Die Augenbewegungsuntersuchung ist eine Reihe von Tests, mit denen der Bewegungsumfang der Augen, die Augenstellung und das Vorliegen einer Diplopie beurteilt werden. Die wichtigsten Untersuchungen sind die folgenden drei.
Beurteilung von version und duction durch Inspektion: die gemeinsamen Bewegungen beider Augen in dieselbe Richtung (version) und die Bewegung eines einzelnen Auges (duction) durch Inspektion beurteilen
Hess-Chart (Hess red-green test): mit rot-grünen Brillen den Ort und den Schweregrad der Augenbewegungsstörung dokumentieren
Fixationsfeldtest: den Bereich der Diplopie mit dem monokularen Fixationsfeld und dem binokularen Einfachsehfeld dokumentieren
Die Bedeutung des Hess-Charts und des Fixationsfeldtests liegt darin, das Ausmaß der Augenbeweglichkeitsstörung und der Diplopie zu dokumentieren. Es kommt selten vor, dass diese Untersuchungen erstmals eine Auffälligkeit aufdecken oder zu einer endgültigen Diagnose beitragen. Die Augenbewegungsuntersuchung per Inspektion unter gleichzeitiger Bestätigung der vom Patienten wahrgenommenen Diplopie liefert deutlich mehr Informationen.
Die wichtigsten Indikationen für die Augenbewegungsuntersuchung sind die folgenden.
Patienten mit Diplopie (Differenzialdiagnose horizontaler, vertikaler und torsionaler Diplopie)
Patienten mit eingeschränkter Augenbeweglichkeit
Diagnose und Verlaufskontrolle von Abduzensparese, Okulomotoriusparese und Trochlearisparese
Beurteilung der Mitbeteiligung der äußeren Augenmuskeln bei Schilddrüsenerkrankung des Auges (Basedow-Orbitopathie)
Beurteilung von Augenbewegungsstörungen nach Fraktur des Orbitabodens
Prä- und postoperative Beurteilung bei Strabismusoperationen
QWann wird eine Augenbewegungsuntersuchung durchgeführt?
A
Sie ist bei Patienten mit Diplopie, eingeschränkter Augenbewegung oder abnormer Kopfhaltung (kompensatorische Kopfhaltung) indiziert. Zusätzlich zur Beurteilung von paralytischem Strabismus, etwa bei Abduzens-, Okulomotorius- und Trochlearisparese, sowie mechanischen Einschränkungen durch eine Schilddrüsenerkrankung des Auges oder eine Fraktur des Orbitabodens, wird sie auch zur objektiven Dokumentation von Veränderungen vor und nach einer Strabismusoperation verwendet. Das Hess-Diagramm und der Blickfeldtest dienen vor allem der “Dokumentation” und sollten grundsätzlich zusammen mit der klinischen Beurteilung der Augenbewegungen durchgeführt werden.
2. Voraussetzung der Untersuchung: Beobachtung der kompensatorischen Kopfhaltung
Nicht nur auf das Auge konzentrieren; den Patienten zunächst insgesamt betrachten und prüfen, ob Haltungsauffälligkeiten bestehen. Kopfhaltungsauffälligkeiten (kompensatorische Kopfhaltung) werden in drei Rotationsrichtungen beurteilt: Drehung des Gesichts nach links oder rechts (horizontale Ebene), Anheben oder Senken des Kinns (sagittale Ebene) und Neigen des Kopfes nach links oder rechts (koronale Ebene).
Die kompensatorische Kopfhaltung ist eine natürliche Anpassung, um Störungen der Augenbeweglichkeit und Strabismus auszugleichen, und aus ihrer Richtung kann auf den betroffenen Muskel und die Richtung der Störung geschlossen werden.
Vertikale und torsionale Strabismen, zum Beispiel bei einer Superior-oblique-Parese
Nachdem die kompensatorische Kopfhaltung bestätigt wurde, folgt die Inspektion der Augenbewegungen in 9 Blickrichtungen.
QWas sollte man bei einem Patienten, der über Doppeltsehen klagt, zuerst tun?
A
Zuerst den Patienten als Ganzes betrachten und auf eine kompensatorische Kopfhaltung achten (Gesichtswendung, angehobenes Kinn, Kopfneigung). Danach die Augenbewegungen in 9 Blickrichtungen durch Inspektion beurteilen und die Bewegungseinschränkung sowie die Richtung, in der das Doppeltsehen auftritt, in jeder Blickrichtung prüfen. Anschließend zur Dokumentation den Hess-Test und die Blickfelduntersuchung durchführen. Da sich die Priorität der Differenzialdiagnosen je nach horizontalem oder vertikalem Doppeltsehen unterscheidet, ist es am wichtigsten, zunächst durch Inspektion die Richtung des Doppeltsehens und die Richtung der Augenbewegungseinschränkung zu erfassen.
3. Prinzipien und Ablauf der einzelnen Untersuchungsmethoden
Kang K, Lee SY, Lee DC. Neuro-ophthalmologic symptoms after coronavirus disease 2019 vaccination: a retrospective study. BMC Ophthalmol. 2023;23(1):11. Figure 1. PMID: 36604664; PMCID: PMC9813886; DOI: 10.1186/s12886-022-02747-7. License: CC BY.
Gezeigt werden der Hess-Leinwandtest am Tag 4 (a), Tag 13 (b) und in Woche 6 (c) nach Beginn bei einem Fall einer linksseitigen Okulomotoriusparese sowie externe Augenfotos der Augenbewegungen (d: −2-Einschränkung in allen Richtungen außer der Abduktion, e: vollständige Erholung in allen Richtungen). Dies entspricht der in Abschnitt “3. Prinzipien und Ablauf der einzelnen Untersuchungsmethoden” beschriebenen visuellen Inspektion der Augenbewegungen und den seriellen Hess-Charta-Aufzeichnungen.
Version ist die konjugierte Augenbewegung, bei der sich beide Augen in dieselbe Richtung bewegen; beobachtet werden die Augenbewegungen in 9 Richtungen (geradeaus, rechts, links, oben, unten, oben rechts, unten rechts, oben links, unten links). Duction ist die Augenbewegung, die jeweils ein Auge einzeln beurteilt; sie wird mit dem alternierenden Abdecktest kombiniert, um die Richtung der Abweichung zu bestätigen.
Vorgehen zur Beurteilung der Blickbewegungen
Stellen Sie sich dem Patienten gegenüber und führen Sie die Untersuchung in etwa 50 cm Abstand durch
Führen Sie die Augen mit der Fingerspitze des Untersuchers oder einer Penlight in neun Richtungen
Prüfen Sie, wie weit sich die Augen in jede Richtung bewegen, und notieren Sie, ob eine Einschränkung vorliegt
Prüfen Sie auch auf Überbewegung (z. B. dissoziierten Nystagmus)
Fragen Sie den Patienten, ob in jeder Richtung Doppelbilder auftreten
Vorgehen zur Beurteilung der Einwärts- und Auswärtsbewegungen des Auges
Verwenden Sie den alternierenden Abdecktest, um aus der Augenbewegung nach dem Abdecken die Richtung der Abweichung zu beurteilen
Erkennen Sie manifestes Schielen mit dem Cover-Test
Prüfen Sie den Bewegungsumfang jedes Auges einzeln
Hess-Tafel (Hess-Rot-Grün-Test)
Prinzip: Beide Augen werden mit einer Rot-Grün-Brille getrennt, und die Augenstellung wird durch Überlagern eines grünen Zielpunkts auf dem roten Raster erfasst.
Bewertungsprinzip: Das kleinere Muster weist auf das gelähmte Auge hin. Die Richtung, in der das Muster am stärksten verkleinert ist, entspricht der Wirkungsrichtung des gelähmten Muskels
Indikationen: Quantitative Dokumentation der paretischen Strabismusform, Verlaufskontrolle im Zeitverlauf, prä- und postoperative Beurteilung
Hinweise: Bei einer Lähmung beider Augen ist keine Beurteilung möglich. Bei konkomitantem Strabismus und skew deviation ist die Mustergröße in beiden Augen gleich
Untersuchung des Fixationsfeldes
Monokulares Fixationsfeld: Misst den Bereich, in dem die Fixation jeweils mit einem Auge aufrechterhalten werden kann. Normalerweise ist es ein nahezu 50°-Kreis. Wird zur Dokumentation der Augenbewegungen verwendet
Binokulares Fixationsfeld (binokulares Einzelfeld): Misst den Bereich, in dem beidäugiges Einfachsehen möglich ist. Normalerweise ist es ein nahezu 50°-Kreis. Hilfreich, um Richtung und Ausmaß der Diplopie zu erfassen
Grenzen: Rotationsdiplopie wird nicht abgebildet. Der diagnostische Wert ist gering; hauptsächlich dient es als Dokumentation
Die Hess-Tafel (roter Gitterschirm oder Tablet) in einem dunklen Raum vorbereiten
Dem Patienten eine Rot-Grün-Brille anlegen lassen (mit dem roten Glas auf der Seite des Fixationsauges)
Der Untersucher zeigt nacheinander auf die einzelnen Punkte des roten Schirms (neun Richtungen)
Der Patient bringt das grüne Ziel zur Deckung
Die Abweichung aufzeichnen (in 9 Richtungen)
Die Rot-Grün-Brille zwischen rechtem und linkem Auge vertauschen und erneut aufzeichnen (das gegenüberliegende Auge als Fixationsauge aufzeichnen)
Anhand des Vergleichs der Muster beider Augen beurteilen
Nach dem Hering-Gesetz (zusammen arbeitende Muskeln erhalten die gleiche Innervation) zeigt der entsprechende Muskel des gegenüberliegenden Auges eine Überaktivität (innervation sequelae). Darum wird das Muster des gegenüberliegenden Auges im Hess-Diagramm größer2).
Die untersuchte Person soll geradeaus fixieren; den Zielpunkt dann langsam in die Peripherie bewegen
Den Grenzwinkel notieren, bei dem Einfachsehen noch erhalten bleibt
In 8 bis 12 Richtungen durchführen
Beachten, dass eine torsionale Diplopie im binokularen Fixationsfeld nicht abgebildet wird
QWas zeigt das Hess-Diagramm?
A
Das Hess-Diagramm wird verwendet, um das paretische Auge zu identifizieren, die Richtung des paretischen Muskels abzuschätzen und das Ausmaß der Störung quantitativ zu dokumentieren. Die Muster beider Augen werden aufgezeichnet; das kleinere Muster weist auf das paretische Auge hin, und die Richtung mit der stärksten Verkleinerung zeigt die Wirkungsrichtung des paretischen Muskels. Außerdem werden nach dem Hering-Gesetz die entsprechenden Muskeln des nicht paretischen Auges überaktiv, sodass das Muster des nicht paretischen Auges größer wird. Wenn jedoch beide Augen betroffen sind oder eine konkomitante Strabismusform bzw. eine Skew-Deviation vorliegt, ist bei der Beurteilung Vorsicht geboten.
Richtung der Einschränkung und Doppelbilder prüfen
Hoch
Mittel
Hess-Tafel
Quantitative Aufzeichnung des gelähmten Auges und Muskels
Mittel
Hoch
Monokulares Fixationsfeld
Aufzeichnung der Augenbewegungen
Niedrig
Mittel
Binokulares Fixationsfeld
Erfassung des Bereichs des Doppelsehens
Niedrig
Hoch
Die Beurteilung der Augenbewegungen durch Inspektion liefert mehr Informationen, und der Hess-Chart sowie der Fixationsfeldtest sind für Verlaufskontrollen und für die Dokumentation von Veränderungen vor und nach der Operation am wertvollsten.
Iwata Y, Handa T, Ishikawa H. Objective measurement of nine gaze-directions using an eye-tracking device. J Eye Mov Res. 2020;13(6). Figure 5. PMID: 33828814; PMCID: PMC8015013; DOI: 10.16910/jemr.13.6.4. License: CC BY.
Gezeigt werden die Hess-Screen-Testmuster bei (a) rechter Abduzensparese, (b) rechter Trochlearisparese und (c) einer mit Schilddrüsenaugenkrankheit verbundenen Störung des Musculus obliquus superior. Bei jeder Erkrankung unterscheidet sich die Richtung der Verkleinerung des Musters auf dem betroffenen Auge und spiegelt die Wirkungsrichtung des gelähmten Muskels wider. Dies entspricht den Hess-Chart-Mustern der Abduzensparese, Trochlearisparese und Schilddrüsenaugenkrankheit, die in Abschnitt 5 behandelt werden.
Im Folgenden sind die Befunde der Augenbewegungen und die Hess-Chart-Muster bei den wichtigsten Erkrankungen aufgeführt, die Augenbewegungsstörungen verursachen.
Erkrankung
Befunde der Augenbewegungen
Hess-Chart-Befunde
Abduzensparese (Hirnnerv VI)
Abduktionshemmung auf der betroffenen Seite, Esotropie auf der betroffenen Seite
Muster auf der betroffenen Seite verkleinert (maximale Abweichung in Abduktionsrichtung)
Trochlearisparese (Hirnnerv IV)
Bewegungseinschränkung nach unten bei Adduktion auf der betroffenen Seite, Vertikalstrabismus
Muster im inferomedialen Bereich auf der betroffenen Seite verkleinert
Okulomotoriusparese (Hirnnerv III)
Einschränkung von Adduktion, Elevation und Depression (in Abduktions- und Blick-nach-unten-Position)
Deutlich vermindertes Muster auf der betroffenen Seite
Thyreoidale Orbitopathie
Kontraktur des Musculus rectus inferior → Elevation oft eingeschränkt
Zugmuster in Richtung des kontraktierten Muskels
Fraktur des Orbitabodens
Einklemmung → Einschränkung von Elevation und Depression
Skew deviation ist eine Form der supranukleären Augenbewegungsstörung, bei der ein Auge nach oben und das andere nach unten abweicht (eine vertikale divergente Augenstellung). Sie tritt bei ausgedehnten Hirnschädigungen auf, einschließlich Kleinhirn und Hirnstamm, und führt zu einem konkomitanten supranukleären Vertikalstrabismus.
Im Hess-Diagramm ist die Mustergöße in beiden Augen gleich, und es wird nur die Abweichung erfasst, was sich vom Lähmungsschielen unterscheidet. Bei Verdacht auf skew deviation ist eine neurobildgebende Untersuchung (z. B. MRT) zwingend erforderlich3).
Beim Begleitschielen ist die Mustergöße im Hess-Diagramm in beiden Augen gleich, und es werden nur horizontale oder vertikale Abweichungen erfasst. Beim Lähmungsschielen dagegen ist das Muster des betroffenen Auges deutlich verkleinert. Dieser Unterschied ist das wichtigste Beurteilungskriterium im Hess-Diagramm.
6. Anatomie und Innervation der Augenbewegungen (Pathophysiologie)
Äußerer gerader Muskel (Abduktionsmuskel): Innervation durch den Abduzensnerv (Hirnnerv VI)
Oberer schräger Muskel: Innervation durch den Trochlearisnerv (Hirnnerv IV)
Innerer gerader Muskel, oberer gerader Muskel, unterer gerader Muskel und unterer schräger Muskel: Innervation durch den Oculomotoriusnerv (Hirnnerv III)
Sich zu merken, dass nur der äußere gerade Muskel vom Abduzensnerv und nur der obere schräge Muskel vom Trochlearisnerv versorgt wird, hilft bei der Diagnose von Hirnnervenausfällen.
Für Augenbewegungen gelten die folgenden zwei Grundgesetze2).
Hering-Regel: Die gekoppelten Muskeln (die Muskeln beider Augen, die die Bewegung in dieselbe Richtung steuern) erhalten eine gleiche Innervation. Wenn die Innervation des gelähmten Auges zunimmt, erhält auch der Muskel in der nicht gelähmten Augen in derselben Richtung die gleiche Innervation, wodurch das nicht gelähmte Auge übermäßig mitbewegt wird
Sherrington-Regel: Wenn sich das Auge in eine Richtung bewegt, kontrahiert der Agonist, während sich der Antagonist entspannt (reziproke Innervation)
Augenbewegungsstörungen werden je nach Schädigungsort in drei Ebenen eingeteilt.
Infranukleäre (untere Motoneuron-) Läsion: eine Läsion zwischen dem Hirnnervenkern und dem Muskel. Es kann zu einer Lähmung eines einzelnen Muskels kommen, während konjugierte Bewegungen erhalten bleiben können
Nukleäre Läsion: eine Läsion des Hirnnervenkerns. Aufgrund der strukturellen Anordnung im Kern geht sie oft mit anderen neurologischen Symptomen einher
Supranukleäre (obere Motoneuron-) Läsion: Störung der konjugierten Bewegung. Die internukleäre Ophthalmoplegie (MLF-Syndrom) entsteht durch eine Läsion des medialen Längsbündels (MLF) und führt zu einer ipsilateralen Adduktionsstörung sowie zu dissoziiertem Nystagmus bei kontralateraler Abduktion3)
Beim MLF-Syndrom handelt es sich um eine Störung der konjugierten Bewegung und nicht um eine Lähmung eines einzelnen äußeren Augenmuskels, daher zeigt das Hess-Diagramm ein komplexes Muster. Eine detaillierte neuroophthalmologische Untersuchung ist erforderlich.
Horizontale Augenbewegungen werden von der pontinen paramedianen Formatio reticularis (PPRF) und dem Abduzenskern gesteuert, vertikale Augenbewegungen vom interstitiellen Kern des Mittelhirns (riMLF). Wenn diese supranukleären Steuerkreise geschädigt sind, sind konjugierte Augenbewegungen in eine bestimmte Richtung beeinträchtigt3).
Die Systeme des vestibulo-okulären Reflexes (VOR), des optokinetischen Nystagmus (OKN), der Sakkaden und des Smooth Pursuit arbeiten zusammen, um präzise Augenbewegungen zu ermöglichen. Die Beurteilung dieser Systeme gehört zur erweiterten neuroophthalmologischen Diagnostik.
Neben den herkömmlichen Hess-Diagrammen auf optischen Bildschirmen schreitet die Entwicklung und Verbreitung digitaler Hess-Diagramme auf Tablet- und PC-Monitorbasis voran1). Durch die Digitalisierung lassen sich Untersuchungsprotokolle leichter automatisieren und in die elektronische Patientenakte integrieren, und es wird erwartet, dass die Genauigkeit der Verlaufskontrolle steigt.
Video-Messung der Augenbewegung (Video-Okulographie)
Die Video-Okulographie (VOG), die eine Infrarotkamera mit Eye-Tracking-Technologie kombiniert, ermöglicht die dreidimensionale quantitative Messung von Augenbewegungen. Sie kann horizontale, vertikale und torsionale Komponenten gleichzeitig erfassen und ergänzt damit die Grenzen der Blickfelduntersuchung, die die torsionale Diplopie nicht abbilden kann2).
Automatisierung der Schielquantifizierung durch KI-Analyse
Es wird an der Analyse von Augenbewegungen mit maschinellem Lernen und Deep Learning geforscht, und Algorithmen, die den gelähmten Muskel anhand von Hess-Diagramm-Mustern automatisch identifizieren, werden entwickelt. Zukünftig wird erwartet, dass sie in der Telemedizin und bei der Beurteilung von Augenbewegungen in allgemeinmedizinischen Praxen eingesetzt werden.
Beurteilung von Augenbewegungen in der Telemedizin
Die Forschung zur Fernbeurteilung von Augenbewegungen mithilfe von Kameras in Smart-Geräten schreitet voran. Ihre Anwendung beim Triage von akuten Augenmuskelparesen und bei neuroophthalmologischen Konsilen wird geprüft, doch die Sicherstellung der quantitativen Genauigkeit bleibt eine Herausforderung.
