Brillouin-Scanning in kataraktösen Augen

Die Brillouin-Mikroskopie (BM), basierend auf der Brillouin-Lichtstreutheorie, hat sich in der klinischen Ophthalmologie zur Untersuchung retinaler Eigenschaften, Hornhauterkrankungen und altersbedingter Linsenveränderungen etabliert. Diese BM-abgeleiteten Metriken können die intrinsischen Merkmale des Biosystems darstellen, wie den Hydratationszustand oder den Gehalt und die Anisotropie der Hornhautkollagenfasern, während sie unbeeinflusst von Faktoren wie dem Augeninnendruck und der zentralen Hornhautdicke bleiben. In vivo hat sich gezeigt, dass BM die tiefenabhängigen oder gradientenviskoelastischen Eigenschaften von Augenlinsen charakterisieren kann. Einige Studien haben diese Technik genutzt, um zu zeigen, dass der Linsenkern mit dem Alter dicker wird, während die Dicke der Linsenrinde konstant bleibt. Laborstudien haben auch eine Zunahme der Steifheit des Linsenkerns gezeigt, während spätere klinische Brillouin-Messstudien gezeigt haben, dass der Kern sich deutlich von der weicheren Rinde unterscheidet.

Obwohl bereits Daten zu altersbedingten Linsenveränderungen existieren, müssen die in vivo Linsenbiomechanik von Kataraktlinsen, abgeleitet aus Brillouin, noch umfassend untersucht werden. Dies ist relevant, da die Korrelation der Brillouin-abgeleiteten Kataraktlinsenmechanik mit dem Linsentrübungs-Klassifizierungssystem (LOCS III) und/oder der für die Kataraktoperation erforderlichen Phakoemulsifikationsenergie nützliche Informationen darüber liefern könnte, ob die Technik wertvolle Einblicke in die Versteifung des Linsenkerns bieten könnte. Sehr harte oder weiche Kerne bleiben einer der Hauptrisikofaktoren für Komplikationen während der Kataraktoperation. Im ersteren Fall ist während der Phakoemulsifikation eine deutlich höhere Energiemenge erforderlich, was zu gleichzeitigen Schäden am Hornhautendothel und verlängerter chirurgischer Erholung führen kann. Im letzteren Fall stellt die intraoperative Fragmentierung des Zellkerns eine Herausforderung dar.

Derzeit werden Art, Grad und (repräsentative) Härte der Kataraktlinse präoperativ mittels Spaltlampenuntersuchung mit dem LOCS III-System bewertet. Der Grad der Linsentrübung liefert Informationen darüber, wie die Phakoemulsifikation durchgeführt werden sollte, welches viskoelastische Gerät ausgewählt werden sollte und welche Erfahrung der Chirurg für die Durchführung der Operation benötigt. Die Spaltlampenbewertungsmethode ist jedoch anfällig für subjektive Variabilität zwischen Beobachtern. Angesichts der einzigartigen Eigenschaften der Beurteilung der biomechanischen Eigenschaften der Linse in vivo und der kurzen Scanzeit könnte BM als neuartige ergänzende objektive Methode für chirurgische Entscheidungsfindungen verwendet werden.