500px|mini|Topographisches Bild einer Hornhaut mit regulärem Astigmatismus „nach der Regel“: Die stärkste Krümmung liegt bei ca. 90° (Bild unten re., rote Linie), die schwächste bei ca. 0° (Bild unten re., blaue Linie).

Astigmatismus (von griechisch ἀ- a = nicht, stígma = Punkt, also die Punktlosigkeit), auch Stab­sichtigkeit oder Hornhaut­verkrümmung genannt, bezeichnet in der augenheil­kundlichen Optik einen besonderen Brechungs­fehler des Auges. Bei dieser Refraktionsanomalie werden die von einem betrachteten Objekt aus­gehenden Licht­strahlen nicht in einem Punkt auf der Netzhautebene gebündelt, sondern in einer Brennlinie abgebildet, was zu der Bezeichnung Stab­sichtigkeit geführt hat. Ein Licht­strahl, der parallel zur optischen Achse in den Augapfel einfällt, wird in Abhängigkeit von seiner mit der optischen Achse gebildeten Einfallsebene unterschiedlich stark gebrochen. Im Gegensatz dazu beschreibt der Begriff sphärisch eine optische Anordnung, deren Brechkraft von der Einfallsebene des Lichtstrahls unabhängig ist (siehe auch: Abbildungsfehler/Astigmatismus).

Beim Astigmatismus lassen sich in der Regel eine Einfallsebene mit maximaler und eine mit minimaler Brechkraft ermitteln. Hierbei führt eine stärkere Krümmung der Hornhautoberfläche (geringerer Hornhautradius) zu einer stärkeren Brechkraft und eine geringere Krümmung (höherer Hornhautradius) zu einer geringeren Brechkraft. Die Differenz zwischen diesen beiden sogenannten Hauptschnitten wird als Stärke des Astigmatismus bezeichnet. Die Stärke lässt sich entweder als Differenz der Hornhautradien oder als Differenz der Brechkraft beschreiben. Den Winkel der Einfallsebene zur Horizontalebene nennt man Achse. Bei der Refraktionsbestimmung und auf einem Brillenrezept wird das Ausmaß (Brechwert) eines Astigmatismus in Dioptrien (Dpt.) angegeben, die Art der Korrektur in Zylinder (Cyl.) und seine Position mittels seiner Achslage (Achse). Eine Radiendifferenz von 0,1 mm entspricht näherungsweise einer Brechkraftdifferenz von 0,5 Dpt.

Beim menschlichen Auge gilt ein Astigmatismus bis zu 0,5 Dioptrien als normal und stellt lediglich die physiologische Abweichung von einer Idealform (Kreis) dar. Er kann angeboren sein oder sich erst mit der Zeit entwickeln, unterliegt aber im Gegensatz zu axialen Brechungsfehlern wie Kurz- oder Weitsichtigkeit weniger wachstumsbedingten Veränderungen.

Ursachen

Genetik Das Auftreten des Astigmatismus wird in Stärke und Ausprägung in verschiedenen ethnischen Gruppen als moderat bis stark penetrant beschrieben. In Deutschland sind schätzungsweise ein Drittel der Erwachsenen von Stabsichtigkeit von über 0,5 Dioptrien betroffen. Weltweit liegt die geschätzte Betroffenheit bei Erwachsenen bei 40,4 %, bei Kindern bei etwa 14,9 %. Damit stellt der Astigmatismus den am häufigsten vorkommenden Refraktionsfehler dar und übertrifft sowohl die Weit- (Hypermetropie) als auch die Kurzsichtigkeit (Myopie) in seiner Häufigkeit. In Familien mit hochgradigem Astigmatismus (z. B. Asiaten) wurde eine Vererbungsdynamik nach der Mendel-Regel nachgewiesen. Betroffenen Familien wird empfohlen, frühzeitig z. B. bereits im 6. Lebensmonat bei ihren Kindern eine Brechkraftbestimmung mittels Skiaskopie oder Laserdiagnostik unter weitgestellter Pupille (Cycloplegie) durchzuführen, um durch frühzeitige Brillenkorrektur eine kindliche Amblyopie/Schwachsichtigkeit (ex ametropie oder ex anisometropie) zu vermeiden.

Wirkungsmechanismus Verschiedene brechende Medien des Augapfels können an der Entstehung des Astigmatismus beteiligt sein. Meist ist dies die Hornhaut, die nicht exakt kugelförmig, sondern auf Grund einer nicht rotationssymmetrischen Krümmung torisch geformt ist, wodurch zwei rechtwinklig zueinander stehende Meridiane mit unterschiedlicher Brechkraft entstehen. Daher rührt die umgangssprachliche Bezeichnung „Hornhautverkrümmung“.

Darüber hinaus gibt es den selteneren Linsen⁠astigmatismus. Er kann entweder durch eine Oberfläche ausgelöst werden, die nicht rein sphärisch ist, oder akkommodativ bedingt sein durch eine unterschiedliche Kontraktion des Ziliarmuskels. Gibt es Differenzen der optischen Dichte innerhalb der Linsenschichten, kann es zu einem refraktiven Linsenastigmatismus kommen.Theodor Axenfeld (Begründer), Hans Pau (Hrsg.): Lehrbuch und Atlas der Augenheilkunde. Unter Mitarbeit von Rudolf Sachsenweger u. a. 12., völlig neu bearbeitete Auflage. Gustav Fischer, Stuttgart u. a. 1980, ISBN 3-437-00255-4, S. 37 ff. Zudem kennt man einen seltenen Astigmatismus des Augenhintergrunds, etwa bei hoher Myopie. Der Gesamtastigmatismus eines Auges setzt sich aus den zuvor genannten Einzelastigmatismen zusammen. Den größten Einfluss auf den Gesamtastigmatismus hat auf Grund des hohen Brechzahlunterschiedes die Hornhaut.

Hornhauterkrankungen, wie der Keratokonus und der Keratoglobus, führen häufig zu starken und irregulären Astigmatismen und darüber hinaus auch zu anderen Abbildungsfehlern. Verschiedene ophthalmo-chirurgische Eingriffe wie Glaukom-, Katarakt- und Schieloperationen können ebenfalls zu einem Astigmatismus führen. Auch kann ein Astigmatismus erblich bedingt sein.

Formen Liegt eine Brennlinie des Astigmatismus in der Netzhautebene, während sich die andere dahinter befindet, spricht man von einem Astigmatismus hyperopicus simplex, liegt sie davor von einem Astigmatismus myopicus simplex. Befindet sich eine Brennlinie vor, die andere hinter der Netzhautebene, handelt es sich um einen Astigmatismus mixtus. Findet sich neben dem Astigmatismus noch eine Weit- oder Kurzsichtigkeit, nennt man diesen Zustand Astigmatismus compositus.

Man unterscheidet den regulären Astigmatismus, bei dem die maximal und minimal brechenden Ebenen senkrecht aufeinander stehen vom irregulären Astigmatismus, bei dem diese beiden Ebenen einen von 90° abweichenden Winkel zueinander haben.

Reguläre Astigmatismen Astigmatismus nach der Regel (A. rectus): die Ebene mit maximaler Brechkraft hat die Achse 90° (±15°), der Minus-Zylinder einer Brille würde bei 180° (±15°) liegen; die verbreitetste Form des Astigmatismus Astigmatismus gegen die Regel (A. inversus): die Ebene mit maximaler Brechkraft hat die Achse 0° (±15°), der Minus-Zylinder einer Brille würde bei 90° (±15°) liegen Schräger Astigmatismus (A. obliquus): alle anderen regulären Astigmatismen

Irregulärer Astigmatismus Die beiden optischen Ebenen stehen auf Grund einer unregelmäßigen Krümmung der Hornhaut nicht senkrecht aufeinander.

Astigmatische Abbildung mini|Schema Astigmatismus inversus (Astigmatismus gegen die Regel): Die Brechkraft dieser zylindrisch deformierten Linse ist in der horizontalen Ebene stärker als in der vertikalen Ebene

Ein astigmatisch abbildender dioptrischer Apparat des Auges erzeugt ein unscharfes Bild der Umwelt auf der Netzhaut. Während bei der sphärischen Abbildung einer punktförmigen Lichtquelle ein Brennpunkt erzeugt wird, entstehen dagegen bei der astigmatischen Abbildung zwei Brennlinien.Herbert Kaufmann (Hrsg.): Strabismus. Unter Mitarbeit von Wilfried de Decker u. a. 3., grundlegend überarbeitete und erweiterte Auflage. Georg Thieme, Stuttgart u. a. 2003, ISBN 3-13-129723-9, S. 8. Die eine findet sich im Brennpunktabstand des Hauptschnitts mit der maximalen Brechkraft (siehe Skizze T1), die andere im Brennpunktabstand des Hauptschnitts mit der minimalen Brechkraft (S1). Die Achsen dieser beiden Brennlinien liegen in der Regel jeweils senkrecht zueinander. Zwischen den beiden Brennlinien (T1 und S1) gibt es einen Bereich, in dem ein Punkt als unscharfer Kreis abgebildet wird (siehe auch: Astigmatismus). Er ist umso kleiner, je näher die beiden Brennlinien beieinander liegen und je geringer damit das Ausmaß des Astigmatismus ist. Man nennt diesen Bereich auch Kreis kleinster Verwirrung. Die astigmatische Abbildung kann mittels eines sogenannten Sturmschen Konoids skizziert werden.

Eine Sehschärfenminderung tritt insbesondere dann ein, wenn die Achslage des Zylinders nicht exakt senkrecht (90°) oder waagerecht (0°) liegt, sondern in einer schrägen Ebene.

Diagnostik mini|Astigmatismus-Sonnenrad mit 36 gleichartigen Strahlen im Abstand von jeweils 10 Grad.

Nachgewiesen und 1800 beschriebenPaul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 34. hatte den Astigmatismus der englische Ophthalmologe und Physiker Thomas Young.Carl Hans Sasse: Geschichte der Augenheilkunde in kurzer Zusammenfassung mit mehreren Abbildungen und einer Geschichtstabelle (= Bücherei des Augenarztes. Heft 18). Ferdinand Enke, Stuttgart 1947, S. 50. Die Ermittlung eines Astigmatismus erfolgt mittels objektiver Refraktion. Eine genaue Vermessung der Hornhautkrümmung und -topografie kann zudem mit einem Ophthalmometer oder Keratograf geschehen. Die auf diese Weise ermittelten Werte sind Grundlage für die sogenannte subjektive Refraktionsbestimmung. Hinsichtlich der Bestimmung eines Astigmatismus sind dafür zwei Schritte erforderlich: der Stärkenabgleich und der Achsabgleich des Zylinders. Für beide wird, gegebenenfalls unter Anwendung eines speziellen Untersuchungsverfahrens, der Zylindernebelmethode, ein sogenannter KreuzzylinderBernhard Lachenmayr, Annemarie Buser: Auge, Brille, Refraktion. Schober-Kurs: verstehen, lernen, anwenden. 4., überarbeitete Auflage. Thieme, Stuttgart u. a. 2006, ISBN 3-13-139554-0, S. 60 ff. zu Hilfe genommen, mit dem das Ausmaß eines Astigmatismus und dessen Lage genau ermittelt werden kann.Leitlinien des Berufsverbands der Augenärzte Deutschlands e. V. (BVA): Empfehlung zur Optischen Korrektur von Refraktionsfehlern. (PDF-Datei; 81 kB). Ein Kreuzzylinderabgleich kann auch an einem Phoropter erfolgen.

Mit Hilfe einer geeigneten Grafik, wie zum Beispiel einem Astigmatismus-Sonnenrad (siehe Bild rechts) oder einer Strahlenfigur nach Snellen, die beim Zylinderfeinabgleich Verwendung findet, kann man sich selber einen groben Eindruck über den eigenen Astigmatismus machen. Dazu betrachtet man die gleichmäßig geformte Grafik mit einem Auge senkrecht zur Bildfläche in verschiedenen Abständen, in denen man das Bild scharf sehen kann, und beurteilt subjektiv, ob alle Strahlen gleichmäßige Strichstärken und Abstände haben. Beim Vorliegen eines Astigmatismus werden die in der entsprechenden Richtung gegenüberliegenden Strahlen anders aussehen als die Strahlenpaare senkrecht dazu. Wenn das Bild oder der Kopf um die Blickachse gedreht wird, bleibt diese Richtung in Bezug auf das Auge erhalten und dreht sich nicht mit dem Bild mit.

Krankheitswert mini|Unscharfe Abbildung durch Astigmatismus

Ein Astigmatismus stellt einen Brechungsfehler des Auges dar und gilt in der Regel nicht als krankhaft. Er entwickelt jedoch dann einen gewissen Krankheitswert, wenn er eine stärkere Ausprägung besitzt, die auch in korrigiertem Zustand keine ausreichende Sehschärfe ermöglicht, er zu asthenopischen Beschwerden führt, oder wenn seine Ursachen pathologischer Natur sind (Linsentrübungen, Keratokonus, Hornhautnarben etc.), und es sich deshalb um eine irreguläre Ausprägung handelt.Christian Hick, Astrid Hick: Intensivkurs Physiologie. 6., überarbeitete Auflage. Urban & Fischer Verlag/Elsevier GmbH, München 2009, ISBN 978-3-437-41893-8, S. 338. Ein angeborener, höhergradiger Astigmatismus kann in frühem Kindesalter eine irreversible, funktionale Sehschwäche (Amblyopie) oder durch ein gestörtes beidäugiges Sehen ein Schielen verursachen, wenn dies nicht frühzeitig behandelt wird.

Eine wissenschaftliche Studie zeigte eine mit rund 85 % deutlich höhere Prävalenz von Astigmatismus > 1,25 dpt bei Personen mit einem kongenitalen Nystagmus als bei Normalpersonen.E. C. Campos, M. Fresina, E. Bendo, S. Belli, P. Versura: Astigmatismus bei kongenitalem Nystagmus. In: Klinische Monatsblätter für Augenheilkunde. Band 223, Nr. 7, 2006, , S. 615–619, doi:10.1055/s-2006-926852.

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