Drei Verschiedene Protokolle der Hornhautkollagenvernetzung in Keratokonus: Konventionelle, beschleunigte und Iontophorese

Zusammenfassung

Corneal collagen cross-linking (CXL) is the only conservative treatment currently available to halt keratoconus progression by improving the biomechanical rigidity of the corneal stroma. The aim of this manuscript is to highlight the methods of three different protocols of CXL: conventional CXL (C-CXL), accelerated CXL (A-CXL), and iontophoresis CXL (I-CXL).

Zusammenfassung

Keratokonus ist eine bilaterale und progressive Hornhaut Ektasie. Um ihr Fortschreiten verlangsamen, hat Hornhautkollagenvernetzung (CXL) kürzlich als effiziente Behandlungsmöglichkeit eingeführt. In der biologischen und chemischen Wissenschaften, bezieht sich Vernetzung, neue chemische Bindungen zwischen reaktiven Molekülen gebildet. Daher ist das Ziel der Hornhautkollagen CXL, um die Bildung von Vernetzungen zwischen den Kollagenfibrillen in dem Hornhautstroma synthetisch erhöhen. Trotz der Tatsache, dass der Wirkungsgrad des herkömmlichen CXL (C-CXL) Protokoll ist bereits in mehreren klinischen Studien konnte gezeigt werden, könnte es aus Verbesserungen der Dauer des Verfahrens und die Entfernung von Hornhautepithel nutzen. Daher, um eine zusammenhängende Evaluierung der beiden neuen und optimierten CXL Protokolle bieten, untersuchten wir Keratokonus Patienten, die eine der drei CXL-Behandlungen unterzogen hatten: Iontophorese (I-CXL), beschleunigte CXL (A-CXL) und herkömmlichen CXL ( C-CXL). A-CXL ist eine 6 mal schneller CXL Verfahren usingen ein zehn Mal höhere UVA-Strahlung, aber immer noch mit einem Epithel Entfernung. Iontophorese ist eine transepitheliale nichtinvasive Technik, bei der ein kleiner elektrischer Strom angelegt wird, um das Eindringen von Riboflavin in der gesamten Hornhaut zu verbessern. Mit Hilfe des vorderen Augenabschnitts der optischen Kohärenztomographie (AS Oktober) und in vivo konfokale Mikroskopie (IVCM) schließen wir, dass in Bezug auf die Tiefe der Behandlung Penetration bleibt herkömmlichen CXL-Protokoll zum Standard für die Behandlung von progressiven Keratokonus. Beschleunigte CXL scheint eine schnelle, effektive und sichere Alternative zu dünner Hornhaut zu behandeln. Die Anwendung der Iontophorese wird noch untersucht und sollte mit größerer Vorsicht betrachtet werden.

Einleitung

Keratokonus ist eine bilaterale und progressive Hornhaut Ektasie der Regel in 1 in 2.000 in der allgemeinen Bevölkerung ¹ was zu Modifikation der Form der Hornhaut ausgewiesen und damit verminderte Sicht ^2. Keratokonus ist in der Regel in der frühen Pubertät Gegenwart und fortschreitet, bis die dritten bis vierten Lebensjahrzehnt, wenn die Krankheit in der Regel dazu neigt, sich zu stabilisieren, wenn auch das Fortschreiten kann während des gesamten Lebens des Patienten variabel sein. Durch Anhalten Keratokonus Progression soll Vernetzung bei aufzuschieben oder zu vermeiden Keratoplastik.

Bisher die einzige effiziente und sichere Behandlung von progressiven Keratokonus in klinischen Studien nachgewiesen ist die konventionelle Hornhautkollagenvernetzung (C-CXL) Protokoll, das zur Erhöhung der Steifigkeit und damit zu stoppen Keratokonus Progression ^3-8 zielt. Um den Betrieb Zeit und andere mögliche Risikofaktoren der C-CXL wie infektiöse Keratitis oder stromale Trübung ⁹ zu reduzieren, mehrere verbesserte Protokollebeschrieben worden. Zuerst wird in beschleunigter CXL (A-CXL), eine höhere Strahlungsintensität von UVA wird auf die Hornhaut über einen verringerten Zeit ¹⁰ geliefert. Zweitens, um die Notwendigkeit für epitheliale Debridement zu vermeiden, wurden transepithelialen Ansätze verwendet worden. Leider haben sie nur begrenzten Erfolg, verglichen mit dem herkömmlichen Protokoll ^11. Die jüngste transepithelialen Verfahren zur Hornhaut Riboflavin Lieferung im Laufe CXL ist die Iontophorese (I-CXL), aber rigorose Evaluierung dieser Behandlung wurde noch nicht durchgeführt ^12. Iontophorese ist eine nicht-invasive Technik, bei der ein kleiner elektrischer Strom angelegt wird, um das Eindringen eines ionisierten Medikaments durch ein Gewebe zu verbessern. In CXL durch Iontophorese wird das Riboflavin ionisiert, um die Hornhaut durch das Epithel zu durchdringen.

In-vivo-Konfokalmikroskopie (IVCM) ist ein Verfahren zur Abbildung der Kornea, das die zelluläre Veränderungen abnormer Hornhäute in Krankheiten wie Keratokonus ¹³ hervorheben können. Tatsächlich IVCMhat Änderungen auf alle Schichten der Hornhaut bei Keratokonus mit einer bestimmten Verringerung in der Dichte der Untergrund Nervenplexus demonstriert und stromalen Keratozyten ^13-15. Plus IVCM hat sich als sehr günstig für Mikrostrukturanalyse der Hornhaut nach der C-CXL ^16.

Die Hornhaut-Demarkationslinie als hyperreflektive Linie in vorderen Segment der optischen Kohärenztomographie (OCT AS) gesehen 1 Monat nach der C-CXL in einer Tiefe von 300 um ^17,18 beschrieben. IVCM folgenden C-CXL liefert Informationen über Hornhaut strukturelle Veränderungen, einschließlich der Abwesenheit von cornealen Keratozyten zu einer Tiefe von 300 um. Die Tiefe dieser zellfreien Zone, wie auch die Tiefe der Demarkationslinie innerhalb der Hornhautstroma zeigte auf AS Oktober, scheint mit der effektiven Tiefe des CXL-Behandlung ^19, und die Messung der Hornhaut Demarkationslinie Tiefe in AS 1. Oktober in Verbindung gebracht werden Monat nach CXL hat sich als effiziente klinische vorgeschlagenVerfahren zur Bewertung der Wirksamkeit CXL ^18.

In der vorliegenden Studie untersuchen wir die Wirksamkeit von drei verschiedenen Protokollen der Hornhautkollagenvernetzung (konventionell, beschleunigt und Iontophorese) mit Messung der Hornhaut Stromatumoren Demarkationslinie von AS Oktober und konfokale Mikroskopie. Wir weiterhin verwendet IVCM um quantitativ zu analysieren Hornhaut-Mikrostruktur Veränderungen nach drei Behandlungen.

Protokoll

Diese Protokolle an die Richtlinien des menschlichen Forschungsethikkommission unserer Institution.

1. Konventionelle Hornhautkollagen CXL (C-CXL)

1. Herstellung der Patient

1. 5 Tage vor der Operation, legte 1% Pilocarpin fällt zweimal am Tag in dem behandelten Auge.
2. Im Operationssaal, unter aseptischen Bedingungen, liegen, den Patienten auf seinem / ihrem Rücken.
3. Lokalanästhesie zu verabreichen, wie Oxybuprocain 0,4%.
4. Reinigen Sie die Augen und die Haut um die Augen mit Jod antiseptisch zweimal.
5. Verwenden Sie einen Lidspekulum, um das Auge offen zu halten.

2. Epithelial Removal

1. Markieren Sie die zentralen 9,0 mm der Hornhaut mit einem Kreis Hornhautmarker.
2. Entfernen Sie die zentrale 7,0 bis 9,0 mm von Hornhautepithel durch mechanische Debridement mit einem stumpfen Spachtel.

3. Riboflavin Anwendungs

1. Übernehmen 0,1% Riboflavin mit 20% Dextran auf th e Hornhaut jedes min für 20 min.

4. UVA-Bestrahlung

1. Bestrahlen der Hornhaut mit einer 370 nm Wellenlänge UVA-Licht bei einer Strahlungsintensität von 3 mW / ^cm 2 (5,4 ^J / cm 2 Oberflächendosis) und an einem 5 cm Arbeitsabstand für 30 min.

Fig. 1: UV-A-Bestrahlung C-CXL Die Hornhaut wird mit einer 370 nm Wellenlänge UVA-Licht bei einer Strahlungsintensität von 3 mW / ^cm 2 (5,4 ^J / cm 2 Oberflächendosis) und an einem 5 cm Arbeitsabstand für 30 Minuten bestrahlt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

2. Während der Bestrahlung angewendet Tropfen Riboflavin auf die Hornhaut alle 5 min.
3. Während der Bestrahlung hinzufügen Lokalanästhesie (Oxybuprocain 0,4%), wenn nötig.

"> 5. Ende der Chirurgie

1. Setzen antibiotische Tropfen (Tobramycin 0,3%) und künstliche Tränen (Hyaluronat Tropfen 0,18%) in das operierte Auge.
2. Legen Sie ein weiches Verbandkontaktlinse am Ende der Operation, bis Reepithelisierung beendet ist. Reepithelisierung dauert in der Regel 3 Tage.
3. Verschreiben Schmerzmittel wie Paracetamol (500 mg) und Codein (30 mg), 6 Tabletten pro Tag.
4. Nach Hornhaut Reepithelisierung, initiieren topische Therapie mit Steroiden (topische Dexamethason 1 mg / ml) und fahren Sie für 3-4 Wochen. Außerdem verwenden künstliche Tränen 4 Mal pro Tag für 1 Monat.

2. Beschleunigtes Hornhautkollagen CXL (A-CXL)

1. Herstellung der Patient

1. 5 Tage vor der Operation, legte 1% Pilocarpin fällt zweimal am Tag in dem behandelten Auge.
2. Im Operationssaal, unter aseptischen Bedingungen, liegen, den Patienten auf seinem / ihrem Rücken.
3. Lokalanästhesie zu verabreichen, wie Oxybuprocain 0,4%.
4. Reinigen Sie den eihr und die Haut um die Augen mit Jod antiseptisch zweimal.
5. Verwenden Sie einen Lidspekulum, um das Auge offen zu halten.

2. Epithelial Removal

1. Markieren Sie die zentralen 9,0 mm der Hornhaut mit einem Kreis Hornhautmarker
2. Entfernen Sie die zentrale 7,0 bis 9,0 mm von Hornhautepithel durch mechanische Debridement mit einem stumpfen Spachtel.

3. Riboflavin Anwendungs

1. Gelten 0,1% Riboflavin ohne Dextran auf der Hornhaut alle 2 min während 10 min.

4. UVA-Bestrahlung

1. Bestrahlen der Hornhaut mit einer 370 nm Wellenlänge UVA-Licht bei einer Bestrahlungsstärke von 30 mW ^/ cm 2 (5,4 ^J / cm 2 Oberflächendosis) und an einem 5 cm Arbeitsabstand für 3 min.
2. Während der Bestrahlung hinzuzufügen topischer Anästhesie (oxybuproca & # 239; ne 0,4%), falls erforderlich.

5. Ende der Chirurgie

1. Zeigen antibiotische Tropfen (Tobramycin 0,3%) und künstliche Tränen (Hyaluronat Tropfen 0 0,18%) in das operierte Auge.
2. Legen Sie ein weiches Verbandkontaktlinse am Ende der Operation, bis Reepithelisierung beendet ist. Reepithelisierung dauert in der Regel 3 Tage.
3. Verschreiben Schmerzmittel wie Paracetamol (500 mg) und Codein (30 mg), 6 Tabletten pro Tag.
4. Nach Hornhaut Reepithelisierung, initiieren topische Therapie mit Steroiden (topische Dexamethason 1 mg / ml) und fahren Sie für 3-4 Wochen. Außerdem verwenden künstliche Tränen 4 Mal pro Tag für 1 Monat.

3. Die Iontophorese (I-CXL)

1. Herstellung der Patient

1. 5 Tage vor der Operation, legte 1% Pilocarpin fällt zweimal am Tag in dem behandelten Auge.
2. Im Operationssaal, unter aseptischen Bedingungen, liegen, den Patienten auf seinem / ihrem Rücken.
3. Lokalanästhesie zu verabreichen, wie Oxybuprocain 0,4%.
4. Reinigen Sie die Augen und die Haut um die Augen mit Jod antiseptisch zweimal.
5. Verwenden Sie einen Lidspekulum, um das Auge offen zu halten.

_step "> 2. Positionieren Sie die Iontophorese-Gerät.

1. Übernehmen Sie die klebrige passive Elektrode auf der Stirn unter dem Operationsfeld.
2. Übernehmen Sie die aktive Elektrode, einen Saugring, zu dem offenen Auge. Zentrieren den Saugring an der Peripherie der Hornhaut vor dem Loslassen der Absaugung.

Abbildung 2. Iontophorese-Gerät. Die passive Elektrode auf der Stirn unter dem Operationsfeld und der aktiven Elektrode, einem Saugring angewendet wird, wird mit dem offenen Auge angewendet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

3. Riboflavin Anwendungs

1. Füllen Sie den Saugring mit hypoosmolare 0,1% Riboflavin ohne Dextran.

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Abbildung 3. Riboflavin Anwendung in I-CXL. Der Saugring ist mit hypoosmolare 0,1% Riboflavin ohne Dextran gefüllt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

2. Beginnen, den elektrischen Strom von 0,2 mA und schrittweise auf 1,0 mA erhöht insgesamt Iontophorese von 5 min (Abbildung 4).

Abbildung 4. Iontophorese-Gerät für Riboflavin-Penetration. Der elektrische Strom wird zunächst 0,2 mA und nach und nach auf 1,0 mA erhöht. Insgesamt Iontophorese Zeit beträgt 5 Minuten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

ep "> 4. UVA-Bestrahlung

1. Bestrahlen der Hornhaut mit einer 370 nm Wellenlänge UVA-Licht bei einer Bestrahlungsstärke von 10 mW / ^cm 2 (5,4 ^J / cm 2 Oberflächendosis) und an einem 5 cm Arbeitsabstand für 9 min.
2. Während der Bestrahlung hinzuzufügen topischer Anästhesie (oxybuproca & # 239; ne 0,4%), falls erforderlich.

5. Ende der Chirurgie

1. Zeigen antibiotische Tropfen (Tobramycin 0,3%) und künstliche Tränen (Hyaluronat Tropfen 0,18%) in das operierte Auge.
2. Verschreiben Schmerzmittel wie Paracetamol (500 mg) und Codein (30 mg), 6 Tabletten pro Tag.
3. Nach der Operation einzuleiten topische Therapie mit Steroiden (topische Dexamethason 1 mg / ml) und fahren Sie für 3-4 Wochen. Außerdem verwenden künstliche Tränen 4 Mal pro Tag für 1 Monat.

Ergebnisse

Die Hornhaut Demarkationslinie war in AS Oktober sichtbar in 92% der Fälle bei einer mittleren Tiefe von 301,6 & mgr; m (SD, 73.6)

Abbildung 5. Trennungslinie nach der C-CXL. Hochauflösende Hornhaut vorderen Segment der optischen Kohärenztomographie-Scan (AS OCT) Visualisierung der Hornhaut-Stroma-Demarkationslinie bei einer mittleren Tiefe von 358 & ...

Diskussion

CXL mit UVA-Bestrahlung und Riboflavin ist die Standardtherapie für die Verhaftung der Progression des Keratokonus. Riboflavin ist ein Photosensibilisator, die chemische kovalente Bindungen (Querverbindungen) induziert, wenn sie mit ^UV-A-3 bestrahlt. In der Hornhaut, erzeugt dieses Phänomen Vernetzungen zwischen Kollagenfibrillen, die Hornhaut Steifigkeit zu erhöhen. Obwohl dieses Phänomen ist gut beschrieben, bis jetzt hat es keine direkten Beweise für intrakorneale Vernetzungen. Dennoch haben mehrere S...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
		Riboflavin        Product number
C-CXL	Sooft SPA, Montegiorgio, Italy	Ricrolin                        468465-6
A-CXL	Avedro Inc, Waltham, Massachusetts	VibeX                              520-01863-006
I-CXL	Sooft SPA, Montegiorgio, Italy	Ricrolin+                      975481-6	Passive electrode: PROTENS ELITE 4848LE/ Active electrode: IONTOFOR CXL
		UVA Machine
X-Vega			UVA: 3 mW/cm2 30 min
KXL System			UVA: 30 mW/cm2 10 min
X-Vega			UVA: 10 mW/cm2 9 min