gut	Schwierig	Etwas hoch

5. Standardbehandlung

Pharmakologische Mydriasis

Die präoperative Applikation von pupillenerweiternden Augentropfen ist die Grundlage. Die wichtigsten Medikamente sind:

Tropicamid 1% Augentropfen : Parasympatholytikum (Ziliarmuskellähmung)
Phenylephrin 2,5% Augentropfen : α1-Adrenozeptor-Agonist
Phenylephrin 1,0% + Ketorolac 0,3% intrakamerale Injektion : nützlich zur Vorbeugung eines intraoperativen Miosis

Die präoperative Gabe von NSAID-Augentropfen (mindestens einen Tag vor der Operation) ist nützlich, um die durch Prostaglandinfreisetzung verursachte intraoperative Miosis zu unterdrücken. Dies ist besonders bei FLACS wichtig.

Berichten zufolge benötigen etwa 10 % der Fälle ein Pupillenerweiterungsgerät. ¹⁾

Verschiedene Techniken der mechanischen Pupillenerweiterung

Pupillenerweiterung mit viskoelastischem Material (OVD) (viskoelastische Mydriasis)

Methode, bei der ein dispersives OVD (wie Healon V® oder Viscoat®) in die Vorderkammer und hinter die Inzision injiziert wird, um die Pupille zu erweitern. Der Eingriff ist einfach, aber die Aspiration während der PEA kann das OVD absaugen und den Pupillendurchmesser verringern. Bei IFIS-Fällen ist es auch wirksam, um das OVD lokal zu platzieren, wenn die Iris in die Inzision eingeklemmt wird.

Partielle Pupillenerweiterung durch Iris-Haken

Methode, bei der mit einem Push-Pull-Haken oder Sinskey-Haken der Pupillenrand nach Bedarf weggeschoben wird, um das Sichtfeld zu sichern. Da nur eine Stelle des Pupillenrands durch Ortswechsel gedehnt wird, wird eine übermäßige Dehnung des gesamten Pupillenrands vermieden. Geeignet für Fälle mit mittlerer Mydriasis, aber bei Mikropupille ist der Erweiterungseffekt begrenzt.

Pupillensphinkterotomie (multiple Sphinkterotomien)

Methode, bei der viele kurze Inzisionen von etwa 0,5 mm zirkulär am Pupillenrand gesetzt werden, dann Healon V® injiziert wird, um die Pupille zu erweitern. Durch viele kurze Einschnitte bleibt die Pupillenreaktion nahezu erhalten. Bei IFIS- oder Uveitis-Fällen ist sie jedoch nicht indiziert, da die Pupille sich trotz Irisinzision nicht erweitert. Außerdem besteht bei zu langen Inzisionen das Risiko intraoperativer Blutungen und postoperativer hinterer Synechien.

Iris-Retraktor (Iris Retractor: IR)

Methode, bei der vier flexible Drahthaken durch den Hornhautschnitt oder die Seitenports eingeführt werden, um den Pupillenrand in vier Richtungen zu ziehen und zu fixieren. Dies ist eine der zuverlässigsten Methoden, um die Pupille auf jede gewünschte Größe zu erweitern. Es ist wichtig, den Erweiterungsdurchmesser auf etwa 4–5 mm zu begrenzen; zu starkes Ziehen kann zu Irisrissen am Pupillenrand, postoperativer Pupillenunregelmäßigkeit, Mydriasis und hinterer Synechie führen. Bei Fällen mit Zonulainsuffizienz kann nach der kontinuierlichen Kapsulorhexis der CE oder IR am Rand der Kapsulorhexis neu positioniert werden, um auch den Kapselsack zu stützen.

Eine Methode, bei der ein einzelner Retraktor unter der Inzision platziert wird, um einen Irisprolaps zu verhindern, wurde ebenfalls berichtet.

Pupillenerweiterungsring

Der Malyugin-Ring ist ein repräsentativer Pupillenerweiterungsring. Entwickelt von MicroSurgical Technology, haben nach seinem Erfolg mehrere Hersteller verschiedene Pupillenerweiterungsgeräte mit unterschiedlichem Design auf den Markt gebracht. Jedes Gerät unterscheidet sich in Material, Fixierungsmechanismus am Pupillenrand und Handhabung beim Einführen und Entfernen.

Die erste Wahl als Hilfsgerät bei IFIS ist der Iris-Retraktor oder diese Pupillenerweiterungsringe. ¹⁾

Kapsel-Expander (CE)

Dies ist eine gute Indikation bei Fällen, bei denen die Linse während der kontinuierlichen Kapsulorhexis wackelt und eine Zonulainsuffizienz offensichtlich ist. Er kann den Kapselsack stützen und gleichzeitig die Pupille erweitern, was eine stabile PEA ermöglicht.

Bei IFIS nicht anzuwendende Methoden: Die Pupillenrandinzision (Iridotomie in voller Dicke) ist bei IFIS-Fällen unwirksam und darf nicht durchgeführt werden. Ebenso sind mechanische Pupillendehnung oder Sphinkterotomie bei IFIS wirkungslos. ¹⁾

Q Ist der Malyugin-Ring oder der Irisretraktor besser?

Beide sind hervorragende Methoden hinsichtlich Zuverlässigkeit und Aufrechterhaltung der Dilatation. Der Irisretraktor kann auf jede beliebige Größe eingestellt werden und kann auch bei Zonulainsuffizienz zur Unterstützung des Linsensacks verwendet werden. Der Pupillendilatationsring (Malyugin-Ring usw.) bietet gute Handhabbarkeit und gleichmäßige Dilatation. Die Wahl hängt von der Erfahrung des Chirurgen und der Situation des Falls (Eigenschaften der Iris, Zustand der Zonulae usw.) ab.

6. Pathophysiologie und detaillierter Pathomechanismus

Pathomechanismus des IFIS

Das zentrale Pathologie des IFIS ist die Funktionsstörung des Irisdilatatormuskels durch α1-Adrenozeptorblocker und die Atrophie des Irisstromas.

Der Irisdilatatormuskel exprimiert α1A-Adrenozeptoren. α1A-selektive Blocker wie Tamsulosin binden lange an diese Rezeptoren und verursachen Muskelatrophie und -fibrose. Diese Veränderung bleibt auch nach Absetzen des Medikaments bestehen (irreversibel). Infolgedessen gehen Tonus und Elastizität der Iris verloren, was sie anfälliger für Wellenbewegungen durch den Perfusionsfluss während der Operation macht.

Darüber hinaus blockieren α1-Blocker auch die α1-Rezeptoren der Irisgefäße, wodurch die vasokonstriktorische Reaktion auf die Scherbelastung des Perfusionsflusses beeinträchtigt wird, was Ödeme und Erschlaffung des Irisstromas begünstigt. Dies führt zu einer fortschreitenden Miosis und Irisinkarzeration.

IFIS kann auch bei anderen α1-Blockern (Terazosin, Doxazosin usw.) und bei Patienten ohne α1-Blocker auftreten, aber die Inzidenz ist bei Tamsulosin (α1A-selektiv) am höchsten.

Komplikationsrisiken durch kleine Pupille

Eine kleine Pupille ist einer der wichtigsten intraoperativen Risikofaktoren. Eine Fortsetzung der Operation bei kleiner Pupille erhöht das Risiko einer unvollständigen kontinuierlichen Kapsulorhexis, intraoperativer Blutung, eines Irisphinkterrisses, eines hinteren Kapselrisses, eines Glaskörperprolapses und eines Verlusts von Hornhautendothelzellen. Einige Berichte zeigen, dass erfahrene Chirurgen mit minimaler Iris manipulation ähnliche Ergebnisse wie bei normal dilatierten Augen erzielen können, aber geeignete Maßnahmen einschließlich der Anpassung der Flüssigkeitsparameter (Senkung der Flaschenhöhe, Verringerung der Aspirationsflussrate) sind erforderlich.

7. Aktuelle Forschung und Zukunftsperspektiven (Berichte aus der Forschungsphase)

Kontinuierliche Spülung mit Mydriatika in der Vorderkammer

Die kontinuierliche intraoperative Spülung einer Mischung aus Phenylephrin und Ketorolac findet Beachtung. Während eine Bolusinjektion die Vorderkammer erweitert, wird die kontinuierliche Spülung verwendet, um eine intraoperative Pupillenverengung zu verhindern. Sie wird auch zur Unterdrückung der durch die Prostaglandinfreisetzung bei FLACS verursachten Miosis erwartet.

Entwicklung neuer Pupillendilatationsvorrichtungen

Nach dem Erfolg des Malyugin-Rings kamen verschiedene Pupillendilatationsvorrichtungen mit verbessertem Material, Fixierungsmechanismus und Handhabung auf den Markt. Die Kombination aus pharmakologischer Mydriasis und Pupillendilatationsvorrichtungen ermöglicht eine sichere und effektive Kataraktchirurgie in der Mehrzahl der Fälle mit schlechter Dilatation.

8. Literaturverzeichnis

American Academy of Ophthalmology. Cataract in the Adult Eye Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2021;128(1):P1-P228.