Laser-Flare-Meter (Messung der Proteinkonzentration in der Vorderkammer und Beurteilung der Entzündung) (Laser Flare Meter)
Die wichtigsten Punkte auf einen Blick
Abschnitt betitelt „Die wichtigsten Punkte auf einen Blick“Was ist ein Laser-Flare-Meter?
Abschnitt betitelt „Was ist ein Laser-Flare-Meter?“
Das Laser-Flare-Meter richtet einen He-Ne-Laserstrahl in die Vorderkammer und misst das durch Eiweiß im Kammerwasser verursachte Tyndall-Phänomen (Lichtstreuung) elektronisch quantitativ. Es kann die Eiweißkonzentration in der Vorderkammer objektiv in photon count/ms (ph/ms) quantifizieren.
Der vordere Kammerflare ist ein Parameter, der die Proteinkonzentration in der Vorderkammer widerspiegelt. Es gibt zwei Hauptmechanismen für eine Zunahme des Flares. Erstens wird durch Entzündungen oder Neovaskularisation die Blut-Kammerwasser-Schranke von Iris und Ziliarkörper gestört, sodass Blutproteine in die Vorderkammer austreten. Zweitens verschlechtert eine verminderte Funktion des Ziliarkörpers die Kammerzirkulation des Kammerwassers, wodurch sich Abbauproteine in der Vorderkammer ansammeln.
Die subjektive Graduierung mit dem Spaltlampenmikroskop ist eine unverzichtbare Fähigkeit im klinischen Alltag. Allerdings führt die subjektive Beurteilung zu Unterschieden zwischen Einrichtungen und zwischen Beobachtern. Der Laser-Flare-Meter gleicht diese Einschränkung aus und ermöglicht eine quantitative Verlaufskontrolle der Entzündung.
Die SUN Working Group (Standardization of Uveitis Nomenclature, Arbeitsgruppe zur Standardisierung der Uveitis-Nomenklatur) hat internationale Standard-Klassifikationskriterien für Vorderkammerflare und Vorderkammerzellen festgelegt, und sie wurden in die Leitlinien zur Uveitisbehandlung übernommen1)2).
Die Proteinkonzentration in der Vorderkammer kann objektiv in ph/ms (photon count/ms) quantifiziert werden. Damit lassen sich die Entzündungsaktivität bei Uveitis und das Therapieansprechen zahlenmäßig verfolgen, und auch der Verlauf der Entzündungsreaktion nach einer Kataraktoperation kann beurteilt werden. Ein Merkmal ist, dass auch subtile, niedrig aktive Veränderungen erfasst werden, die mit der Spaltlampe schwer zu erkennen sind.
2. Untersuchungsmethode
Abschnitt betitelt „2. Untersuchungsmethode“Messung mit dem Laser-Flare-Meter
Abschnitt betitelt „Messung mit dem Laser-Flare-Meter“Das repräsentative Gerät ist der KOWA FM-600 (Nachfolgemodell des FM-500). He-Ne-Laserlicht (Wellenlänge 675 nm) wird in die Vorderkammer eingestrahlt, und das Streulicht wird von einem Photomultiplier (Photomultiplier-Röhre) erfasst und in Photonenzählwerte umgewandelt.
- Messeinheit: photon count/ms (ph/ms)
- Normalwert bei Erwachsenen: 3–7 ph/ms (je nach Gerät und Person unterschiedlich)
- Messmethode: kontaktlos und nicht invasiv. Eine Pupillenerweiterung ist nicht erforderlich. Eine Messung ist in wenigen Sekunden abgeschlossen
- Standardprotokoll: 7 Messungen durchführen und den Mittelwert aus 5 Messungen nach Ausschluss des höchsten und des niedrigsten Werts verwenden
- Messgenauigkeit: der tatsächliche Messwert nach Abzug des Hintergrundrauschens wird als Vorderkammer-Flare-Wert genommen
Flare-Graduierung mit der Spaltlampenmikroskopie (SUN-Kriterien)
Abschnitt betitelt „Flare-Graduierung mit der Spaltlampenmikroskopie (SUN-Kriterien)“Verengen Sie die Spaltbreite und stellen Sie die Höhe auf etwa 3 mm ein; beleuchten Sie dann aus einem Winkel, der die Strahlbreite in der Vorderkammer sichtbar macht, und beobachten Sie von vorn. Wenn die Proteinkonzentration in der Vorderkammer zunimmt, wird der normalerweise unsichtbare Lichtweg durch den Tyndall-Effekt deutlich sichtbar.
Die SUN-Working-Group-Kriterien für die Graduierung des Vorderkammer-Flares lauten wie folgt1)2).
| Grad | Beschreibung |
|---|---|
| 0 | keiner (kein) |
| 1+ | schwach (leicht) |
| 2+ | mäßig (mäßig) Die Details von Iris und Linse sind klar erkennbar |
| 3+ | deutlich (schwer), Details von Iris und Linse sind nicht klar erkennbar |
| 4+ | starkes (ausgeprägtes) Fibrin oder plastisches Kammerwasser |
Die Grading-Kriterien für Zellen in der Vorderkammer der SUN Working Group (Zellzahl pro 1×1 mm Spaltlampenfeld) sind wie folgt1)2).
| Grad | Zahl der in einem Feld sichtbaren Zellen |
|---|---|
| 0 | <1 (weniger als 1) |
| 0.5+ | 1–5 |
| 1+ | 6–15 |
| 2+ | 16〜25 |
| 3+ | 26〜50 |
| 4+ | >50 (51 oder mehr) |
(1 Gesichtsfeld = ein Gesichtsfeld in der Größe des 1 × 1 mm großen Spaltlichts des Spaltlampenmikroskops)
Die Flare-Bewertung mit dem Spaltlampenmikroskop ist eine subjektive Fünf-Stufen-Beurteilung von 0 bis 4+ nach den SUN-Kriterien. Sie kann zwischen Einrichtungen und Beobachtern variieren. Das Laser-Flare-Meter liefert einen objektiven quantitativen Wert in ph/ms und eignet sich daher gut, um feine Veränderungen bei einer wenig aktiven Entzündung zu erkennen und den Verlauf über die Zeit zu verfolgen. Im Alltag ist die Spaltlampen-Bewertung der Standard, während das Flare-Meter eingesetzt wird, wenn eine quantitative Beurteilung erforderlich ist.
3. Bewertungssystem für entzündliche Befunde der Vorderkammer
Abschnitt betitelt „3. Bewertungssystem für entzündliche Befunde der Vorderkammer“Die Beurteilung einer Entzündung der Vorderkammer erfolgt durch systematisches Beobachten von Flare, Zellen, Kammerwasser-Konvektion, Hypopyon und Fibrin.
- Flare der Vorderkammer: spiegelt einen Anstieg der Proteinkonzentration in der Vorderkammer wider. Er entsteht über zwei Mechanismen: den Abbau der Gefäßbarriere (Entzündung, Neovaskularisation) und eine verminderte Funktion des Ziliarkörpers
- Vordere Kammerzellen: Zählen Sie nach den SUN-Kriterien die Zahl der Entzündungszellen in einem 1×1-mm-Spaltlichtfeld. Neutrophile, Lymphozyten und Plasmazellen können gemischt vorkommen1)
- Vorderkammerschleier (Aqueous flare circulation): Er wird gleichzeitig mit der Zellgradierung beurteilt. Er spiegelt die Produktion des Kammerwassers und die Eiweißkonzentration in der Vorderkammer wider und ist hilfreich zur Beurteilung von Krankheitsaktivität und Therapieansprechen
- Hypopyon: Als weiße Ablagerung im unteren Teil der Vorderkammer sichtbar. Es wird in einen flüssigen Typ, der sich mit der Lage verändert, und einen klumpigen festen Typ unterteilt
Im Folgenden sind die beiden Hypopyon-Typen dargestellt.
| Einteilung | Merkmale | Typische Erkrankung |
|---|---|---|
| Flüssiger Typ | Verändert sich mit der Körperlage | Akute Phase der Behçet-Krankheit, schwere bakterielle Endophthalmitis |
| Klumpiger fester Typ | An einer Stelle fixiert | Entzündung mit mononukleären Zellen und Fibrinablagerung |
Die schwerste Form des Flare: Fibrin in der Vorderkammer
Abschnitt betitelt „Die schwerste Form des Flare: Fibrin in der Vorderkammer“Fibrin in der Vorderkammer ist die schwerste Form des Flare. Es zeigt sich als deutlicher Klumpen oder als nebelige, watteartige Ablagerung in der Vorderkammer. Fibrinablagerungen führen häufig zu hinteren Synechien der Iris (hintere Irisverwachsungen) und zu einem erhöhten Augeninnendruck, daher ist besondere Vorsicht geboten.
Definition der Entzündungsaktivität nach den SUN-Kriterien
Abschnitt betitelt „Definition der Entzündungsaktivität nach den SUN-Kriterien“Nach den Kriterien der SUN Working Group wird die Aktivität der Uveitis wie folgt definiert2).
- inaktiv: Grad 0
- Verschlechterung: Anstieg um 2 Grade oder mehr
- Verbesserung: Abnahme um 2 Grade oder mehr
- Remission: Inaktivität über 3 Monate oder länger ohne Medikation
Klinische Bedeutung und Indikationen
Abschnitt betitelt „Klinische Bedeutung und Indikationen“Überwachung der Uveitisaktivität
Abschnitt betitelt „Überwachung der Uveitisaktivität“Das Laser Flare Meter ist eine empfohlene Methode zur Quantifizierung des Vorderkammer-Flare in den klinischen Leitlinien zur Uveitis1). Es korreliert gut mit den Befunden an der Spaltlampe und ist für die quantitative Verlaufsbeurteilung der Behandlung hilfreich. Besonders wertvoll ist es in den folgenden Situationen.
- Erkennung feiner entzündlicher Veränderungen bei Uveitis mit geringer Aktivität
- Quantitative Bewertung der therapeutischen Wirkung von Immunsuppressiva und Biologika
- Endpunktmaße in der klinischen Forschung
Zu den häufigen Erkrankungen bei Uveitis gehören Sarkoidose (10,7 %), VKH-Erkrankung (Vogt-Koyanagi-Harada-Erkrankung, 7,0 %) und akute anteriore Uveitis (6,6 %)1). Diese Erkrankungen erfordern eine langfristige Entzündungsüberwachung, und die quantitative Bewertung mit dem Flare-Meter ist hilfreich für die Anpassung der Behandlung.
Beurteilung der Entzündung nach Kataraktoperation
Abschnitt betitelt „Beurteilung der Entzündung nach Kataraktoperation“Die Geschwindigkeit, mit der sich der Wert des Vorderkammer-Flare nach der Operation normalisiert, ist ein Maß für das postoperative Management. Nach einer Kataraktoperation sinkt er in der Regel ab etwa 1 Woche nach der Operation allmählich, und es wird erwartet, dass er sich innerhalb von 1 bis 3 Monaten nach der Operation in den Normbereich (3–7 ph/ms) zurückbildet3). Ein anhaltend erhöhter Flare-Wert weist auf eine verlängerte postoperative Entzündung oder Komplikationen wie ein zystoides Makulaödem hin.
Beurteilung der Wirkung von Biologika
Abschnitt betitelt „Beurteilung der Wirkung von Biologika“Bei der Behandlung der Uveitis mit Biologika wie Adalimumab und Infliximab wird der Flare-Meter-Wert als Biomarker für das Therapieansprechen verwendet4). Er kann ein Wiederaufflammen und eine Besserung der Entzündung empfindlicher erfassen als die Spaltlampen-Gradierung.
Zusammenhang mit keratischen Präzipitaten (KP)
Abschnitt betitelt „Zusammenhang mit keratischen Präzipitaten (KP)“
KP (keratic precipitates, Ablagerungen auf der Rückfläche der Hornhaut) sind Ablagerungen und Ansammlungen von weißen Blutkörperchen, Irispigment und roten Blutkörperchen im Kammerwasser auf der Rückfläche der Hornhaut. Die Eigenschaften und die Verteilung von KP helfen in Kombination mit den Flare-Befunden bei der Krankheitsdifferenzierung.
Im Folgenden sind die Eigenschaften von KP und die damit verbundenen Erkrankungen aufgeführt.
| KP-Typ | Merkmale | Verdacht auf Erkrankung |
|---|---|---|
| Mutton-fat-KP | Großes, fettartiges Erscheinungsbild | Sarkoidose, VKH-Krankheit (granulomatöse Uveitis) |
| Feine KP | Klein und fein | Nicht-granulomatöse Uveitis |
| Weiße KP | Hinweis auf frische, aktive Entzündung | Derzeit aktive intraokulare Entzündung |
| Braune KP | altes KP mit Irispigment | Rest einer früheren Entzündung (inaktiv) |
Auch die Verteilung der KP ist ein diagnostischer Hinweis. Typischerweise sieht man sie aufgrund der Konvektion des Kammerwassers häufiger in dem dreieckigen Bereich unterhalb des Hornhautzentrums. Wenn kleine weiße verstreute KP bis nach oben zu sehen sind, besteht der Verdacht auf eine Fuchs-Heterochromie-Iridocyclitis (Fuchs-Iritis-Syndrom). KP mit sternförmigem Aspekt sind charakteristisch für infektiöse Uveitiden wie die herpetische Iritis.
Es ist vor allem in den folgenden drei Situationen nützlich: 1) Langzeitbeobachtung einer Uveitis mit geringer Aktivität: subtile Entzündungsänderungen, die mit der Spaltlampen-Bewertung schwer zu erkennen sind, können als Schwankungen der ph/ms-Werte erfasst werden. 2) Beurteilung der Entzündung nach Kataraktoperation: Die Geschwindigkeit, mit der sich der Flare-Wert normalisiert, kann den Rückgang der postoperativen Entzündung objektiv bestätigen. 3) Ergebnisbewertung in der klinischen Forschung: Wird als standardisierter quantitativer Endpunkt in klinischen Studien zu Uveitis-Medikamenten verwendet.
5. Interpretation und Vorgehen bei den Untersuchungsergebnissen
Abschnitt betitelt „5. Interpretation und Vorgehen bei den Untersuchungsergebnissen“Die folgenden Hinweise dienen als Orientierung für die Interpretation der Werte des Laser-Flare-Meters.
- Normalbereich (3–7 ph/ms): Referenzwerte für gesunde Erwachsene. Es gibt Geräte- und individuelle Unterschiede
- Leichte Erhöhung (ca. 8–15 ph/ms): Kann bei geringgradiger Entzündung oder als frühe physiologische Reaktion nach einer Operation noch im akzeptablen Bereich liegen
- Mäßige Erhöhung (ca. 15–50 ph/ms): Aktive anteriore Uveitis oder anhaltende postoperative Entzündung wird vermutet. Eine Verstärkung der Steroid-Augentropfen sollte erwogen werden
- Deutliche Erhöhung (50 ph/ms oder mehr): Schwere Entzündung. Das Risiko für Fibrinablagerungen, hintere Synechien und erhöhten Augeninnendruck ist hoch. Steroid-Augentropfen wie Fluorometholon häufig anwenden (z. B. stündlich) und 0,5–1% Atropinsulfat-Augentropfen zur Pupillenerweiterung und Lähmung des Ziliarmuskels verwenden
Der Korrelationskoeffizient zwischen dem Flare-Wert bei Uveitis und der Spaltlampen-Graduierung wird mit etwa 0,6 bis 0,8 angegeben. Mit steigender Gradierung nimmt auch der ph/ms-Wert zu, aber da die Unterschiede zwischen einzelnen Personen groß sind, ist es wichtiger, die zeitlichen Veränderungen bei jeder Person zu verfolgen als absolute Werte zu vergleichen5).
Nach den SUN-Kriterien wird der Behandlungserfolg anhand einer Veränderung um mindestens zwei Grade beurteilt2). Beim Flare-Meter kann die Abnahmerate des ph/ms-Werts 1 bis 2 Wochen nach Therapiebeginn ein früher Hinweis auf das Ansprechen sein3).
Das Grundprinzip der Behandlung richtet sich nach der Grunderkrankung. Im Allgemeinen werden folgende Maßnahmen erwogen:
- Steroid-Augentropfen: Betamethason-0,1%-Augentropfen, Fluorometholon-0,1%-Augentropfen und ähnliche. Häufige Instillation 4–12 Mal täglich je nach Entzündungsstärke
- Mydriatika: Atropinsulfat-0,5–1%-Augentropfen (zur Vorbeugung posteriorer Synechien der Iris und zur Schmerzlinderung durch Lähmung des Ziliarmuskels) oder Tropicamid-0,5%-Augentropfen
- Steroide oral oder intravenös: In schweren Fällen orale Prednisolon-Gabe (0,5–1 mg/kg/Tag) oder hochdosierte intravenöse Methylprednisolon-Therapie 500–1000 mg/Tag für 3 Tage
- Immunsuppressiva: Cyclosporin, Tacrolimus, Methotrexat und andere werden in refraktären Fällen eingesetzt
- Biologika: Adalimumab (für nichtinfektiöse Uveitis erstattungsfähig) und Infliximab, unter anderem
6. Messprinzip (Details des optischen Prinzips)
Abschnitt betitelt „6. Messprinzip (Details des optischen Prinzips)“Das optische Prinzip des Laser-Flare-Meters beruht auf dem Tyndall-Effekt.
- He-Ne-Laserlicht (Wellenlänge 675 nm) wird in die Vorderkammer eingestrahlt
- Das Licht wird durch Proteinteilchen im Kammerwasser gestreut (Tyndall-Effekt). In normalem, klarem Kammerwasser ist die Streuung minimal, aber mit steigender Proteinkonzentration verstärkt sich der Tyndall-Effekt
- Gestreutes Licht wird von einem Photomultiplier empfangen und in Photonenzählwerte umgewandelt
- Der Messwert nach Abzug des Hintergrundrauschens (Anteil des nicht gestreuten Lichts) wird zum Flare-Wert der Vorderkammer (ph/ms)
- Je höher die Proteinkonzentration, desto größer die Menge des gestreuten Lichts und desto höher der ph/ms-Wert
Das Grundprinzip des Laser-Flare-Meters ist dasselbe physikalische Phänomen wie der mit dem Spaltlampenmikroskop beobachtete Tyndall-Effekt, nur elektronisch quantifiziert. Bei der Flare-Beobachtung an der Spaltlampe erscheint auch der Lichtweg weiß, wenn der Spaltstrahl die Vorderkammer durchquert, und zwar aus demselben Mechanismus.
Ist die Größe der Proteinpartikel kleiner als 1/10 der Laserwellenlänge, dominiert Rayleigh-Streuung; ist sie etwa gleich groß oder größer, dominiert Mie-Streuung. Proteine in der Vorderkammer (Molekulargewicht von mehreren zehntausend bis mehreren hunderttausend Dalton) zeigen Streueigenschaften, die dem Bereich der Mie-Streuung nahekommen. Da die Intensität des gestreuten Lichts nahezu linear mit der Proteinkonzentration korreliert, kann die Proteinkonzentration aus dem ph/ms-Wert quantitativ geschätzt werden5)6).
7. Neueste Forschung und zukünftige Perspektiven
Abschnitt betitelt „7. Neueste Forschung und zukünftige Perspektiven“- Quantifizierung des Vorderkammer-Flare mit vorderem Augenabschnitt-OCT: Die bildgebende Quantifizierung der Lichtstreuung in der Vorderkammer mit dem Vorderabschnitts-OCT (AS-OCT) wird untersucht. Als Alternative an Einrichtungen, in denen das Laser-Flare-Meter nicht weit verbreitet ist, wird weiter geforscht7)
- Anwendung zur Bewertung der Wirkung biologischer Wirkstoffe: Bei der Behandlung der nichtinfektiösen Uveitis mit biologischen Wirkstoffen wie Adalimumab und Infliximab werden die Werte des Flare-Meters als früher Indikator des Therapieansprechens untersucht4)
- Automatische Flare-Einstufung aus Spaltlampenbildern durch KI: Die auf maschinellem Lernen basierende automatische Flare-Einstufung aus Spaltlampenaufnahmen befindet sich noch im Forschungsstadium. Künftig wird eine objektive Standardisierung der subjektiven Einstufung erwartet
- Erweiterte Anwendung zur Entzündungsbeurteilung nach trockenem Auge und Glaukomoperation: Es wurde über Anwendungen zur Beurteilung der mit trockenem Auge verbundenen mikroskopischen Entzündung in der Vorderkammer und zur Überwachung der Entzündung nach Trabekulektomie berichtet8)
8. Literatur
Abschnitt betitelt „8. Literatur“- 日本眼炎症学会ぶどう膜炎診療ガイドライン作成委員会. ぶどう膜炎診療ガイドライン. 日眼会誌. 2019;123(6):635-696.
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