Von Nicola von Lutterotti
03. August 2007 Unfallbedingte Kopfverletzungen führen in bis zu vierzig Prozent der Fälle zu teilweise nachhaltigen Beschädigungen der Augenhöhle. Denn die den Augapfel umschließenden Knochenwände sind so filigran, dass sie härteren Schlägen nicht standzuhalten vermögen und daher leicht zerbrechen.
Aber auch ausgedehnte Gesichtstumoren können das knöcherne Bett des Auges zerstören. Solche Defekte zu reparieren, erfordert ein hohes Maß an Erfahrung und enormes technisches Geschick. Von der Qualität der Rekonstruktion hängt es nämlich ab, ob und wie gut sich das Sehvermögen des Patienten anschließend erholt.
Selbst kleine Verschiebungen des Augapfels können schwerwiegende Konsequenzen haben. Diese reichen von einem Verlust der Sehschärfe über ein Wahrnehmen von Doppelbildern bis hin zu Verletzungen der Augenmuskeln und des Sehnervs.
Transplantation mit körpereigenem Knochengewebe
Nur selten gelingt es, die hauchdünnen Knochensplitter wieder zusammenzusetzen. Daher muss der Chirurg fast immer auf Ersatzmaterialien zurückgreifen. Kleinere Defekte kann man mit speziellen Folien überbrücken, die aus resorbierbaren Biomaterialien bestehen und mit der Zeit daher vom Körper abgebaut werden.
Für größere Schäden bedarf es demgegenüber stabiler und zugleich dauerhaft im Körper verbleibender Stützstrukturen. Als ein geeignetes Verfahren gilt in solchen Fällen die Transplantation von - meist aus dem Schädel - gewonnenem körpereigenem Knochengewebe.
Es ist freilich eine enorme Herausforderung für den Chirurgen, mit den eher starren Knochenstücken so komplexe anatomische Strukturen wie die etliche Wölbungen und Kanten aufweisende Augenhöhle zu formen. Dies ist auch der Grund, weshalb das Ergebnis der Behandlung oft wenig zufriedenstellend ist. Viele Patienten müssen sich daher weiteren, einige sehr vielen Operationen unterziehen.
Augenhöhle originalgetreu wiederherstellen
Je häufiger man den Eingriff aber wiederholt, desto schwieriger wird unter anderem aufgrund narbiger Verwachsungen die Wiederherstellung des Augenbetts. Hinzu kommt, dass das verpflanzte Knochengewebe mitunter abgebaut wird und der Augapfel somit erneut an Halt verliert.
Einen erheblichen Fortschritt stellt vor diesem Hintergrund eine neue Rekonstruktionsmethode dar, an deren Entwicklung Wissenschaftler um Marc Metzger, Ralf Schön und Rainer Schmelzeisen von der Abteilung für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Universitätsklinik Freiburg maßgeblich beteiligt waren. Mit nur einem Eingriff ist es nun möglich, die defekte Augenhöhle originalgetreu und - so die bisherigen Erkenntnisse - dauerhaft wiederherzustellen.
Als Ersatz für die zerstörten Augenknochen verwenden die Ärzte fächerförmige Netze aus Titan, ein in der Wiederherstellungschirurgie schon länger verfügbares Implantat. Zu den Vorteilen dieser Konstrukte zählen einerseits die hohe Gewebeverträglichkeit des Metalls Titan und andererseits die Tatsache, dass sich die Netze in alle Richtungen des Raums biegen lassen, zugleich aber eine hohe Stabilität aufweisen.
Durch einen schmalen Spalt in das Auge
Ungeachtet dieser Vorzüge werden die Titangitter bislang aber sehr zurückhaltend zur Rekonstruktion der Augenhöhle eingesetzt. Wie Ralf Schön anmerkt, sind hierfür in erster Linie praktische Gründe verantwortlich. So konnte man bislang nicht ermitteln, wie das Augenbett vor der Zerstörung genau ausgesehen hat.
Ein Ersatzmaterial kann aber noch so geeignet sein, in die korrekte Form lässt es sich nur bringen, wenn man die ursprüngliche Anatomie der defekten Augenhöhle kennt. Als eine für die meisten unüberwindbare Hürde bezeichnete der Kieferchirurg es ferner, dass man die Modellierung der Titannetze bisher nur während der Operation vornehmen konnte.
Bis die Implantate aber perfekt sitzen, müsse man diese mehrfach durch einen schmalen Spalt im Bereich des Augenlids einführen und zur weiteren Bearbeitung jeweils wieder herausholen. Solche Manöver nehmen aber nicht nur erhebliche Zeit in Anspruch, sondern bergen darüber hinaus die Gefahr, dass das den Augapfel umgebende, zarte Gewebe verletzt wird.
Asymmetrie der Augenhöhlen
Den Freiburger Wissenschaftlern ist es nun offenbar gelungen, diese technischen Hürden zu überwinden. Der erste Schritt auf dem Weg zu einer besseren Lösung bestand in der Entwicklung einer Computersoftware, die aus den computertomographischen Röntgenaufnahmen des Gesichtsschädels ein exaktes Spiegelbild der intakt gebliebenen Augenhöhle erzeugt.
Denn, so die Überlegungen der Forscher, das knöcherne Augenbett der unversehrten Gesichtshälfte sollte jenem der verletzten Seite spiegelsymmetrisch entsprechen. Da ein solcher Schluss angesichts der augenfälligen Asymmetrie des menschlichen Körpers nicht zwingend ist, haben die Kieferchirurgen ihre These in einer Reihe von Untersuchungen auf die Probe gestellt. Wie daraus hervorgeht, ist die Asymmetrie der Augenhöhlen tatsächlich vernachlässigbar gering.
Einen Millimeter Abweichung
In einem nächsten Schritt haben die Forscher dann ein computertechnisches Verfahren ersonnen, mit dem sich das virtuelle Spiegelbild der intakten Augenhöhle in ein dreidimensionales Modell verwandeln lässt. Die Verfügbarkeit einer solchen detailgetreuen Vorlage hat einen entscheidenden Vorteil: Sie erlaubt es, die Implantate schon vor der Operation detailgetreu zu formen. Danach muss man sie nur noch einsetzen und mit Schrauben fixieren, aber nicht mehr weiter bearbeiten. Auf diese Weise entfällt das aufwendige und zugleich belastende Anpassen des Implantats während des Eingriffs.
Mittlerweile haben die Freiburger Wissenschaftler das Verfahren bereits bei rund fünfzig Patienten angewandt - den Ergebnissen ihrer Nachuntersuchungen zufolge offenbar mit gutem Erfolg. So prüfen die Kieferchirurgen nach jedem Eingriff, inwieweit das Ergebnis der Behandlung dem Vorbild entspricht. Hierzu lichten sie die rekonstruierte Augenhöhle mit dem Computertomographen ab und projizieren darauf anschließend das virtuelle Spiegelbild der intakten Augenhöhle. Wie die Ärzte in mehreren Fachartikeln berichteten, weicht das Operationsergebnis im Schnitt weniger als einen Millimeter vom Idealbild ab.
Kennt man den Kopf - kennt man die Augenhöhle
Die Genauigkeit der Rekonstruktion spiegelt sich nicht zuletzt auch in dem guten Behandlungsergebnis. So soll sich das Sehvermögen der meisten Patienten normalisiert haben, es sei denn, die Verletzung hatte das Auge selbst bereits unwiederbringlich beschädigt. Was die Häufigkeit und die Art der Komplikationen angeht, führt der Eingriff offenbar mitunter zu Gefühlsstörungen in der Haut und der Wange.
Studien an größeren Patientenkollektiven müssen nun zeigen, inwieweit sich diese insgesamt ermutigenden Ergebnisse bestätigen lassen. Die Freiburger Forscher haben mittlerweile schon wieder ein neues Projekt. So beschäftigen sie sich derzeit mit der Entwicklung eines computertechnischen Verfahrens, das auch bei Beschädigung beider Augenhöhlen eine angemessene Rekonstruktion erlaubt.
Laut Schön befindet sich das Vorhaben bereits auf dem besten Weg. Wegweisend war dabei offenbar die Erkenntnis, dass zwischen den Dimensionen der Augenhöhle und jenen der übrigen Schädelknochen eine gleichbleibende Beziehung besteht. Kennt man die Maße des Kopfes und damit die Proportionen der Schädelknochen, kann man die Maße der Augenhöhle recht genau herleiten.
Text: F.A.Z.
Bildmaterial: Universitätsklinik Freiburg
