Vordere Höhenkarte
Normal : ≤+12 µm
Verdächtig : +13 bis +15 µm
Risiko : >+15 µm
Wichtige Punkte der refraktiven Chirurgie bei der Analyse der Hornhautform
Auf einen Blick: Wichtige Punkte
Abschnitt betitelt „Auf einen Blick: Wichtige Punkte“1. Hornhautformanalyse und refraktive Chirurgie
Abschnitt betitelt „1. Hornhautformanalyse und refraktive Chirurgie“Die Hornhautformanalyse (Hornhauttopographie) ist eine Technik zur Messung und Bewertung der geometrischen Eigenschaften der Hornhautoberfläche. Der Begriff leitet sich von den griechischen Wörtern „topos“ (Ort) und „graphein“ (zeichnen) ab.
Herkömmliche Keratometer messen nur die Krümmung der zentralen 3–4 mm der Hornhautvorderfläche, was für die Beurteilung refraktiver Chirurgie unzureichend ist. Heute ist die computergestützte Hornhautformanalyse zum Standardtest in der klinischen Praxis geworden.
Hauptziele der Hornhautformanalyse
Abschnitt betitelt „Hauptziele der Hornhautformanalyse“- Erkennung von Epithelunregelmäßigkeiten und Stroma-Anomalien
- Beurteilung des Hornhautastigmatismus
- Screening auf subklinischen Keratokonus
- Bestätigung der Refraktionsstabilität
- Beurteilung unentdeckter Hornhauterkrankungen
Bei der präoperativen Beurteilung für refraktive Chirurgie werden nach einer Kontaktlinsen-Auslassperiode Topographie und Tomographie durchgeführt 4). Irregularer Astigmatismus und Anomalien der hinteren Hornhautoberfläche sind mit unvorhersehbaren refraktiven Ergebnissen und postoperativer Ektasie verbunden 4).
Q
Warum ist die Topographie für die refraktive Chirurgie unerlässlich?
A
Die Hornhautbrechkraft macht etwa zwei Drittel der gesamten Augenbrechkraft aus, und die refraktive Chirurgie korrigiert durch Veränderung der Hornhautform. Wird ein latenter Keratokonus vor der Operation übersehen, kann dies zu einer schwerwiegenden Komplikation, der postoperativen Hornhautektasie, führen. Die Topographie beurteilt die Form der gesamten Hornhautoberfläche und kann subtile Anomalien erkennen, die bei Routineuntersuchungen schwer zu entdecken sind, weshalb sie für die präoperative Beurteilung unverzichtbar ist.
2. Hauptsymptome und klinische Befunde
Abschnitt betitelt „2. Hauptsymptome und klinische Befunde“Grundlagen der Topographiekarte
Abschnitt betitelt „Grundlagen der Topographiekarte“In einer Topographiekarte werden Dioptriewerte durch Farben dargestellt. Warme Farben zeigen steilere Krümmungen (hohe D-Werte), kalte Farben flachere Krümmungen (niedrige D-Werte). Eine normale Hornhaut wird in der Peripherie flacher und erscheint in kalten Farben. Beide Augen neigen zu spiegelbildlichen Topographien.
Topographiemuster
Abschnitt betitelt „Topographiemuster“Die auf einer normalen Hornhaut basierenden Musterklassifikationen sind wie folgt:
- Rund (round)
- Oval (oval)
- Symmetrische Fliege (symmetric bowtie)
- Asymmetrische Fliege (asymmetric bowtie)
- Unregelmäßig (irregular)
Höhenkarte (Elevation Map)
Abschnitt betitelt „Höhenkarte (Elevation Map)“Zeigt die Höhenabweichungen von der Referenzfläche (beste angepasste Sphäre: BFS). Bereiche, die höher als die Referenz sind, werden in warmen Farben dargestellt, niedrigere Bereiche in kalten Farben.
Hintere Höhenkarte
Normal : ≤+17 µm
Verdächtig : +18 bis +20 µm
Risiko : >+20 µm
Die hintere Höhendifferenz ist ein ausgezeichneter Prädiktor für Keratokonus, und viele Studien berichten über eine Sensitivität und Spezifität von über 90%.
Hornhautdickenkarte
Abschnitt betitelt „Hornhautdickenkarte“Zeigt die Verteilung der Hornhautdicke über die gesamte Fläche. Eine zentrale Hornhautdicke (CCT) unter 500 µm, zusammen mit einer topografischen Asymmetrie, ist ein diagnostisches Kriterium für frühen Keratokonus.
Topographie nach LASIK
Abschnitt betitelt „Topographie nach LASIK“Bei der Myopie-Korrektur-LASIK wird das zentrale vordere Hornhautareal abgeflacht und die zentrale Hornhautdicke nimmt ab, während die hintere Oberfläche unverändert bleibt. Die postoperative Hornhautformanalyse ist nützlich zur Beurteilung des Schnittbetts und zur Erkennung einer Ektasie.
3. Ursachen und Risikofaktoren
Abschnitt betitelt „3. Ursachen und Risikofaktoren“Risikofaktoren für Hornhautektasie
Abschnitt betitelt „Risikofaktoren für Hornhautektasie“Wenn Topographie oder Tomographie Anomalien zeigen, die auf einen latenten Keratokonus hindeuten, kann sich nach refraktiver Chirurgie eine klinisch signifikante Ektasie entwickeln 4).
Die wichtigsten Risikofaktoren sind 4):
- Junges Alter
- Hohes subjektives refraktives sphärisches Äquivalent
- Verringerte Hornhautdicke
- Vorhersage einer dünnen verbleibenden Hornhautstromabettt (RSB)-Dicke
Eine abnormale präoperative Topographie und unzureichende RST sind die wichtigsten beitragenden Faktoren für Hornhautektasie 5). Insgesamt ist das Risiko einer Hornhautektasie bei PRK und SMILE geringer als bei LASIK 4). Dies wird auf die dickere verbleibende Hornhautstromadicke und das Fehlen eines Hornhautflaps bei PRK zurückgeführt 4).
Risiken der Augmentationschirurgie
Abschnitt betitelt „Risiken der Augmentationschirurgie“Bei Augmentationschirurgie nach LASIK (Flap-Lift) wurde eine hohe Inzidenz von epithelialem Einwachsen (32 %) berichtet. Li & Gu berichteten über einen Fall von schnell fortschreitendem epithelialem Einwachsen am ersten postoperativen Tag 3). Die Hornhauttopographie zeigte eine zeitliche Zunahme des anterioren Höhenunterschieds im inferonasalen Quadranten und eine Hornhautverdickung an derselben Stelle, wobei der irreguläre Astigmatismus von 0,6 D am ersten Tag auf 2,0 D am fünften Tag anstieg 3).
4. Diagnose und Untersuchungsmethoden
Abschnitt betitelt „4. Diagnose und Untersuchungsmethoden“Indikatoren zur Ektasie-Risikobewertung
Abschnitt betitelt „Indikatoren zur Ektasie-Risikobewertung“| Indikator | Referenzwert | Merkmal |
|---|---|---|
| BAD-D | <1,6: normal, >2,6: abnormal | Integrierte Bewertung von Höhendifferenz und Hornhautdicke |
| PTA | <40 %: geringes Risiko | (Flapdicke + Ablationstiefe) / zentrale Hornhautdicke |
| KISA% | Latenter KC: 60–100 % | Zentrale K + I-S + SRAX |
BAD-D (Belin-Ambrósio-Ektasieanzeige)
Abschnitt betitelt „BAD-D (Belin-Ambrósio-Ektasieanzeige)“Ein umfassendes Screening-Tool, entwickelt von Belin und Ambrosio 4). Es bewertet einen integrierten „D“-Score aus fünf Parametern (dp, db, df, dt, dy), die auf der Höhendifferenz der Vorder- und Rückfläche sowie der Hornhautdicke basieren. Eine Standardabweichung unter 1,6 für jeden Parameter ist normal (weiß), 1,6–2,6 verdächtig (gelb) und über 2,6 abnormal (rot).
Berechnung der Abtragungsmenge und RSB
Abschnitt betitelt „Berechnung der Abtragungsmenge und RSB“Die Ablationstiefe bei LASIK wird mit der Munnerlyn-Formel geschätzt.
t = S²D / 3 (t: Ablationstiefe [μm], S: optischer Zonendurchmesser [mm], D: Korrekturbetrag [sphärisches Äquivalent])
Die verbleibende Stromadicke (RSB) = zentrale Hornhautdicke − Ablationstiefe − Flapdicke, berechnet, um mindestens 250 μm (Sicherheitszone 300 μm) zu gewährleisten. Die Richtlinien der Japanischen Ophthalmologischen Gesellschaft schreiben eine Resthornhautdicke von mindestens 250 μm vor, und Myopie über −10 D gilt als Grenze der Hornhautkorrektur. Femtosekundenlaser-Flaps (100–120 μm) sind gleichmäßiger und dünner als mechanische Mikrokeratome (durchschnittlich 120 μm, mit Variabilität), was vorteilhaft für die RSB-Erhaltung ist. Die optische Zone war traditionell 6,5 mm Standard, aber eine Einstellung, die den Pupillendurchmesser um 15 % übersteigt, kann postoperative höhergradige Aberrationen wirksam unterdrücken. Es wurde berichtet, dass bei einer optischen Zone von 7 mm bei einer Myopiekorrektur von 3,50 D nahezu keine Zunahme höhergradiger Aberrationen auftrat 5). Die Vergrößerung der optischen Zone bedeutet eine Zunahme der Ablationsmenge, daher müssen Refraktion, Hornhautdicke und Pupillendurchmesser umfassend berücksichtigt werden.
Bei KLEx (SMILE) erhält die Kappe die biomechanische Festigkeit, daher könnte die direkte Anwendung der LASIK-artigen PTA-Berechnung das Risiko überschätzen 5). Für KLEx wurde ein Planungsprotokoll berichtet, das eine minimale RST von 220 μm und eine gesamte ungeschnittene Stromadicke von 300 μm aufrechterhält 5).
PTA (Gewebeveränderungsrate)
Abschnitt betitelt „PTA (Gewebeveränderungsrate)“PTA = (Flapdicke + Ablationstiefe) / präoperative zentrale Hornhautdicke
Ein PTA von 40 % oder mehr ist signifikant mit Hornhautektasie assoziiert, selbst bei Augen mit normaler präoperativer Hornhauttopographie 7). Da es Risiken erfasst, die allein durch die RSB nicht erkannt werden können, ist es empfindlicher als die einzelnen Bestandteile 5).
Randleman-Score
Abschnitt betitelt „Randleman-Score“Dies ist eine Risikofaktor-Stratifizierungsskala, die Alter, Hornhautdicke, Topographiemuster, RSB-Dicke und Korrekturbetrag umfasst. Ein kumulativer Score von 0–2 Punkten gilt als geringes Risiko, 3 Punkte als mittleres Risiko und 4 Punkte oder mehr als hohes Risiko.
Epitheldickenkartierung
Abschnitt betitelt „Epitheldickenkartierung“Die OCT-basierte Epitheldickenkartierung ist nützlich für das Screening auf Ektasie. Bei ektatischen Erkrankungen geht die Hornhautsteilheit mit einer Epithelverdünnung einher, was ein „epitheliales Donut-Muster“ ergibt. Bei Kontaktlinsen-Warpage hingegen findet man in den steilen Bereichen eine Epithelverdickung und normale Hornhautdicke, was eine Unterscheidung ermöglicht.
Topographie/Tomographie ist auch nützlich zur Beurteilung von irregulärem Astigmatismus aufgrund von Hornhautödem oder Narben, und die Beurteilung der Tiefe von Hornhauttrübungen hilft bei der Operationsplanung 6).
Q
Was ist BAD-D?
A
Der Belin-Ambrósio Enhanced Ectasia Total Deviation (BAD-D) ist ein umfassender Screening-Index für Ektasie, der Informationen über die Höhenunterschiede der Vorder- und Rückseite der Hornhaut sowie die Hornhautdicke integriert. Bewertet wird er durch einen endgültigen „D“-Score basierend auf der Standardabweichung von 5 Parametern: unter 1,6 ist normal, über 2,6 deutet auf eine mögliche Hornhautektasie hin. Er wird häufig im präoperativen Screening für refraktive Chirurgie verwendet.
5. Standardbehandlungen
Abschnitt betitelt „5. Standardbehandlungen“Topographiegestützte LASIK (TG-LASIK)
Abschnitt betitelt „Topographiegestützte LASIK (TG-LASIK)“TG-LASIK ist eine refraktive Chirurgie, die eine individuelle Ablation basierend auf Hornhauttopographiedaten durchführt. Sie hat den theoretischen Vorteil, die natürliche Form der Hornhaut zu verbessern und höhergradige Aberrationen zu reduzieren.
In einer prospektiven Studie von Rush et al. zeigte die TG-LASIK mit der Phorcides-Analysesoftware eine Verbesserung des globalen visuellen Zufriedenheitsindex nach dem PROWL-Fragebogen von präoperativ 4,07 auf postoperativ 5,00 (Maximum) 2). 100 % der Patienten berichteten postoperativ über maximale Zufriedenheit 2). Nach 26 Wochen erreichten 100 % der Augen einen unkorrigierten Visus von mindestens 20/16 und 87,0 % von mindestens 20/12,5 2).
Postoperativ wurden signifikante Verbesserungen bei Nachtsicht, Blendung, Halos, Starbursts und Trockenheitssymptomen festgestellt 2). Die Hornhaut-Higher-Order-Aberrationen nahmen in einer 6-mm-Optikzone signifikant zu, aber die gesamten Higher-Order-Aberrationen unter dunklen Pupillenbedingungen zeigten keine signifikante Veränderung 2).
Postoperative Hornhautformanalyse
Abschnitt betitelt „Postoperative Hornhautformanalyse“Die postoperative Hornhautformanalyse ist nützlich für die Bewertung von:
- Gleichmäßigkeit des Ablationsbetts und Qualität der Operation
- Erkennung und Verlaufsbeurteilung von Ektasie
- Analyse des Restastigmatismus
Die Untersuchung wird mindestens 1 Woche nach der Operation durchgeführt. Das Mindestkriterium für das Fortschreiten einer Hornhautektasie ist die Aufzeichnung von mindestens zwei der folgenden: Abflachung der Vorderfläche, Abflachung der Hinterfläche und Ausdünnung 4).
Auswahl des Operationsverfahrens und Rolle der Topographie
Abschnitt betitelt „Auswahl des Operationsverfahrens und Rolle der Topographie“Die Beurteilung abnormal steiler oder flacher Hornhautkrümmungen ist wichtig. Steile Hornhäute haben ein hohes Risiko für Knopflöcher, flache Hornhäute ein hohes Risiko für freie Kappen. Diese Komplikationen wurden bei mechanischen Mikrokeratomen berichtet, sind aber bei Femtosekundenlasern selten.
Q
Was sind die Vorteile von TG-LASIK?
A
Die topographiegesteuerte LASIK wendet ein individualisiertes Ablationsmuster basierend auf den Hornhautformdaten an. Sie kann irregulären Astigmatismus und höhere Aberrationen reduzieren, und es wurde über höhere Patientenzufriedenheitsraten im Vergleich zur konventionellen wellenfrontgeführten/optimierten LASIK berichtet 2). Die Phorcides-Analysesoftware ermöglicht eine objektive Bestimmung der Behandlungsparameter und verbessert die Reproduzierbarkeit zwischen Chirurgen.
6. Pathophysiologie und detaillierte Pathogenese
Abschnitt betitelt „6. Pathophysiologie und detaillierte Pathogenese“Optische Eigenschaften der Hornhaut
Abschnitt betitelt „Optische Eigenschaften der Hornhaut“Die Brechkraft der Hornhaut macht etwa zwei Drittel der gesamten Augenbrechkraft aus. Bei direktem Astigmatismus zeigen die Elevationskarten der Vorder- und Hinterfläche ein horizontales Grate-Muster, während die axiale Leistungskarte ein vertikales Fliegenmuster zeigt. Bei inversem Astigmatismus zeigt die vordere Elevationskarte ein vertikales Grate-Muster, aber die Muster der Vorder- und Hinterfläche sind asymmetrisch.
Hornhautformveränderungen bei Keratokonus
Abschnitt betitelt „Hornhautformveränderungen bei Keratokonus“Bei Keratokonus wird die Hornhaut von der Mitte nach unten dünner und wölbt sich nach vorne. Infolgedessen kommt es von der Mitte nach unten zu einer lokalen Versteilerung.
Epithel-Remodellierung
Abschnitt betitelt „Epithel-Remodellierung“Das Hornhautepithel bei Keratokonus wird an der Vorwölbung dünner und bildet einen dicken Epithelring (Epithel-Donut-Muster) um die Vorwölbung herum. Der dünnste Punkt des Epithels ist temporal und inferior relativ zur Stromavorwölbung verschoben. Diese Epithel-Remodellierung kann das Ausmaß der Ektasie allein durch Topographie unterschätzen.
7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven
Abschnitt betitelt „7. Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven“Bildanalyse durch künstliche Intelligenz (KI)
Abschnitt betitelt „Bildanalyse durch künstliche Intelligenz (KI)“KI könnte bestehende tomographische und biomechanische Bewertungen ergänzen und die Erkennung von Hornhautektasien verbessern. Es gibt Berichte, dass maschinelle Lernalgorithmen bei der Unterscheidung von normalen, verdächtig unregelmäßigen und keratokonischen Hornhäuten eine Genauigkeit erreichen, die der von Hornhautspezialisten nahekommt.
Hornhautdensitometrie
Abschnitt betitelt „Hornhautdensitometrie“Die Hornhautdensitometrie mittels Scheimpflug-Kamera ist eine objektive Methode zur Messung der Hornhauttransparenz 1). In der prospektiven Studie von Balparda et al. (110 Augen) zeigte sich eine hervorragende Reproduzierbarkeit im Bereich von 10 mm oder weniger, und eine Veränderung von 1,0 GSU oder mehr kann als echte Transparenzänderung angesehen werden 1). Der Bereich von 10–12 mm wies eine hohe Variabilität und unzureichende Zuverlässigkeit auf 1). Diese Methode könnte für die quantitative Bewertung von Hornhauttrübungen nach PRK nützlich sein 1).
Hornhautbiomechanik
Abschnitt betitelt „Hornhautbiomechanik“Es wurde berichtet, dass Patienten mit geringer Hornhautsteifigkeit ein 2- bis 3-fach höheres Risiko für einen verbleibenden Refraktionsfehler nach KLEx (keratorefraktive Lentikelextraktion) haben 5). Die Messung der Biomechanik könnte einen signifikanten Wert für die Verbesserung der chirurgischen Genauigkeit haben 5). Es wurde auch berichtet, dass die Kombination von Hornhautbiomechanik-Indizes mit topografischen Parametern die Vorhersagegenauigkeit von KLEx um mehr als 25 % verbessert 5).
Nomogrammanpassung
Abschnitt betitelt „Nomogrammanpassung“Die Nomogrammanpassung steht in direktem Zusammenhang mit der Genauigkeit und Vorhersagbarkeit der Laserchirurgie 5). Das präoperative sphärische Äquivalent ist der wichtigste Faktor, aber auch Alter, Lateralität, Hornhautkrümmung, Hornhautdurchmesser und biomechanische Eigenschaften der Hornhaut sind relevant. Zu den Anpassungsstrategien gehören eine einfache sphärische/zylindrische Korrektur, eine multivariate Regressionsanalyse und eine personalisierte Anpassung durch künstliche Intelligenz 5).
Q
Welche klinische Bedeutung hat die Hornhautdensitometrie?
A
Die Hornhautdensitometrie misst die Rückstreuung des Hornhautlichts mit einer Scheimpflug-Kamera und drückt die Transparenz objektiv auf einer Skala von 0–100 GSU aus 1). Sie ermöglicht die quantitative Bewertung von zeitlichen Veränderungen der Hornhauttrübung nach PRK und der Reaktion nach Hornhaut-Crosslinking. Im Bereich von 10 mm oder weniger wird eine Veränderung von 1,0 GSU oder mehr als klinisch signifikant angesehen 1).
8. Referenzen
Abschnitt betitelt „8. Referenzen“- Balparda K, MesaMesa S, MayaNaranjo MI, et al. Determination of the repeatability of corneal densitometry as measured with a Scheimpflug camera device in refractive surgery candidates. Indian J Ophthalmol. 2023;71:63-68.
- Rush SW, Pickett CJ, Wilson BJ, Rush RB. Topography-guided LASIK: a prospective study evaluating patient-reported outcomes. Clin Ophthalmol. 2023;17:2815-2824.
- Li X, Gu Y. Unusual visual impairment after enhancement refractive surgery. J Surg Case Rep. 2024;2:rjae074.
- American Academy of Ophthalmology Corneal Ectasia PPP Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
- Ang M, Gatinel D, Reinstein DZ, et al. Evidence-based guidelines for keratorefractive lenticule extraction. Ophthalmology. 2025;132(4):404-418.
- American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease PPP Panel. Corneal Edema and Opacification Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2019;126(1):P216-P285.
- Santhiago MR, Smadja D, Gomes BF, et al. Association between the percent tissue altered and post-laser in situ keratomileusis ectasia in eyes with normal preoperative topography. Am J Ophthalmol. 2014;158(1):87-95.