Endothel-Analyse
Erfolgsgeschichte eines Projekts

Projekt

• Analyse der Zellgröße und -dichte des Hornhaut-Endothels im Auge zur Qualitätsbestimmung von Hornhauttransplantaten mit Hilfe eines Analyse-Tools zur Erkennung, Markierung und Zählung von Endothelzellen.
• Umsetzung von FuE-Ergebnissen in marktfähige Produkte und Entwicklung des Endothel-Analyse-Tools (EAT) für Hornhautbanken (Nischenprodukt).
• Entwicklung einer berührungslosen In-Vivo-Endothelspiegelmikroskopie mit automatischer Zelldichteanalyse. Möglichkeit des medizinischen Patientenmonitorings bei allen operativen Eingriffen am Auge, bei Kontaktlinsenanpassung und der augenmedizinischen Vorsorge.
• Produkt- und vertreibstechnische Innovation durch funktionale Erweiterung und Aufwertung der Spaltlampe (augenärztliches Basis-Instrument), zur berührungslosen automatischen Endothelzellanalyse und Bestimmung der Hornhautdicke bei gleichzeitiger Halbierung des Preises gegenüber funktionsgleichen Spezialgeräten.

Bedeutung der Endothel-Analyse

Das Hornhaut-Endothel ist eine einschichtige, zumeist regelmäßige Anord- nung überweiegend hexagonaler Zellen mit ausgeprägter Stoffwechselaktivität. Die Endothelschicht dient als selektive Diffusionsbarriere für das Kammerwasser und sorgt als aktive Flüssigkeitspumpe für die Entquellung (Entwässerung) des Hornhautstromas und gewährleistet so die Transparenz der Hornhaut.

 

Zur Erhaltung dieser Funktion darf die Endothelzelldichte den Wert von 500 Zellen pro qmm nicht unterschreiten. Die normale Zelldichte liegt bei etwa 3000 Zellen pro qmm.

 

Das Endothel ist nicht regenerationsfähig, d.h. Defekte aufgrund von Stoffwechselerkrankungen, fehlangepassten Kontaktlinsen oder aber Zellverlusten aufgrund operativer Eingriffe am Auge können nur begrenzt durch Zellvergrößerung und -formveränderung, d.h. mit Funktionseinschränkungen kompensiert werden.

 

Es kommt zur Eintrübung der Hornhaut und zum Verlust des Sehvermögens. In deartigen Fällen ist eine Hornhauttransplantation (Keratoplastik) die einzige Möglichkeit, die Sehfähigkeit wieder herzustellen.

Hornhauttransplantationen

Das zentrale Qualitätsmerkmal eines Transplantats ist die Endothelzelldichte. Hornhäte mit einem hohen Degenerationsgrad fallen durch eine geringe Zelldichte und Zellverformung auf und sind als Transplantate ungeeignet. Die bisherige Zelldichtebestimmung verlief manuell per Polaroid-Fotografie und anschließender zeitraubender, fehleranfälliger Markierung und Zählung der Zellen.

Patientenmonitoring

Grundsätzlich haben operative Eingriffe am Auge aber auch das Tragen von Kontaktlinsen einen mehr oder weniger deutlichen Einfluss auf den Gesundheitszustand des Hornhaut-Endothels. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Kontrolle des Hornhaut-Endothels vor und nach operativen Eingriffen am Auge zur Nachweisführung, dass kein oder nur ein geringer Zellverlust eingetreten ist. Ein Patientenmonitoring ist im Falle einer Operation oder nach einer Kontaktlinsenanpassung sinnvoll.

 

Stand der Technik war bislang die Hornhautmikroskopie mittels spezieller Großgeräte zur optischen Abbildung des Endothels bei nur geringer Zellflächenabdeckung.