Zusammenhang zwischen der Temperatursteigerung bei der Phakoemulsifikation und den auftretenden Zellschäden am Hornhautendothel

Zusammenfassung

Hintergrund: Nach einer Phakoemulsifikation können Zellschädigungen am Hornhautendothel auftreten, deren Ursache bislang unbekannt ist. Die Temperatursteigerung in der Vorderkammer während der Linsenemulsifikation gilt als eine potenzielle Schädigungsursache. Ziel dieser Studie war, den Zusammenhang zwischen der Temperatursteigerung und den Zellschäden zu prüfen.
Material und Methoden: Die Studie wurde an 86 Schweineaugen durchgeführt, die in 6 Versuchsgruppen A–F aufgeteilt wurden. Gruppe A diente als unbehandelte Kontrollgruppe. In den Gruppen B–E wurde eine Phakoemulsifikation mit verschiedenen gebräuchlichen Geräteeinstellungen simuliert. Gleichzeitig wurde die Temperatursteigerung in der Vorderkammer mit Sensoren gemessen. In Gruppe F wurden lediglich die Instrumente positioniert und Irrigation und Aspiration aktiviert. Bei allen 86 Hornhäuten wurde der Zellschaden am Endothel mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) nach einem standardisierten Protokoll quantifiziert. Der Zellschaden wurde auf eine Korrelation mit den zuvor gemessenen Temperatursteigerungen hin überprüft.
Ergebnisse: In Gruppe E mit einer Leistungseinstellung von 50 % und blockierter Aspiration wurden Temperatursteigerungen von bis zu 17,77 °C gemessen. Signifikant niedrigere Temperatursteigerungen wurden in Gruppe D mit 100 % und unblockierter Aspiration gemessen (p = 0,006), hier betrug die höchste Temperatursteigerung 8,89 °C. Dagegen wurde der Zustand der Zellen in Gruppe D rasterelektronenmikroskopisch signifikant schlechter bewertet als in Gruppe E (p < 0,001). Unter Berücksichtigung aller Messdaten konnte keine signifikante Korrelation zwischen der Temperatursteigerung und der Zellschädigung festgestellt werden. Mit der Steigerung der Leistungseinstellung nahm jedoch der Zellverlust nicht linear zu.
Schlussfolgerung: Die Temperatursteigerung war in den Messungen nicht die entscheidende Schädigungsursache. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass die Temperatursteigerung in der Vorderkammer bei einer unter Alltagsbedingungen durchgeführten Phakoemulsifikation keine ursächliche Rolle für den Endothelschaden spielt. Aufgrund des starken Zusammenhangs zwischen der Leistungseinstellung und den auftretenden Zellschäden sollte in der klinischen Praxis stets die geringstmögliche Leistungseinstellung verwendet werden, welche die Fragmentierung der Linse ermöglicht.

Abstract

Purpose: Endothelial cell damage can be found after a phacoemulsification. The reason for this cell damage is not yet known. The temperature rise inside the anterior chamber during the emulsification of the lens is considered as a potential damage mechanism. The aim of this study was to investigate the relationship between the temperature increase and the cell damage.
Materials and Methods: This study was performed with 86 enucleated porcine eyes, which were divided into six groups A–F. Group A served as control group. Phacoemulsification was simulated in the groups B–E with different surgically relevant system settings. The temperature change was measured simultaneously with temperature sensors inside the anterior chamber. Inside the eyes of group F, the instruments were positioned and irrigation and aspiration were activated, but no ultrasound was applied. For all 86 corneas, the endothelial cell damage was quantified with a standardised evaluation protocol using scanning electron microscopy (SEM). A potential correlation was checked between the observed cell damage and the measured temperature rise.
Results: The highest temperature increase in group E with an obstructed aspiration line and an output power setting of 50 % was 17.77 °C. The temperature increase in group D with an output power setting of 100 % and unblocked fluid flow was significantly lower (p = 0.006). The highest temperature increase in group D was 8.89 °C. In contrast, the cells in group D were rated with a significantly lower score value than the cells in group E (p < 0.001). No significant correlation between the temperature rise and the cell damage could be obtained in due consideration of all measured data. However, an increase of the output power setting was connected with a non-linear increase of the cell loss.
Conclusion: The temperature rise was not the main reason for the endothelial cell damage in the performed experiments. Therefore, there seems to be no causal relationship between the temperature increase inside the anterior chamber during a common phacoemulsification and the endothelial cell damage. Due to the strong dependence between the output power setting and the cell damage, the lowest output power setting should be used during surgery which ensures the emulsification of the nucleus.

Schlüsselwörter

Phakoemulsifikation - Endothelschaden - Zellverlust - Temperatursteigerung - Leistungseinstellung

Key words

phacoemulsification - endothelial cell damage - cell loss - temperature increase - output power setting

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