Intraokulare Lösungen · Wissenschaftsreihe
Kohäsiv oder dispersiv?
Die Antwort sind
zwei Zahlen.
Jede Viskoelastikum-Entscheidung in der Kataraktchirurgie läuft auf die Nullscherviskosität und den Kohäsions-Dispersions-Index hinaus. Stimmen diese beiden, bleibt die Kammer tief, das Endothel bedeckt und das OVD kommt sauber heraus. Hier sind die Rheologie, die Evidenz und die Fertigungsgrenzen, die auf keiner Broschüre stehen.
Dispersions-Index
mit Soft Shell
die ein OVD einhalten muss
Abschnitt 01 – Die Wahrheit der zwei Achsen
Die Viskosität sagt
fast nichts aus.
Die Kohäsion sagt den Rest.
Zwei Jahrzehnte lang wurden OVDs auf einer einzigen Linie sortiert: dicke rechts, dünne links, mit der Annahme, dick bedeute kohäsiv und dünn dispersiv. Diese Annahme hat nicht gehalten, und der Operateur, der sie noch im Kopf trägt, wird für einen dichten Kern das falsche Produkt wählen.
Ophthalmische viskochirurgische Produkte sind nicht-newtonsche Flüssigkeiten. Ihre Viskosität ist keine feste Eigenschaft, sondern eine Funktion davon, wie stark man sie schert. In Ruhe in der Vorderkammer ist ein hochmolekulares Natriumhyaluronat enorm viskos. Drückt man es durch eine 27-Gauge-Kanüle, verdünnt es sich um Größenordnungen und erholt sich in dem Moment, in dem die Scherung aufhört. Dieses Verhalten heißt Pseudoplastizität, und es ist der Grund, warum ein Material zugleich leicht zu injizieren und hartnäckig im Offenhalten einer Kammer sein kann.
Die Kennzahl, die den Ruhezustand erfasst, ist die Nullscherviskosität (V0) – die Viskosität, gemessen, wenn die aufgebrachte Scherspannung gegen null geht. Sie sagt voraus, wie gut ein OVD Raum gegen eine kollabierende Kammer erhält, das Vorderkammersegment vertieft und eine konvexe Vorderkapsel für die Kapsulorhexis abflacht.
Die Kennzahl, die erfasst, was am Ende des Falls geschieht, ist der Kohäsions-Dispersions-Index (CDI): der Prozentsatz des OVD, der pro 100 mm Hg angelegtem Vakuum abgesaugt wird, angegeben auf einer Skala von 0 bis 100. Ein CDI nahe 100 bedeutet, dass sich das Material wie eine zusammenhängende Masse verhält und in einem Bolus abgesaugt wird. Ein CDI nahe 0 bedeutet, dass es haftet, der Aspiration widersteht und dort bleibt, wo es platziert wurde.
Kohäsion und Viskosität sind voneinander unabhängige Eigenschaften. Ein kohäsives OVD besteht aus langen, verschlungenen, hochmolekularen Ketten, die sich wie ein Körper bewegen: Es schafft und hält Raum, flacht die Vorderkapsel ab und verlässt das Auge am Ende sauber. Ein dispersives OVD hat kürzere Ketten und ein niedrigeres Molekulargewicht, wirkt daher nicht als einzelne Masse: Es überzieht das Hornhautendothel, widersteht dem Ausspülen durch die Irrigation und trennt Gewebeebenen. Kohäsive schaffen Raum. Dispersive schützen Oberflächen. Weil ein Material viskos und dispersiv sein kann, gab die 2005 von Steve A. Arshinoff und Kollegen veröffentlichte Klassifikation die alte Einachsentabelle auf und trug OVDs auf zwei Achsen ab – Nullscherviskosität gegen Kohäsions-Dispersions-Index. Diese zweidimensionale Karte, nicht das Wort auf dem Karton, sagt das intraoperative Verhalten voraus.
Die Neuklassifikation von 2005 wurde durch ein reales Produkt erzwungen. DisCoVisc, eine 1,6-%ige Hyaluronsäure mit 4 % Chondroitinsulfat, war nach jeder Messung viskos, verhielt sich aber unter Aspiration dispersiv. Eine Achse konnte es nicht beschreiben. Steve A. Arshinoff, Professor an der Abteilung für Ophthalmologie und Sehwissenschaften der University of Toronto und der Chirurg, der Ende der 1990er-Jahre das CDI-Konzept einführte, veröffentlichte 2005 im Journal of Cataract & Refractive Surgery die überarbeitete zweidimensionale Klassifikation und ergänzte die Klasse „viskos dispersiv“, die DisCoVisc geschaffen hatte.
Abschnitt 02 – Interaktiv
Sehen Sie, wie die Kohäsion entscheidet,
was bleibt
und was geht.
Dieselbe Vorderkammer, dasselbe Vakuum, zwei verschiedene Materialien. Ziehen Sie das Vakuum hoch und beobachten Sie, was jedes tut. Das ist der CDI in Bewegung – die Eigenschaft, die entscheidet, ob Ihr Endothelüberzug den Fall übersteht oder mit dem ersten Irrigationsstoß verschwindet.
Abschnitt 03 – Die Arbeitskarte
Vier Klassen,
vier Aufgaben.
Sobald man OVDs auf beiden Achsen einträgt, ergibt sich die klinische Logik von selbst. Jeder Quadrant erfüllt eine Aufgabe gut und eine schlecht, und das Schlechte zählt so viel wie das Gute.
| Klasse | Typische Chemie | Was sie gut kann | Wo sie Sie im Stich lässt |
|---|---|---|---|
| Kohäsiv mit höherer Viskosität | Hochmolekulares Natriumhyaluronat, 1.0–1.4% | Schafft und hält eine tiefe Kammer; flacht die konvexe Vorderkapsel für die Rhexis ab; tamponiert den Glaskörper; wird in einem sauberen Bolus entfernt | Wird früh von der Irrigation ausgespült; lässt das Endothel während der Phaco selbst unbedeckt |
| Viskoadaptiv | Sehr hochmolekulares Hyaluronat, 2.3% | Extremer Raumerhalt; zerfällt bei hohem Fluss in Fragmente und verhält sich bei niedrigem Fluss dispersiv | Verbliebene Fragmente verursachen frühe Augeninnendruckspitzen, sofern die Entfernung nicht gezielt und vollständig erfolgt |
| Viskos dispersiv | Hyaluronsäure mit Chondroitinsulfat | Hält nutzbaren Raum und überzieht das Endothel – ein Kompromiss in einer Spritze für Routinefälle | Weder optimale Kammer noch optimaler Überzug; langsamer abzusaugen als ein rein Kohäsives |
| Dispersiv mit niedrigerer Viskosität | Chondroitinsulfat-Mischungen; Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) 2% | Haftet am Hornhautendothel und schirmt es durch Ultraschall und Turbulenz hindurch ab; trennt Gewebe; günstig genug, um großzügig verwendet zu werden | Hält unter Druck keine tiefe Kammer; muss aktiv abgesaugt werden, sonst bleibt es zurück |
Abschnitt 04 – Die Soft-Shell-Technik
Die Technik, die
die Wahl
überflüssig machte.
1999 veröffentlichte Arshinoff im Journal of Cataract & Refractive Surgery eine täuschend einfache Idee: Man solle aufhören, sich für ein OVD zu entscheiden, und beide nacheinander in einer bestimmten Reihenfolge verwenden. Die Soft-Shell-Technik ist heute Standardpraxis, und ihren Mechanismus sollte man verstehen, statt ihn auswendig zu lernen.
Zuerst wird das Dispersive injiziert. Es breitet sich über dem Hornhautendothel aus und bleibt dort. Dann wird das Kohäsive zentral darunter injiziert. Das Kohäsive dehnt sich aus, flacht die Vorderkapsel ab und vertieft die Kammer; dabei drückt es das Dispersive nach oben und außen und presst es als verbleibende Schutzschale gegen die Hornhaut. Sie haben nun einen tiefen, stabilen, bearbeitbaren Arbeitsraum mit überzogenem Dach. Keines der Materialien allein bietet beides.
erstmals veröffentlicht
Verringerung des Endothelverlusts
einem Routinefall
der Technik
Die Evidenz ist nicht subtil. In Vergleichsstudien einer Soft Shell aus Viscoat und Healon gegenüber einem allein verwendeten Kohäsiven wurde der zwei bis drei Monate postoperativ gemessene Endothelzellverlust in den Soft-Shell-Gruppen als 40 bis 60 Prozent geringer berichtet. Für einen Operateur, der dichte braune Katarakte bei hohem Volumen operiert, ist das der Unterschied zwischen einer Hornhaut, die sich bis Tag drei klärt, und einer, die sich gar nicht klärt.
Varianten, die man kennen sollte
Die Ultimate-Soft-Shell-Technik ersetzt im zweiten Schritt das Kohäsive durch balancierte Salzlösung und nutzt die dispersive Schale plus Flüssigkeit, um die Kammertiefe präzise zu steuern – nützlich dort, wo ein Viskoadaptives das Risiko einer Augeninnendruckspitze bergen würde. Die Tri-Soft-Shell-Technik, 2013 in derselben Zeitschrift beschrieben, fügt für bestimmte schwierige Anatomien eine dritte Schicht hinzu. Alle drei sind dieselbe Einsicht, angewandt bei unterschiedlichen Drücken: Kohäsion und Dispersion sind Werkzeuge, keine Identitäten.
Relativer Endothelschutz unter Phakoemulsifikation, gereiht nach der veröffentlichten Vergleichsliteratur. Richtungsweisend, keine gepoolte Metaanalyse – der absolute Zellverlust hängt von Kerndichte, Phaco-Zeit und Technik ab.
Abschnitt 05 – Die HPMC-Frage
Das günstigste Dispersive
im Regal ist auch
ein gutes.
Hydroxypropylmethylcellulose gilt in manchen Märkten als die Budgetoption, die man duldet, statt als das Material, das man wählt. Die Vergleichsdaten stützen das nicht. Es ist ein echtes Dispersives mit niedriger Viskosität und leistet die Aufgabe, für die Dispersive eingesetzt werden.
Das stärkste Einzelergebnis stammt aus einer randomisierten kontrollierten Studie von N. Ray-Chaudhuri, G. M. Voros, S. Sutherland und F. C. Figueiredo, veröffentlicht 2006 im European Journal of Ophthalmology. Beim Vergleich von 2 % HPMC mit 1 % Natriumhyaluronat bei der Phakoemulsifikation sank die mittlere Endothelzelldichte nach zwölf Wochen um 4,27 % mit HPMC gegenüber 11,76 % mit dem Hyaluronat. Die Autoren bezeichneten HPMC als wirksame und günstigere Alternative für die routinemäßige Kleinschnitt-Kataraktchirurgie. Eine spätere randomisierte Studie wies in dieselbe Richtung: weniger Endothelverlust mit dispersivem HPMC als mit kohäsivem Hyaluronat.
Nichts davon macht HPMC zu einem Kohäsiven. Es hält eine Kammer nicht gegen positiven Glaskörperdruck, es flacht keine konvexe Kapsel ab, und zurückgelassen kann es genauso eine Augeninnendruckspitze auslösen wie alles andere. Was es tut, ist überziehen – und es überzieht günstig genug, dass ein Operateur so viel verwenden kann, wie der Fall tatsächlich braucht, statt eine Spritze zu rationieren. Bei hohem Volumen übertrifft ein OVD, das man sich großzügige Verwendung leisten kann, ein hochpreisiges, das man sparsam einsetzt.
Abschnitt 06 – Fallstudien
Wenn die Rheologie stimmt
und der Rückstand
nicht.
Ein OVD kann makellose Rheologie haben und dennoch Menschen erblinden lassen. Die drei Fälle unten sind veröffentlicht, untersucht und zuordenbar – und in jedem war das Produkt steril. Was versagte, war die Rückstandskontrolle während der Herstellung.
Talal Abdulrahman Althomali untersuchte zwei aufeinanderfolgende Cluster des toxischen Vorderabschnittssyndroms (TASS), das 15 von 24 Kataraktoperationen betraf. Ein Sterilisationsversagen wurde ausgeschlossen, ebenso die Instrumentenaufbereitung, die Spüllösungen und jeder andere Kandidat der Standard-TASS-Checkliste. Die einzige geänderte Variable war ein neu eingeführtes 1,4-%iges Natriumhyaluronat in einer Fertigspritze.
Das Produkt wurde zurückgezogen und durch die zuvor verwendete Natriumhyaluronat-Formulierung ersetzt. In den folgenden Operationssitzungen trat kein weiteres TASS auf. Der Autor schloss, dass eine bei der Herstellung eingebrachte Endotoxinkontamination der wahrscheinliche Mechanismus war, und forderte ausdrücklich strengere Endotoxingrenzwerte für ophthalmische viskochirurgische Produkte.
Zwischen Juli und November 2005 wurde ein Ausbruch des toxischen Vorderabschnittssyndroms in sieben Operationszentren in den Vereinigten Staaten untersucht. Preeta K. Kutty und Kollegen – ein Team, zu dem Henry F. Edelhauser, Nick Mamalis und Arjun Srinivasan gehörten – identifizierten 112 Fallpatienten mit einem medianen Alter von 74 Jahren.
Neunundachtzig Prozent waren gegenüber einer einzigen Marke balancierter Salzlösung exponiert gewesen. Die Laboruntersuchung führte die Ursache auf eine intrinsische Endotoxinkontamination des Produkts selbst zurück. Es bleibt der erste dokumentierte TASS-Ausbruch durch intrinsische Endotoxinkontamination eines gefertigten intraokularen Produkts, und er veränderte das Verständnis der Branche davon, was Sterilitätsprüfungen erfassen und was nicht.
Im Oktober 2007 rief Advanced Medical Optics freiwillig eine gesamte Charge von Healon D – 4.439 Einheiten – zurück, nachdem Beschwerden über postoperative intraokulare Entzündungen, darunter das toxische Vorderabschnittssyndrom, eingegangen waren. Die Prüfung der Charge ergab erhöhte Endotoxinwerte.
Das relevante Detail für jeden, der ein OVD spezifiziert: Dies war ein etabliertes Produkt eines großen Herstellers mit einem ausgereiften Qualitätssystem. Endotoxin ist ein Rückstand der bakteriellen Fermentation, mit der Hyaluronsäure hergestellt wird. Es übersteht die Sterilisation. Die Kontrolle auf Chargenebene ist das Einzige, was zwischen einer Fermentationscharge und einer entzündeten Vorderkammer steht.
Abschnitt 07 – Spezifikation
Was Sie auf dem
Analysezertifikat
verlangen sollten.
Die Rheologie ist das, was ein OVD tut. Die Reinheit entscheidet, ob es überhaupt ins Auge gehört. Ein Viskoelastikum kann jeden Sterilitätstest bestehen und dennoch einen TASS-Cluster auslösen, denn Sterilität und Endotoxin sind verschiedene Fragen. Die Sterilität fragt, ob Organismen leben. Das Endotoxin fragt, was die toten hinterlassen haben.
Der Grenzwert liegt bei 0,2 Endotoxineinheiten pro Milliliter. ISO 15798:2013 setzte den OVD-Grenzwert ursprünglich bei 0,5 EU/mL; Amendment 1, 2017 veröffentlicht, verschärfte ihn auf 0,2 EU/mL. Die US-amerikanische FDA erkennt den älteren ISO-Wert nicht an und empfiehlt unabhängig davon 0,2 EU/mL für intraokulare ophthalmische Einmalprodukte. Der Grund für die Strenge ist die Dosis: Bereits Mengen von nur 0,02 EU in der Vorderkammer haben nachweislich Entzündungen ausgelöst. Zwischen einer bestandenen Charge und einem klinischen Ereignis bleibt sehr wenig Spielraum.
Abschnitt 08 – Das Agaaz-Sortiment
Beide Seiten
der Zwei-Achsen-Karte.
Agaaz Ophthalmics fertigt die intraokulare Lösungsseite der Kataraktchirurgie als System statt als Katalog – ein Kohäsives für den Raum, Cellulose-Dispersive für den Schutz sowie die Färbe- und Prophylaxeprodukte, die im selben Fall dazwischen liegen. Die Fertigung basiert auf GMP, und die folgenden Spezifikationen beschreiben, was die Produkte sind, nicht als was sie positioniert werden.
Intraokulare Lösungen machen den größeren Teil dessen aus, was Agaaz herstellt; die OP-VIEW AS und TRICENTRA Linsenplattformen sind darauf ausgelegt, im selben Fall zu sitzen. Gesamtes Portfolio ansehen →
Abschnitt 09 – FAQ
Häufig gestellte Fragen
zur OVD-Auswahl.
Ein kohäsives ophthalmisches viskochirurgisches Produkt besteht aus langen, hochmolekularen Ketten, die sich zu einer einzigen Masse verschlingen. Es schafft und hält Raum – vertieft die Vorderkammer, flacht die Vorderkapsel für die Kapsulorhexis ab – und verlässt das Auge in einem sauberen Bolus. Ein Dispersives hat kürzere Ketten und ein niedrigeres Molekulargewicht, wirkt daher nicht als eine Masse: Es überzieht das Hornhautendothel und haftet daran, bleibt gegen die Irrigation an Ort und Stelle und trennt Gewebe. Kohäsive schaffen Raum; Dispersive schützen Oberflächen. Der formale Unterschied ist nicht die Viskosität, sondern der Kohäsions-Dispersions-Index.
Eine Laborzahl zwischen 0 und 100, die den Prozentsatz eines OVD beschreibt, der pro 100 mm Hg angelegtem Vakuum abgesaugt wird. Nahe 100 bedeutet, das Material verlässt das Auge als zusammenhängende Masse – hochkohäsiv. Nahe 0 bedeutet, es widersteht der Aspiration und bleibt, wo es platziert wurde. Steve A. Arshinoff und Kollegen führten den CDI Ende der 1990er-Jahre ein und machten ihn zusammen mit der Nullscherviskosität zur Grundlage der 2005 veröffentlichten zweidimensionalen OVD-Klassifikation. Er ist wichtig, weil die Kohäsion, nicht die Viskosität, vorhersagt, ob ein OVD während der Phakoemulsifikation ausgespült wird.
1999 von Arshinoff beschrieben, verwendet sie beide Klassen nacheinander, statt zwischen ihnen zu wählen. Zuerst wird das Dispersive eingebracht und überzieht das Endothel; das Kohäsive wird dann zentral injiziert und drückt das Dispersive als verbleibende Schale gegen die Hornhaut, während es darunter eine tiefe Kammer hält. In Vergleichsstudien einer Soft Shell aus Viscoat und Healon gegenüber einem Kohäsiven allein wurde der Endothelzellverlust nach zwei bis drei Monaten in den Soft-Shell-Gruppen als 40 bis 60 Prozent geringer berichtet.
Die Studien widersprechen sich, und der Widerspruch ist aufschlussreich. Ray-Chaudhuri und Kollegen (Eur J Ophthalmol, 2006) fanden nach zwölf Wochen einen Endothelzellverlust von 4,27 % mit 2 % HPMC gegenüber 11,76 % mit 1 % Natriumhyaluronat – ein klarer Gewinn für HPMC. Storr-Paulsen und Kollegen (Acta Ophthalmol Scand, 2007) fanden 6,97 % Verlust mit einem dispersiven Hyaluronat gegenüber 18,03 % mit HPMC und 18,46 % mit einem kohäsiven Hyaluronat – HPMC nicht besser als das Kohäsive. Die vertretbare Lesart: HPMC ist ein kompetentes, günstiges Dispersives, das ein allein verwendetes Kohäsives in den meisten Routinefällen übertrifft, ein dispersives Hyaluronat schützt aber möglicherweise besser, wenn das Endothel bereits vorgeschädigt ist. Was HPMC nie leistet, ist, unter Druck eine tiefe Kammer zu halten – weshalb dichte Kerne, enge Pupillen und flache Kammern weiterhin ein hochmolekulares Kohäsives oder eine Soft Shell verlangen.
0,2 Endotoxineinheiten pro Milliliter. ISO 15798:2013 setzte ursprünglich 0,5 EU/mL fest; Amendment 1 verschärfte 2017 auf 0,2 EU/mL, und die US-amerikanische FDA empfiehlt unabhängig dieselbe Obergrenze für intraokulare ophthalmische Einmalprodukte. Bereits Mengen von nur 0,02 EU in der Vorderkammer haben nachweislich Entzündungen ausgelöst. Endotoxin ist ein Rückstand der bakteriellen Fermentation zur Herstellung von Hyaluronsäure und damit eine Frage der Fertigungskontrolle – ein Produkt kann vollkommen steril sein und dennoch TASS verursachen.
Ja. Althomali berichtete über zwei aufeinanderfolgende TASS-Cluster bei 15 von 24 Kataraktoperationen, die erst endeten, als eine neu eingeführte Fertigspritze mit 1,4-%igem Natriumhyaluronat zurückgezogen wurde. 2007 rief Advanced Medical Optics nach Entzündungsbeschwerden eine Charge von 4.439 Einheiten Healon D zurück; die Prüfung zeigte erhöhte Endotoxinwerte. Der von Kutty und Kollegen untersuchte Ausbruch in mehreren Bundesstaaten 2005 betraf 112 Patienten in sieben Zentren und wurde auf eine intrinsische Endotoxinkontamination zurückgeführt. In jedem Fall waren die Produkte steril; versagt hat die Rückstandskontrolle.
Jedes in der Vorderkammer verbliebene OVD behindert den Kammerwasserabfluss durch das Trabekelwerk, bis es sich abgebaut hat, und verursacht typischerweise in den ersten 24 Stunden eine Augeninnendruckspitze. Das Risikoprofil folgt der Kohäsion: Ein Kohäsives wird in einem Bolus entfernt und lässt sich leicht vollständig auswaschen, während ein Dispersives der Aspiration bauartbedingt widersteht und gezielt entfernt werden muss. Viskoadaptive Materialien liegen dazwischen – sie zerfallen unter hohem Fluss in Fragmente, und die zurückbleibenden Fragmente lassen den Druck ansteigen. Die vollständige Entfernung, nicht die Materialwahl, ist die Kontrolle.
Literatur & Evidenzgrundlage
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