Säureverletzung
Wirkmechanismus: Denaturierung und Koagulation von Gewebeproteinen
Penetration: Koaguliertes Protein bildet eine Barriere, sodass die Schädigung oft oberflächlich bleibt
Ausnahme: Flusssäure und starke Säuren dringen tief ein
Chemische Verletzung (Alkali/Säure) der Bindehaut und Hornhaut
Auf einen Blick
Abschnitt betitelt „Auf einen Blick“1. Was sind chemische Verletzungen der Bindehaut und Hornhaut?
Abschnitt betitelt „1. Was sind chemische Verletzungen der Bindehaut und Hornhaut?“Chemische Verletzungen der Bindehaut und Hornhaut (chemical burn) sind Erkrankungen, bei denen Chemikalien wie Säuren oder Laugen ins Auge gelangen und die Hornhaut oder Bindehaut schädigen. Sie erfordern eine sofortige Behandlung als augenärztlicher Notfall.
Laut großen klinischen Registern werden Neudiagnosen von Augenoberflächenverbrennungen, einschließlich chemischer Augenverletzungen, mit 65–78 Fällen pro 100.000 Personen angegeben 1). Das Durchschnittsalter beträgt 48 Jahre, es gibt jedoch einen zweiten Gipfel bei Kindern unter einem Jahr 1). Alkaliverletzungen sind häufiger als Säureverletzungen 1). Die meisten Verletzungen treten am Arbeitsplatz auf und sind nach Metallfremdkörpern die zweithäufigste Ursache für Augenverletzungen am Arbeitsplatz 1).
Zu den ursächlichen Substanzen gehören Säuren, Laugen, Tenside, organische Lösungsmittel und viele andere. Alkalische Substanzen sind in Zement, Löschkalk, Branntkalk (Trockenmittel), Schimmelentfernern und Haarfärbemitteln enthalten. Saure Substanzen wie Toilettenreiniger (Salzsäure) oder Batteriesäure (Schwefelsäure) können ebenfalls Ursachen sein.
Q
Welche ist schwerwiegender: Alkaliverletzung oder Säureverletzung?
A
Im Allgemeinen sind Alkaliverletzungen schwerwiegender. Alkalien sind fettlöslich, verseifen die Lipide der Zellmembranen, verursachen eine Schmelznekrose und dringen ohne Barrierebildung in kurzer Zeit tief in das Gewebe ein. Ammoniak dringt schnell in die Hornhaut ein, und selbst Natriumhydroxid kann in kurzer Zeit die Vorderkammer erreichen 7, 8). Bei schwachen Säuren hingegen bildet die oberflächliche Proteindenaturierung eine Barriere, sodass die Schädigung oft oberflächlich bleibt. Starke Säuren oder Flusssäure haben jedoch eine hohe Eindringtiefe und können ähnlich schwere Schäden wie Alkalien verursachen.
2. Hauptsymptome und klinische Befunde
Abschnitt betitelt „2. Hauptsymptome und klinische Befunde“Subjektive Symptome
Abschnitt betitelt „Subjektive Symptome“- Augenschmerzen: Leichte Fälle mit Fremdkörpergefühl, schwere Fälle mit starken Schmerzen
- Sehverschlechterung: Verursacht durch Hornhauttrübung oder Ödem
- Tränenfluss und Lidkrampf: Reflexreaktion auf chemische Reizstoffe
Klinische Befunde
Abschnitt betitelt „Klinische Befunde“In leichten Fällen zeigen sich Bindehautrötung und Hornhautepitheldefekte. In schweren Fällen degeneriert die gesamte Hornhaut und wird weißlich getrübt. Bei begleitender Bindehautnekrose fehlt die Rötung und die Bindehaut erscheint weiß und ödematös. Dieser Befund kann fälschlich als mild eingeschätzt werden, daher ist Vorsicht geboten.
Zur Beurteilung von Hornhautepitheldefekten wird die Fluorescein-Färbung verwendet. Bei ausgedehnter Schädigung des Hornhaut- und Bindehautepithels kann die gesamte Fläche gleichmäßig schwach angefärbt sein, sodass Epitheldefekte nicht erkennbar sind.
| Bewertungskriterium | Befund |
|---|---|
| Hornhauttrübung | Transparent bis weißlich getrübt |
| Limbusschädigung | Verlust der POV, Ausmaß der Limbusischämie |
| Bindehautnekrose | Weißes Ödem ohne Rötung |
Schwere chemische Verletzungen können Komplikationen wie Iritis, Katarakt, sekundäres Glaukom, Symblepharon und Pterygium pseudopterygium verursachen.
3. Ursachen und Risikofaktoren
Abschnitt betitelt „3. Ursachen und Risikofaktoren“Wirkmechanismen von Säuren und Laugen
Abschnitt betitelt „Wirkmechanismen von Säuren und Laugen“Laugenverletzung
Wirkmechanismus: Verseifung von Zellmembranlipiden und Verflüssigungsnekrose
Penetration: Bildet keine Barriere und dringt schnell in die Tiefe ein
Vorderkammereindringen: Führt zu sekundärer Iritis, Katarakt und Glaukom
Bei schweren chemischen Verletzungen machen Angriffe einen gewissen Anteil aus; es gibt Berichte über einen Angriff mit Ammoniak, der zu Roper-Hall-Klassifikation Grad IV führte1).
4. Diagnose und Untersuchungsmethoden
Abschnitt betitelt „4. Diagnose und Untersuchungsmethoden“Erstbeurteilung
Abschnitt betitelt „Erstbeurteilung“Der pH-Wert der Tränenflüssigkeit wird mit pH-Teststreifen gemessen. Ist er nicht neutral (pH 7–7,2), wird sofort gespült. 20 Minuten nach der Spülung wird der pH-Wert erneut kontrolliert und bei Bedarf erneut gespült.
Schweregradeinteilung
Abschnitt betitelt „Schweregradeinteilung“Der Schweregrad wird nach der Spülung beurteilt. Es werden Hornhaut- und Bindehautepitheldefekte, Limbusischämie und Bindehautnekrose untersucht. Auch Hornhauttrübung, Vorderkammerentzündung und Augeninnendruck werden dokumentiert. Die Klassifikation bei der Erstuntersuchung dient zur Bestimmung der Behandlungsintensität und des Zeitpunkts der Rekonstruktion.
| Klassifikation | Hauptbewertungskriterien | Klinische Anwendung |
|---|---|---|
| Kinoshita-Klassifikation | Verbleibendes POV und Bindehautnekrose | Schätzung der Regenerationsfähigkeit des Hornhautepithels und der Prognose |
| Roper-Hall-Klassifikation | Hornhauttrübung und Limbusischämie | Vergleich des Schweregrads in der internationalen Literatur |
| Dua-Klassifikation | Uhrzeit der Limbusschädigung und Anteil der Bindehautschädigung | Detaillierte Stratifizierung der schwersten Fälle |
Kinoshita-Klassifikation
Abschnitt betitelt „Kinoshita-Klassifikation“Die Kinoshita-Klassifikation legt den Schwerpunkt darauf, wie viel von den Palisaden von Vogt (POV) erhalten bleibt. POV sind die Nische der kornealen epithelialen Stammzellen. Nach der Augenspülung wird eine Fluorescein-Färbung durchgeführt. Beurteilt werden korneale und konjunktivale Epitheldefekte, Limbusaufhellung und konjunktivale Nekrose. Der Unterschied zwischen Grad 3a und 3b ist wichtig. Beide gehen mit einem vollständigen kornealen Epitheldefekt einher. Der Unterschied liegt darin, ob POV teilweise erhalten bleiben oder vollständig verschwinden.
| Grad | Hauptbefunde | Interpretation |
|---|---|---|
| Grad 1 | Nur konjunktivale Hyperämie. Kein kornealer Epitheldefekt | Limbusstammzellen bleiben erhalten. Gute Prognose |
| Grad 2 | Konjunktivale Hyperämie. Teilweiser kornealer Epitheldefekt | Epitheldefekt auf die Hornhaut beschränkt. Leichte Reepithelialisierung unter konservativer Therapie |
| Grad 3a | Teilweise konjunktivale Nekrose. Vollständiger kornealer Epitheldefekt. POV teilweise erhalten | Limbusfunktion teilweise erhalten. Verzögerte Reepithelialisierung, aber korneale Epithelregeneration möglich |
| Grad 3b | Partielle Nekrose der Bindehaut. Vollständiger Verlust des Hornhautepithels. POV vollständig verschwunden. | Limbusfunktion geht verloren. Achtung auf Bindehautinvasion, persistierenden Epitheldefekt und Hornhauteinschmelzung. |
| Grad 4 | Nekrose des Limbus und der Bindehaut über mehr als einen Halbkreis. Vollständiger Verlust des Hornhautepithels. POV vollständig verschwunden. | Schwerster Grad. Hohes Risiko für schwere LSCD, Symblepharon, Hornhautperforation und Notwendigkeit einer Augenoberflächenrekonstruktion. |
Bei Grad 1 und 2 bleiben die limbalen Stammzellen erhalten. Die Prognose ist gut. Bei Grad 3a bleibt die POV erhalten. Selbst bei vollständigem Hornhautepithelverlust ist eine Regeneration möglich. Bei Grad 3b und 4 verschwindet auch das Limbusepithel. Eine Regeneration als transparentes Hornhautepithel ist schwierig. Das Bindehautepithel mit Gefäßen bedeckt die Hornhaut. In der Narbenphase sollte eine Limbustransplantation oder ein kultiviertes Epithelzellblatt in Betracht gezogen werden.
Roper-Hall-Klassifikation und Dua-Klassifikation
Abschnitt betitelt „Roper-Hall-Klassifikation und Dua-Klassifikation“| Grad | Befunde nach Roper-Hall | Prognose |
|---|---|---|
| I | Hornhautepithelschaden. Keine limbalen Ischämie. | Gut |
| II | Leichte Hornhauttrübung, Irisdetails sichtbar. Limbale Ischämie unter 1/3. | Gut |
| III | Vollständiger Hornhautepitheldefekt und Trübung des Stromas. Irisdetails sind undeutlich. Limbusischämie 1/3 bis 1/2 | Beobachtung erforderlich |
| IV | Starke Hornhauttrübung. Iris und Pupille nicht sichtbar. Limbusischämie über 1/2 | Schlecht |
Die Dua-Klassifikation bewertet die Limbusschädigung in Stunden des Zifferblatts. Die Bindehautschädigung wird als prozentualer Anteil der Fläche bewertet.
| Dua-Grad | Limbusschädigung | Bindehautschädigung |
|---|---|---|
| I | Keine | Keine |
| II | 3 Stunden oder weniger | 30% oder weniger |
| III | >3 bis ≤6 Uhrzeitstunden | >30% bis ≤50% |
| IV | >6 bis ≤9 Uhrzeitstunden | >50% bis ≤75% |
| V | >9 bis <12 Uhrzeitstunden | >75% bis <100% |
| VI | 12 Uhrzeitstunden (vollständig) | 100% |
Das Roper-Hall-Grad-IV-Äquivalent wird in IV bis VI unterteilt. Geeignet zur Stratifizierung schwerer Fälle 2, 3).
AS-OCTA ist nützlich zur Beurteilung der Limbusischämie. AS-OCTA ist die optische Kohärenztomographie-Angiographie des vorderen Augenabschnitts. Die alleinige klinische Beurteilung kann die Limbusischämie unterschätzen. AS-OCTA ermöglicht eine objektivere Bewertung 4).
Q
Welche Unterschiede gibt es bei den Schweregradklassifikationen von chemischen Verletzungen?
A
Die Kinoshita-Klassifikation konzentriert sich auf das Vorhandensein von POV. Sie erleichtert die Vorhersage der Regenerationsfähigkeit des Hornhautepithels. Die Roper-Hall-Klassifikation beurteilt die Hornhauttrübung und die limbale Ischämie. Die Dua-Klassifikation quantifiziert die limbale und konjunktivale Schädigung. Sie eignet sich besonders für die Prognosebewertung schwerer Fälle 2, 3).
5. Standardbehandlung
Abschnitt betitelt „5. Standardbehandlung“Erstmaßnahme: Augenspülung
Abschnitt betitelt „Erstmaßnahme: Augenspülung“Unabhängig von der Art der Chemikalie ist die sofortige Augenspülung am wichtigsten. Die Zeit bis zur Spülung und die Spülmenge bestimmen die Prognose 6, 7).
Vor Ort wird das Auge mindestens 20 Minuten lang mit fließendem Leitungswasser gespült. Bei der ophthalmologischen Untersuchung wird nach Tropfanästhesie der Bindehautsack mit Kochsalzlösung oder Ringer-Laktat-Lösung gespült. Dies wird fortgesetzt, bis der pH-Wert neutralisiert ist; bei schweren alkalischen Verletzungen kann dies 30 Minuten oder länger dauern. Leitungswasser ist hypoton und erhöht den Wassereinstrom in das Hornhautstroma, daher ist in medizinischen Einrichtungen eine isotonische Lösung vorzuziehen.
Während oder nach der Spülung wird das Oberlid umgestülpt. Im Bindehautsack und Fornix verbliebene feste Partikel werden entfernt. Zurückbleibende Kalk- oder Zementstücke können die Schädigung aufrechterhalten. 20 Minuten nach der Spülung wird der pH-Wert erneut überprüft.
Konservative Behandlung
Abschnitt betitelt „Konservative Behandlung“Medikamentöse Therapie in der Akutphase
Entzündungshemmung: Lokale und systemische Gabe von Kortikosteroiden zur Unterdrückung sekundärer Gewebeschäden
Infektionsprophylaxe: Antibiotika-Augentropfen
Mydriasis: Atropinsulfat-Augentropfen zur Vorbeugung von Iritis und Schmerzlinderung
Förderung der Epithelregeneration: Natriumhyaluronat-Augentropfen, therapeutische Kontaktlinsen, autologe Serum-Augentropfen
Hemmung der Hornhautschmelzung: In schweren Fällen können adjuvant Ascorbinsäure, Doxycyclin und Zitronensäure eingesetzt werden
Zu beachtende Medikamente
NSAID-Augentropfen: Sie können die Epithelheilung verzögern und sollten daher grundsätzlich vermieden werden
Konservierungsmittelhaltige Augentropfen: Da sie die Regeneration des Epithels hemmen, sind konservierungsmittelfreie Präparate vorzuziehen.
Langzeitanwendung von Steroiden: Während sie Entzündungen unterdrücken, können sie die Epithelisierung verzögern und eine Hornhautschmelzung verschlimmern.
Sekundärglaukom: Der Augeninnendruck wird mit Betablockern oder Acetazolamid kontrolliert.
Die Evidenz für die Behandlungen variiert je nach Therapie. Die Spülung wird am einheitlichsten empfohlen. Akutphase-Steroide sind nützlich zur Entzündungshemmung. Bei schweren Fällen oder anhaltendem Epitheldefekt sollte jedoch nach 1–2 Wochen eine Dosisreduktion erwogen werden7, 8). Ascorbinsäure, Zitronensäure und Doxycyclin sind adjuvante Therapien zur Hemmung der Hornhautschmelzung. Die Evidenz basiert hauptsächlich auf Tierversuchen, Fallserien und Übersichtsarbeiten und ersetzt nicht die Standardtherapie7, 8).
Chirurgische Behandlung
Abschnitt betitelt „Chirurgische Behandlung“Bei Roper-Hall-Klasse III oder höher bzw. Kinoshita-Grad 3b oder höher ist wahrscheinlich eine zusätzliche chirurgische Behandlung erforderlich.
Akutchirurgische Behandlung: Entfernung von nekrotischem Gewebe, Amnionmembrantransplantation und Tenonplastik werden durchgeführt. Die Amnionmembrantransplantation dient der Förderung der Epithelisierung und Entzündungskontrolle, jedoch zeigte ein Cochrane-Review von 2022 keinen eindeutigen Nutzen bei mittelschweren Fällen und keinen klaren Vorteil bei schweren Fällen9). Daher wird individuell basierend auf Schweregrad, konjunktivaler Nekrose, Limbusischämie und Erfahrung der Einrichtung entschieden. Die Tenonplastik ist ein Verfahren, bei dem die Tenonsche Kapsel bei Limbus- und Skleraischämie bis zum Limbus vorgeschoben wird, um die Blutversorgung wiederherzustellen, und ist als augenerhaltende Operation bei schweren chemischen Verletzungen nützlich5). Die postoperative Reepithelisierungsrate ist hoch, aber Symblepharon ist die häufigste Komplikation5).
Chirurgische Behandlung in der Narbenphase: Die Rekonstruktion der Augenoberfläche erfolgt durch eine Kombination aus Limbusstammzelltransplantation (autolog oder allogen), Amnionmembrantransplantation und perforierender Keratoplastik. Bei schweren bilateralen Fällen ermöglicht die femto-Laser-unterstützte großformatige lamelläre Hornhaut-Limbus-Transplantation die gleichzeitige Transplantation von Limbusstammzellen und Hornhautstroma, wobei eine gute Sehverbesserung berichtet wurde10).
Q
Wann ist eine Tenonplastik indiziert?
A
Die Hauptindikation für eine Tenonplastik ist die schwere Limbus- und Skleraischämie nach chemischer Verletzung5). Durch Vorziehen und Fixieren der Tenonschen Kapsel vom Orbitabereich bis zum Limbus wird die Blutversorgung des ischämischen Bereichs wiederhergestellt und die Bewegung des Bindehautepithels gefördert. Sie wird bei schweren Fällen mit nachgewiesener Ischämie durchgeführt. Bei schwersten Fällen mit zirkulärer Limbus- und Skleraischämie über 360 Grad kann jedoch auch die Tenonsche Kapsel selbst ischämisch sein, sodass die Wirkung begrenzt ist5).
6. Pathophysiologie und detaillierter Entstehungsmechanismus
Abschnitt betitelt „6. Pathophysiologie und detaillierter Entstehungsmechanismus“Das Ausmaß der Schädigung bei chemischen Verletzungen wird durch die Art der Substanz, den pH-Wert, die Konzentration, die Einwirkzeit und die betroffene Fläche bestimmt.
Alkalische Substanzen verseifen durch Hydroxidionen die Lipide der Zellmembran und führen zu Zelllyse und Nekrose. Aufgrund ihrer Lipidlöslichkeit durchdringen sie leicht die Epithelschicht und dringen in kurzer Zeit tief in das Parenchym ein. In die Vorderkammer eingedrungenes Alkali verursacht Iritis, Katarakt und Glaukom.
Saure Substanzen denaturieren und koagulieren Gewebeproteine und bilden unlösliche Proteine. Dieses Koagulat wirkt als Barriere, sodass die Schädigung oft oberflächlich bleibt. Flusssäure hat jedoch eine hohe Penetrationsfähigkeit und führt zu schwerer Zerstörung des vorderen Augenabschnitts.
Der Verlauf nach einer chemischen Verletzung wird in eine akute Phase, eine frühe Reparaturphase und eine späte Reparaturphase unterteilt. In der akuten Phase kommt es zu Schädigung und Entzündung des Hornhaut- und Bindehautepithels. Wenn die im Limbus corneae befindlichen Hornhautepithel-Stammzellen geschädigt werden, wird die Regeneration als transparentes Hornhautepithel erschwert, und das Bindehautepithel dringt auf die Hornhaut ein (Konjunktivalisierung). Limbusischämie erhöht das Risiko für die Entwicklung eines Limbusstammzellmangels (LSCD), was zu Hornhautnarbenbildung und dauerhafter Sehbehinderung führt 1). Schädigung der Becherzellen und verminderter Mucingehalt führen zu Instabilität des Tränenfilms, Symblepharon und Verkürzung des Bindehautsacks, was die Augenoberfläche weiter verschlechtert.
7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven
Abschnitt betitelt „7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven“AS-OCTA ermöglicht die objektive Quantifizierung der Limbusischämie in der akuten Phase einer chemischen Verletzung und bietet eine genauere Schweregradbestimmung und Prognosevorhersage als die klinische Beurteilung. Die Ergebnisse der AS-OCTA korrelieren gut mit dem endgültigen Sehvermögen und es wird erwartet, dass sie in bestehende Klassifikationssysteme integriert werden 4).
Die femtosekundenlaserunterstützte großflächige lamelläre Hornhaut-Limbus-Transplantation ermöglicht als einzeitige Operation bei bilateralen schweren chemischen Verletzungen die gleichzeitige Transplantation von Hornhautstroma und Limbusstammzellen. Im Vergleich zur manuellen Dissektion ermöglicht sie einen gleichmäßigeren lamellären Schnitt und es wurde über gute Sehverbesserungen berichtet 10).
Die Anwendung des Femtosekundenlasers ist auf eine begrenzte Anzahl von Fällen beschränkt, und zur Etablierung der langfristigen Wirksamkeit sind weitere Studien erforderlich 10). Die Standardisierung von AS-OCTA und seine Integration in Klassifikationssysteme bleiben zukünftige Herausforderungen 4).
8. Literaturverzeichnis
Abschnitt betitelt „8. Literaturverzeichnis“- Hu JCW, Trief D. A narrative review of limbal stem cell deficiency & severe ocular surface disease. Ann Eye Sci. 2023;8:13. doi:10.21037/aes-22-35.
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