Trockene Augen gehören weltweit zu den häufigsten Beschwerden im ophthalmologischen Alltag. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Instabilität des Tränenfilms, die unter anderem durch reduzierte Lidschlagfrequenz und verstärkte Verdunstung bei intensiver Bildschirmarbeit begünstigt wird. Mit der zunehmenden Verbreitung immersiver Technologien wie Virtual-Reality-(VR)-Systemen rückt die Frage in den Fokus, wie diese Geräte die Tränenfilmphysiologie beeinflussen.
Vor diesem Hintergrund wurden an der Waseda University und der Kyoto Prefectural University of Medicine in Japan erstmals zeitaufgelöste Beobachtungen des Tränenfilms während der Anwendung von VR-Brillen ermöglicht. Die Ergebnisse wurden in 'Scientific Reports' veröffentlicht.
Studienziel: Klärung der zeitabhängigen Tränenfilmdynamik während VR-Nutzung
Während frühere Untersuchungen vor und nach VR-Exposition deutliche Veränderungen der Lipidschicht zeigten, fehlten bislang Daten zur kontinuierlichen Entwicklung während der Nutzung. Offene Fragen betrafen insbesondere
- ob die Lipidschichtdicke kontinuierlich oder diskontinuierlich zunimmt,
- welchen Einfluss VR-bedingte Temperaturveränderungen auf die Lipidschicht haben,
- ob sich Parameter der Tränenfilmstabilität oder Symptome verändern,
- ob Kontaktlinsenträger differente Muster zeigen.
Dies untersuchten die Autoren mithilfe eines neu entwickelten VR-Systems mit integrierter Ultrakamera zur nicht-invasiven Erfassung des Tränenfilms.
Echtzeitmessungen der Lipidschicht während eines VR-Spiels
Vierzehn gesunde Erwachsene spielten ein 30-minütiges VR-Spiel. Die Kamera erfasste:
- Interferenzgrade der Lipidschicht als Surrogat der Lipiddicke
- Temperaturen von Hornhaut und Oberlid
- Parameter der Tränenfilmstabilität
- Symptome sowie
- Subgruppenvergleiche zwischen Kontaktlinsenträgern und Nicht-Trägern
Messungen erfolgten zu Beginn sowie im 5-Minuten-Intervall.
Signifikante Verdickung der Lipidschicht und Temperaturanstieg
Die Echtzeitanalyse ergab mehrere konsistente Befunde:
- Der Interferenzgrad der Lipidschicht stieg während der VR-Nutzung signifikant an (p < 0,05). Eine Plateauphase wurde nach etwa 20 Minuten erreicht.
- Nach 30 Minuten wurde ein signifikanter Temperaturanstieg der periokulären Temperatur gemessen:
- Hornhaut: +1,5 °C
- Oberlid: +2,1 °C
Trotz der Verdickung der Lipidschicht blieben Werte für Ausbreitungszeit, Ausbreitungsgrad und weitere Stabilitätsparameter unverändert. Dies wird damit erklärt, dass das Volumen der wässrigen Sublage – korreliert mit der Tränenmeniskushöhe – konstant blieb.
Die subjektiven Beschwerden veränderten sich nicht. Die bekannte Diskrepanz zwischen klinischen Zeichen und subjektivem Empfinden wurde dadurch erneut deutlich.
Subgruppenvergleich Kontaktlinsenträger
Die Echtzeitdaten zeigten beim Subgruppenvergleich eine zeitlich verzögerte Verdickung der Lipidschicht:
- Nicht-Kontaktlinsenträger: Anstieg ab Minute 15
- Kontaktlinsenträger: Anstieg ab Minute 25
Dieser signifikante Unterschied (p < 0,05) weist auf eine unterschiedliche Dynamik bei vorangegangenem Kontaktlinsentragen hin.
Weitere Einflussfaktoren: Abschirmung und Feuchtigkeitsverlust
Die Autoren verweisen darauf, dass VR-Brillen die Augen teilweise vor Raumluftströmungen schützen. Eine verringerte Luftbewegung kann die Verdunstung des Tränenfilms reduzieren und damit die gemessenen Veränderungen beeinflussen. Da das eingesetzte System über kleine Kabelöffnungen verfügte, war die Abschirmung zwar nicht vollständig, aber dennoch ein potenziell relevanter Limitationsfaktor.
Weitere Einschränkungen ergeben sich aus der Untersuchung ausschließlich gesunder Teilnehmer sowie dem Fehlen einer Kontrollgruppe ohne Headset oder mit nicht-immersivem Headset, was die Übertragbarkeit der Ergebnisse begrenzt.
Fazit: Veränderungen der Lipidschicht und potenzielle Bedeutung für trockene Augen
Die Echtzeitdaten zeigen, dass VR-Brillen bereits nach 20–30 Minuten zu einer signifikanten Verdickung der Lipidschicht und zu einem Anstieg der periokulären Temperatur führen. Werte zur Tränenfilmstabilität und die Beschwerden blieben hingegen unverändert. Die Autoren weisen darauf hin, dass eine solche Lipidschichtverdickung grundsätzlich das Risiko trockener Augen verringern kann.
Die Daten erweitern das Verständnis physiologischer Reaktionen auf VR-Anwendung und liefern erstmals zeitaufgelöste Informationen zur Tränenfilmdynamik unter realen Nutzungsbedingungen.
