Okuläre Durchblutungsregulation beim Glaukom. Untersuchungen mit dem Ocular Pressure Flow Analyzer (OPFA)

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Ergebnisse der Untersuchungen der okulären Blutflussregulation (BF-Regulation) von Patienten mit primärem Offenwinkelglaukom (POWG), Normaldruckglaukom (NDG) und okulärer Hypertension (OH) im Vergleich zu Gesunden werden beschrieben. Material und Methoden: Mit dem neu entwickelten Ocular Pressure Flow Analyzer OPFA (tpm Lüneburg) wurden Untersuchungen bei 92 Patienten mit neu diagnostizierten Glaukomen durchgeführt, davon 48 mit POWG, 22 mit NDG und 22 mit OH und mit Gruppen Gesunder verglichen. Die OPFA-Methode verwendet spezielle Saugnäpfe zur pneumatischen Ankopplung am Auge zur Aufnahme der okulären Pulse mit hochempfindlichen Transducern und eine Saugpumpe zur simultanen Steigerung des Augeninnendrucks. Nach Tropfanästhesie beider Augen wird der Augeninnendruck kurzzeitig auf suprasystolische Werte erhöht. Während kontinuierlicher Verminderung des intraokularen Druckes werden die okulären Pulse bei steigendem okulären Perfusionsdruck registriert. Durch Vergleich mit einem Kalibrationsvolumen von 1 µl erhält man intra- und interindividuell reproduzierbare relative okuläre Pulsblutvolumina. Die okuläre Perfusionsdruck-Pulsblutvolumen-Kurve charakterisiert die individuelle okuläre Zirkulation und den systolischen und den diastolischen okulären Perfusionsdruck. Ergebnisse: Die okulären Pulsblutvolumina bleiben bei Gesunden bei Änderung des okulären Perfusionsdrucks über einen bestimmten Bereich konstant. Nach Überschreiten eines kritischen Punktes (CP) fällt das okuläre Pulsblutvolumen ab. Die Differenz zwischen dem kritischen Punkt und dem Augeninnendruck bezeichnen wir als okuläre autoregulatorische Kapazität (AC). Bei den POWG-Patienten und bei den NDG-Patienten fand sich eine statistisch hoch signifikante Erniedrigung der AC im Vergleich zu der AC der Gesunden. Die ROC-Kurven (ROC: Receiver Operating Characteristic) zeigten bei optimalem Cut-off Value für das POWG eine Spezifität von 97,9 %, eine Sensitivität von 75,0 % und für das NDG eine Spezifität von 100 % und eine Sensitivität von 77,3 %. Die AC bei den OH-Patienten lag dagegen im Bereich der Norm. Die okulären arteriellen Blutdrucke waren bei den POWG- und bei den OH-Patienten erhöht und bei den NDG-Patienten unverändert im Vergleich zu denen Gesunder. Die okulären Perfusionsdrucke waren sowohl bei den Patienten mit POWG und NDG als auch bei denen mit OH statistisch nicht verändert. Schlussfolgerungen: Bei Patienten mit POWG und NDG liegt eine Störung der okulären BF-Regulation vor, die mit hoher Aussagesicherheit mit dem OPFA-Gerät erkannt wird. Durch regulatorische Erhöhung des okulären arteriellen Blutdrucks wird der okuläre Perfusionsdruck aufrecht zu erhalten versucht zur Sicherung der okulären Perfusion.

Abstract

Background: The results of studies of ocular blood flow (BF) regulation of patients with primary open-angle glaucoma (POAG), normal-tension glaucoma (NTG) and ocular hypertension (OH) are presented. Methods and Patients: Examinations were carried out with the “OPFA”, a newly developed ocular pressure flow analyzer (producer: tpm Lüneburg) on 92 patients with newly diagnosed glaucomas, among whom 48 patients had POAG, 22 NTG and 22 OH, and compared with age-matched groups of healthy subjects. The OPFA uses pneumatic coupling through special scleral suction cups to record ocular pulses with highly sensitive transducers and a suction pump for simultaneously increasing intraocular pressure (IOP). Following local drop anaesthesia on both eyes, IOP is artificially raised to suprasystolic values. While continuously lowering IOP, the ocular pulse is then recorded with increasing ocular perfusion pressure. We obtain the relative ocular pulse blood volume by correlating the ocular pulse amplitudes with a calibration volume of 1 µl. This enables us to collect reproducible data on intra- and inter-individual pulse blood volume (PVoc). The ocular perfusion pressure pulse blood volume curve characterizes the respective individual ocular circulation as well as systolic and diastolic ocular perfusion pressures. Results: In healthy subjects, the ocular pulse blood volume remains stable over a certain range of ocular perfusion pressure (ppoc) changes. After exceeding a critical point (CP), the ocular pulse blood volume drops. We refer to the difference between the CP and IOP as the autoregulatory capacity (AC). In patients with POAG and in patients with NTG, the AC was reduced significantly compared with the groups of healthy subjects. The mean AC of patients with OH remained within the normal range. The ROC curves showed at an optimal cut-off value for POAG a sensitivity of 75.0 % and a specificity of 97.9 %, for NTG a sensitivity of 77.3 % and a specificity of 100 %. In patients with POAG and OH, the ocular arterial pressures were elevated. In patients with NTG they remained unchanged compared with the healthy subjects. The ocular perfusion pressures did not change in POAG as well as in NTG and OH. Conclusions: In patients with POAG and in patients with NTG the ocular BF regulation was impaired and detected by the OPFA device with a high level of reliability. Ocular arterial blood pressures were increased as a result of vascular regulation to keep up the ocular perfusion pressure and to maintain ocular perfusion.

Schlüsselwörter

Glaukom - okuläre Blutflussregulation - autoregulatorische Kapazität - okulärer Perfusionsdruck - Ocular Pressure Flow Analyzer

Key words

glaucoma - ocular blood flow regulation - autoregulatory capacity - ocular perfusion pressure - ocular pressure flow analyzer

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