Einfluss des Innendrucks auf die Schnittwinkel in Humanhornhäuten bei der Spendertrepanation mit dem Er : YAG-Laser für die perforierende Keratoplastik

Zusammenfassung

Hintergrund: Eine gute Apposition von Spender und Empfänger bei der perforierenden Keratoplastik setzt kongruente Schnittflächen voraus. Das Ziel der Studie war es, den Einfluss des Augeninnendrucks auf den Winkel des Schnittrandes der Spendertrepanation von epithelial zu untersuchen. Material und Methoden: Mit einem 2,94 µm gütegeschalteten (Q-switched) Er : YAG-Laser wurden 30 nichttransplantierbare Humanhornhäute mit 6 mm Durchmesser subtotal trepaniert. Zur Simulation des Augeninnendrucks wurde eine künstliche Vorderkammer mit veränderbarem Druck (10, 20 und 40 mm Hg) verwendet. Die Einstellung des Er : YAG-Lasers erfolgte mit den folgenden Parametern: 65 mJ Pulsenergie, 5 Hz Repetitionsrate, 100 ns Pulsdauer und 0,6 mm Fleckgröße. Der Einfluss des simulierten Augeninnendrucks auf die Schnittwinkel (Winkel 1: zwischen Tangente zu Hornhautoberfläche und Schnittrand, Winkel 2: zwischen Schnittrand und horizontaler Oberkante der Vorderkammer) wurde mittels Ultraschallbiomikroskopie (UBM) und histologischer Analyse untersucht. Ergebnisse: Die Mittelwerte der Winkel waren 111,6°/113,5°/126,6° (Winkel-1-UBM), 88,4°/93,5°/101,8° (Winkel-2-UBM) und 120,4°/125,1°/119,3° (Winkel-1-Histologie) bei 10/20/40 mm Hg. Die Messungen des Winkels 2 mittels UBM zeigten eine signifikante proportionale Zunahme der Divergenz mit ansteigendem Innendruck (p < 0,03). Der Winkel 1 zeigte einen signifikanten Unterschied nur zwischen 10 und 40 mm Hg und zwischen 20 und 40 mm Hg (p < 0,002). Die histologische Analyse von Winkel 1 ergab keine Abhängigkeit vom Innendruck (p > 0,09). Schlussfolgerungen: Bei der Spendertrepanation von epithelial im Rahmen der nichtmechanischen perforierenden Keratoplastik führt ein zunehmender intrakameraler Druck zu einer vermehrten Divergenz der Schnittwinkel. Hierdurch kann die Spender-Empfänger-Apposition beeinträchtigt sein. Um standardisierte Winkelverhältnisse für eine gute Spender-Empfänger-Apposition zu erreichen, sollten bei der Spender- und Empfängertrepanation ähnliche normotone intrakamerale Druckwerte angestrebt werden. Das UBM scheint in der Lage zu sein, eine valide Winkelanalyse zu ermöglichen, weil hierbei die Winkel unmittelbar nach der subtotalen Trepanation unter Wahrung des intendierten intrakameralen Drucks in der künstlichen Vorderkammer bestimmt wurden. Die histologische Analyse dagegen scheint nicht valide zu sein.

Abstract

Background and purpose: Congruent cut surfaces are a predisposition for good apposition of donor and recipient during penetrating keratoplasty (PK). The purpose of this study was to assess the impact of the intracameral pressure during nonmechanical donor trephination from the epithelial side on the cut angles for experimental human PK. Methods: With a Q-switched 2.94 µm Er : YAG laser a 6 mm sized corneal donor trephination was performed subtotally in 30 human corneas using an artificial anterior chamber device allowing different intracameral pressures (10, 20, and 40 mm Hg). The cut angles were measured immediately after the trephination by ultrasound biomicroscopy (UBM) at four quadrants: between trephination cut and corneal epithelium (angle 1 = A1-UBM) and between trephination cut and horizontal plane (angle 2 = A2-UBM). The positions of the measures were marked, the corneas were fixed in a buffered 10 % paraformaldehyde solution, and the same positions were analyzed by histology. The histological cuts were digitized, the images printed, and the cut angles measured in paper (A1-histology). Results: Mean angles were 111.6°/113.5°/126.6° (A1-UBM), 88.4°/93.5°/101.8° (A2-UBM) and 120.4°/125.1°/119.3° (A1-histology) with 10/20/40 mm Hg, respectively. The A2-UBM showed a significant increase of divergence with increasing intracameral pressure (p < 0.03). For A1-UBM cut angles with 10 and 20 mm Hg were significantly smaller compared to those with 40 mm Hg (p < 0.002), but there was no difference of divergence between 10 and 20 mm Hg. The A1-histology cut angle showed no correlation with intracameral pressure (p > 0.09). Conclusions: Increasing intracameral pressure using an artificial anterior chamber during donor trephination from the epithelial side for nonmechanical PK using Er : YAG laser results in increasing divergence of cut angles. This may disturb the congruence of the cut angles in donor-recipient apposition. To achieve standardised cut angles for a good donor recipient apposition, similar normotonic intracameral pressures for donor and recipient trephination should be attempted. The UBM has the potential to analyse the cut angle immediately after subtotal trephination preserving the attempted intracameral pressure in the artificial anterior chamber. Histological analysis of the cut angles seems to lack methodological validity.

Schlüsselwörter

Keratoplastik - Laser - Augeninnendruck - Spendertrepanation - divergente Schnitte

Key words

Keratoplasty - laser - intracameral pressure - donor trephination - divergent cut angles

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