Correlation of corneal thickness, endothelial cell density and anterior chamber depth with ocular surface temperature in normal subjects

PurposeTo analyze corneal surface temperature profile in a young and healthy study population and to determine the impact of corneal thickness (CT), anterior chamber depth (ACD), and endothelial cell density (ECD) on surface temperature.MethodsIn this prospective, single-center study 61 healthy right eyes of 61 subjects without tear film pathologies (mean age 24.9 ± 6.7 years) were recruited. Ocular surface temperature (OST) was measured with the Ocular Surface Thermographer TG-1000. From Pentacam HR CT and ACD, and from specular microscopy ECD and central corneal thickness (CCT) were acquired. From the raw measurement data (OST, CT and ACD) we extracted a) local OST the corneal center and 3 mm away from the center at the 3, 6, and 9 o‘clock positions, and b) Zernike parameters Z1, Z2 and Z3 to evaluate the general temperature profile within a 6 mm circular area around the center.ResultsOverall, there was no correlation between OST and CT, ACD or ECD. Local OST did not correlate with CT at any measurement position. On average local OST was highest at measurement positions where CT was lowest, but without reaching statistical significance. Baseline OST was highest at thin corneal regions and temperature decay over time was smallest in those regions. Z1, Z2 and Z3 correlated well with CT.ConclusionsIn healthy subjects corneal thickness, endothelial cell density and anterior chamber depth have no effect on corneal surface temperature. The general temperature profile seems to be influenced by the corneal thickness profile effecting a higher temperature and lower decay at thinner corneal regions.

ZusammenfassungZielAnhand der Analyse der Oberflächentemperatur der Hornhaut von jungen, gesunden Probanden sollen potentielle Einflussfaktoren wie Hornhautdicke (CT), Vorderkammertiefe (ACD) und Endothelzelldichte (ECD) untersucht werden.MethodenIm Rahmen dieser prospektiven Studie wurden 61 gesunde rechte Augen von 61 Probanden (Alter: 24,9± 6,7 Jahre) ohne manifeste Tränenfilmproblematik rekrutiert. Die Oberflächentemperatur des Auges wurde mit dem Ocular Surface Thermograph TG-1000 gemessen. Zusätzlich wurden mit der Pentacam HR die CT und ACD sowie mit dem Endothelzellmikroskop EM-3000 die ECD und zentrale Hornhautdicke (CCT) bestimmt. Aus den Rohdaten von OST, CT und ACD wurden a) die lokale OST im Zentrum und 3 mm außerhalb des Zentrums in den 3, 6, und 9 Uhr Positionen extrahiert, sowie b) Zernike Parameter Z1, Z2 und Z3 zur Untersuchung des globalen Temperaturprofils innerhalb der 6-mm-Zone um das Zentrum berechnet.ErgebnisseInsgesamt konnte keine Korrelation zwischen OST, CCT, ACD oder ECD gefunden werden. Die lokale OST zeigt in keiner Messposition eine Korrelation mit der CT. Es zeigte sich eine Tendenz zu höheren OST-Werten an Messpositionen mit geringer CT, jedoch ohne statistische Signifikanz. Die OST am Beginn der Messung war am höchsten an Stellen mit dünner Hornhaut und der Temperaturabfall über die Messdauer war an diesen Stellen am geringsten. Die Zernike-Parameter Z1, Z2 und Z3 korrelierten gut mit der CT.SchlussfolgerungIn gesunden Augen zeigte sich kein Einfluss von Hornhautdicke, Endothelzelldichte oder Vorderkammertiefe auf die Oberflächentemperatur des Auges. Das Temperaturprofil scheint jedoch durch die Hornhautdicke beeinflusst zu sein, wobei dünne Stellen eine höhere Temperatur und geringen Temperaturabfall zeigen.