v. Graefes Archly fiir Ophthalmologie, Bd. 158, S. 228--234 (1956)

Tierexperimenteller und klinischer Beitrag zur nicht perforierenden Keratoplastik

Transplantation eines homologen Hornhautscheibchens ganzer Dicke in ein lamell~res Empf~ingerbett*

Von HORST MOLLER

Mit 2 Textabbfldungen

Bei der penetrierenden Keratoplast ik wird ein Hornhautscheibchen ganzer Dicke aus tier Empfiingerhornhaut susgeschnitten und dureh ein entsprechendes Scheibehen Spenderhornhaut ersetzt. Bei fiber 200 pane- trierenden Hornhaut t ransplantat ionen am Kaninchen wurden innerhalb der ersten 3 Wochen nach der Operation nur etwa 25 % klare oder fas~ klare Hornhsut t ransplanta te erhalten. Von Infektionen usw. abgesehen hat dies noch besondere Grfinde. Fast unvermeidlieh kommt as zu einer weitgehenden ZerstSrung des Endothels der Empf~ngerhornhaut: I m Augenb]ick des Durchschneidens des Trepanes dureh die Empf~nger- hornhaut 15st sich das zarte Endothelh~utchen meist sls sehleierartige Membran ab. Zwar besitzen die Endothelze]len eine hohe l%egenerations- fiihigkeit un4 die Endothelmembran wird rsseh wieder hergestellt, jedoeh ist die Bedeutung ihrer Sch~digung nieht zu untersch~tzen (siehe hierzu die ansffihrliehen tierexperimentellen Untersuchungen yon YA~- KIE-TIo~G Documents Ophthalmologica, Vol. V I I V I I I Experimental Keratoplas ty: ,Endothel") . Die histologischen Untersuchungen zeigen weiter, dai~ eine Traumatisierung der D E s c ~ T s c h e n Membran nieht selten ist. Wenn eine grS~ere Lficke zwischen der Descemet der Empfi~n- gerhornhaut und der des Transplantates entsteht, so kommt as nicht nur zu unerwfinschter N~rbenbfldung, sondern such leicht zur Bildung einer optisch stSrenden retrocornealen Membrsn, deren Bindegewebszellen aus den Endothelzellen entstehen. Die Sch~tdigungen des Endothels und der Descemet der Empf~tngerhornhaut lassen sieh umgehen, wenn man start der penetrierenden Keratoplast ik die Methode tier lamell~ren Hornhaut t ransp]snts t ion wiihlt, wobei das zu ersetzende Scheibchen der Empf~ngerhornhaut bis auf die Descemet sbgetragen wird, diese aber bestehen bleibt. Diese relst iv ungefi~hrlichere Operationsmethode hat im letzten Jahrzehnt weite kHnische Verbreitung gefunden. Es ist jedoeh bekannt, dab das optische l%esultat im allgemeinen hinter dem

* Die Untersuchungen wurden um Eye Depurtment der Standford University San Francisco, Calif., mit finanzieller Unterstiitzung des U.S.Public Health Service begonnen und mit finanzieller Unterstiitzung der Strebel-Stiftung Malmheim an der Universit~ts-Augenklinik Heidelberg beendet.

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der pene t r i e renden K e r a t o p l a s t i k zurfickbleibt , da es h~ufig zu e iner schleierar t igen Tr i ibung in der Grenzzone zwischen T r a n s p l a n t a t und Empf~nge rho rnhau t kommt . I n das vorbere i t e te Ber t de r Empfi~nger- h o r n h a u t wird meis t t i n en t sprechend grol3es Scheibchen Spenderhorn- hau t eingcpflanzt , welches durch oberf l~chenparal le le Spa l tung der Spende rho rnhau t gewonnen wird. Der Gedanke lag nahe, da[~ durch dieses T r a u m a bei der Gewinnung des Transp lan ta t e s ein wci te rer Anreiz zur opt isch s t f r enden Narbenb i ldung gegeben wfirde. Wi r i iberpf lanz ten deshalb Hornhau t sehe ibchen ganzer Dicke in ein lamell~res B e t t de r Empf~ngerhornhau t .

Methode Die Transplantationen wurden an mannlichen und weiblichen erwachsenen

Albinokaninchen ~usgeffihrt. Nembut~lnarkose (intravenfs). Die Hornhaut dcr meisten Empfangeraugen war gesund, bei einigen Augen handelte es sich um vascularisierte und vernarbte Corneae. Zunachst wurde anf dem luxierten Empfan- gerauge mit einem runden Trepan yon 5--8 mm Durchmesser das zu ersetzende ttornhautgebiet durch Einschnitt nicht ganz bis zur Deseemet abgegrenzt und mit Fluorescein angef~rbt. Mit gleichem Trepan wurde aus der ttornhaut eines ~nderen Kaninehens (homologe Hornhauttransplantation) tin entsprechendes I-Iornhaut- scheibchen in ganzer Dicke, also einschlieBlich der Descemet (Endothel kann nieht erhalten werden) ausgeschnitten und bis zur Verwendung auf feuchte sterile Gaze gelegt. Die zu ersetzenden Schichten der Empfangerhornhaut wurden mittcls eines Spatels abgel6st, und diese m6gliehst nahe der Descemet hin- und herbewegt. Wird der Spatel tier genug eingefiihrt, so gleitet er relativ leicht zwischen Deseemet und Parenehym hin und her; ger~t mere zu sehr in die mittleren Parenchymschichten, so ist der Widerstand gegen die Bewegung erheblieh grfl]er. Die sp~teren histologi- sehen Untersuchnngen zeigten, dab in den meisten Fallen noch eine mehr oder minder dicke Parenchymschicht der Empfangerhornhaut fiber ihrer Descemet er- halten geblieben waren. In das vorbereitete Bert wurde die Spenderhornhaut eingelegt und entweder durch direkte Nahte fixiert (bei Transplantaten yon fiber 5,5 mm Durchmesser) oder durch intracorneale Kleeblattnghte, welche etwa 1 mm yore Schnittrand in der Empfangerhornhaut ver~nkert wurden. Penicfllinsalbe. Eine Lidnaht. Acht t~gliehe Injektionen yon 30000 E Penicillin (intramuskulgr), beginnend am Tage vor der Operation. Entfernung der Hornhautn/~hte in Narkose naeh einer Woehe.

Ergebnisse Alle F~lle yon In fek t ionen oder opera t ive r Traumat i s i e rung wurden

aus dem Mater ia l ausgeschlossen. Nach Ausschlu8 dieser Fi~lle b l ieben 33 T ransp l an t a t e iibrig. Neunma l hei l te das T r a n s p l a n t a t n icht solide ein und 15ste sich nach der En t fe rnung der Fixat ionsn~ihte wieder ab ; in einem Fa l l bi icb die Einhe i lung zweifelhaft . I n diesen F~tllen hande l t e es sich racist um Transp l an t a t e mi t besonders groi3em Durchmesser (z. B. 8 ram). Die H o r n h a u t des Kaninchenauges is t sehr dfinn (etwa 0,4 ram) und re la t iv sehr groG. Bei zu grol~em Transp l an t a tdu rchmesse r k o m m t es zuweilen nach der P rgpa ra t i on zu einer wei teren Dehnung des Empfi~ngerbettes, so dal3 eine K lu f t zwischen T r a n s p l a n t a t r a n d und

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Rand des Empfangerbettes entsteht. In diese Furche wachst unter Umst~nden das Epithel der Empf~ngerhornhaut ein und kann sich zwischen Transplantat und Grund des Empf~ngerbettes vorschieben, so da~ eine Anheilung verhindert wird (Abb. 1). Die iibrigen 23 Transplan- tate heilten so]ide und flit dauernct ein. Acht Transplantate aus dieser Gruppe triibten sich ein und waren am Ende der Beobachtungszeit nur noch transparent oder undurchsichtig, wahrend 15 Transplantate klar wurden uncl klar blieben. Sechsmal kam es zu einer ausgedehnten Vascu- larisation der Empfangerhornhaut. Dabei sprossen die yore Limbus aus

Abb. I. Eine "vVoche nach Transplantation eines homologen Hornhautscheibchens ganzer Dieke -con 7,5 rnm Durchmesser in ein lamell~ires EmDf~tngerbett 4er gornhaut eines anderen Kaninehens. Die H~tlfte der Circumferenz des Transplantates war weiB-nekrotiseh. Im iibrigen baftete der Transplantatrand n11r leise am Schnittrand des Empfhngerbettes. Iritisehe Reiztmg. Empf~ngerhornhattt m~13ig /Sdemat6s und haltchig get1~ibt, beginnende Vascularisation. Das Auge bie te t k l in i sehn ieh t 4as Bil4 einer Infekt ion. Bakte r lenkul tu ren blieben steril. Bei zu grolt gewhhl tem Transp lan t~ tdurehmesser k o m m t es leieht zu einer Dehiszenz zwisehen T r a n s p l a n t a t r a n d un4 Sehn i t t r and cles Empf~ingerbettes. Dies gab dem Epi thel tier E m p f ~ n g e r h m ~ h a u t Gelegenheit zwisehen T ransp l an t a t uncl Empf~tnger- be r t e inzuwaehsen (a), wodurch das Einheilen ~es Transp lan ta tes unm6gl ich wird. Epi- und Endothe l cles Transp lan ta tes fehlten, a m R a n d ist sein P a r e n c h y m nekrobiotiseh verquol len und mi t Entziinc[nngszellen durehse tz t (b). Lenkoey tenanh~ufung im Sehnitt- r a n d (c). Entziindliehzeilige inf i l t ra t ion n m den Stiehkanal der in t raeornealen I~leeblat tnaht ,

.. die zur Fixat ion des Transp lan ta tes (lient (d)

vordringenden Gef~i~e nicht ohne weiteres in die transplantierte Spender- hornhaut ein. Ein Teil der vordringenden Gefiil]e macht am Trans- plantatrande zeitweilig oder dauernd halt, breitet sich im Schnittrande aus oder dringt zwischen Transplantat und Empf~ngerhornhaut vor. Nach einiger VerzSgerung dringen GefaBe der Empf~tngerhornhaut schlie{~lich auch in die transplantierte Spenderhornhaut ein. Dieses auf- fallige Verhalten der Gefal~e konnten wit sp~ter auch an Menschenaugen beobach~en. A1]e Augen wurden regelm~ig mittels Spaltlampe und

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Hornhautmikroskop untersucht. Dabei lieB sich an den eingeheilten klaren Transplantaten fast immer eine hauchzarte, schleierartige Trfibung in der Grenzzone zwischen Transplantat und Empf/~ngerhorn- haut feststellen. Wie die sp/iteren histologisehen Untersuchungen zeigten, wird diese sehr zarte Triibung durch das Einwachsen weniger Fibro- blasten zwischen Spendertransplantat und Empf~ngerhornhaut ver- nrsacht. Die miteingepflanzte Descemet der Spenderhornhaut scheint

Abb. 2. 4 Monate nach Transp lan ta t ion eines homologen Hornhautscheibchens yon 5 m m Durchmesser ill ein lamellares E m p f a n g e r b e t t eines anderen Kaninchens . Klinisch war dio t t o r n h a u t in der Gegend des Transp lan ta tes k lar und durchsichtig. Keine Vascularisat ion der Empf~ngerhornha~lt . Die l~ ikroaufnahme zeigt, daI] die I t o r n h a u t in dor Gegen4 des Transp lan ta t e s nur unerhebl ich verd ick t ist. Auff~lliges Narbengewebe zwischen Empfgn - ge rho rnhan t und Transp lan ta t fehlt! Die DEI~CEMETSche Membran tier t ransp lan t ie r ten Spenderhornhau t (a) ist im abgebi]deten FaHe zufallig eingeschlagen; sie wirk t optisch nicht

stSrend. Endothe l der Empff~ngerhornhaut in t ak t (b)

optisch nicht zu stSren (Abb. 2). Am l%ande zwischen Transplantat und Empfangerhornhaut entsteht weder Minisch noch histologisch eine wesentliche Narbe. Dieser Befund steht in vorteilhaftem Gegen- satz zu den Verhaltnissen bei penetrierender Keratoplast ik am Kanin- chenauge. Das Kammerwasser des Kaninchenauges ist sehr fibrinreich. Dadurch kommt es bei der penetrierenden Keratoplastik eincrseits zu einer angenehmen unmittelbaren VerMebung am Schnittrande des Transplantates; andererseits mug dieses Fibrin organisiert werden, wobei eine Narbe entsteht. Das Endothe] des Empfangerauges ent- wickelt dabei einc besondere Aktivitat. Aus den EndotheIzellen ge]lt die

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bindegewebige Vernarbung hervor. Leider macht diese nicht immer am Schnittrande zwischen Transplantat und Empfgngerhornhaut halt, sondern schiebt sich als zarte, abet optisch sehr stSrende retrocorneale Membran auf der l~fickseite des Transplantates vor. Die Beobachtungs- zeit der dauernd eingeheilten Transplantate lag zwischen l und 8 Monaten, in den meisten F~llen zwischen 3 und 6 Monaten. Die regelm~Bigen Untersuchungen mittels Spaltlampe und Hornhautmikroskop wurden laufend durch Furbaufnahmen erg~nzt; eine Methode, die sich uns zur Objektivierung der Befunde aui~erordentlich bewghrt hat! Nach Ab- schlul~ der jeweiligen klinischen Beobachtungszeit wurden die Augen histologisch untersucht (Celloidineinbettungen, I-Igmatoxylinfgrbungen, zuweilen van Gieson und Versilberungen).

Besprechung Bei der lamellaren Idornhauttransplantation wird das Transp]antat

der Spenderhornhaut im allgemeinen oberfl~tchenparallel gespalten. Um dieses zus~ttzliche Trauma zu vermeiden, wurden bei Kaninchen ~orn- hautscheibchen ganzer Dicke in ein jeweils gleich gro~es Empf~ngerbett von 5--8 mm Durchmesser eingepflanzt. Die mittransplantierte Des- eemet der Spenderhornhaut wirkt optisch anscheinend nicht stSrend. Dagegen kann das Einsprossen scho n einiger weniger Fibrocyten zwischen Transplantat und Boden des Empfs zu einer hauchzarten, aber am ttornhautmikroskop mit Hilfe der Spaltlampe deutlich erkenn- baren Triibung zwischen Transplantat und Empf~ngerhornhaut ffihren. Sie ist mit Riicksicht auf den optischen Erfolg einer I-Iornhauttrans- plantation unerwfinscht, dfirfte jedoch mit Hilfe des hier angegebenen Verfahrcns auf ein Minimum reduziert werden. In auffalligem Gegen- satz zu den Verh~tltnissen bei der penetrierenden Keratoplastik steht die geringfiigige oder fehlende I~arbenbildung am Schnittrand zwischen Transplantat und Empfangerhornhaut bei der ]ame]li~ren Keratoplastik. Nach einigen Wochen bis Monaten kommt es auch mikroskopisch zu einem weitgehcnden Strukturausgleich zwischen Transplantat und Empf~nger- hornhaut ; auch die anf~nglich bestehende Gesamtverdickung im Bereich der Transplantation geht zuriick. Dieser giinstige Befund diirfte iiber- wiegend der Tatsache zuzuschreiben sein, dam die Descemet und auch das Endothel der Empf~ngerhornhaut bei der Operation erhalten bleiben. So kann sich die potentielle F~higkeit des Endothels, bindegewebige Narben zu bilden, nicht auswirken. Im Vergleich zur penetrierendenKeratoplastik beim Kaninchen ist der Prozentsatz klarer und dauernd einheilender Transplantate wesentlich hSher (etwa 2 zu 1 gegeniiber etwa 1 zu 3). Auch ifir dieses giinstige Ergebnis diirfte die Schonung des Endothels der Emp~angerhornhaut yon besonderer Wichtigkeit sein. Bei Verwen- dung eines gleich groBen Trepancs fiir die Ausschneidung des Trans-

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p l a n t a t e s und die Pri~paration des Empf~ngerbe t t e s kann es dureh nach- tr i igliche Dehnung des le tz te ren zu einer Dehiszenz zwischen dem R a n d e des T r a n s p l a n t a t e s und dem Empfi~ngerbet t kommen. Dadurch h a t das Ep i the l tier Empf~nge rho rnhau t un te r UmstEnden Gelegenhei t zwischen T r a n s p l a n t a t und Empfi~ngerhornhaut vorzuwachsen, wodnrch ein An- heilen des T ransp l an t a t e s ve rh inde r t wird.

I m Vergleich zur pene t r i e renden K e r a t o p l a s t i k k a m es weniger hiiufig zur pos tope ra t iven Hornhau tvascu la r i sa t ion . E iner Vaseular i - sa t ion des T ransp l an t a t e s fotgt meis t die narb ige Ein t r i ibung .

AbschlieBend sei eine Beobach tung am Menschenauge ber ichte t , die sieh wei tgehend mi t den t i e rexper imente l l en Er fah rungen deckt .

15jghriger Patient. Rechtes Auge immer gesund. Links seit 2 Jahren I~ornhaut- entziindung, welche niemals v6llig zur Abheilung kam. Links erscheint die Horn- hautmitte in einem runden Bereich yon etwa 3 mm Durchmesser dicht-weil], nekrotisch; die ttornhaut ist dort auf das Doppelte verdickt. In einem gr61]eren ]%reich yon etwa 6 mm Durchmesser sind die tiefsten Schichten der Hornhautmitte stark vaseularisiert: in der Horizontalen ziehen vom Limbus her einige mgchtige hyper~misehe Gefgl]e zur Hornhautmitte, um sich dort in den tiefsten Parenchym- schichten in einem sehr dichten Gef~Bnetz aufzuzweigen. Die zentrale, weil~liche I-Iornhautnekrose sitzt inmitten des Parenchyms, wobei die m~chtige Hornhaut- verdickung vorwiegend auf Kosten einer Vorw61bung nach der Vorderkammer zu geht. Das umgebende I-Iornhautparenehym ist in einem gr6Beren, ringfSrmigen Bezirk hauchig-opalescent getriibt. Das Hornhautepithel ist mit Fluorescein nicht ~nfgrbbar. Die allgemeine und lokale Behandlung (einschlie61ich Nebennieren- rindenhormone) fiihrte zu einem Nachlassen der I-Iyperi~mie der Hornhau~gef~Be, jedoch nieht zur Heflung. Am 24. 1.56 wurde ein Hornhautscheibehen ganzer Dicke (einsehlieBlich Descemet) yon einem Leichenauge in die Hornhaut des Patienten eingepflanzt, nachdem die zentralen, weiB-nekrotischen Partien ausge- schnitten worden wsren, und das Emp~angerbett so gut wie mSglich his zu den tiefsten Sehichten (deseemetn~he) ausgeschabt worden war. Fixation des Trans- plantates durch direkte Nghte und Kleeblattnaht. Glatte Einheilung. Nach 10 Tagen Begirm der lokalen ]~ehandlung mit Scheroson F (ttydrocortison). Rtickgang und schlieBlich Verschwinden der gemischten Injektion. Zwei Monate nach der Transplantation land sieh das linke Auge reizlos, Visus yon Handbewe- gungen vor dem Auge auf 3/40 (ohne Glas) gebessert, t~iickgang der Hornhaut- vascularisation, aber noch reichlich GelS, Be zwischen Transplantat und Empf~nger- bett; das Transplantat selbst noch gef~Bfrei, zarte schleierartige Narbentriibungen der oberflgehlichen Transplantatsehichten und zwischen Transplantat und Empfgn- gerhornhaut (eine penetrierende Keratoplastik nach 6--8 Monaten ist vorgesehen).

Zusammen~assung Bei Alb inokan inchen wurden Hornhau t sche ibchen yon 5 - - 8 ram,

meis t 6 m m Durchmesser in ganzer Dicke (einschliel~lich D~sc~s~ETscher Membran) in ein lamelli~res Ber t der Empfgnge rho rnhau t e ingepflanzt . Alle Fg, lle yon Infekt ion , Traumat i s i e rung usw. wurden aus dem Mater ia l ausgeschlossen. 9 (10) T ransp l an t a t e hei l ten n ich t ein. Als Ursache l a n d sich bei der his tologischen Unte r suchung ein Einwachsen des Ep i the l s der Empfi~ngerhornhaut in das lamell~re Bert , gef5rder t du t ch eine

23~ I-IoI~ST MiJLLER: Beitrag zur nieht perforierenden Keratoplastik

Dehiszenz zwisehen dem l%ande des Transplantates und dem des Empf/tn- gerbettes, oft infolge eines fiir die Kaninchenhornhaut zu groften Trans- plantatdurehmessers (8 ram). 23 Transplantate heilten fiir dauernd ein. DurchpostoperativeVascu]arisation derEmpfangerhornhaut nndsehlieB- lieh aueh des Transplantates kam es in 5 yon 6 Fallen zur narbigen Eintriibung des Transplantates. Insgesamt waren 8 Transplantate narbig getriibt oder nur transparent; die iibrigen 15 Transp]antate wurden und blieben klar wahrend einer Beobaehtungszeit zwisehen 1--8 Monaten. Aueh bei den meisten klaren Transplantaten lieB sieh mittels Hornhautmikroskop und Spaltlampe in der Grenzzone zwisehen Transplantat und Empfangerhornhaut eine feinste sehleierartige, hauchige Triibung erkennen, die ihre Ursache in dem Einwachsen einiger, oft nur weniger Fibroeyten zwisehen Descemet des Spendertransplan- tares und Empf~ngerbett ist, wie die nachfolgenden histologischen Untersuehungen zeigten. Die transplantierte Descemet der Spender- hornhaut ist optiseh anseheinend nicht stSrend. Auffallig ist die klinisch and mikroskopisch geringfiigige oder fehlende Narbenbildung zwischen Transplantat und Empf~ngerhornhaut ! Die Befunde werden mit denen bei penetrierender Keratoplastik vergliehen. Die wiehtige l%olle des Endothels der Empf~ngerhornhaut wird betont. Die allgemeinen Vor- ziige der ]amell/~ren Keratoplastik (einfaehere Technik) und weniger postoperative Komplikationen) werden erggnzt dureh verringerte Trau~ matisation der Spenderhornhaut: diese wird nicht mehr gespalten, sondern in ganzer Dicke fiberpflanzt. Da6 dieses Verfahren aueh fiir den Menschen geeignet ist, wird an Hand eines Falles gesehildert.

Priv.-Doz. Dr. HoRs~ MiJLLER, Chefarzt der Augenabteilung am Biirgerhospital, Frankfurt a. M.