Eine chemische Verletzung (Alkaliverätzung) ist eine Erkrankung, bei der alkalische Chemikalien ins Auge gelangen und die Hornhaut und Bindehaut schädigen. Es handelt sich um einen besonders dringenden ophthalmologischen Notfall, bei dem sofortiges Handeln die Prognose bestimmt.
Die Inzidenz chemischer Augenverletzungen wird auf 65–78 Fälle pro 100.000 Personen geschätzt1). Das Durchschnittsalter beträgt 48 Jahre, es gibt jedoch einen zweiten Gipfel bei Kindern unter 1 Jahr1). Alkaliverletzungen treten häufiger auf als Säureverletzungen1). Die häufigste Ursache sind Verletzungen am Arbeitsplatz, die nach metallischen Fremdkörpern die zweithäufigste Ursache für Augenverletzungen am Arbeitsplatz darstellen1). Alkaliverletzungen durch Gewalttaten erreichen oft den Schweregrad Roper-Hall IV, wobei Ammoniakangriffe die schwerwiegendsten Folgen haben1).
Die wichtigsten alkalischen Substanzen sind unten aufgeführt. Es ist zu beachten, dass auch Haushaltsprodukte schwere Augenverletzungen verursachen können.
| Substanz | Beispielhafte Produkte | Eigenschaften |
|---|---|---|
| Natriumhydroxid | Schimmelentferner, Abflussreiniger | Erreicht die Vorderkammer in wenigen Minuten |
| Ammoniak | Haarfärbemittel, Industriereiniger | Dringt sofort in die Hornhaut ein |
| Kaliumhydroxid | Industriereiniger | Hohe Gewebedurchdringung |
| Kalk/Zement | Baumaterialien (Löschkalk, Branntkalk) | Häufig bei berufsbedingten Verletzungen |
| Branntkalk (Calciumoxid) | Trockenmittel, Baustoffe | Mit exothermer Reaktion |
Im Vergleich zu Säuren verseifen Alkalien Lipide und verursachen Zelllyse und Nekrose. Da sie keine Barriere aus koagulierten Proteinen bilden, dringen sie tief ein, erreichen die Vorderkammer und verursachen Iritis, Katarakt und Glaukom. Daher führen Alkaliverletzungen im Allgemeinen zu schwereren Schäden als Säureverletzungen.
Alkalien verseifen durch Hydroxidionen die Lipide der Zellmembran und verursachen Lyse und Nekrose. Während Säuren (außer starken Säuren und Flusssäure) eine Barriere aus koagulierten Proteinen bilden und die Schädigung an der Oberfläche begrenzen, bilden Alkalien keine Barriere und dringen innerhalb kurzer Zeit tief in die Hornhaut und die Vorderkammer ein. Ammoniak durchdringt die Hornhaut sofort, Natriumhydroxid erreicht die Vorderkammer innerhalb weniger Minuten und verursacht Iritis, traumatischen Katarakt und sekundäres Glaukom.
Bei leichten Fällen zeigen sich konjunktivale Injektion und teilweiser Hornhautepitheldefekt. Bei schweren Fällen ist die gesamte Hornhaut weißlich getrübt, und bei begleitender Bindehautnekrose fehlt die Injektion, sodass sie weiß und ödematös erscheint. Dieser Befund kann leicht als mild fehlinterpretiert werden, daher ist Vorsicht geboten.
Die Beurteilung des Hornhautepitheldefekts mittels Fluorescein-Färbung ist eine obligate Untersuchung. Bei ausgedehnter Schädigung des Hornhaut- und Bindehautepithels kann die gesamte Fläche gleichmäßig schwach angefärbt sein und wie ein fehlender Epitheldefekt aussehen, daher ist eine Unterschätzung zu vermeiden.
Als alkalibedingte Komplikationen können durch das Eindringen in die Vorderkammer Iritis, traumatischer Katarakt und akutes Glaukom bereits in der akuten Phase auftreten. In der Narbenphase sind folgende Komplikationen relevant:
| Krankheitsphase | Hauptkomplikationen |
|---|---|
| Akute Phase | Hornhautepitheldefekt, Hornhautstromaödem/-trübung, Vorderkammerentzündung, erhöhter Augeninnendruck |
| Reparationsphase | Persistierender Hornhautepitheldefekt, Hornhautschmelzung |
| Narbenphase | Symblepharon, Pseudopterygium, Hornhautvaskularisation, Hornhauttrübung, Verkürzung des Bindehautsacks |
Bei schweren Alkaliverletzungen kommt es zu einer ausgedehnten Nekrose der Bindehaut, wobei auch die Bindehautgefäße geschädigt werden. Das nekrotische Gewebe erscheint weiß und ödematös und zeigt ein weißes Erscheinungsbild ohne Rötung. Daher wird es leicht fälschlicherweise als „keine Rötung = leichte Verletzung“ eingeschätzt. Tatsächlich zeigt dies eine ausgedehnte Ischämie einschließlich der Limbusgefäße an, was auf eine schwerwiegende Prognose hindeutet.
Das Ausmaß der Penetration alkalischer Substanzen hängt von der Art des Mittels, dem pH-Wert, der Konzentration, der Kontaktzeit und der betroffenen Fläche ab.
Ammoniak hat eine besonders hohe Gewebedurchlässigkeit und dringt sofort in das Hornhautstroma ein, um die Vorderkammer zu erreichen. Auch Natriumhydroxid (z. B. in Schimmelentfernern) erreicht innerhalb weniger Minuten die Vorderkammer und schädigt das Hornhautendothel, die Iris und die Linse.
Zu den Risikofaktoren gehören:
Die Untersuchung nach der Verletzung erfolgt nach folgendem Ablauf. Die Augenspülung hat Vorrang vor der augenärztlichen Beurteilung.
Die Kinoshita-Klassifikation ist eine Schweregradeinteilung, die anhand des verbleibenden POV (Palisade of Vogt: Nische der kornealen epithelialen Stammzellen im Limbus) und der spaltlampenmikroskopischen Befunde bei der Erstuntersuchung die Prognose abschätzen kann.
| Kinoshita-Klassifikation | Befund | Prognose |
|---|---|---|
| Grad 1 | Konjunktivale Injektion, kein Hornhautepitheldefekt | Gut |
| Grad 2 | Konjunktivale Injektion, partieller Hornhautepitheldefekt | Gut |
| Grad 3a | Partielle konjunktivale Nekrose, totaler Hornhautepitheldefekt, teilweise erhaltenes POV | Relativ gut |
| Grad 3b | Partielle Bindehautnekrose, vollständiger Hornhautepitheldefekt, vollständiges Fehlen von POV | Schlecht |
| Grad 4 | Limbale Bindehautnekrose über mehr als die Hälfte des Umfangs, vollständiger Hornhautepitheldefekt, vollständiges Fehlen von POV | Schlecht |
Die Roper-Hall-Klassifikation ist eine 4-stufige Einteilung basierend auf dem Grad der Hornhauttrübung und dem Ausmaß der Limbusischämie 1). Die Dua-Klassifikation unterteilt Roper-Hall Grad IV weiter in drei Stufen (Dua Grad IV: Limbusbeteiligung 50–75 %, Grad V: 75–100 %, Grad VI: 100 %) 1). Die Wirkung einer frühen Amnionmembrantransplantation ist bei Dua Grad IV und V nachweisbar, bei Grad VI jedoch begrenzt 1).
Zur Beurteilung der Limbusischämie ist AS-OCTA (optische Kohärenztomographie-Angiographie des vorderen Augenabschnitts) nützlich. Die alleinige klinische Beurteilung neigt dazu, das Ausmaß der Limbusischämie zu unterschätzen, und die objektive Bewertung mittels AS-OCTA verbessert die Genauigkeit der Prognose 2).
In der akuten Phase kann es zu einem starken Anstieg des Augeninnendrucks kommen, der eine Messung mit iCare® oder ähnlichen Geräten erfordert. Bei Verdacht auf das Eindringen von Fremdkörpern sollte eine Pupillenerweiterungsuntersuchung durchgeführt werden, um das Vorliegen einer traumatischen Katarakt, einer Vorderkammerblutung oder einer Netzhautablösung zu überprüfen.
Die Kinoshita-Klassifikation konzentriert sich auf das Vorhandensein oder Fehlen von POV (Korneale Epithelstammzellnische) und spiegelt direkt die Möglichkeit der Epithelregeneration wider, was sie für die Prognose überlegen macht. Die Verzweigung zwischen Grad 3a und 3b (Vorhandensein oder vollständiges Fehlen von POV) beeinflusst die Behandlungsstrategie maßgeblich. Die Roper-Hall-Klassifikation ist eine internationale 4-stufige Einteilung, die den Grad der Hornhauttrübung und das Ausmaß der Limbusischämie kombiniert. Die Dua-Klassifikation unterteilt Roper-Hall Grad IV in drei Schweregrade, um die Indikation für chirurgische Behandlungen zu unterstützen 1).
Der Schweregrad und die Heilungszeit einer alkalischen Verätzung werden durch sofortiges und reichliches Spülen des Auges verringert. Die Zeit bis zur ersten Spülung hat einen großen Einfluss auf die Sehprognose.
Die medikamentöse Behandlung richtet sich nach dem Schweregrad:
Grad 1 und 2 (leicht bis mittelschwer)
Antibiotika-Augentropfen: Zur Infektionsprophylaxe werden Fluorchinolon-Augentropfen eingesetzt.
Steroid-Augentropfen: Lokale Anwendung von 0,1 % Betamethason oder ähnlichem zur Entzündungshemmung.
Mydriatika: Atropinsulfat-Augentropfen zur Vorbeugung einer Iritis und Schmerzlinderung.
Prognose: In den meisten Fällen heilt die Verletzung allein mit topischen Medikamenten aus, die Prognose ist gut.
Grad 3b und 4 (schwer)
Systemische Steroide: Etwa eine Woche lang intensiv verabreicht, dann ausschleichend.
Augeninnendruckmanagement: Infusion hyperosmolarer Lösungen, orale Carboanhydrasehemmer und Glaukom-Augentropfen werden verordnet.
Förderung der Epithelregeneration: Tragen einer therapeutischen weichen Kontaktlinse (SCL), Einsetzen von Tränenpunkt-Plugs
Hinweis: NSAR-Augentropfen werden nicht verwendet, da sie die Epithelheilung verzögern
Akute Phase (Stunden bis Wochen nach Verletzung):
Es werden Nekrosektomie und Amnionmembrantransplantation (zur Entzündungshemmung und Epithelisierung) durchgeführt. Die Tenonplastik ist ein Verfahren, bei dem die Tenon-Kapsel bis zum Limbus vorgeschoben wird, um die Blutversorgung bei limbaler und skleraler Ischämie wiederherzustellen; sie ist als erhaltender Eingriff bei schweren chemischen Verletzungen nützlich2). Die postoperative Reepithelisierungsrate ist hoch, aber Symblepharon ist die häufigste Komplikation2).
Subakute Phase und Narbenphase (Grad 3a):
Wenn die Limbusfunktion erhalten ist, regeneriert sich das korneokonjunktivale Epithel, manchmal mit verbleibendem Pterygium oder Hornhauttrübung. Zur frühen Epithelisierung kann eine Amnionmembranabdeckung durchgeführt werden.
Narbenphase (Grad 3b und 4):
Bei schweren Fällen mit vollständigem Verlust des Limbusepithels geht die Limbusfunktion verloren, und das Konjunktivalepithel dringt in die Hornhaut ein. Ein persistierender Hornhautepitheldefekt kann zu Hornhautschmelze und -perforation führen. In der Narbenphase werden folgende okuläre Oberflächenrekonstruktionen in Betracht gezogen.
Chronische Phase (persistierender Epitheldefekt >1 Monat nach Verletzung):
Wenn in der Narbenphase eine Hornhauttrübung verbleibt und die Trübung nur zentral liegt und das POV einigermaßen erhalten ist, wird eine oberflächliche oder perforierende Keratoplastik durchgeführt. Wenn das POV vollständig verschwunden ist und die Hornhautoberfläche von Bindehautgewebe bedeckt ist, wird nach Rekonstruktion der Augenoberfläche mittels KEP, Limbustransplantation und Amnionmembrantransplantation eine Keratoplastik durchgeführt. Um eine endotheliale Abstoßungsreaktion zu vermeiden, kann in einigen Fällen eine DALK (tiefe anteriore lamelläre Keratoplastik) gewählt werden.
Bei bilateralen schweren chemischen Verletzungen wurde ein einzeitiges Verfahren mit femtokastrierter, großkalibriger lamellärer Hornhaut-Limbus-Transplantation berichtet, bei dem gleichzeitig Limbusstammzellen und Hornhautstroma transplantiert werden, was zu einer guten Sehverbesserung führte 3).
Vor Ort sollte die Spülung mindestens 20 Minuten und möglichst länger fortgesetzt werden. Bei schweren Alkaliverletzungen wird auch nach der ophthalmologischen Untersuchung eine Spülung von mehr als 30 Minuten durchgeführt. Leitungswasser ist leicht verfügbar, aber hypoton, daher wird in der Augenheilkunde die Spülung mit isotonischen Lösungen wie Kochsalzlösung oder Ringer-Laktat-Lösung empfohlen. Die Augenspülung hat Vorrang vor der ophthalmologischen Beurteilung, und ob vor der Ankunft im Krankenhaus ausreichend gespült wurde, beeinflusst die Prognose erheblich.
Das Ausmaß der Schädigung bei chemischen Verletzungen wird durch die Art der Substanz, den pH-Wert, die Konzentration, die Kontaktzeit und die betroffene Fläche bestimmt.
Alkalische Substanzen verseifen die Lipide der Zellmembranen durch Hydroxidionen und führen zur Lyse und Nekrose der Zellen. Sie lösen Proteine auf und erreichen tiefere Hornhautschichten, sodass sie im Vergleich zu Säuren tiefere Schäden verursachen. Da sie keine Barriere aus koagulierten Proteinen bilden, dringen sie innerhalb kurzer Zeit tief in das Hornhautstroma und die Vorderkammer ein.
In die Vorderkammer eingedrungenes Alkali verursacht Iritis, traumatischen Katarakt und akutes Glaukom (starker Augeninnendruckanstieg in der akuten Phase). Ammoniak ist besonders durchlässig und dringt sofort in die Hornhaut ein, während Natriumhydroxid innerhalb weniger Minuten die Vorderkammer erreicht.
Das Ausmaß der Schädigung der Hornhautepithelstammzellen im POV (Palisaden von Vogt) des Limbus bestimmt die Prognose.
Mit fortschreitender Konjunktivalisierung verschlechtern eine verminderte Mucinproduktion durch Schädigung der Becherzellen, eine Instabilität des Tränenfilms, Symblepharon und eine Verkürzung des Bindehautsacks die Augenoberflächenumgebung weiter. Die Limbusischämie erhöht das Risiko für die Entwicklung einer Limbusstammzellinsuffizienz (LSCD) und führt zu Hornhautnarbenbildung und dauerhafter Sehbehinderung 2).
Bei schwierigen Fällen ist eine Verbesserung selbst durch eine Rekonstruktion der Augenoberfläche oft schwierig, und die Spülung unmittelbar nach der Verletzung sowie die anschließende angemessene Behandlung sind wichtige Faktoren, die die Prognose der Augenoberfläche bestimmen.
AS-OCTA ermöglicht die objektive Quantifizierung der limbischen Ischämie in der akuten Phase einer chemischen Verletzung und kann das Ischämiegebiet, das bei alleiniger klinischer Beurteilung leicht unterschätzt wird, genauer bewerten. Die Korrelation mit dem endgültigen Sehvermögen ist ebenfalls gut, und eine Integration in bestehende Schweregradklassifikationen wird erwartet 2).
Die femtokosekundenlaser-assistierte großflächige lamelläre Keratolimbaltransplantation ist ein Verfahren, das bei schweren beidseitigen chemischen Verletzungen eine einzeitige Transplantation von limbalen Stammzellen und Hornhautstroma ermöglicht. Im Vergleich zur manuellen Dissektion ermöglicht sie einen gleichmäßigeren lamellären Schnitt, und es wurde über gute Visusverbesserungen berichtet 3).
Die Anwendung von Femtosekundenlasern ist auf eine begrenzte Anzahl von Fällen beschränkt, und weitere Forschung ist erforderlich, um die langfristige Wirksamkeit zu bestätigen 3). Die Standardisierung von AS-OCTA und deren Integration in das Schweregradklassifikationssystem sind zukünftige Herausforderungen 2).
