cisis

Was ist Keratokonus?

Keratokonus ist eine fortschreitende Hornhauterkrankung, die durch zunehmende Ausdünnung und irreguläre Ausstülpung der Hornhaut gekennzeichnet ist. Da die Qualität und Regularität der Hornhaut entscheidend für die gute Sehfunktion ist, führt Keratokonus zu einem zunehmenden Sehverlust. Die Hornhaut ist das wichtigste optische Element des Auges, da es für ca. 2/3 der Gesamtbrechkraft des Auges verantwortlich ist. Schon geringe Veränderungen in der Geometrie der Hornhaut können daher zu erheblichen Störungen der Sehfunktion des Auges führen. In der klinischen Untersuchung ist der Keratokonus meist nicht ohne Spezialuntersuchung (Topographie, Pentacam, ..) zu erkennen. Ein frühes Zeichen ist, wenn die Sehfunktion nicht mehr auf 100% durch Brillen korrigiert werden kann. Allerdings müssen dafür andere Augenerkrankungen, die auch zu einem derartigen Sehverlust führen können, wie Amblyopie, Grüner Star oder Grauer Star ausgeschlossen werden. Oft helfen in frühen Stadien der Erkrankung auch harte Kontaktlinsen.

Im folgenden Beitrag erklärt Dr. Daxer was ein Keratokonus ist, wie es dabei zur Sehverschlechterung kommt, wie die Erkrankung erkannt werden und wie der Verlauf sein kann.

Das Video erklärt warum es beim Keratokonus zu einer Sehverschlechterung kommt.

Behandlung des Keratokonus

Kontaktlinse

In der frühen Phase der Erkrankung führen harte Kontaktlinsen noch zu einer brauchbaren Sehfunktion. Bei Fortschreiten der Erkrankung entwickelt sich aber oft eine Kontaktlinsenunverträglichkeit - auch ist dann die Hornhaut oft zu steil damit die Kontaktlinse stabil sitzt.

Die Funktion der harten Kontaktlinse bei der Sehverbesserung beim Keratokonus besteht darin, dass durch die Formstabilität der Linse die Unregelmäßigkeit der Hornhaut durch den Tränenfilm unter der Hornhaut ausgeglichen wird. Dies ist bei weichen Kontaktlinsen nicht möglich. Das Fortschreiten der Erkrankung wird durch Kontaktlinsen nicht verhindert. Vielmehr zeigen Patienen mit fortgeschrittenen Keratokonus durch das Tragen harter Kontaktlinsen oft eine erhebliche zentrale Vernarbung, Trübung und Ausdünnung der Hornhaut wodurch eine zusätzliche Sehverschlechterung entstehen kann.

Patienten die in einem frühen Stadium gut mit Kontaktlinsen zurecht kommen und eine gute Sehschärfe aufweisen, sollten möglichst dabei bleiben. Solche Patienten sollten aber regelmäßig kontrolliert werden und bei Verschlechterung eine chirurgischen Behandlung wie CISIS / MyoRing in Betracht gezogen werden.

Hornhauttransplantation

Zn Hornhauttransplantation
Zn Hornhauttransplantation

Wenn eine Kontaktlinse nicht vertragen wird ist der traditionelle Ansatz eine Hornhauttransplantation durchzuführen, wie im nebenstehenden Bild gezeigt. Bei Hornhauttransplantation besteht eine ziemlich lange Heilungszeit von über 1 Jahr, in der die Nähte in der Hornhaut verbleiben und in der z.T. erhebliche Reizzustände des Auges und andere unangenehme Beeinträchtigungen bestehen. Auch sind Abstoßungsreaktionen möglich. Außerdem ist das Ergebnis einer Hornhauttransplantation sehr variabel und häufig äußerst unbefriedigend. Es besteht vielfach eine sehr schlechte Sehschärfe, die für die Patienten oft unbefriedigend ist. Der Grund ist, dass das Spendermaterial nicht nach optischen und strukturellen Gesichtspunkten ausgesucht werden kann. Daher kann auch das Einnähen der Spenderhornhaut nicht wirklich darauf abgestimmt werden. Die Variationsbreite der Ergebnisse ist sehr hoch - wobei vielfach auch nach der Hornhaut Transplantation eine stark irreguläre Hornhaut vorherrscht die meist nur mit harter Kontaktlinse eine einigermaßen brauchbare Sehfunktion ergibt. Eine sehr gute Möglichkeit die schlechte Sehschärfe nach Hornhauttransplantation zu verbessern ist auch durch CISIS mit MyoRing möglich. Siehe Fallbeispiele.

Crosslinking

Eine Möglichkeit, das Fortschreiten der Erkrankung aufzuhalten ist „Corneal Crosslinking“ (CXL). CXL führt aber zu keiner Sehverbesserung - der Konus bleibt bestehen! Diese Behandlung ist daher nur in frühen Stadien der Erkrankung bei nachweislicher Progression und noch guter Sehschärfe sinnvoll.

Bei CXL wird vor der Behandlung Riboflavin in ausreichender Konzentration in das Hornhautgewebe gebracht welches dann durch eine intensive UV-A Bestrahlung der Hornhaut zu einer Verstärkung des Hornhautgewebes führt. Man unterscheidet Epi-on und Epi-off Behandlungen. Epi-on bedeutet, dass die Behandlung bei weitgehend intaktem Hornhautepithel durchgeführt wird. Das Epithel ist die obere Hornhautschicht die eigentlich eine Barriere für das Eindringen des Riboflavin in die Hornhaut darstellt. Daher zeigen Studien, dass Epi-on nicht optimal ist und es dabei trotzdem oft zum Fortschreiten der Erkrankung kommt. Bei Epi-off wird das Epithel vor der Behandlung entfernt - was zu einer höheren Effektivität der Behandlung, aber auch zu erheblichen Schmerzen führt.

Für eine Behandlung mittels CXL sind mindestens 400 Mikrometer Hornhautdicke vorgeschrieben um eine dauerhafte Schädigung des Endothels durch das intensive UV Licht zu vermeiden. Das Endothel ist an der Rückseite (Innenseite) der Hornhaut angebracht. Es ist für die Aufrechterhaltung der Transparenz der Hornhaut von essentieller Bedeutung. Der Wert von mindestens 400 Mikrometer für die Hornhautdicke gilt bei der sog.epi-off Technik, bei der das Epithel vor der Behandlung entfernt werden muss damit genügend Riboflavin in die Hornhaut gelangen kann. Die Entfernung des Epithels führt für einige Tage zu postoperativen Schmerzen. Die sog. Epi-on Technik, bei der das Epithel auf der Hornhaut verbleibt um postoperative Schmerzen zu vermeiden, wird in qualifizierten Studien als nicht effektiv bewertet. Hier reicht die Riboflavin Konzentration für eine effektive Behandlung nicht aus, da das Epithel eine Barriere für das Eindringen des Riboflavin darstellt. Eine ausreichende Riboflavin Konzentration ist aber nicht nur für eine effektive Verstärkung des Hornhautgewebes durch die UV Bestrahlung notwendig, sondern wirkt auch als Strahlenschutz gegen die Schädigung des empfindlichen Endothels.

Allerdings ist bei der klassischen UV-Bestrahlung bei CXL der Energieübertrag auf die Hornhaut und damit die Effektivität der Behandlung auch von der Hornhautgeometrie abhängig, die beim Keratokonus irregulär und steil ist. Auch bei Epi-off kann es dadurch in bis zu 15% der Fälle zu einer uneffektiven Behandlung kommen wo trotz Behandlung die Erkrankung fortschreitet. Mit KERALUX ist seit kurzem eine neue Bestrahlungstechnik der 4.Generation verfügbar, die auch bei irregulären Hornhäuten einen homogenen, von der Hornhautgeometrie unabhängigen Energieübertrag ermöglicht. Dadurch soll die Effektiviät der Behandlung steigen.

Ring Segmente (ICRS)

Zur Rehabilitation der Sehfunktion werden auch Ring Segmente (ICRS) wie z.B. Keraring, Ferrararing und Intacs zur Implantation in die Hornhaut angeboten. Diese können in frühen Stadien oft eine gewisse Sehverbesserung herbeiführen, leiden aber unter einer vergleichsweise schlechten Vorhersagbarkeit der Ergebnisse und relativ häufigen postoperativen Komplikationen (z.B. Extrusionen), da sie Enden aufweisen. Durch Segmente kann das Fortschreiten des Keratokonus nicht gestoppt werden. Auf Grund ihres eingeschränkten Wirkungsspektrums und der relativ hohen postoperativen Komplikationsraten können Ring Segmente (ICRS) heute als obsolet betrachtet werden.

CISIS / MyoRing

Bei CISIS wird ein vollständiges und geschlossenes Ringimplantat (MyoRing) 0.3 mm unter die Hornhautoberfläche in die Hornhaut geschoben. Diese moderne Technologie überwindet die besonderen Probleme der Ring Segmente (ICRS) und erlaubt die Erzielung langfristig hervorragender Ergebnisse in einem minimal-invasiven Eingriff ohne relevante Komplikationen. CISIS kann sowohl die Sehschärfe verbessern als auch das Fortschreiten des Keratokonus stoppen. Mit keinem anderen Verfahren können nachhaltig derart gute Ergebnisse erzielt werden. CISIS kann nicht mehr durchgeführt werden, wenn die Hornhautdicke unter 350 Mikrometer liegt.

Vergleich von Behandlungsmethoden

Im Folgenden ist eine Tabelle zum Vergleich von verschiedenen Behandlungsmethoden:

Vergleich von Behandlungsmethoden

Stadien, Verlauf und Behandlungsschema bei Keratokonus

Grundsätzlich können sowohl sehr schwere als auch ganz milde Verlaufsformen beobachtet werden. Die Behandlung sollte sich nach dem Stadium der Erkrankung richten. Leider gibt es unzählig viele verschiedene Stadien Einteilungen und international kein allgemein anerkanntes Behandlungsschema.


Aus unserer Sicht hat sich folgende Stadien Einteilung und folgendes Behandlungs-Schema bewährt:

Stadium 1:     

Sehschärfe mit oder ohne Brillenkorrektur beträgt 0.8 oder besser und die Erkrankung ist stabil (schreitet nicht fort). Therapie: keine.

Stadium 2:     

Sehschärfe mit oder ohne Brillenkorrektur beträgt 0.8 oder besser und die Erkrankung schreitet fort. Therapie: Crosslinking.

Stadium 3:     

Sehschärfe mit oder ohne Brillenkorrektur ist bereits auf unter 0.8 gesunken und die Erkrankung schreitet fort. Therapie: 1. MyoRing oder 2. harte Kontaktlinse plus Crosslinking.

Stadium 4:     

Sehschärfe mit oder ohne Brillenkorrektur ist bereits auf unter 0.8 gesunken und die Erkrankung schreitet nicht fort. Therapie: 1. MyoRing oder 2. harte Kontaktlinse.

Stadium 5:

Sehschärfe mit oder ohne Brillenkorrektur ist bereits auf unter 0.8 gesunken und die Erkrankung schreitet fort und die Hornhautdicke ist unter 400 µm aber über 350µm: Therapie: MyoRing.

Stadium 6:     

Sehschärfe mit oder ohne Brillenkorrektur ist bereits auf unter 0.8 gesunken und die Hornhautdicke ist bereits unter 350 µm. Therapie: 1. Hornhaut Transplantation oder 2. harte Kontaktlinse (solange es noch geht).


Der Keratokonus führt normalerweise nicht zu einer totalen Blindheit im engeren Sinne. Allerdings kann die Sehschärfe soweit herabgesetzt sein, dass eine Erblindung in einem gesetzlichen Sinne vorliegt. Andererseits kann die Erkrankung auch sehr mild verlaufen oder der Keratokonus nur an einem Auge ausbrechen.

Wenn die Erkrankung fortschreitet und noch eine gute Sehschärfe herrscht kann das weitere Fortschreiten des Keratokonus durch Crosslinking aufgehalten und die noch gute Sehschärfe erhalten werden.  Crosslinking ist eine Augenoperation beim Keratokonus wo eine Substanz in die erkrankte Hornhaut eingebracht wird die durch eine anschließende UV-Bestrahlung zu einer Versteifung der Hornhaut führt.

Wenn durch die Erkrankung die Sehschärfe bereits herabgesetzt wird macht ein Crosslinking selbst bei fortschreitender Erkrankung vielfach keinen Sinn, da man dadurch nur die schlechte Sehschärfe "einfriert" und keine Sehverbesserung erreicht. In solchen Fällen kann CISIS mit dem Einbringen des MyoRing in die Hornhaut sowohl eine Sehverbesserung als auch einem Stopp des Keratokonus erreichen.

Ist allerdings die Hornhaut bereits so dünn, dass kein MyoRing mehr eingesetzt werden kann hilft oft nur mehr eine Hornhaut Transplantation. Die Hornhaut Transplantation ist als ultima ratio anzusehen, da es eine für den Patienten belastende Operation ist und die Lebensdauer des Transplantates begrenzt sein kann. Außerdem ist vielfach auch nach der Transplantation die Sehschärfe beeinträchtigt, sodass nach einer Hornhaut Transplantation meist wieder eine harte Kontaktlinse getragen werden muss. Wird die Kontaktlinse nach der Hornhauttransplantation nicht vertragen, so kann in das Transplantat wieder ein MyoRing eingesetzt werden, der vielfach die Sehschärfe nach Hornhaut Transplantation wieder verbessert.

Diagnose des Keratokonus

Normale Hornhaut

Normale Hornhaut
Optik der normalen Hornhaut
Topographie einer normalen Hornhaut.
Topographie einer normalen Hornhaut

Bei einem gesunden Auge ist die Hornhaut regelmäßig gekrümmt. Dadurch kann ein Objekt auf einen Brennpunkt fokusiert und grundsätzlich ein scharfes Bild im Auge erzeugt werden. Das nebenstehende Bild zeigt die Verhältnisse bei einem normalen Auge. Die Hornhaut ist durch die regelmäßig gekrümmte Fläche dargestellt. Da die Krümmung der gesamten Hornhaut gleichmäßig ist, werden alle Lichststrahlen von einem Objekt scharf auf einen Brennpunkt abgebildet. Es wird ein scharfes Bild erzeugt. Daneben sieht man die Topographie einer normalen Hornhaut. Die Krümmungsverteilung auf der Hornhaut ist hier farbcodiert dargestellt. Entsprechend der regelmäßigen Krümmungsverteilung zeigt die normale Hornhaut eine weitgehend homogene Farbverteilung.

Im Normalauge liegt der Brennpunkt auf der Netzhaut (entspricht dem Film beim Fotoapparat) und das Auge sieht ohne weitere Sehhilfen scharf. Im Falle einer "normalen" Kurz- oder Weitsichtigkeit liegt der Brennpunkt vor oder hinter der Netzhaut - das Auge ist reletiv zu lang oder zu kurz. Dann ist eine Brille notwendig um den Brennpunkt auf die Netzhaut zu verschieben um scharf zu sehen. In jedem Fall kann ein scharfes Abbild im Auge erzeugt werden.

Hornhaut bei Keratokonus

Verlust des Brennpunktes bei Keratokonus
Optik beim Keratokonus
Krümmung der Hornhaut beim Keratokonus
Topographie bei Keratokonus

Beim Keratokonus ist das völlig anders! Hier ist die Hornhaut so unregelmäßig geformt, dass die Lichtstrahlen nicht in einem Brennpunkt vereinigt werden können. Daher ist auch grundsätzlich keine scharfe Abbildung möglich. Auch eine Brille kann hier nicht helfen. Da es keinen richtigen Brennpunkt gibt, kann man diesen auch nicht mit einer Brille zur Netzhaut verschieben um ein scharfes Bild zu erzeugen.

Man sieht an den nebenstehenden Bildern, wie beim Keratokonus die Krümmung der Hornhaut ausschaut. Die unregelmäßige Krümmung führt zu einem Verlust des Brennpunktes. Die einfallenden Lichtstrahlen werden an der irregulären Hornhaut unregelmäßig gebrochen. Daneben ist die Topographie eines typischen Keratokonus dargestellt. Dabei ist die lokale Krümmung farbcodiert. Die steileren Stellen sind rot bis violett, die flacheren grün.

 

 

Ultrastruktur und Biomechanik

regelmäßige, orthogonale Anordnung der Kollagenfibrillen
Normale Kollagenanordnung
Durch Abbauprozesse, deren Ursprung man nicht kennt, werden Kolagenfibrillen aufgelöst und die biomechanisch vorteilhafte, regelmäßige  Anordnung der lamellären Struktur der Hornhaut zerstört
Kollagenanordnung bei Keratokonus

Beim Keratokonus kommt die unregelmäßige Hornhaut dadurch zustande, dass auch ultrastrukturell das regelmäßige Gefüge der Kollegenfibrillen, die die statischen Elemente der Hornhaut darstellen, durch spezielle Abbauprozesse zerstört wird (Daxer A and Fratzl P. Collagen fibril orientation in the human corneal stroma and its implications in keratoconus. Invest Ophthalmol Vis Sci 1997;38:121-129). Nebenstehend zeigt das linke Bild die regelmäßige, orthogonale Anordnung der Kollagenfibrillen in einer normalen Hornhaut. Durch Abbauprozesse, deren Ursprung man nicht kennt, werden Kolagenfibrillen aufgelöst und die biomechanisch vorteilhafte, regelmäßige  Anordnung der lamellären Struktur der Hornhaut zerstört (rechtes Bild nebenstehend). Dies führt in weiterer Folge auch zu einer Verdünnung der Hornhaut. Dadurch steigen die elastischen Spannungen in der Hornhaut, was den Abbauprozess wieder zusätzlich anregen dürfte. Die mechanische Stabilität der Hornhaut wird dadurch herabgesetzt, was das Fortschreiten der Erkrankung begünstigt (Daxer A. Biomechanics of the Cornea. International Journal of Keratoconus and Ectatic Corneal Diseases 2014;3:57-62).

Vorkommen, Häufigkeit und Symptomatik

Der Keratokonus ist eine fortschreitende Erkrankung.
Altersabhängigkeit der Progression

Der Keratokonus ist wahrscheinlich eine vorwiegend genetisch bedingte Erkrankung. Etwa 1 Person pro 1000-2000 Einwohner leiden in Europa an Keratokonus. Der Keratokonus kann sporadisch oder familiär gehäuft auftreten. Es gibt z.B. endemische Gebiete, wo die Erkrankung gehäuft vorkommt. Solche endemischen Gebiete können z.B. Bergtäler sein, die über Jahrhunderte weitgehend von der Umgebung abgeschlossen waren. Dasselbe gilt für Inseln oder andere isolierte Siedlungsgebiete wo durch Verringerung des Genpools die Wahrscheinlichkeit des Auftretens genetischer Erkrankungen generell steigt. Auch kulturelle Faktoren gibt es. So kommt der Keratokonus in Kulturen z.B. im Nahen Osten, wo traditionell Hochzeiten unter Verwandten üblich sind, wesentlich häufiger vor als in Europa. So gibt es dort etwa Gebiete, wo bis zu 10% (!) der lokalen Bevölkerung an Keratokonus leiden!

In Europa tritt der Keratokonus meist um das 20 Lebensjahr in Erscheinung (ca. 16. bis 25. Lebensjahr). Es gibt aber auch aggressivere Formen, wo bereits Kinder unter dem 15. Lebensjahr betroffen sind.

Der Keratokonus ist eine fortschreitende Erkrankung. Dies bedeutet, dass die Erkrankung durch fortschreitende Herabsetzung der Sehschärfe gekennzeichnet ist. Das Fortschreiten wird in der Fachsprache als Progression bezeichnet. Das nebenstehende Bild zeigt qualitativ den Verlauf der Progressionswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit vom Lebensalter. Es gilt die Faustregel: Je älter ein Betroffener ist umso geringer ist die Wahrscheinlichkeit der Progression. Wie bei jeder Regel gibt es natürlich auch hier Ausnahmen. So gibt es Patienten die über 40 sind und selbst nach Crosslinking noch immer eine Progression aufweisen. Die regelmäßige Kontrolle beim Augenarzt ist daher unerläßlich.

Die Erkrankung ist auf Grund ihrer genetischen Natur immer beidseitig. Es ist aber oft möglich, dass sie sich klinisch nur einseitig manifestiert. Auf dem Auge, auf dem der Keratokonus nicht ausgebrochen ist, spricht man dann von einem Keratokonus "forme fruste".

Die Patienten bemerken anfangs meist eine häufige Veränderung der Brillenstärke und Doppelkonturen. Die Diagnose wird üblicherweise über die Topographie gestellt. Diese zeigt meist ein eindeutiges Bild (siehe oben). Manchmal kann es im Anfangsstadium schwierig sein, eine eindeutige Diagnose zu stellen. In diesen Fällen sind unbedingt Verlaufskontrollen notwendig.

Spezialfall: Keratokonus nach LASIK

Eine Komplikation von LASIK Operationen bei "normalen" Kurzsichtigen ist ein Keratokonus der als post-LASIK Keratektasie bezeichnet wird. Dabei kann es in einer geringen Anzahl der Fälle durch den Flap (der nicht mehr anwächst) und den Laserabtrag zu einer Schwächung der Hornhaut kommen, die gerade so groß sein kann, dass die Stabilität der Hornhaut nicht mehr aufrecht erhalten werden kann und sich die Hornhaut wie bei einem Keratokonus ausstülpt und verdünnt. Hier ist CISIS / MyoRing die Behandlung der Wahl.

Warum?

Meist wird in solchen Fällen von den Ärzten mangels Alternativen vielfach Crosslinking empfohlen. Crosslinking ist zwar in der Lage bei einem "normalen" Keratokonus das Fortschreiten der Erkrankung zu verhindern, nicht aber bei post-LASIK Keratektasie! Das liegt daran, dass bei post-LASIK Keratektasie ein Hornautlappen (Flap) vorliegt der biomechanisch gesehen nicht mehr "anwächst". Dadurch stimmt die biomechanische und die anatomische Hornhautdicke nach LASIK nicht mehr überein, da der quasi freie Lappen praktisch nichts mehr zur biomechanischen Stabilität der Hornhaut beiträgt. Nur noch der verbleibende Anteil der Hornhaut unter dem Flap (residual stromal bed = anatomische Hornhautdicke minus Flapdicke) trägt zur biomechanischen Stabilität der Hornhaut bei. Bei Crosslinking wird jedoch im Wesentlichen der anatomisch vordere Anteil der Hornhaut, also im Falle der post-LASIK Keratektasie der biomechanisch unwirksame Flap gehärtet - was eigentlich sinnlos ist - da der mechanisch relevante Teil der Hornhaut, die Resthornhaut unter dem Flap, praktisch nicht behandelt wird. Daher stellt CISIS / MyoRing grundsätzlich die einzig mögliche Behandlungsform dar, die das Fortschreiten einer post-LASIK Keratektasie stoppen kann. Zwar gibt es noch die Möglichkeit, sogenannte Ringsegmente in die Hornhaut zu implantieren, doch diese sind, da sie im Gegensatz zum MyoRing nicht mechanisch geschlossen sind, sondern wie der Name schon sagt nur Segmente sind, nicht in der Lage die Hornhaut zu stabilisieren. Die genaue biomechanische Erklärung warum Segmente die Hornhautkräfte nicht aufnehmen können, der MyoRing als geschlossener Ring aber schon finden Sie im Detail auf der Keratokonus Übersicht. Außerdem weisen Ringsegmente wegen ihrer Enden eine sehr hohe Komplikationsrate auf, da es in bis zu 40% der Fälle (!) zu Extrusionen (Herauswachsen aus der Hornhaut) selbst bei "normalem" Keratokonus kommen kann. Bei CISIS / MyoRing ist diese Komplikationsrate praktisch null, weil sich die Druckkräfte auf das Gewebe über den gesamten Ringumfang verteilen und nicht wie bei den Segmenten stark auf die Enden konzentriert sind. Allerdings kann bei post-LASIK Keratektasie wegen der geringeren Distanz zur biomechanischen Oberfläche (Grenzschicht zwischen Flapp und residula stromal bed) besonders bei dicken Flaps und geringem residual stromal bed auch beim MyoRing gelegentlich zu Extensionen kommen.

Fazit: Bei post-LASIK Keratektasie ist CISIS / MyoRing die Methode der Wahl.

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