Ultrasound Examination of the Pupil – A New Tool for the Neuro-Ophthalmological Assessment

Pupil examination represents a diagnostic and prognostic test in the management of several neurological diseases. Infrared video pupillometry (IVP) is the gold standard, since it is not routinely available, a noninvasive bedside ultrasound assessment has been proposed as an alternative. The aim of this study was to assess the feasibility and reproducibility of ultrasound pupillometry (UP) in comparison with IVP. 81 subjects (43 men and 38 women, mean age: 52 ± 20 years and 49 ± 19 years, respectively) with no history of neurophthalmologic disease were enrolled. UP was performed with a 12-MHz linear probe according to current guidelines for orbital insonation. Light and painful stimuli were applied to test pupillary light reflex (PLR) and ciliospinal reflex (CR). In 30 of these subjects IVP examination was performed additionally to obtain intra-observer and inter-observer agreement. Increasing age was associated with a decreased pupillary diameter (PD) at rest, after PLR and CR (R -0.728, p < 0.01, R -0.643, p < 0.01, R 0.674, p < 0.001 respectively), while no association was noticed with time to constriction/dilation. UP measurements were reproducible (rate of inter- and intra-observer agreement: R 0.979, p < 0.01, R 0.946, p < 0.01 respectively) and concordant with IVP (PLR R 0.831, p < 0.01; CR R 0.879, p < 0.01). According to our study, ultrasound pupillometry is a feasible and reliable technique for bedside pupillary function assessment, and is a good alternative to infrared video pupillometry. Moreover, it represents the only way for functional pupillary assessment in patients with periorbital hematoma. Die Pupillenuntersuchung stellt einen wesentlichen diagnostischen und prognostischen Test bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen dar. Der Goldstandard ist die Infrarot-Videopupillometrie (IVP). Da diese nicht routinemäßig verfügbar ist, wäre alternativ eine nichtinvasive Ultraschalluntersuchung der Pupille von großem diagnostischem Wert. Das Ziel dieser Studie war es, die Durchführbarkeit und Reproduzierbarkeit der Ultraschall-Pupillometrie (UP) mit der IVP zu vergleichen. 81 Probanden (43 männlich, 38 weiblich, mittleres Alter 52 ± 20 Jahre und 49 ± 19 Jahre) wurden in die Auswertung eingeschlossen. Es bestanden keine ophthalmologischen Vorerkrankungen. Die UP wurde mit einer 12MHz-Linear-Schallsonde entsprechend der derzeit gültigen Richtlinien einer orbitalen Sonografie durchgeführt. Die Pupillenreaktion wurde nach einem Lichtstimulus (Pupillenreflex, PR) sowie nach einer Schmerzapplikation im Bereich des Nackens (Ziliospinalreflex, ZSR) beurteilt. Bei 30 dieser Probanden wurde zusätzlich eine IVP-Untersuchung vollzogen, um zusätzlich die Inter- und Intra-Observer-Reliabilität zu messen. Ein höheres Alter war nach Testung des PR sowie des ZSR mit einem geringeren Pupillendurchmesser in Ruhe assoziiert (R = –0,728; p < 0,01; R = –0,643; p < 0,01; R 0,674; p < 0,001), wohingegen keine Assoziation in der Zeit von Pupillenkonstriktion/-dilatation bestand. Die UP-Messungen waren reproduzierbar (Inter- und Intra-Observer Übereinstimmung: R = 0,979; p < 0,01; R = 0,946; p < 0,01) und übereinstimmend mit der IVP (DPR: R = 0,831; p < 0,01; ZSR: R = 0,879; p < 0,01). Die aktuelle Studie zeigt, dass die Ultraschall-Pupillometrie eine verlässliche und reproduzierbare Methode zur Pupillenuntersuchung ist und eine gute Alternative zur Infrarot-Videopupillometrie darstellt. Insbesondere besteht damit bei traumatischen Augen(lid)verletzungen die einzige Möglichkeit, die Pupillenfunktion zu überprüfen, wenn z. B. das Augenlid aufgrund eines Hämatoms nicht geöffnet werden kann.