Effects of Medications and Surgery on Intraocular Pressure Fluctuation

Department of Ophthalmology, Mayo Clinic College of Medicine, Rochester, Minnesota 55905, USA.
Survey of Ophthalmology (Impact Factor: 3.85). 11/2008; 53 Suppl1(6):S45-55. DOI: 10.1016/j.survophthal.2008.08.009
Source: PubMed


Intraocular pressure (IOP) varies dynamically throughout the circadian cycle. IOP elevations during the nocturnal period may be particularly important in the pathogenesis of glaucoma, although sleeping IOP cannot be measured at this time. Additionally, IOP fluctuations may be an independent risk factor for glaucoma. However, not all glaucoma therapies are equally effective at lowering IOP throughout the 24-hour period. The prostaglandin analogs have excellent IOP control throughout the 24-hour period, although less at night than during the day. In contrast, some other classes of medications, such as the beta-blockers, have little or no IOP-lowering effect at night. The prostaglandin analogs also have excellent persistency of IOP lowering, lasting at least as long as the 24-hour dosing period, and likely much longer. Glaucoma filtering surgery appears to have even better 24-hour IOP reduction and smaller fluctuations than maximal medical therapy including prostaglandin analogs.

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    ABSTRACT: Glaukomerkrankungen verlaufen progressiv und sind weltweit die zweithäufigste Ursa-che für Erblindung. Die einzig wirksame Therapie ist bisher die Senkung des IODs un¬ter eine individuelle Grenze. Dabei ist die Trabekulektomie diejenige Therapie mit dem stärksten drucksenkenden Effekt. Intraokulare Druckspitzen scheinen im Zusammen-hang mit progressiven Gesichtsfeldverlusten zu stehen. Die erfolgreiche Trabekulekto-mie senkt in dieser Arbeit den maximalen IOD nach einem Nachbeobachtungsintervall von 2,1 ± 1,7 Jahre auf durchschnittlich 16,0 ± 4,4 mmHg im Tagprofil und 16,0 ± 5,4 mmHg im Nachtprofil. Im Tagprofil bewirkt sie eine signifikante Senkung des maxi-malen IODs von 40 % vom präoperativen maximalen IOD (26,5 ± 5,9 mmHg), im Nachtprofil eine signifikante Senkung von 32 % des entsprechenden präoperativen Werts (23,4 ± 5,2 mmHg). Damit liegt der maximale IOD nach 2,1 ± 1,7 Jahren im Tagprofil bei 80 % der Patien-ten (bei 71 % ohne Medikamente) und im Nachtprofil bei 69 % (63 % ohne Medika-mente) unter oder bei 21 mmHg mit einer Reduktion gegenüber dem präoperativen IOD-Wertes von mindestens 20 %. Bei 60 % (54 % ohne Medikamente) im Tagprofil und bei 63 % (57 %) im Nachtprofil liegt der maximale IOD 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie unter 18 mmHg. Der erhöhte IOD ist nachweislich ein Risikofaktor für die Entstehung und die Progres-sion von Glaukomen. In den letzten Jahren zeigten einige Studien, dass die Fluktuation des IODs ein unabhängiger Risikofaktor für die Progression von Gesichtsfeldausfällen zu sein scheint. Die Auswirkung der erfolgreichen Trabekulektomie auf die Fluktuation ist bisher wenig untersucht. Die präoperative Fluktuation von 12,1 ± 4,2 mmHg im Tagesprofil beträgt 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie 5,6 ± 2,2 mmHg, das entspricht einer signifikanten Senkung von 54 % (6,5 ± 4,6 mmHg). Im Nachtprofil wurde eine Untergruppe betrachtet. Die präoperative Fluktuation von 7,1 ± 4,5 mmHg im Nachtprofil beträgt 2,1 ± 1,7 Jahre nach erfolgreicher Trabekulektomie 3,9 ± 4,1 mmHg, das entspricht einer nicht signifikanten Senkung von 46 % (3,3 ± 6,8 mmHg). Die Signifikanz in der Untergruppe wurde durch die geringe Fallzahl in der Untergruppe beeinträchtigt. Der IOD folgt einem circadianen Rhythmus. Einige Studien berichten von Unterschie-den im Tag-Nacht-Verhalten, weshalb in der vorliegenden Arbeit das Tagprofil und das Nachtprofil getrennt ausgewertet wurden. Der präoperative maximale IOD des Tagpro-fils lag 3,1 ± 6,1 mmHg (12 %) signifikant höher als der des Nachtprofils und wurde durch die erfolgreiche Trabekulektomie um 3,1 ± 6,6 mmHg (30 %) signifikant stärker gesenkt als der des Nachtprofils. Der postoperative maximale IOD war im Tag- und Nachtprofil im Durchschnitt fast identisch. In allen weiteren Auswertungen konnte kein signifikanter Unterschied im Tag-Nacht-Verhalten des IODs festgestellt werden. Antimetaboliten werden im Rahmen fistulierender Operationen zur Verminderung der natürlichen Wundheilung eingesetzt und erhöhen nachweislich die Erfolgsrate der Operation. Einige Studien haben festgestellt, dass die subkonjunktivale Applikation von Antimetaboliten ohne weitere Intervention drucksenkende Eigenschaften hat. In der vorliegenden Studie konnte dieser Effekt nicht bestätigt werden. Diese Studie liefert interessante Erkenntnisse zum Verhalten des IODs, insbesondere der Fluktuation des IODs nach erfolgreicher Trabekulektomie bei einer relativ langen Nachbeobachtungszeit. Über die Auswirkung der Trabekulektomie in Bezug auf die Fluktuation des IODs ist bisher wenig bekannt. Die Signifikanz der Ergebnisse könnte durch eine prospektive Studie mit größeren Fallzahlen erhöht werden. Eine wichtige Beschränkung der Aussagekraft der Ergebnisse liegt darin, dass das Verhalten des IODs bisher nicht an einem kontinuierlich erfassten IOD untersucht werden kann. High intraocular pressure (IOP) is a major risk factor for glaucoma, which is among the three most prevalent causes for blindness. Trabeculectomy (TET) is widely accepted as one of the best methods in lowering the IOP. Diurnal fluctuations of the IOP seem to be an indepentent risk factor for progression in visual field loss in case of glaucoma. In this thesis the effect of successful TET on the maximal values and the fluctuations of the IOP and the influence of intra- and postoperative use of antimetabolites (mitomycin C, 5-fluoruoracil) were studied and compared between day and night. Data were acquired retrospectively from documented diurnal and nocturnal IOP-measurements of 35 patients with medicially not controlled glaucoma who underwent successful trabeculectomy at the University of Wuerzburg and who had at least one diurnal and one nocturnal measurement of IOP before and after TET. We find that successful TET reduces the mean diurnal maximal IOP (mIOP maxD) by 40% (26,5 ± 5,9 mmHg to 16,0 ± 4,4 mmHg) (p<0,001) and the mean nocturnal maximal IOP (mIOPmaxN) by 32% (23,4 ± 5,2 mmHg to 16,0 ± 5,4 mmHg) (p<0,001). The mean diurnal pressure fluctuation after successful TET is significantly reduced by 54% (12,1 ± 4,2 mmHg to 5,6 ± 2,2 mmHg) (p<0,001). To calculate the nocturnal pressure fluctuation a smaller sub-group (7 patients) had to be built, in this group the nocturnal fluctuation is reduced by 46% (7,1 ± 4,5 mmHg to 3,9 ± 4,1 mmHg) but due to the small amount of patients the reduction is not significant (p=0,270). In this sub group the reduction of the diurnal fluctuation is averaged 49% (12,0 ± 6,1 mmHg to 6,1 ± 1,6 mmHg) with marginally significance (p<0,05). There is no significant difference between the reduction of the diurnal and nocturnal fluctuation. No influence of the intra- or/and postoperative use of antimetabolites to the maximal IOP was found in this study. For future studies larger numbers of cases, ideally deploying new techniques for continuous IOD measurement are desirable.
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    ABSTRACT: The second part of this two part review (please see Expert Opinion on Pharmacotherapy 10(16)) reports the characteristics of other antiglaucoma medications: systemic (acetazomide) and topical (dorzolamide and brinzolamide) carbonic anhydrase inhibitors, which suppress aqueous humour formation; and prostaglandin analogues (latanoprost and travoprost) and prostamides (bimatoprost), which raise aqueous humour outflow. The pharmacologic properties of each compound and its efficacy in the medical treatment of glaucoma, mainly the primary open-angle form, are discussed briefly, focusing on the clinical evidence supporting their use.
    Full-text · Article · Dec 2009 · Expert Opinion on Pharmacotherapy
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    ABSTRACT: The aim of this study was to compare the efficacy of bimatoprost 0.03% with brimonidine 0.2% in preventing intraocular pressure (IOP) elevations after neodymium:yttrium–aluminum–garnet (Nd:YAG) laser posterior capsulotomy. In this prospective, randomized, double-masked study, 195 eyes of 195 consecutive patients who had YAG laser capsulotomy for posterior capsule opacification were recruited. Eyes received either 1 drop of bimatoprost 0.03% (98 patients) or brimonidine 0.2% (97 patients) at 1h before laser surgery. A masked observer measured IOP by Goldmann applanation tonometry before treatment and after treatment at 1h, 3h, 24h, and 7 days. Inflammation was evaluated after surgery. Formation of cystoid macular edema was assessed by measuring the macular thickness before and after laser surgery. The average peak of postoperative IOP elevation was 2.2±3.9mm Hg in the bimatoprost 0.03% and 3.6±3.1mm Hg in the brimonidine 0.2% group. The difference was statistically significant (P<0.001). Postoperative IOP elevations of 10mm Hg or more occurred in 1 eye (1.56%) in the bimatoprost 0.03% group and 5 eyes (7.35%) in the brimonidine 0.2%. This difference was statistically significant (P<0.001). Macular edema and anterior chamber reaction were not observed related to bimatoprost. No clinically significant side effects were noted in either group. Our results indicate that prophylactic use of bimatoprost 0.03% is more effective than brimonidine 0.2% in preventing IOP elevation immediately after YAG laser capsulotomy. Bimatoprost 0.03% as a prostamide analog may provide new option for preventing IOP elevation after YAG laser capsulotomy.
    No preview · Article · Oct 2010 · Journal of ocular pharmacology and therapeutics: the official journal of the Association for Ocular Pharmacology and Therapeutics
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