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Untersuchungen zu Zellschädigungen bei Operationen des grauen Stars

30.12.2014

Pro Jahr wird bei ca. 800 000 Menschen in Deutschland die altersbedingt getrübte Augenlinse operativ – mithilfe von Ultraschall – entfernt und durch eine Kunstlinse ersetzt. Nach der Operation des grauen Stars werden bei der überwiegenden Mehrzahl der Patienten Schädigungen der auf der Innenseite der Hornhaut liegenden Endothelzellen beobachtet. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt mit Beteiligung von Augenärzten konnten an der PTB nun neue Erkenntnisse über die mögliche Ursache für diese Zellschädigungen erzielt werden.

Beispiel eines Schadens am Hornhautendothel nach einer Ultraschall operation eines Schweineauges

Verschiedene Prozesse führen während der Operation zu einer Temperaturerhöhung im Auge. Wie sich diese auswirkt, wurde nun in Experimenten an Schweineaugen überprüft. Hierzu wurde die Temperaturentwicklung bei unterschiedlichen Operationsszenarien und Geräteeinstellungen gemessen. An denselben Augen konnte mit verschiedenen Methoden die Zellschädigung quantifiziert und auf eine Korrelation mit den zuvor gemessenen Temperaturwerten überprüft werden. Nur unter extremen, das heißt in der Praxis nur im Ausnahmefall auftretenden Bedingungen konnten Temperaturen im für Zellen kritischen Bereich zwischen 40 °C und 50 °C nachgewiesen werden. Die mathematische Beschreibung dieser Prozesse ermöglichte eine Lokalisierung und Quantifizierung der Wärmequellen sowie eine numerische Simulation der Wärmeverteilung innerhalb des Auges. Hieraus ergaben sich konkrete Sicherheitsempfehlungen, die für eine Reduktion der thermischen Belastung auf ein als unkritisch anzusehendes Maß sorgen können. Bei den üblichen Geräteeinstellungen zeigten die Experimente dagegen nur moderate Temperaturerhöhungen am Endothel von maximal 2,5 °C, wobei auch keine Korrelation der Zellschädigung mit den gemessenen Temperaturwerten festgestellt werden konnte. Die vollständige Klärung für das Auftreten dieser Zellschäden steht noch aus.