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Am 24. November hat das 52. Kolloquium der Fielmann Akademie Schloss Plön unter der Leitung von Prof. Dr. med. Dipl.-Ing. (FH) Hans-Jürgen Grein, Leiter Wissenschaft der Fielmann Akademie Schloss Plön, stattgefunden. Das Web-Seminar rückte einige bedeutende Entwicklungen der Diagnostik und Medizin der letzten Jahrzehnte in den Fokus. Das Wissen über aktuelle Entwicklungen in der Diagnostik und der Medizin wird immer wichtiger in der kompetenten Kundenberatung durch Augenoptiker. Darüber hinaus fördert es die Zusammenarbeit zwischen Augenärzten und Augenoptikern. Insgesamt haben rund 200 Teilnehmer an der Veranstaltung teilgenommen.

Eine Technologie, die seit einigen Jahren nicht mehr aus der modernen Augenheilkunde wegzudenken ist, ist die optische Kohärenztomografie (OCT). Diese Technologie liefere bereits heute Querschnittsbilder der Netzhaut in mikroskopischer Genauigkeit, was beispielweise bei der Diagnostik und der Therapieentscheidung der feuchten altersabhängigen Makuladegeneration sehr wichtig sei, so Grein. Prof. Dr. Gereon Hüttmann, Stellv. Direktor des Institutes für Biomedizinische Optik an der Universität zu Lübeck eröffnete die Vorträge mit einem Bericht über die Entwicklungen im Bereich der OCT. Grein übergab das Wort mit der einleitenden Frage: „die OCT ist schon heute von beeindruckender Qualität. Sind wir mit der optischen Auflösung schon am Limit oder können wir noch mehr erwarten?“

Gereon Hüttmann. Foto: Fielmann Akademie Schloss Plön

Grundlagen der optischen Kohärenztomografie

Die optische Kohärenztomografie (OCT) ist ein noch relativ neues bildgebendes Verfahren in der Augenheilkunde. Mit der OCT-Technologie lassen sich Schnittbilder verschiedener Strukturen des Auges darstellen, der derzeit häufigste Einsatz betreffe die Bildgebung der Netzhaut. Die Untersuchung basiere auf der Michelson-Interferometrie. Die ersten klinischen Systeme waren sogenannte Time-Domain OCT Geräte (TD-OCT). Licht, das in tieferen Schichten reflektiert werde, sei länger unterwegs als Licht, das in den oberen Schichten der Netzhaut reflektiert werde. Diese Zeitverzögerung sei über bewegliche Spiegel im Interferometer gemessen und ausgewertet worden. In der Folgegeneration, der Spectral-Domain OCT (SD-OCT) sei der Detektor durch ein Spektrometer ersetzt worden. Eine Fourier-Transformation ermittele aus der spektralen Veränderung von Referenzsignal und reflektiertem Licht den OCT-Scan. Beide OCT-Generationen verwenden zur Darstellung der Netzhaut eine breitbandige Lichtquelle mit einer Wellenlänge zwischen 800 und 1400 nm. Die neueste Generation der OCT-Technologie sei die Swept-Source OCT (SS-OCT). Für diese Weiterentwicklung sei die breitbandige Lichtquelle durch einen Laser ersetzt worden. Dieser Laser ändere in sehr kurzer Zeit seine Frequenz, dadurch komme die Swept-Source OCT ohne Kamera und ohne Spektrometer aus. Aus der Messung über die Zeit sei das Bild rekonstruierbar. Derzeit seien sowohl SD-OCT und SS-OCT-Systeme im Einsatz, deren Möglichkeiten allerdings noch nicht am Ende, so Prof. Dr. Gereon Hüttmann, Stellvertretender Direktor des Institutes für Biomedizinische Optik an der Universität zu Lübeck.

Darstellung retinaler Funktion

Bislang seien die Prozesse, die mit degenerativen Erkrankungen der Netzhaut einhergehen nicht vollständig erforscht. Wenn es möglich wäre Zellaktivitäten oder Zellbewegungen in bestimmten Bereichen der Retina genauer zu beschreiben, könnte dies helfen, den Erfolg von Medikamenten, Gentherapien oder Retinaimplantaten besser zu kontrollieren, erläuterte Hüttmann. Eine mögliche Lösung zur Darstellung zellulärer Funktion in der Netzhaut könnten adaptive Optiken liefern. Ihr Einsatz am Auge sei bislang nicht möglich gewesen, weil sich das Auge zu stark bewege. In der Kombination mit schnelleren Aufnahmetechniken, Eye-Tracking-Verfahren oder in Verbindung mit Fundusfotos seien Bildberechnungen im Labor gelungen und erste Untersuchungen zu Zellbewegungen in der Nähe von Gefäßen ausgewertet worden.

Weiter vorangeschritten sei die Idee eines kleinen, handgehaltenen, bezahlbaren OCT für die Anwendung zu Hause. Aktuell gebe es einen Prototypen der gute Bilder erzeuge, wenngleich die Qualität etwas hinter der klassischer OCT-Geräte zurück bleibe. Auch ein Unternehmen, welches das Gerät kommerziell produzieren wolle, sei bereits gefunden. Die Bilder, die Patienten zu Hause aufnehmen, sollen an ein Datenzentrum gesendet und dort ausgewertet werden. Sollte ein Arztbesuch erforderlich sein, erhielte der Anwender eine entsprechende Benachrichtigung.

Refraktive Chirurgie

Ein weiteres technologisches Highlight der Ophthalmologie ist die refraktive Chirurgie. Ein Leben ohne Brille sei für viele ein Traum – nicht jedoch für uns Augenoptiker, scherzte Grein und übergab das Wort an den zweiten Referenten Prof. Dr. med. Daniel Kook, Praxis Prof. Kook & Partner, München. Die refraktive Chirurgie blicke auf eine schon etwa einhundert Jahre lange Erfahrung zurück. Im Bereich der kornealen Laserchirurgie sei das am häufigsten eingesetzte Verfahren die Femto-Lasik. Hier werde mit einem Femtosekundenlaser eine Deckelchen (= Flap) in das Epithel der Hornhaut geschnitten und anschließend mit einem Excimerlaser Stromagewebe abgetragen. Für die Myopie-Korrektion werde Material aus dem Zentrum angetragen, für eine Hyperopie-Korrektion aus der Peripherie. Als jüngstes Verfahren stellte Kook das Smile Verfahren vor. Hier werde mit einem Laser eine kleine Linse in das Stroma geschnitten, die dann über einen Minischnitt herausgezogen werde.

Daniel Kook. Foto: Fielmann Akademie Schloss Plön

Alternativ zum Laser gebe es die Möglichkeit, Fehlsichtigkeiten im Auge zu korrigieren. Bei jungen Patienten werde eine Linse zusätzlich zur eigenen Linse in die Hinterkammer des Auges eingesetzt. Die Implantation einer solchen phaken Linse erfolge durch einen minimal invasiven Eingriff. Bei Bedarf können die eingesetzte Linse jederzeit entfernt oder ausgetauscht werden. Linsen, die in die Vorderkammer implantiert werden, haben wegen Komplikationen alle den Markt wieder verlassen, erläuterte Kook. Für presbyope Kunden mit dem Wunsch einer refraktiven Chirurgie sei der Linsentausch im Sinne einer vorgezogenen Katarakt-Operation die Methode der Wahl

Refraktive korneale Lentikelimplantation

Die refraktive Chirurgie biete ein breites Portfolio an Möglichkeiten. Ein bestes Verfahren gebe es jedoch nicht. Welches Verfahren eingesetzt werde, sei immer eine Einzelfallentscheidung, abhängig von okulären und allgemeinen Erkrankungen, anatomischen Begebenheiten am Auge, den Anforderungen und Wünschen des Patienten und der vorliegenden Fehlsichtigkeit. Eine Hyperopie beispielsweise sei derzeit noch nicht perfekt therapierbar. Eine zukünftige Möglichkeit könnte die Lentikelimplantation sein, bei der einem hyperopen Auge kein Gewebe abgetragen werde, sondern hinzugefügt.  Das Gewebe könnte von myopen Patienten generiert werden, die ihre mittels Smile-Verfahren entnommenen Stromalinsen spendeten.

Auch den Verlust der Akkommodation könne bislang kein Verfahren ersetzen. Hier werde intensiv geforscht. Die Ideen reichen von der Entwicklung eines akkommodativen Linsenimplantats bis hin zur Nachzüchtung einer natürlichen Augenlinse – bislang noch ohne Erfolg. Für die Korrektion der Presbyopie sei nach wie vor die Gleitsichtbrille den Goldstandard. „Die Gleitsichtbrille ist schon toll, doch spätestens wenn man versucht, mit einer solchen eine Deckenlampe zu montieren, merkt man, dass sie kein echter Ersatz für die eigene Linse ist“, griff Grein das Thema auf. Welche Entwicklungen es im Bereich der Intraokularlinsen gibt und ob der Augenoptiker bald ausgedient hat, diskutierte Priv.-Doz. Dr. Timo Eppig, Senior Consultant Ophthalmologie – Entwicklungsleiter, Amiplant GmbH, Schnaittach im letzten Vortrag des Abends.

Akkommodierende Intraokularlinsen

Akkommodation, so Eppig, sei die dynamische Änderung der Brennweite des Auges. Die Linse wirke hierbei wie ein gutes Autofokussystem, gesteuert durch den Ziliarkörper. Die Abnahme der Akkommodationsbreite sei in erster Linie auf den Elastizitätsverlust der Augenlinse zurückzuführen. Die Beweglichkeit des Ziliarkörpers erlebe keine altersabhängigen Beeinträchtigungen, was die Grundvoraussetzung für die Akkommodationswiederherstellung darstelle. Aktuell werde angenommen, dass eine künstliche Linse ausgehend von einem emmetropen Auge, einen Akkommodationsbereich von drei bis vier Dioptrien umfassen müsste, um auch in der Nähe ausreichend gute Leistung zu erzielen. Ein erster Versuch, dies umzusetzen, erfolgte durch eine Linse mit einer Knickhaptik. Diese ermöglichte eine Vor- und Rückbewegung der Kunstlinse im Auge, aus der eine Brechwertänderung resultierte. Die erreichbare Akkommodationsleistung habe bei diesen Modellen zu keinem zufriedenstellenden Erfolg geführt. Die Weiterentwicklung erfolgte über Linsensysteme, die durch Druck des Ziliarkörpers zueinander verschoben werden und so gute Brechwertänderungen erreichen, jedoch sehr voluminös seien.

Timo Eppig. Foto: Fielmann Akademie Schloss Plön.

Verformbare Intraokularlinsen

Ein anderer Ansatz in der Entwicklung künstlicher Linsen, beschreite den Weg, sich an der Formänderung der natürlichen Linse zu orientieren. So habe es die Überlegung gegeben, den Kapselsack mit einer viskoelastischen Masse aufzufüllen und so die verlorengegangene Elastizität wiederherzustellen. Trotz jahrzehntelanger Forschung gebe es bislang keine Möglichkeit den Kapselsack nach Extraktion der natürlichen Linse und Injektion der viskoelastischen Masse dicht zu verschließen. Auch die blasenfreie Injektion der Masse stelle eine enorme Herausforderung dar, dazu kommen Beobachtungen, dass die Akkommodationsfähigkeit eines solchen Systems über die Zeit abnehme. Robuster scheinen Entwicklungen, die die Formänderung innerhalb einer künstlichen Linse umsetzen. Hier werde ein weiches Substrat durch einen Kompressionsmechanismus aus einem Reservoir in der Linsenhaptik in die Optik der Linse gepumpt. Dadurch verändere die Linse ihre Krümmung, was eine Brechwertänderung zur Folge habe.

Neueste Konzepte verfolgen das Ziel die Brechwertänderungen elektrooptisch zu erzeugen. Das Linsendesign konnte bereits erfolgreich an Kaninchenaugen getestet werden. Viele dieser Systeme seien App-basiert, was Fragen zur Datensicherheit aufrufe. Zudem sei die Batterielebensdauer noch ungewiss. Mit Blick auf alle bisherigen Entwicklungen „bleibt die Wiederherstellung der Akkommodation der heilige Gral der Ophthalmologie“, resümierte Eppig. Bis auf Weiteres bleibe die Gleitsichtbrille das Korrektionsmittel der Wahl für presbyope Kunden.

Das nächste Kolloquium der Fielmann Akademie Schloss Plön findet wieder als Web-Seminar statt.

Text: Fielmann Akademie Schloss Plön