Postoperative Intraocular Pressure After Cataract Surgery: Influence of Surgical Technique and Antiglaucoma Medication
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Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication Doctoral thesis at the Medical University of Vienna for obtaining the academic degree Doctor of Medicine (Dr. med. univ.) Submitted by Ali Asadi Supervisor Univ. Prof. Dr. med. Georg Rainer Department of Ophthalmology, Medical University of Vienna Vienna, 05.2011 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication Danksagung Ich bin meinem Betreuer Herrn Univ. Prof. Dr. Georg Rainer zu großem Dank verpflichtet. Er hat mich stetig betreut, unterstützt, professionell angeleitet und mir einen breiten Einblick in die Behandlung dieses Themas und generell in das wissenschaftliche Arbeiten gewährt. 2 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication Zusammenfassung: Die Standardoperationstechnik in der Kataraktchirurgie ist derzeit die Phakoemulsifikation mit Implantation einer faltbaren Intraokularlinse unter Einsatz von viskochirurgischen Substanzen. Die häufigste Spätkomplikation nach der Kataraktoperation ist der Nachstar, eine Trübung der hinteren Linsenkapsel. Daher werden chirurgische Methoden untersucht, die den Nachstar verhindern können. Es konnte gezeigt werden, dass die Operationstechnik mit Präparation einer kreisrunden Öffnung in der hinteren Linsenkapsel (hintere Kapsulorhexis) den Nachstar wirksam verhindern kann. Diese Operationstechnik könnte jedoch zu einem höheren postoperativen Augeninnendruckanstieg im Vergleich zur Standardoperationstechnik führen. Der postoperative Augeninnendruckanstieg ist die häufigste Frühkomplikation nach der Kataraktoperation und kann zu einem Hornhautödem, zu Schmerzen und zu einer Schädigung des Sehnerven führen, insbesondere bei Glaukompatienten, die bereits einen vorgeschädigten Sehnerven haben. Eine Vermeidung des postoperativen Augeninnendruck- anstieges ist insofern von großer Bedeutung, da die Patienten zunehmend ambulant operiert werden und schon kurz nach der Operation entlassen werden. Deshalb haben wir 2 prospektive, randomisierte Studien durchgeführt, die erste, um den postoperativen Augeninnendruckanstieg nach Kataraktoperation mit hinterer Kapsulorhexis mit jenem nach Standardkataraktoperation zu vergleichen und die zweite, um die Wirkung der Kombination von Azetazolamid und Timolol mit jener der fixen Dorzolamid-Timolol Kombination auf den postoperativen Augeninnendruckanstieg zu vergleichen. In unserer ersten Studie war der Augeninnendruckanstieg 6 Stunden nach Kataraktoperation mit hinterer Kapsulorhexis signifikant höher als nach Standardkataraktoperation (11.1 + 8.7 mm Hg vs. 4.9 ± 5.7 mm Hg). Darüber hinaus zeigten sich signifikant mehr Augeninnen- druckspitzen von 10 mm Hg oder höher nach Kataraktoperation mit hinterer Kapsulorhexis als nach Standardkataraktoperation (13 Augen vs. 6 Augen). 3 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication In unserer zweiten Studie konnte dieser hohe Augeninnendruckanstieg 6 Stunden nach der Operation sowohl mit der Kombination von Azetazolamid und Timolol als auch mit der fixen Dorzolamid-Timolol Kombination vollständig verhindert werden (-0,9 + 4,8 mm Hg vs. -1,1 + 4,1 mm Hg). Mit unserer ersten Studie konnten wir zeigen, dass die Kataraktoperation mit hinterer Kapsulorhexis zu einem signifikant höher postoperativen Augeninnendruckanstieg und zu signifikant häufigeren Augeninnendruckspitzen führt als die Standardkataraktoperation. Mit unserer zweiten Studie konnten wir jedoch zeigen, dass dieser hohe postoperative Augeninnendruckanstieg sowohl mit der Kombination von Azetazolamid und Timolol als auch mit der fixen Dorzolamid-Timolol Kombination vollständig verhindert werden kann. 4 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication ABSTRACT: Currently, the standard surgical technique in cataract surgery is phacoemulsification cataract surgery, implantation of a foldable intraocular lens (IOL) and the use of an ophthalmic viscosurgical device (OVD). However, posterior capsular opacification (PCO) is the most frequent long-term complication after cataract surgery. Therefore, surgical methods to prevent after cataract are under investigation. One surgical method is the creation of a primary posterior continuous curvilinear capsulorhexis (PPCCC) during cataract surgery. This method has been shown to be effective in preventing PCO. However, this surgical method might cause a higher postoperative intraocular pressure (IOP) increase than standard cataract surgery. An increase in postoperative IOP is the most frequent short term complication after cataract surgery. This increase may lead to corneal epithelial edema and pain in the early postoperative period, and additionally, this increase may cause damage, especially in glauco- ma patients who already have a compromised optic disc. This complication is a matter of great importance, especially in those patients who get treated at an out-patient clinic and are discharged soon after surgery. Therefore, we performed 2 prospective, randomized studies, first to evaluate postoperative intraocular pressure (IOP) after cataract surgery with PPCCC compared to standard cataract surgery and secondly to evaluate the effect of the combination of acetazolamide and timolol compared to that of the fixed timolol-dorzolamide combination on postoperative IOP after cataract surgery with PPCCC. In our first study mean IOP increase at 6 hours postoperatively was significantly higher after cataract surgery with PPCCC than after standard cataract surgery (11.1 + 8.7 mm Hg vs. 4.9 + 5.7 mm Hg). Furthermore, significant more IOP spikes of 10 mm Hg or higher were found after cataract surgery with PPCCC than after standard cataract surgery (13 eyes vs. 6 eyes). 5 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication In our second study mean IOP increase at 6 hours postoperatively could be completely prevented with the combination of acetazolamide and timolol as well as with the fixed dorzolamid-timolol combination (mean IOP decrease: -0.9 + 4.8 mm Hg vs. -1.1 + 4.1 mm Hg). Summarizing, we could show that cataract surgery with PPCCC causes a significant higher IOP increase and significant more IOP spikes than standard cataract surgery. However, the combination of a acetazolamide and timolol as well as the fixed dorzolamid-timolol combina- tion is effective in preventing this high IOP increase after cataract surgery with PPCCC. 6 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication Table of Contents INTRUDCTION…………………………………………….. 12 1. Cataract…………………………………………………... 12 1.1. Epidemiology.……………………………………………………………... 13 1.2. Etiology and Risk Factors.……………………………………………….. 14 1.3. Classification of Cataract.………………………………………………... 16 1.3.1. Morphological Classification.………………………………………. 16 1.3.2. Maturity Classification........................................................................ 16 1.3.3. Classifying by Age of Manifestation.………………………………... 16 1.4. Age-Related Cataract.....………………………………………………….. 17 1.5. Congenital Cataract..…………………………………………………….. 17 1.6. Metabolic Cataract..………………………………………………………. 18 1.6.1. Diabetic Cataract..…………………………………………………... 18 1.6.2. Galactosemic Cataract and Galactose Intake ...…..…………………. 18 1.6.3. Other Types of Metabolic Cataract.......………….……………………19 1.7. Traumatic Cataract..……………………………….……………………… 20 1.8. Toxic Cataract...……………………………………………………………. 20 1.9. Cataracta Complicata...……………………………………………………. 21 7 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication Table of Contents 1.10. Symptoms of Cataract………………………………………………….. 21 1.10.1. Nuclear Cataract…………………………………………………... 21 1.10.2. Cortical Cataract………………………………………………….. 22 1.10.3. Subcapsular Cataract……………………………………………... 22 2. Cataract Surgery……………………….………………… 23 2.1. History of Cataract Surgery………………………..……………………. 23 2.2. Intraocular Lenses (IOLs)…………………………..……………………. 26 2.3. Ophthalmic Viscosurgical Devices (OVDs)………..……………………. 27 2.3.1. Sodium Hyaluronate……………………………..………………….. 27 2.3.2. Methylcellulose…………………………………..………………….. 28 2.3.3. Chondroitin Sulfate………………………………..……………….... 29 2.4. Anesthesia for Cataract Surgery………………………..……………….. 29 2.4.1. Retrobulbar Anesthesia……………………………..……………….. 29 2.4.2. Peribulbar Anesthesia………………………………..……………… 30 2.4.3. Topical Anesthesia……………………………………..…………….. 30 2.4.4. Sub-Tenon´s Block………………………………………..………….. 31 2.5. Intracapsular Cataract Extraction (ICCE).…………………………….. 31 2.6. Extracapsular Cataract Extraction (ECCE).…………………………… 32 2.6.1 Manual Extracapsular Cataract Extraction (ECCE).………...……..... 32 2.6.2 Phacoemulsification Cataract Surgery….……………………………... 33 8 Postoperative intraocular pressure after cataract surgery: Influence of surgical technique and antiglaucoma medication Table of Contents 2.7. Primary Posterior Continuous Curvilinear capsulorhexis (PPCCC)..... 36 3. Complications of Cataract Surgery……………....…….. 37 3.1. Intraoperative Complications.…………………………………….……… 37 3.1.1. Complications of Incision…………………………….……..………. 37 3.1.1.1. Incision Burn………………...……………….………..……. 37 3.1.1.2. Iris Prolapse…………………….……………………..…... 38 3.1.2. Floppy Iris…………………………………………....………….….. 38 3.1.3. Vitreous Pressure…………………………………….……………...