Experimentelle und theoretische Studien 386
Em neues Konzept zur Keratoprothese H. L. Kain
Zusammenfassung
Obwohl die Keratoprothese nach Strampelli und C'ardona in ausgewahiten Fallen erfoigreich sein kann, verbleiben doch ungeloste Probleme. Deshaib gaben wir dieses Konzept auf und entwickelten em neues Design mit neuen alloplastischen Materialien. Fur
die optische Zone wurde Silikon-Kautschuk für den haptischen Teil wurden Karbon-Fasern verwendet. Die Interaktion des lebenden Gewebes mit den Materialien wurde in Zelikultur-Experimenten und in vivo erprobt und zeigte exzellente Ergebnisse. Eine stabile Verankerung des alloplastischen Materiales (Karbonfasern und Fibroblasten) konnte beobachtet werden. In Tierexperimenten wurde em spezielles Design eines Interfaces erprobt, urn das Einwachsen von Oberflächen-Epithel zu verhindern. Es war moglich, eine Flussigkeitsdichte-Interaktion zwischen Gewebe und alloplastischem Material zu erreichen.
A New Concept for Keratoprosthesis
Although keratoprosthesis (after Strumpelli and Cardona) is successful in selected cases, it remains doubtful whether the apparent problems of these procedures can be solved. The Cardona-Strampelli concept was therefore abandoned; a new design was evolved and new alloplastic materials were used — silicone
for the optical zone and carbon fibers for the haptic part of the prosthesis. The interaction of living tissue with these alloplastic materials was investigated in tissue-culture experiments and in vivo, and indicated that
the materials had excellent properties for prosthetic purposes. Stable anchorage of the implants was assured by the strong adhesion of the fibroplasts to the carbon fibers. In more than a year of observation no granulomatous reaction was observed. In animal experiments, the special design of the prosthesis-tissue interface prevented epithelial downgrowth, one of the major problems in keratoprosthesis. Moreover, a fluid-tight inter-
ments, steht nach erfolgloser Keratoplastik als ultima ratio oft nur der alloplastische Ersatz der Hornhaut zur Verfugung. Trotz einiger bemerkenswerter Ergebnisse mit den heute angewandten Methoden, die Strampelli 1963 (12) zur Osteo-Odonto-Keratoprothese entwickelte, ist der alloplastische Ersatz der Hornhaut noch immer der klinisch experimentellen Ophthalmologie zuzuordnen. Insgesamt sind die Erfolge als wenig ermutigend zu bezeichnen. Wichtige Probleme der Keratoprothetik sind ungelost und erfordern eine weitere Entwicklung durch experimentelle Untersuchungen. Im Vordergrund steht die stabile und dauerhafte Verankerung des alloplastischen Materials im Gewebe. Alle Autoren, die sich mit dem Problem der Keratoprothese
befaBt haben, sind sich daruber einig, daB die Hauptschwierigkeiten in der Verankerung des alloplastischen Prothesenmaterials liegen oder daraus resultieren (1, 2, 3, 5, 9, 11). Die meisten MiBerfolge sind auf eine unzureichende Fixierung zuruckzufuhren, die von einer allmahlichen AusstoBung der Prothese gefolgt ist. Neben der fehlenden Moglichkeit einer ausreichend stabilen Verankerung der Keratoprothese, ist die Problematik der Grenzflächen aufzufuhren, die zurecht als das wohi entscheidendste Problem der Interaktion von alloplastischem Material und lebendem Gewebe bezeichnet wird (10). Eine Zusammenfassung der Entwicklung der Keratoprothese findet sich bei Fyodorov 1987 (5).
Em groBer Nachteil des Cardona-Strampelli-Konzeptes resultiert aus dem geringen Durchmesser der Prothesenoptik, die zwar befriedigende visuelle Funktionen erlauben kann, nachgeordnete intraokulare Veränderungen dagegen sehr schwer erkennbar und therapierbar macht. Bei Netzhautablosung und vitrealen Reaktioneri kormen die modernen Verfahren der Retina- und GlaskOrperchirurgie nicht angewandt werden. Das Sekundarglaukom mit atrophischen Veranderungen der Papille ist ebenfalls zu den schwerwiegenden Nachsorgeproblemen zu
rechnen und kann kaum diagnostiziert und therapiert werden. Material und Methoden
action of the alloplastic material and the tissue was achieved.
J
Da uns das Konzept nach Cardona-Strampelli (1, 12) wenig entwicklungsfahig erschien, wurde dieses Konzept vollstandig aufgegeben und nach einem neuen
Einleitung
—
Bei schweren Erkrankungen oder Verletzungen der Hornhaut, besonders nach Veratzungen mit teilweiser Nekrose oder Zerstorung des vorderen SegKIm. Mb!. Augenheilk. 197 (1990) 386—392
1990 F. Enke Verlag Stuttgart
Ansatz gesucht. Systematische experimentelle Untersuchungen in den vergangenen Jahren fuhrten zu wichtigen experimentellen Erfahrungen und ermutigenden Ergebnissen. Erprobt wurden zwei, in der Implantationschirurgie bereits seit Jahren mit Erfolg verwendete Materialien, Sili-
kon-Kautschuk und Karbonfasern. Die Karbon-Fasern soilten den haptischen Teil der kUnstlichen Hornhaut bilden. Sie sind biologisch sehr gut vertraglich, zugstabil und der geringe Durchmesser der Einzelfaser von nur Ca. 7 mi-
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Universitats-Augenklinik Basel (Direktor: Prof. Dr. J. Flammer)
Abb. 1 Millipore-
Em neues Konzept zur Keratoprothese H. L. Kain
Zusammenfassung
Obwohl die Keratoprothese nach Strampelli und C'ardona in ausgewahiten Fallen erfoigreich sein kann, verbleiben doch ungeloste Probleme. Deshaib gaben wir dieses Konzept auf und entwickelten em neues Design mit neuen alloplastischen Materialien. Fur
die optische Zone wurde Silikon-Kautschuk für den haptischen Teil wurden Karbon-Fasern verwendet. Die Interaktion des lebenden Gewebes mit den Materialien wurde in Zelikultur-Experimenten und in vivo erprobt und zeigte exzellente Ergebnisse. Eine stabile Verankerung des alloplastischen Materiales (Karbonfasern und Fibroblasten) konnte beobachtet werden. In Tierexperimenten wurde em spezielles Design eines Interfaces erprobt, urn das Einwachsen von Oberflächen-Epithel zu verhindern. Es war moglich, eine Flussigkeitsdichte-Interaktion zwischen Gewebe und alloplastischem Material zu erreichen.
A New Concept for Keratoprosthesis
Although keratoprosthesis (after Strumpelli and Cardona) is successful in selected cases, it remains doubtful whether the apparent problems of these procedures can be solved. The Cardona-Strampelli concept was therefore abandoned; a new design was evolved and new alloplastic materials were used — silicone
for the optical zone and carbon fibers for the haptic part of the prosthesis. The interaction of living tissue with these alloplastic materials was investigated in tissue-culture experiments and in vivo, and indicated that
the materials had excellent properties for prosthetic purposes. Stable anchorage of the implants was assured by the strong adhesion of the fibroplasts to the carbon fibers. In more than a year of observation no granulomatous reaction was observed. In animal experiments, the special design of the prosthesis-tissue interface prevented epithelial downgrowth, one of the major problems in keratoprosthesis. Moreover, a fluid-tight inter-
ments, steht nach erfolgloser Keratoplastik als ultima ratio oft nur der alloplastische Ersatz der Hornhaut zur Verfugung. Trotz einiger bemerkenswerter Ergebnisse mit den heute angewandten Methoden, die Strampelli 1963 (12) zur Osteo-Odonto-Keratoprothese entwickelte, ist der alloplastische Ersatz der Hornhaut noch immer der klinisch experimentellen Ophthalmologie zuzuordnen. Insgesamt sind die Erfolge als wenig ermutigend zu bezeichnen. Wichtige Probleme der Keratoprothetik sind ungelost und erfordern eine weitere Entwicklung durch experimentelle Untersuchungen. Im Vordergrund steht die stabile und dauerhafte Verankerung des alloplastischen Materials im Gewebe. Alle Autoren, die sich mit dem Problem der Keratoprothese
befaBt haben, sind sich daruber einig, daB die Hauptschwierigkeiten in der Verankerung des alloplastischen Prothesenmaterials liegen oder daraus resultieren (1, 2, 3, 5, 9, 11). Die meisten MiBerfolge sind auf eine unzureichende Fixierung zuruckzufuhren, die von einer allmahlichen AusstoBung der Prothese gefolgt ist. Neben der fehlenden Moglichkeit einer ausreichend stabilen Verankerung der Keratoprothese, ist die Problematik der Grenzflächen aufzufuhren, die zurecht als das wohi entscheidendste Problem der Interaktion von alloplastischem Material und lebendem Gewebe bezeichnet wird (10). Eine Zusammenfassung der Entwicklung der Keratoprothese findet sich bei Fyodorov 1987 (5).
Em groBer Nachteil des Cardona-Strampelli-Konzeptes resultiert aus dem geringen Durchmesser der Prothesenoptik, die zwar befriedigende visuelle Funktionen erlauben kann, nachgeordnete intraokulare Veränderungen dagegen sehr schwer erkennbar und therapierbar macht. Bei Netzhautablosung und vitrealen Reaktioneri kormen die modernen Verfahren der Retina- und GlaskOrperchirurgie nicht angewandt werden. Das Sekundarglaukom mit atrophischen Veranderungen der Papille ist ebenfalls zu den schwerwiegenden Nachsorgeproblemen zu
rechnen und kann kaum diagnostiziert und therapiert werden. Material und Methoden
action of the alloplastic material and the tissue was achieved.
J
Da uns das Konzept nach Cardona-Strampelli (1, 12) wenig entwicklungsfahig erschien, wurde dieses Konzept vollstandig aufgegeben und nach einem neuen
Einleitung
—
Bei schweren Erkrankungen oder Verletzungen der Hornhaut, besonders nach Veratzungen mit teilweiser Nekrose oder Zerstorung des vorderen SegKIm. Mb!. Augenheilk. 197 (1990) 386—392
1990 F. Enke Verlag Stuttgart
Ansatz gesucht. Systematische experimentelle Untersuchungen in den vergangenen Jahren fuhrten zu wichtigen experimentellen Erfahrungen und ermutigenden Ergebnissen. Erprobt wurden zwei, in der Implantationschirurgie bereits seit Jahren mit Erfolg verwendete Materialien, Sili-
kon-Kautschuk und Karbonfasern. Die Karbon-Fasern soilten den haptischen Teil der kUnstlichen Hornhaut bilden. Sie sind biologisch sehr gut vertraglich, zugstabil und der geringe Durchmesser der Einzelfaser von nur Ca. 7 mi-
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Universitats-Augenklinik Basel (Direktor: Prof. Dr. J. Flammer)
Abb. 1 Millipore-
