Intrakorneale Ringsegmente (ICRS) wurden 1987 als synthetische intrakorneale Implantate zur Myopiekorrektur eingeführt. Sie werden außerhalb der zentralen optischen Zone in etwa 2/3 Tiefe des Stromas platziert.
ICRS wirken als Platzhalter zwischen den Hornhautlamellen. Sie verkürzen die Bogenlänge des Zentrums proportional zur Dicke des Implantats (Bogenverkürzungseffekt). Dadurch wird der zentrale Teil der Hornhautvorderfläche abgeflacht, und der periphere Bereich neben der Ringinsertion wird nach vorne gedrückt.
Nach dem Barraquer-Gesetz führt das Hinzufügen von Gewebe in der Hornhautperipherie zur Abflachung des Zentrums. ICRS nutzen dieses Prinzip. Je dicker und kleiner im Durchmesser das Implantat ist, desto größer ist der refraktive Korrektureffekt.
Ursprünglich zur Myopiekorrektur eingesetzt, werden ICRS heute aufgrund von Grenzen des Korrekturbereichs und Problemen wie induziertem Astigmatismus als therapeutischer Eingriff bei Hornhautektasien wie Keratokonus und post-LASIK-Ektasie angesehen.
ICRS sind keine Heilung für Keratokonus. Sie sind ein chirurgischer Alternativansatz, um den irregulären Astigmatismus zu reduzieren und das Sehvermögen zu verbessern, mit dem Ziel, die Notwendigkeit einer Hornhauttransplantation zumindest hinauszuzögern. Die Kombination mit cornealem Crosslinking (CXL) fügt einen Progressionsstopp-Effekt hinzu.
Hornhautektasien, die Indikationen für ICRS, zeigen folgende Symptome. Die Hauptbeschwerde ist eine Sehverschlechterung durch progressiven irregulären Astigmatismus. Brillen oder weiche Kontaktlinsen bieten oft keine ausreichende Korrektur.
Beim Keratokonus zeigt sich eine Vorwölbung und Ausdünnung der zentralen bis parazentralen Hornhaut. Die Hornhauttopographie zeigt ein Versteilerungsmuster 1). Veränderungen der Hornhautbiomechanik treten vor den morphologischen Veränderungen auf 1).
Nach ICRS-Insertion zeigt die Topographie eine allgemeine Abflachung der Hornhaut, eine Verschiebung des Hornhautscheitels zur Mitte, die Aufrechterhaltung der Hornhautasphärizität und eine Verringerung der Oberflächenunregelmäßigkeit.
Die Ätiologie der Hornhautektasie, der Erkrankung, für die ICRS indiziert sind, ist multifaktoriell.
Der Kollagenabbau der Hornhaut ist das Wesen der Ausdünnung 1). Es wird ein Anstieg der Matrix-Metalloproteinasen (MMP) und ein Abfall der TIMP beobachtet 1). Ein Anstieg von IL-6, TNF-α und Mukus-Pemphigoid-9 in der Tränenflüssigkeit induziert die Apoptose von Keratozyten 1).
Augenreiben ist ein Hauptrisikofaktor für Keratokonus 1). Eine Assoziation mit atopischen Erkrankungen (Heuschnupfen, Asthma, Ekzem, Frühlingskatarrh) ist bekannt 1).
Eine Ektasie nach LASIK kann auftreten, wenn eine refraktive Laserchirurgie an einem präoperativ nicht erkannten latenten Keratokonus durchgeführt wird 1). Eine Ausdünnung des verbleibenden Stromabetts und eine Schwächung der Hornhautstruktur sind beteiligt.
Für die Diagnose einer Hornhautektasie wird die kombinierte Anwendung von Hornhauttomographie (Scheimpflug-Bildgebung oder OCT) und Bewertung der Hornhautbiomechanik empfohlen 2).
| Index | Merkmal |
|---|---|
| TBI (Tomographic Biomechanical Index) | Integrierter Index aus Morphologie und Biomechanik. Hohe diagnostische Leistung 2) |
| CBI (Corvis Biomechanical Index) | Index der Hornhautverformungsreaktion durch Luftstoß 2) |
| CRF (Corneal Resistance Factor) | Spiegelt die Gesamtsteifigkeit der Hornhaut wider 2) |
Da ein einzelner Index falsch-negative Ergebnisse liefern kann, wird ein umfassendes Screening mit kombinierter Hornhauttomographie und biomechanischer Bewertung empfohlen 2). Bei Keratokonus gehen biomechanische Veränderungen morphologischen Veränderungen voraus, was für die Früherkennung nützlich ist 1).
Intacs
Form : Sechseckiger Querschnitt, Außendurchmesser 8,0 mm, Innendurchmesser 6,8 mm.
Dicke : 0,21 bis 0,45 mm (in 0,05-mm-Schritten) zur Anpassung des refraktiven Effekts.
Intacs SK : Neues Modell mit 6 mm Innendurchmesser und ovalem Querschnitt. Für schwere Fälle mit K ≥ 57 D.
Zulassung : Einziges von der US-FDA zugelassenes ICRS-Produkt.
Ferrara / KeraRings
Querschnitt : Dreieckig (Prismeneffekt reduziert Photophobie).
Optische Zone : 4,5 bis 6,0 mm, kleiner als bei Intacs, daher stärkerer Abflachungseffekt.
Bogenlänge: Es gibt eine Vielzahl von Optionen von 90° bis 355°.
Indikationen: Hauptsächlich zur refraktiven Korrektur von Keratokonus verwendet.
Zu den Methoden der Kanalerstellung gehören die mechanische Dissektion und die Femtosekundenlasermethode1). Die Implantationstiefe beträgt in der Regel 70–80 % der Hornhautdicke. Beim Femtosekundenlaser wird der Kanal basierend auf einer Dickenmesskarte mit präziser Tiefe und Durchmesser erstellt1).
Die durchschnittliche Änderung der Hornhautkrümmung nach ICRS-Einsatz liegt zwischen 2,14 und 9,60 D. Es wurde eine Abnahme der sphärischen Stärke, des Astigmatismus und des sphärischen Äquivalents berichtet. Es gilt als am wirksamsten bei mittelschwerem Keratokonus (unter 58,0 D)1). Allerdings können Astigmatismusänderungen manchmal unvorhersehbar sein1).
| Komplikation | Bemerkungen |
|---|---|
| Infektion | Bei beiden Methoden berichtet |
| Intraoperative Perforation | Mechanisch: vordere Perforation. Laser: unvollständiger Kanal |
| Segmentextrusion oder -wanderung | Kann insbesondere bei flacher Implantation auftreten |
| Hornhautnarbe / -einschmelzung | Selten, aber beeinträchtigt das Sehvermögen |
| Intralamelläre Ablagerungen | Treten bei bis zu 74 % auf. Bestehen aus Lipiden und Keratozyten, geringe Auswirkung auf die Sehfunktion1) |
ICRS allein kann das Fortschreiten des Keratokonus möglicherweise nicht stoppen. Die Kombination mit CXL hat sich sowohl zum Stoppen der Progression als auch zur Verbesserung der Sehfunktion als wirksam erwiesen1).
Die gleichzeitige Durchführung von ICRS + CXL zeigte bessere Ergebnisse hinsichtlich des sphärischen Refraktionsfehlers und des steilen K als CXL zuerst oder ICRS zuerst1). Im Bericht von Chan et al. war die Kombination Intacs + CXL wirksamer als Intacs allein zur Verbesserung des Keratokonus3).
Allogene Hornhaut-Intrastromal-Ringsegmente (CAIRS) sind eine 2017 erstmals beschriebene alternative Methode, bei der Ringe aus Spenderhornhautgewebe entnommen werden1). Die Langzeitergebnisse der Kombination mit CXL bleiben abzuwarten.
ICRS verbessert die Hornhautform und das Sehvermögen, kann aber allein das Fortschreiten des Keratokonus nicht stoppen. CXL erhöht die Hornhautsteifigkeit durch Kollagenvernetzung und bewirkt einen Progressionsstopp. Die Kombination beider ergibt einen synergistischen Effekt aus Formverbesserung und Progressionsstopp. Berichten zufolge zeigt die gleichzeitige Durchführung die besten Ergebnisse.
Der Elastizitätsmodul der Hornhaut ist ein Indikator, der die Tendenz zur elastischen Verformung unter Krafteinwirkung quantifiziert. Beim Keratokonus ist der Elastizitätsmodul aufgrund pathologischer Veränderungen im Stroma verringert.
Die Abnahme des Elastizitätsmoduls ist auf den Abbau und die Degeneration von Kollagenfasern zurückzuführen2). Dadurch wird ein biomechanischer Versagenszyklus in Gang gesetzt. Das Spannungsniveau steigt und verteilt sich neu, was zu einer Versteilung und Ausdünnung der Hornhaut führt2). In den ausgedünnten Bereichen steigt die lokale Spannung weiter an, was einen Teufelskreis bildet, der die Vorwölbung verschlimmert.
ICRS greifen in diesen Teufelskreis durch den folgenden Mechanismus ein.
Die als Abstandshalter zwischen den Hornhautlamellen platzierten ICRS verkürzen die Bogenlänge. Die Abflachung der zentralen Hornhaut führt zu einer Neuverteilung der Krümmung, was auch eine Neuverteilung der Spannungen bewirkt. In einigen Fällen kann dies den Progressionszyklus des Keratokonus unterbrechen.
Die Wirkung der ICRS ist eng mit den strukturellen Eigenschaften des Kollagengerüsts des Hornhautstromas verbunden. Das Stroma macht 90 % der Hornhautdicke aus, und seine mechanischen Eigenschaften bestimmen die Biomechanik der gesamten Hornhaut.
Die Wirkung der ICRS selbst hält an, solange das Implantat in der Hornhaut vorhanden ist. Allerdings kann mittel- bis langfristig eine Regression der sphärischen Korrektur beobachtet werden, und ICRS allein können das Fortschreiten des Keratokonus möglicherweise nicht vollständig stoppen. Bei Komplikationen kann der Ring entfernt werden, und nach der Entfernung kehrt die Hornhaut in der Regel in ihren ursprünglichen Zustand zurück.
Fortschritte in der Bewertung der Hornhautbiomechanik erregen Aufmerksamkeit. Neue Indizes wie TBI und CBI ergänzen traditionelle morphologische Indizes und verbessern die Erkennungsgenauigkeit des frühen Keratokonus 2). Laut Berichten hat die integrierte Bewertung von biomechanischen Indizes und Hornhauttomographie die Vorhersagegenauigkeit refraktiver Chirurgie um über 25 % verbessert 2).
Eine Metaanalyse zur Kombination von CXL und ICRS mit 6 Studien und 12-monatigem Follow-up zeigte, dass die gleichzeitige Durchführung dem alleinigen CXL in Bezug auf sphärischen Refraktionsfehler und flaches K überlegen war und sowohl dem alleinigen CXL als auch den alleinigen ICRS beim steilen K überlegen war. 1)
CAIRS ist ein neuer Ansatz, der allogenes Hornhautgewebe verwendet und im Vergleich zu synthetischen Implantaten Vorteile in Bezug auf die Biokompatibilität verspricht 1). Langzeitergebnisse, einschließlich der Kombination mit CXL, werden erwartet.
Es wurde auch berichtet, dass Patienten mit geringer Hornhautsteifigkeit ein 2- bis 3-fach höheres Risiko für einen verbleibenden Refraktionsfehler nach KLEx (keratolentikuläre Extraktion) haben 2), was die zunehmende Bedeutung der präoperativen biomechanischen Bewertung unterstreicht.
