G. K. Krieglstein (Hrsg.) Glaukom 2007 Die Papille beim Glaukom Mit freundlicher Empfehlung von G. K. Krieglstein (Hrsg.) Glaukom 2007 Die Papille beim Glaukom G. K. Krieglstein (Hrsg.) Glaukom 2007 Die Papille beim Glaukom Mit 167 Abbildungen 123 Prof. Dr. G. K. Krieglstein Univ. Augenklinik Kerpenerstr. 62 50924 Köln ISBN 978-3-540-74918-9 Springer Medizin Verlag Heidelberg Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funk- sendung, der Mikro verfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsa nlagen, bleiben, auch bei nur auszugs weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechts gesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflich- tig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts gesetzes. Springer Medizin Verlag springer.com © Springer Medizin Verlag Heidelberg 2008 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Waren- zeichen- und Marken schutz gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Einbandgestaltung: deblik, Berlin SPIN 12122288 Satz: TypoStudio Tobias Schaedla, Heidelberg Druck: Stürtz AG, Würzburg Gedruckt auf säurefreiem Papier 18/5135/DK – 5 4 3 2 1 0 V Vorwort Am 16./17. März 2007 traf sich in Niedernberg eine Gruppe von Augenärztinnen und Augenärzten mit einem besonderen Schwerpunktinteresse am Glaukom. Die Zielsetzung der Tagung war die gemeinsame Diskussion aller klinisch relevanten Aspekte der Papille bei der Pathophysiologie, Diagnostik und Verlaufsbeurteilung des chronischen Glaukoms. Zwölf Referenten/-innen mit besonderer Kompetenz zu diesem Spezialgebiet der Ophthalmologie hatten für den Einstieg mit einer of- fenen, gemeinsamen Diskussion einen Beitrag vorbereitet. Der vorliegende Symposiumsband gibt diese 12 Beiträge wieder, die entspre- chend der Thematik die Illustration in den Vordergrund stellt. Hierdurch soll diese umfassende Darstellung von »Die Papille beim Glaukom« möglichst vielen Augenärzten/-innen zugänglich gemacht werden. Besonderer Dank gilt der Pfizer GmbH, Ophthalmics, Karlsruhe, für die großzügige Unterstützung der Tagung vor Ort und die Drucklegung dieses Sym- posiumbandes. Köln, Oktober 2007 Günter K. Krieglstein VII Inhaltsverzeichnis 1 Biomechanische Aspekte in 3.2 Scanning-Laser-Polarimetrie . . . . . . . . . .33 der Pathophysiologie der glauko- 3.3 Scanning-Laser-Tomographie . . . . . . . . .34 matösen Optikusneuropathie . . . . . . 1 3.4 Klinische Interpretation der E. Spörl, A.G. Böhm, L.E. Pillunat Messwerte bildgebender Verfahren . . .36 1.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Ursachen für die Zunahme der 4 Laser-Scanning-Tomographie mechanischen Festigkeit der Gewebe . . 2 – Indikationen und kritische 1.3 Trabekelmaschenwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Befundinterpretation . . . . . . . . . . . . .37 1.4 Mechanische Spannungen in der O. Schwenn Augenhülle (Laplace Gesetz) . . . . . . . . . . . 3 1.5 Sklera und peripapilläre Sklera . . . . . . . . . 4 5 Normvarianten und Anomalien 1.6 Lamina cribrosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 der Papille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 1.6.1 Funktion der Gliazellen in der Th. Dietlein Lamina cribrosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5.1 Varianten des Gefäßverlaufs an 1.6.2 Biomechanische Risikofaktoren der Papille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 und Besonderheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5.2 Makropapille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 1.7 Biomechanische Wirkung von 5.3 Papillenkolobom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Östrogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5.4 Hypoplasie/Mikropapille . . . . . . . . . . . . . .55 5.5 Grubenpapille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 2 Zellbiologische Aspekte 5.6 Myope Papille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 der glaukomatösen Optiko- 5.7 Perstistierende hyperplastischer neuropathie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 primärer Glaskörper (PHPV) und C. Vorwerk Bergmeister-Papille . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 2.1 Neurodegeneration, Exzitotoxizität 5.8 Papilläre Fibrae medullares . . . . . . . . . . .58 und Neuroprotektion . . . . . . . . . . . . . . . . .14 5.9 Drusenpapille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 2.2 Glaukomatöse Optikusneuropathie als neurodegenerative Erkrankung . . . .17 6 Pseudoglaukomatöse 2.3 Läsionsmodelle retinaler Optikoneuropathien . . . . . . . . . . . . . .61 Ganglienzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 G.K. Krieglstein 2.4 Strategien zur Neuroprotektion . . . . . . .20 6.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62 2.5 Messbarkeit der Neuroprotektion . . . . .21 6.2 Pseudoglaukome durch 2.6 Assoziation exzitotoxischer und/ Kompressionsoptikoneuropathie . . . . .62 oder traumatischer Schädigung 6.3 Vaskuläre Optikoneuropathien . . . . . . . .68 retinaler Ganglienzellen mit dem 6.4 Pseudoglaukom bei Myopie . . . . . . . . . .71 Krankheitsbild der glaukomatösen 6.5 Pseudoglaukom bei hereditärer Optikusneuropathie . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Optikusatrophie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 6.6 Pseudoglaukom bei toxischen 3 Bildgebung: Vergleich der Optikoneuropathien . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Messprinzipien . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 R. Burk 7 Glaukomrelevante, intrapapilläre 3.1 Optische Kohärenztomographie . . . . . .30 Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75 3.1.1 Auflösung der optischen I. Lanzl Kohärenztomographie . . . . . . . . . . . . . . . .31 7.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 3.1.2 Abtastrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 7.2 Größe der Papille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76 VIII Inhaltsverzeichnis 7.3 Papillenform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 11 Die Papille als Screening- 7.4 Fläche des neuroretinalen Parameter auf Glaukom . . . . . . . . .137 Randsaumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 G. Michelson, J. Hornegger, B. Lausen 7.5 Form des neuroretinalen 11.1 Hintergrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 Randsaums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 11.2 Absicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 7.6 Papillenblässe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 11.3 Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 7.7 Exkavationsfläche im Vergleich zur 11.4 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Papillenfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 11.5 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 7.8 Form und Tiefe der Exkavation . . . . . .83 11.6 Schlussfolgerung . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 7.9 Cup/Disk-Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 7.10 Position des Gefäßstammes . . . . . . . . .85 12 Stadienabhängige Korrelation 7.11 Papillen(rand)blutungen . . . . . . . . . . . .86 von Gesichtsfeld- und Papillen- 7.12 Gefäßabknickung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 befunden beim Glaukom . . . . . . .151 7.13 Zirkumlineare Gefäße . . . . . . . . . . . . . . .88 »Structure-Functions- 7.14 Sichtbarwerden der Poren der Relationship« . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151 Lamina cribrosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88 A.U. Bayer 8 Glaukomtypische peripapilläre Veränderungen . . . . . . . . . . . . . . . . .91 A. Hommer, H. Resch 8.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 8.2 Peripapilläre Atrophie . . . . . . . . . . . . . . .94 8.3 Papillenrandblutungen . . . . . . . . . . . . . .96 8.4 Gefäßveränderungen . . . . . . . . . . . . . . .98 9 Papillenmorphometrie mit dem HRT-Gerät – Fallbeispiele . .101 Ch. Woldt 10 Verlaufskontrolle des Normaldruckglaukoms . . . . . . . . .123 M. Pache 10.1 Diagnose und Definition . . . . . . . . . . .124 10.2 Differentialdiagnose . . . . . . . . . . . . . . .126 10.3 Progression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 10.4 Systemische Veränderungen beim Normaldruckglaukom . . . . . . . .128 10.4.1 Vaskuläre Dysregulation . . . . . . . . . . . .128 10.4.2 Arterielle Hypotonie . . . . . . . . . . . . . . .128 10.4.3 Kopfschmerz und Migräne . . . . . . . . .128 10.4.4 Schlaf-Apnoe-Syndrom (SAS) . . . . . . .129 10.4.5 Verlängerte Einschlafzeit . . . . . . . . . . .130 10.5 Therapeutische Ansätze . . . . . . . . . . . .131 10.5.1 Augendrucksenkung . . . . . . . . . . . . . . .131 10.5.2 Durchblutungsförderung . . . . . . . . . . .132 10.5.3 Neuroprotektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 IX Autorenverzeichnis Dr. med. A. Bayer Dr. rer. nat. B. Lausen Münchener Straße 3 Institut für Biometrie und Epidemmiologie 82362 Weilheim Universität Erlangen-Nürnberg Waldstraße 6 Priv.-Doz. Dr. med. A. Böhm 91054 Erlangen Universitäts-Augenklinik Fetscherstraße 74 Prof. Dr. med. G. Michelson 01307 Dresden Universitäts-Augenklinik Schwabachanlage 6–10 Prof. Dr. med. R. Burk 91054 Erlangen Augenklinik/Städt. Klinikum An der Rosenhöhe 27 Frau Priv.-Doz. Dr. med. M. Pache 33647 Bielefeld Universitäts-Augenklinik Killianstraße 5 Prof. Dr. med. Th. Dietlein 79106 Freiburg i.Br. Universitäts-Augenklinik Kerpener Straße 62 Prof. Dr. med. L.E. Pillunat 50924 Köln Universitäts-Augenklinik Fetscherstraße 74 Dr. med. A. Hommer 01307 Dresden Albertgasse 39/10 A-1080 Wien/Österreich Priv.-Doz. Dr. med. O. Schwenn Augenklinik Bürgerhospital Prof. Dr.-Ing. J. Hornegger Nibelungenallee 37–41 Lehrstuhl für Mustererkennung 60318 Frankfurt/M Universität Erlangen-Nürnberg Martensstraße 3 Priv.-Doz. Dr. rer. nat. E. Spörl 91058 Erlangen Universitäts-Augenklinik Fetscherstraße 74 Prof. Dr. med. G.K. Krieglstein 01307 Dresden Universitäts-Augenklinik Kerpener Straße 62 Priv.-Doz. Dr. med. C. Vorwerk 50924 Köln Universitäts-Augenklinik Leipziger Straße 44 Frau Prof. Dr. med. I. Lanzl 39120 Magdeburg Augenklinik im Klinikum rechts der Isar Ismaninger Straße 22 Frau Dr. med. Ch. Woldt 81675 München Denekamper Straße 5 48529 Nordhorn 1 Biomechanische Aspekte in der Pathophysiologie der glaukomatösen Optikusneuropathie E. Spörl, A.G. Böhm, L.E. Pillunat 1.1 Einleitung – 2 1.2 Ursachen für die Zunahme der mechanischen Festigkeit der Gewebe – 2 1.3 Trabekelmaschenwerk – 2 1.4 Mechanische Spannungen in der Augenhülle (Laplace Gesetz) – 3 1.5 Sklera und peripapilläre Sklera – 4 1.6 Lamina cribrosa – 5 1.6.1 Funktion der Gliazellen in der Lamina cribrosa – 7 1.6.2 Biomechanische Risikofaktoren und Besonderheiten – 8 1.7 Biomechanische Wirkung von Östrogen – 9 2 Kapitel 1 · Biomechanische Aspekte in der Pathophysiologie 1.1 Einleitung 1 Zur Erklärung des Pathomechanismus des Glaukoms werden meist zwei getrennte Hypothe- sen herangezogen: die mechanische und die vaskuläre. Diese beiden Mechanismen wirken aber nicht unabhängig und können sogar synergetisch zur Entwicklung des Glaukoms beitra- gen. Um den Einfluss der biomechanischen Faktoren im Rahmen der Glaukomerkrankung besser verstehen zu können, müssen auch deren Wechselwirkungen mit den zellulären Reak- tionen betrachtet werden. 1.2 Ursachen für die Zunahme der mechanischen Festigkeit der Gewebe Hauptsächlich zwei Prozesse bewirken eine Zunahme der Festigkeit der Gewebe. Die Entste- hung von Sauerstoffradikalen infolge von oxidativem Stress oder der Fehlfunktion der Mito- chondrien und die zuckerinduzierten Veränderungen der Biomoleküle durch die Bildung von so genannten Advanced-Glycation-Endprodukten (AGEs) gelten als Ursache. Beide Prozesse führen zur Modifizierung (Vernetzung) der Proteine und als Folge nimmt die Gewebesteifig- keit zu. Diese Faktoren wirken auf die extrazelluläre Matrix (Kollagen, Elastin), wodurch es zur Fibrosierung und auch zu einer Kollagenquervernetzung kommt. Beim Glaukom weisen die Mitochondrien einen höheren Schädigungsgrad auf (Abu-Amero et al. 2006) und auch zahlreiche oxidativ veränderte Proteine wurden nachgewiesen (Tezel et al. 2005). Der Gehalt an AGEs nimmt mit dem Alter und besonders beim Glaukom (Lue 2006; Tezel et al. 2007) zu. Diese Veränderungen könnte man auch als einen beschleunigten Alterungsprozess beim Glaukom interpretieren. Des Weiteren sind die vernetzten (modifizierten) Proteine widerstandsfähiger gegenüber abbauenden Enzymen. Als Folge beobachtet man mit der Zeit eine Akkumulation der Prote- ine. Dadurch werden auch Diffusionsprozesse für Stoffwechselprodukte gehemmt. Zusätzlich nimmt mit dem Alter und speziell beim Glaukom die antioxidative Kapazität ab, was Unter- suchungen zu Glutathion zeigen (Gherghel 2005). AGEs und Sauerstoffradikale wirken aber auch auf zellulärer Ebene (Astrozyten, Lamina- cribrosa-Zellen) über die Freisetzung von TGF-β (Fuchshofer et al. 2005; Kirwan et al. 2004, 2005; Yu et al. 2007) und Metalloproteinasen (Hernandez 2000) bis hin zur Auslösung von autoimmunologischen Reaktionen (Tezel et al. 2007). 1.3 Trabekelmaschenwerk Diese molekularen Veränderungen finden nicht nur am Sehnervenkopf statt, sondern spielen sich in allen Geweben am Auge ab (⊡ Abb. 1.1). So kommt es im Trabekelmaschen- werk (TMW) zur Akkumulation von Extrazellularmatrixmaterial. Zum Beispiel führen hohe Glukosespiegel zu einer übermäßigen Anreicherung von Fibronektin im TMW (Sato u. Roy 2002), wodurch sich die Flexibilität und Kontraktilität des Trabekelmaschen- werks verringert. Auch ein erhöhter Gehalt an AGEs wurde nachgewiesen (Pillunat et al. 2007). Dadurch nimmt der Kammerwasserabflusswiderstand zu und der intraokulare Druck steigt.