Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. 0phthM. 199, 39--44 (1976) �9 by Springer-Verlag 1976

Experimentelle fluoreszeinangiographische und -mikroskopische Untersuchungen an laserbehandehen Rattenaugen*

H. Baurmaml , K. Sasaki, G. ChiorMia, Ph. Hendr ickson u n d N. H a t a

Univ.-Augenklinik Bonn (Direktor: Prof. Dr. W. Best)

Eingegangen am 10. Oktober 1975

Exper imenta l Fluorescein Angiographic and Microscopic Inves t iga t ions on Laser Trea ted R a t Eyes

Summary. On fundi of pigmented rats, with Argon laser constantly 300 mW of power. 2 seconds exposure time and 50 microns spot diameter, coagulations have been performed. The eyes have been observed up till 3 months after the intervention, then angiographies were performed, and the following enucleated eyes have been examined with the fluorescence microscope. Neovascularizations and dye diffusions were observable mainly in the marginal zones of the arised cicatrices. The neovascularizations were starting from the choroid and penetrating into the outer retinal layers.

Zusammen/assung. An Fundi pigmentierter l~atten wurden unter den fixen Bedingungen 300 mW, 0,2 sec Expositionszeit, 50~ spot-Durchmesser mit dem Argonlaser Photokoagula- tionen peripapillgr ausgef/ihrt. Die Augen wurden bis insgesamt 3 Monate nach der Inter- vention beobachtet, danach angiographisch und nach Enukleation fluorescenzmikroskopisch untersucht. Wit beobachteten Neovascularisationen und Farbstoffdiffusionen in den Rand- zonen der entstandenen Narben; die Neovaskulate gingen yon der Chorioidea aus und drangen in die gul~eren ~etzhautschichten.

Einleitung I n Erggnzung zu vorausgegangenen t ierexper imentel len Unte rsuchungen wnr-

den an R a t t e n fluorescenzangiographische u n d -mikroskopische Beobaehtungen nach Laserkoagulat ionen am ~ u n d u s vorgenommen. Ziel dieser wie der frtiheren und naehfolgenden Unte rsuchungen ist es, vom Gesichtspunkt der Farbstoff- diffusion nach Fluoresceininjekt ion in die B lu tbahn die Auswirkungen der Laser- koagulat ion un te r definier ten Bedingungen im Bereich yon Re t ina u n d Chorioidea zu studieren.

Material und Methode

Als Versuchstiere dienten uns wieder weibliche, pigmentierte ~Iaubenratten des gleichen B])E/I-Ian-Zuchtstammes yon 200 g K6rpergewicht. Es erfolgte Allgemeinanaesthesie mit Ketamine hydrochloride 50 mg/kg KSrpergewicht intramuskulgr. Bei jedem Tier diente ein unbehandeltes Auge der Kontrolle; das andere Auge wurde mit dem Argon Laser Coherent Radiation 800 unter nachstehenden fixen Daten koaguliert: 300 mW, 0,2 sec, 50 ~z spoVDurch- messer. Die Applikation erfolgte jeweils in der Opticusrandzone des ~Fundus. Die Augen wurden sodann jeweils im Abstand yon 7 Tagen, nach Ablaut eines Monats monatlich bis insgesamt 3 1Vfonate nach der Intervention ophthalmoskopisch nnd fundusphotographisch kontrolliert. Nach Ablaut des 3. Monats fertigten wir jeweils ein Fluorescenzangiogramm an.

* Auszugsweise vorgetragen anlgl31ich der 17. Tagung der 0sterreiehischen Ophthalmologi- schen Gesellschaft in Innsbruck, 1975.

4 Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Oph~hal.

40 It. Baurmann et al.

Hierzu verwendeten wir die Topeon Tl~C-F3-Kamera mit einer m6gliehen Bildfolge yon 3/see. AnschlieBend wurden dig Tieraugen enukleiert und mit der bereits mehrfach mitgeteilten Teehnik der Lyophilisierung (Baurmann u.Mitarb., 1975) fiir dig anschlieBende Iluoreseenz- mikroskoioischen Untersuehungen vorbereitet. Die fluorescenzmikroskopisehen Befunde wur- den mit dem Fluoreseenz-Photomikroskol0 dokumentiert.

Ergebnisse Die Versuehstiere zeigten reeht iibereinstimmende i~eaktionen. Ein, direkt

nach der jeweiligen Photokoagulation mit dem Laser auftretendes Netzhaut6dem bildete sieh durehweg innerhalb yon 4--5 Tagen zuriiek. Im Bereieh der grogen Netzhautgef/~Be wurden anfangs deutlieh sichtbare, naeh Ablauf der 3 Monate nur noch gering wahrnehrabare Gef/~Bver/~nderungen im Sinne yon Sehl/~nge- lungen und manchmal geringen Stenosierungen erkennbar (Abb. 1). Indessen konnten wit mit unseren angiographischen Mitteln keine eigentliehen St6rungen der Farbstoffpassage beobachten, wobei zu berficksichtigen ist, dab geringe Zirku- lationsanomalien aueh mit einer fluorescenzangiographischen Bildfo]ge yon 2 oder 3/see nieht sieher, wenn iiberhaupt zu erfassen sind. Die angiographischen Au/- nahmen (Abb. 2 und 3) zeigen an Stelle einer in Abb. 1, also kurz nach der Laser- intervention, siehtbaren arteriellen Einschnfirung (Pfeil in Abb. 1) mit vorge- sehalteter GefgBdilatation, naeh Ablauf der 3 Monate nurmehr eine Knickbildung im Verlauf des betroffenen arteriellen Gef/~Bes, ohne dab man angiographisch eine StrSmungsverlangsamung in diesem Bereieh feststellen kSnnte. Am Rande des Laserbezirks stellt sieh eine intensive Fluorescenz dar, deren Zustandekommen wohl tells mit noeh vorhandenen Diffusionsvorggngen, tells mit einer Farbstoff- akkumulation im narbig ver/~nderten Gewebe zu erklgren ist.

Abb. 1. Fundus 2 Woehen naeh Laserkoagul~tion: Stenosierung einer Arteriole am Papillen- rand (Pfeil) und Dilatation derselben Arteriole vor dem Stromhindernis. Sehl~ngelung einiger

arterieller Gef~Be und Dilatation yon Venolen (Pigmentierte Haubenratte)

Befunde an laserbehandelten Rat tenaugen 41

Abb. 2. Fluorescenzangiogramm des Fundus der Abb. 1 : Glatte arterielle Ffillung 3,7 see nach Injektionsbeginn

Abb. 3. Dasselbe Angiogramm der Abb. 2 : 4 , 7 sec nach Injektion. Beginnende ungest6rte Ffillung auch der Venolen. Am Rand des L~serbezirks in~ensivere Fluorescenz

42 H. Baurmann et al.

Abb. 4. Histologischer Schnitt direkt am P~pillenrand. Der Pfeil deutet ~uf bflschelfSrmige Neovascularisationen. N O Nervus opticus, C Chorioidea, R Retina; • 25

Abb. 5. Histologischer Schnitt papillennahe. Im Gebiet der gut sichtbaren Proliferationen ist recht deutlich Farbstoffdiffusion erkennbar, die den :Neovaskulaten (N, Pfeil) entstammt;

S Sklera, R l~e~ina, C Chorioidea; • 25

Befunde an laserbehandelten Rattenaugen 43

t'luorescenzmikroSkopisch zeigen diese Augen im Laserbezirk Farbstoffdiffu- sionen aus bfischelf6rmigen, neugebildeten GefgBen, die, ausgehend yon der Cho- rioidea, proliferativ in die i~uBeren iqetzhautschichten vordringen (Abb. 4 und 5). Die bier gezeigten Bilder entstalnlnen Serienschnitten aus opticusnahen L~sionen.

SehluBfolgerungen

Die hier beschriebenen und gezeigten Befunde lokaler GefgB- und Gewebs- reaktionen nach Laserapplikation unter definierten Bedingungen stehen in Ein- klang mit den Ergebnissen anderer Autoren (Gass; Francois u.a.) insbesondere beziiglich der Entstehung yon Neovascularisationen. Wesentlich erscheint uns die Tatsache, dab wir noch nach Ablauf yon 3 Monaten sowohl fluorescenzangiogra- phisch als auch fluorescenzmikroskopisch im IXTarbengebiet Diffusionsvorggnge beobachten konnten. Wie die fluorescenzmikroskopischen Bilder nachweisen, gehen diese Neovaskulate yon der Chorioidea aus und wandern in die /~uBeren Retinaschichten ein. Bei unseren Tieraugen bestanden in all diesen Fallen laser- bedingte Sch~den bzw. Perforationen des Bereichs yon Pigmentepithel und Bruchscher Membran und graduel] unterschiedlich starke Lasionen der Chorioidea, stellenweise bis zur Sldera reichend. Die Bildung yon Neovaskulaten steht dem- nach in gewisser Abhgngigkeit zur Tiefenwirkung des Laserstrahls. Hinsichtlich des Zeitraumes, w~hrend dessen sich die Gef~Bneubildungen nach der Applikation der Laserkoagulationen entwickelten, kSnnen wir bis jetzt und an Hand unseres Materials llUr so viel aussagen, dab wir bis zum Ende der 3monatigen Beobach- tungszeit eine langsam zunehmende Ausbildung der jungen Gef/~Be verfolgen konnten; die beobachtete erh6hte Farbstoffdurchl/tssigkeit bestand w/thrend des gesarnten Beobachtungszeitraumes. - - Aus unseren Resultaten kSnnen einstweilen keine direkten klinischen Schliisse fiir den Menschen gezogen werden; die Proble- matik der Behandlung yon Neovaskularisationen ist bekannt und Gegenstand zahlreicher Diskussionen (vgl. z.B. Meyer-Schwickerath). Der Vergleich unserer Ergebnisse mit denen anderer Autoren mug die Anwendung verschiedener Tech- niken beriicksichtigen.

Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft ffir ihre groBzfigige Unter- st/itzung bei der Durchfiihrung der Untersuchungen fiir die vorliegende Arbeit.

Literatur Baurmann, H., Sasaki, K., Chioralia, G.: Investigations on laser coagulated rat eyes by

fluorescence angiography and microscopy. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 193, 245--252 (1975)

Baurmann, H., Sasaki, K., Chioralia, G. : Fluorescence microscopic studies on laser treated eyes.--Vascular changes after the burn adjacent to the papilla. Proc. Int. Symp. on vascular diseases of optic nerve, Catania/Italy, January, 23rd--25th (1975) (ira Druck)

~Baurmann, H., Sasaki, I{., Chioralia, G., Wink, B., Dragomirescu, V. : Experimental studies on laser coagulated eye tissue of rats by fluorescence angiography and microscopy. Proc. lnt. Symp. on Laser and Eye, Albi/France, May, 19th--24th (1974) (ira Druck)

Frangois , J., DeLaey, J. J., Cambie, E., Hanssens, M., Victoria-Troncoso, V.: Neovasculari- zation after argon laser photocoagulation of macular lesions. Amer. J. Ophthal. 79, 206--210 (1975)

44 H. Baurmann et al.

Gass, J. D. M. : Pathogenesis of disciform detachment of the neuroepithelium; 4. Fluorescein angiographie study of senile disciform macular degeneration. Amer. J. Ophthal. 611, 645 (1967)

Meyer-Schwickerath, G. : Diabetic retinopathy treatment with argon photocoagulation and xenon photocoagulation. Proc. Int. Symp. on Laser and Eye, Albi/France, May 19th 24th (1974) (ira Druek)

Sasaki, K., Lemmingson, W., Baurmann, H., Chioralia, G. : Observation of injected fluorescein diffusion after laser treatment of cat fundi; an experimental study with angiography and microscopy. Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophth~l. (ira Druck)

Prof. Dr. H. Baurmann Univ.-Augenklinik Abb~strage 2 D-5300 Bonn-Venusberg Bundesrepublik Deutschland