A vizes Humor kiáramlásának mérése

a vizes humor előállítása, keringése és elvezetése a szem elülső kamrájába és onnan kifelé viszonylag állandó szinten tartja az IOP-t (vizes humor dinamika) (1.ábra). Ha a nyomás a normálnál magasabb, a probléma általában a vízelvezető utak szöveteiben rejlik, egy olyan területen, amelyet számos IOP-csökkentő gyógyszer, sebészeti eljárás és vízelvezető eszköz céloz meg. A vizes humoros vízelvezetést több módszerrel mérik, mindegyik előnye és gyengesége van. Az egyes módszerek korlátainak megértése biztosítja a klinikai vizsgálatok és állatkísérletek eredményeinek megfelelő értelmezését.

trabekuláris kiáramlási lehetőség
áttekintés
a trabekuláris háló bizonyos ellenállást kínál a vizes humor kiáramlásával szemben, amely az egyensúlyi állapot fenntartásához szükséges szemnyomás. Ennek az ellenállásnak az inverzje a trabekuláris kiáramlási lehetőség, amely a trabekuláris háló megfelelőségének mértéke.

a kiáramlási létesítmény mérésének technikái
tonográfia
A kutatók Schiotz tonométert (2.ábra) vagy a pneumotonométer tonográfiai beállítását használják a kiáramlási létesítmény nem invazív módon történő meghatározására. A tonográfiát eredetileg az 1940-es években1 fejlesztették ki a betegek kiáramlási lehetőségének felmérésére és a glaukóma diagnosztizálására. A 0,2 USD/perc / Hgmm-nél kisebb értéket általában a glaukómás tartományba tartozónak tekintették. Bár az 1960-as és 1970-es években alkalmazták, a módszert ma ritkán alkalmazzák a rutin klinikai gyakorlatban, mivel gyenge pontossága van a glaukóma eseteinek azonosításában. A tonográfia nagy eltéréseket mutat az egészséges alanyok között és ugyanabban a betegben több látogatás során. Mindazonáltal továbbra is értékes kutatási eszköz az emberi és állati szem vizes humor dinamikájának tanulmányozásában.

a tonográfiai eljárás magában foglalja a tonométer szondájának kalibrált súlyú elhelyezését a fekvő alany érzéstelenített szaruhártyáján 2 vagy 4 percig. A súly miatt az IOP kezdetben emelkedik, de az idő múlásával a nyomás lassan csökken, mivel a vizes humor az elülső kamrából nagyobb sebességgel ürül a vízelvezető utakba. Feltételezzük, hogy a mérés során az IOP csökkenését kizárólag a vizes humor fokozott elvezetése okozza a trabekuláris hálóból, a nyomásfüggő útból. A folyadék kiáramlásának sebességét a szemből a vizsgálat ideje alatt a referenciatáblák határozzák meg.1 kiáramlási lehetőség az áramlási sebesség (táblázatokból) aránya a nyomásváltozáshoz (tonometriával meghatározva). Ha az IOP a vizsgálat során alig csökken, a táblázatokból származó folyadék áramlási sebessége kicsi lenne, a trabekuláris kiáramlási lehetőség pedig alacsonynak számítana. Ez várható a szem magas vérnyomásában, glaukómával vagy anélkül.

a tonográfiai mérést befolyásoló fontos tényező a szem merevsége. Ez a tényező annak az ellenállásnak a mértéke, amelyet a szem a táguló erőkkel szemben fejt ki. Minél merevebb a szem, annál nagyobb a szem merevsége, nagyobb erő szükséges a szaruhártya behúzásához. A szem merevsége 25% – kal nő az idősebbeknél, mint a fiatalabbaknál.2,3 mivel az idős szemek ezért kevésbé kompatibilisek, mint a fiatalabb szemek, a tonometriával értékelt kiáramlási létesítmény mérése alacsonyabb az idősebb egyéneknél a megnövekedett szemmerevség alapján, nem pedig a kiáramlási létesítmény valódi csökkenése. A behúzási tonométerrel (Schiotz) végzett tonográfia (2.ábra) feltételezi, hogy a nyomás változása az idő függvényében a szem-merevségi együttható pontosságán alapul a mérés során. A behúzási tonográfia nem kompenzálja a szem merevségének egyedi variációit. A pneumatikus tonográfiai egységgel értékelt tonográfiát kevésbé befolyásolja a szem merevsége, mint a Schiotz egységet, mivel a szemre helyezett szonda viszonylag kisebb szaruhártya-bemélyedést hoz létre. Mindkét eszköz az áramlás változását a standard táblázatokból származtatja.

a tonográfiával (Cton) mért kiáramlási lehetőség magában foglalja a pszeudofacilitást (Cps) és az uveoscleralis kiáramlási létesítményt (Cfu) a trabekuláris kiáramlási létesítmény (Ctrab) mellett, mint az 1.egyenletben:

Cton = Ctrab + Cfu + Cps.

a Cfu a folyadék áramlása a csillóizomon keresztül. Ez a létesítmény körülbelül 10-szer kevesebb, mint a trabekuláris kiáramlási létesítmény. A pszeudofacilitás a vizes humor áramlásának lehetősége a hátsó kamrából az elülső kamrába, amely a szonda által kiváltott IOP növekedéséből adódik. A tonográfia feltételezése az, hogy a vizes humor beáramlásának sebessége az elülső kamrába a mérés során változatlan marad az alkalmazott nyomással (azaz a pszeudofacilitás nulla). Ha a mérés során a pszeudofacilitás és/vagy az uveoscleralis kiáramlási létesítmény zavart okoz, a tonográfiai kiáramlási létesítmény változása nem feltétlenül jelzi a valódi trabekuláris kiáramlási létesítmény változását.

Fluorofotometria
A Fluorofotometria egy másik módszert kínál a kiáramlási lehetőség értékelésére.4 a vizes áramlást (F) úgy határozzuk meg, hogy megmérjük a nyomjelző eltűnési sebességét az elülső kamrából. Ezután vizes áramláscsökkentőt, például acetazolamidot, dorzolamidot vagy timololt adunk az IOP és a vizes áramlás csökkentésére. A brimonidin és az apraclonidin nem alkalmasak erre a célra, mivel ezek a gyógyszerek befolyásolják a kiáramlást, valamint a vizes áramlást. A gyógyszer által kiváltott IOP – változást (IOP2 – IOP1) tonometriával, a vizes áramlás változását (F2-F1) pedig fluorofotometriával mérjük. A kiáramlási létesítményt a 2. egyenlet alapján számítjuk ki:

C = (F2-F1) / (IOP2 – IOP1).

c fluorofotometriával általában Cfl-vel van jelölve.

a fluorofotometria fő előnye a tonográfiával szemben az, hogy a fluorofotometria a standard táblázatokra való hivatkozás helyett közvetlenül méri a vizes áramlás változásait. Ezenkívül a szem merevsége és a pszeudofacilitás nem része a mérésnek, mivel a súlyt nem alkalmazzák a szemre. A kutatók különböző eredményeket találtak, és különböző következtetésekre jutottak, amikor tonográfiát alkalmaztak a fluorofotometriával szemben a kiáramlási lehetőség értékelésére. Például 1 hét napi kétszeri apraklonidin-kezelés tonográfiával mérve nem változtatta meg a kiáramlási létesítményt, de fluorofotometriával mérve növelte a kiáramlási létesítményt.5 Ennek oka az, hogy úgy gondolták, hogy az apraclonidin csökkenti a pszeudofacilitást, ez a hatás elrejtette a trabekuláris kiáramlási lehetőség növekedését tonometriával mérve, de nem fluorofotometriával (lásd az 1.egyenletet). Egy másik példában a kiáramlási lehetőség életkorral összefüggő csökkenése van tonográfiával mérve3, 6 de nem fluorofotometria.7 Ezt az eltérést az idősebb és a fiatalabb alanyok megnövekedett merevsége okozhatja. A szem merevsége a tonográfia része, de nem a fluorofotometriás mérés.

néhány probléma kapcsolódik a fluorofotometrikus módszerhez. Először is, azt feltételezzük, hogy uveoscleral kiáramlási létesítmény nagyon kicsi, és az érintett kis a mérés. Ha egy kísérleti manipuláció növelné az uveoscleralis kiáramlási létesítményt, akkor tévesen értelmezhető a trabekuláris kiáramlási létesítmény növekedéseként. Ez a probléma a tonográfiai mérésben is rejlik. Másodszor, a módszer nem működik jól a normotenzív szemekben, amelyekben az IOP változása a vizes áramláscsökkentő által nem hatékony. Hasonlóképpen, a tonográfia nem működik jól a normotenzív szemekben, amelyekben az IOP alig változik a szonda súlyával. Harmadszor, a fluorofotometria több órát igényel a teljes meghatározáshoz, szemben a tonográfia 4 percével.

invazív módszerek
a kétszintű, állandó nyomású perfúziós technika8 (3a ábra) egy invazív eljárás, amelyet a kiáramlás mérésére használnak létesítmény kutatási állatokban. A tű csatlakozik, csöveken keresztül, hogy egy tartály ál vizes humor. A kutató behelyezi a tűt az elülső kamrába, és beállítja az IOP-t a szem feletti tartály szintjével. Ezután megmérjük az elülső kamrába (F1) áramló folyadék sebességét, amely az állandó IOP (IOP1) fenntartásához szükséges. Különböző technikákat lehet használni. Meg lehet mérni azt a távolságot, amelyet a folyadék a csőben egy meghatározott időtartam alatt mozog, és a folyadék térfogata kiszámítható a cső átmérőjéből és hosszából. A térfogatot elosztjuk az áramlási sebesség eléréséhez szükséges idővel. Alternatív megoldásként a nyomozó egy meghatározott idő alatt összegyűjti a folyadékot a csőben, és leméri azt. A folyadék tömegét folyadékmennyiséggé alakítják át, majd elosztják az idővel az áramlási sebesség (F1) eléréséhez. Az egyik hasonló módon méri az új IOP (IOP2) fenntartásához szükséges áramlási sebességet (F2). A 2. egyenletet a kiáramlási lehetőség kiszámításához használják. Ezeket a módszereket gyakran alkalmazzák az enucleated emberi szemeknél, de klinikai vizsgálatokban nem alkalmazhatók.

az áramlás-vér módszer vitathatatlanul a legpontosabb módszer a trabekuláris kiáramlási lehetőség értékelésére. Radioaktív izotópot injektálnak az elülső kamrába meghatározott nyomáson (IOP1) egy meghatározott ideig. Egy adott időintervallumban vérmintát gyűjtünk, és mérjük a radioaktivitást. Úgy gondolják, hogy a vér bármilyen radioaktivitása kizárólag a trabekuláris hálón keresztül ürült ki, és a vérben való felhalmozódásának sebessége a trabekuláris kiáramlás (F1). Ezután az izotópot más nyomáson (IOP2) infundáljuk, és a vérben a radioaktivitás felhalmozódásának új sebességét feltételezzük egy új trabekuláris kiáramlásnak (F2). A 2. egyenletet a trabekuláris kiáramlási lehetőség kiszámításához használják. Ha óvatosan végezzük, ez a módszer megismételhető, és felhasználható a kiáramlási lehetőség időbeli értékelésére.

az összes invazív technika fő problémája az anesztézia közvetlen és közvetett hatása az IOP-ra és a tű behelyezésének traumája a szembe. Ezenkívül a szem merevsége, a pszeudofacilitás és az uveoscleralis kiáramlási lehetőség megzavarja a mérést. Az áramlás-vér módszerrel kapcsolatos fontos feltételezés az, hogy a vérben lévő bármely nyomjelző kizárólag a trabekuláris hálón keresztül jut be. A valóságban néhány nyomjelző bejuthat a vérbe az uveoscleralis úton és az örvényvénákon keresztül, ezáltal a trabekuláris kiáramlás túlbecsülése.

UVEOSCLERALIS kiáramlás
áttekintés
Az Uveoscleralis kiáramlás a vizes humor elvezetése az elülső kamrából a ciliáris izomba, ahol több különböző irányban kiszivárog a szemből (1.ábra). Az uveoscleralis kiáramlás útja anatómiailag rosszul meghatározott, áramlási sebessége viszonylag független a nyomástól.

az Uveoscleralis kiáramlás mérésének technikái
matematikai számítás
jelenleg az egyetlen nem invazív eszköz, amellyel az uveoscleralis kiáramlás (Fu) felmérhető, matematikai számítás útján történik, a 3.egyenlet segítségével:

Fu = F – C(IOP-Pv).

a vizes humoráramot (F) fluorofotometriával, a kiáramlási létesítményt (C) a korábban leírt módszerek egyikével, az IOP-t tonometriával, az episcleralis vénás nyomást (Pv) pedig venomanometriával mérjük.9 kereskedelmi forgalomban kapható venomanométer (Eyetech Ltd., Morton Grove, IL) réslámpához kapcsolódik. Az egyik a membránt az eszköz hegyére helyezi a kötőhártyára a limbus közelében. A felhasználó a réslámpás biomikroszkóp segítségével azonosítja a kötőhártya mögött álló episzklerális vénákat. Az egyik növeli a nyomást a membránon belül, amíg az episcleralis vénák össze nem omlanak. Az edények összeomlásához szükséges nyomást a készülék oldalán lévő tárcsáról leolvassák; ez az episcleralis vénás nyomás mértéke.

az uveoszklerális kiáramlás számítási módszerének egyik korlátozása az egyenlet egyes paramétereinek inherens változékonysága miatt keletkező nagy szórások. Sok alanyra van szükség ahhoz, hogy elegendő erőt érjenek el a klinikai szempontból releváns különbségek kimutatásához a kísérleti és a kontrollcsoportok között. Egy másik korlátozás az, hogy a számított uveoscleralis kiáramlás óriási mértékben változhat attól függően, hogy az episcleralis vénás nyomás Melyik értékét használják az egyenletben. Nehéz a Pv pontos mérése. Emiatt az egyenletben gyakran 9 vagy 10 mm Hg10 értéket használnak azzal a feltételezéssel, hogy az érték változatlan a vizsgálat során. Ha a Pv megváltozna, téves következtetéseket lehet levonni az IOP-ban adott válasz okáról.

korlátai ellenére az uveoscleralis kiáramlás matematikai kiszámítása ésszerű magyarázatot adott az IOP különbségeire az öregedés, a farmakológiai gyógyszerek, a klinikai szindrómák és a sebészeti eljárások tekintetében. Végül az uveoscleralis kiáramlás relatív változásai, nem feltétlenül annak abszolút értéke, amelyek nagyobb klinikai jelentőséggel bírnak. Például a kutatások kimutatták, hogy a hámlasztási szindróma csökkent uveoscleralis kiáramlással jár, összehasonlítva az életkornak megfelelő, egészséges kontroll alanyokkal.11 fiziológiai szempontból előnyösebb lenne a patológia területének kezelése, mint egyszerűen a gyógyszer felírása a legjobb hatással az IOP-ra. Osztályként a prosztaglandin analógok jó kezelést jelenthetnek a hámlasztási szindrómában, mivel az uveoscleralis kiáramlás fokozódik az ilyen gyógyszerekkel kezelt betegeknél.12

invazív módszerek
két invazív módszert alkalmaznak az uveoscleralis kiáramlás mérésére. Közvetlenebbek, mint a matematikai számítás, de nem használhatók klinikai vizsgálatokban. Az “intracamer tracer módszer” (3b ábra) magában foglalja egy radioaktív vagy fluoreszkáló nyomjelző infúzióját az elülső kamrába egy meghatározott nyomáson és egy meghatározott ideig. A megadott időintervallum alatt az uvea-ban és a sclera-ban található nyomjelző teljes mennyiségét uveoscleralis kiáramlásnak kell tekinteni. Ha az időintervallum túl hosszú, néhány nyomjelző elhagyhatja a bolygót, és elveszhet az elemzés során. Ilyen körülmények között az uveoscleralis kiáramlást alábecsülik. A szem enukleációja ezt a módszert megismételhetetlenné teszi.

Az “indirekt izotóp módszer” magában foglalja egy radioaktív nyomjelző infúzióját az elülső kamrában, valamint a nyomjelző vérben való megjelenésének (trabekuláris kiáramlás) és az elülső kamrából való eltűnésének (vizes áramlás) sebességét. Az uveoscleralis kiáramlás a vizes áramlás és a trabekuláris kiáramlás közötti különbség. Ez a módszer előnyös, mivel az uveoscleralis kiáramlás változásai idővel értékelhetők. Invazív jellege azonban kizárja annak alkalmazását a klinikai vizsgálatokban.

összefoglaló
számos módszer áll rendelkezésre a vizes humor kiáramlásának értékelésére. A nem invazív módszerek közvetettek, nagyon változatosak, és sok korlátozással és feltételezéssel vannak tele. Az invazív módszerek érzéstelenítést igényelnek, károsíthatják a szemet, általában terminálisak, és korlátozásokkal és feltételezésekkel is terheltek. Mindazonáltal ezek a módszerek értékes eszközök az egészséges és a beteg szem kiáramlásának tanulmányozásában. A klinikusoknak jobban megértették a betegségeket, amelyek befolyásolják az IOP-t csökkentő kezeléseket. Ezek az információk hasznosak lehetnek a glaukóma vagy az okuláris hipertónia kezelésének specifikus kezeléseinek vagy kombinációinak kiválasztásában.

ezt a munkát részben a Research to Prevent Blindness, Inc. (New York, NY).

Carol B. Toris, PhD, a DrDeramus kutatás professzora és igazgatója az omahai Nebraska Egyetem Orvosi Központjának szemészeti és vizuális tudományok Tanszékén. Elismerte, hogy nincs pénzügyi érdeke az itt említett termékek vagy vállalatok iránt. Dr. Toris elérhető a (402) 559-7492 telefonszámon; [email protected].

Carl B. Camras, MD, a DrDeramus szolgálat professzora és igazgatója, valamint az omahai Nebraska Egyetem Orvosi Központjának szemészeti és vizuális tudományok tanszékének elnöke. Elismerte, hogy nincs pénzügyi érdeke az itt említett termékek vagy vállalatok iránt. Dr. Camras elérhető a (402) 559-4276 telefonszámon; [email protected].

1. Friedenwald JS. Néhány probléma a tonométerek kalibrálásával. Am J Oftalmol. 1948;31:935-944.
2. Armaly MF. Az 1955-ös kalibrálás konzisztenciája a különböző tonométer súlyokhoz. Am J Oftalmol. 1959;48:602-611.
3. Gaasterland D, Kupfer C, Milton R, et al. A vizes humor dinamikájának vizsgálata az emberben. VI. az életkor hatása az intraokuláris nyomás paramétereire normál emberi szemben. Exp Eye Res. 1978;26: 651-656.
4. Hayashi M, Yablonski ME, Novack GD. Trabekuláris kiáramlás létesítmény által meghatározott fluorofotometria humán alanyok. Exp Eye Res. 1989;48: 621-625.
5. Toris CB, Tafoya ME, Camras CB, Yablonski ME. Az apraclonidin hatása az emberi szem vizes humordinamikájára. Exp Eye Res. 1989;48: 621-625.
6. Becker B. a vizes szekréció és a kiáramlás csökkenése az életkorral. Am J Oftalmol. 1958;46:731-736.
7. Toris CB, Yablonski ME, Wang Y-L, Camras CB. Vizes humor dinamikája az öregedő emberi szem. Am J Oftalmol. 1999;127:407-412.
8. B. Az intraokuláris nyomás és a kiáramlás megváltoztatásának egyidejű mérése a vervet majomban állandó nyomású infúzióval. Invest Oftalmol. 1964;3:135-143.
9. Zeimer RC, Gieser DK, Wilensky JT, et al. Gyakorlati venomanométer. Az episcleralis vénás nyomás mérése és a normál tartomány értékelése. Arch Oftalmol. 1983;101:1447-1449.
10. Brubaker RF. Az episcleralis vénás nyomás meghatározása a szemben. Három módszer összehasonlítása. Arch Oftalmol. 1967;77:110-114.
11. Johnson T, Fan S, Toris CB, Camras CB. Az uveoscleralis kiáramlás csökken a hámlasztási szindrómában. Papír bemutatott: az ARVO éves ülésén; május 2, 2006; Fort Lauderdale, FL.
12. Weinreb RN, Toris CB, Gabelt BT, et al. A prosztaglandinok hatása a vizes humor kiáramlási utakra. Surv Oftalmol. 2002;47: S53-S64.