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Experimentelle Ophthalmologie

Forschergruppe Glaukom
Forschergruppe Refraktive Hornhaut und Linsenchirurgie
Forschergruppe Biomechanik der Augenhülle

Forschergruppe Glaukom

An der Universitäts-Augenklinik Dresden ist die Forschergruppe Glaukom seit Mitte des Jahres 2001 etabliert. Die wissenschaftliche Tätigkeit der Arbeitsgruppe befasst sich mit experimentellen Untersuchungen zur Pathogenese des glaukomatösen Sehnervenschadens mit besonderem Schwerpunkt auf Mikrozirkulationsstörungen im Bereich der peripapillären Netzhaut, der Aderhaut, des Sehnervenkopfes und der retrobulbären Gefäße. Zentrum der Tätigkeit ist das Forschungslabor, das mit den zur Zeit neuesten weltweit zur Verfügung stehenden Untersuchungsverfahren ausgerüstet ist: Blau-Gelb-Perimetrie, Frequency-Doubling-Perimetrie, Laser-Doppler-Flowmeter, Scanning-Laser-Doppler-Flowmeter, Scanning-Laser-Tomograph, Ocular Blood Flow-System, Farb-Duplex-Sonographie. Im Rahmen von wissenschaftlichen Studien werden die Interaktionen der okulären Mikrozirkulation nach Applikation diverser pharmakologischer Substanzen, nach Inhalation verschiedener Atemgasgemische oder nach künstlicher Erhöhung des Augeninnendrucks evaluiert. Weitere wissenschaftliche Untersuchungen sind der Beeinflussung von Tränenfilm und Hornhautsensibilität durch augendrucksenkende Augentropfen, dem Einfluss verschiedener Operationsmethoden auf den Verlauf des Glaukoms oder dem Einsatz neuroprotektiver Medikamente gewidmet. Im Rahmen der Studien werden sowohl gesunde Personen als auch Glaukompatienten einbezogen. Die Forschungsergebnisse werden auf zahlreichen nationalen und internationalen Kongressen vorgetragen und in wissenschaftlichen Zeitschriften publiziert.

Zytodegenerative Prozesse und deren Prävention

Ziel des Schwerpunktes ist es, aufbauend auf dem Verständnis neurodegenerativer Mechanismen in der Ätiopathogenese des primären Offenwinkelglaukoms, der alterbedingten Maculadegeneration, der diabetischen Retinopathie und der Retinitis pigmentosa pathophysiologisch begründete Therapieansätze zu entwickeln und dadurch den Zelltod retinaler Zellen zu verhindern oder zumindest zu verzögern. Auf zellulärer Ebene wird untersucht, warum retinale Zellen bei den o.g. Erkrankungen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit absterben, um so die Grundlage zur Entwicklung neuroprotektiver Substanzen zu schaffen.

Forschergruppe Refraktive Hornhaut und Linsenchirurgie

Aktuelle Forschungsinhalte

  1. Vergleich zweier Mikrokeratome „Supratom“ und „Amadeus“ bzgl. Schneidqualität und Präzision. Verglichen werden intraoperative Komplikationen wie z.B. Epitheldefekte, Blutungen vom Randschlingennetz, Schnittunregelmäßigkeiten und postoperative Verläufe.

  2. Bestimmung der intraokularen Drucklage mittels Applanationstonometrie und Ocular blood flow System mit Angabe eines Korrekturfaktors für die tatsächliche Drucklage nach refraktiven Eingriffen mit Änderung der Hornhautkrümmung.

  3. Aufbau einer Datenbank fürrefraktive Eingriffe.
    In dieser Datenbank sollen alle Patienten mit refraktiven Hornhaut-Linseneingriffen dokumentiert werden. Angestrebt ist ein lückenloses follow-up mit allen Komplikationen und wichtigen Parametern.

  4. Messung der Hornhautstabilität nach Vernetzung.
    Die Eindringtiefe des Riboflavins zur Kollagenvernetzung soll untersucht werden. Mittels eines Mikrokeratoms werden nach Vernetzung und UV-Bestrahlung unterschiedlich dicke Lamellen geschnitten und anschließend die Festigkeit (Dehnungsspannungskurve) bestimmt.

  5. Bestimmung der Hornhautsensibilität und der Tränensekretion, sowie Oberflächenbeschaffenheit des Tränenfilms nach refraktiven Eingriffen werden untersucht.
    2 unterschiedliche Gruppen bis -4 Dioptrien und von -6 bis -10 Dioptrien werden in die Untersuchung eingeschlossen. Gemessen wird: Schirmer-Test, BUT und die Sensibilität an 9 Punkten mit dem Cochet-Bonnet-Aesthesiometer.

Forschergruppe Biomechanik der Augenhülle
(Biomechanische Untersuchungen an der Lamina cribrosa und der peripapillären Sklera)

Die Axone der Ganglienzellen führen aus dem unter dem intraokularen Druck stehenden Augapfel durch das bindegewebige Maschenwerk der Lamina cribrosa (LC) in den Sehnerv. Dadurch scheinen die Strukturen der LC und der angrenzenden peripapillären Sklera besonders relevant für den glaukomatösen Sehnervenschaden zu sein. Bei Erhöhung des intraokularen Druckes kommt es zu einer stärkeren Wölbung (Exkavation) der LC. Bei diesem Biegeprozess treten Scher-, Kompressions- und Zugspannungen auf, die auf die Axone der Ganglienzellen und auf die Blutgefäße wirken. Ist die LC sehr elastisch, dann geht die Verformung bei Druckreduzierung wieder zurück. Kommt es zu biomechanischen Veränderungen dieser Siebstruktur der LC z. B. durch Zunahme des Kollagengehaltes und damit Versteifung der LC mit dem Alter oder bei Diabetikern, werden stärkere Spannungen bei Schwankungen des intraokularen Druckes erzeugt. Diese Spannungen induzieren zelluläre Reaktionen in der LC und führen auch zur Schädigung der Nervenfasern. Auch die peripapilläre Sklera, die ebenfalls mit dem Alter fester wird und damit bei Druckänderungen nicht so flexibel reagieren kann, beeinflusst die biomechanische Spannungsverteilung am Sehnervenkopf.


Von der LC und der peripapillären Sclera werden die biomechanischen Eigenschaften mit Hilfe uniaxialer Messungen mit dem Biomaterialtester MINIMAT untersucht. Verschiedene Einflussfaktoren wie Vernetzungen, AGEs (Advanced glycation endproducts), Kollagenasen wie sie in pathologischen Prozessen (Diabetes, Alterung, druckinduzierte Aktivierung von Astrozyten) vorkommen, werden simuliert und die biomechanische Reaktion untersucht. Diese Untersuchungen tragen zum Verständnis des Pathomechanismus der glaukomatösen Sehnervenveränderungen bei und geben Aufschluss über die Wechselwirkung von intraokularem Druck - biomechanischen Veränderungen - zellulären Reaktionen.

  

Weitere Untersuchungen zur Bestimmung von biomechanischen Eigenschaften von biologischen Geweben der Augenhülle insbesondere der Hornhaut, Sklera, Amnionmembran, Linsenkapsel, Netzhaut und Aderhaut unter verschiedenen Einflussfaktoren (Vernetzung, Lichteinwirkung in Kombination mit Photosensibilisatoren, Kryokonservierung, Wärmeeinwirkung oder Veränderung des Hydratationsgrades) werden durchgeführt. Simulation der biomechanischen Veränderungen bei pathologischen Prozessen, z. B. gezielte Erhöhung bzw. Verringerung des Grades der Kollagen-Vernetzungen.