Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

שלושה פרוטוקולים שונים של קרנית קולגן Crosslinking בקרטוקונוס: קונבנציונלי, מואץ וIontophoresis

Published: November 12, 2015 doi: 10.3791/53119
Automatic Translation
*1,2,3,4, *1,2,3,4, 1,2,3,4, 1,2,3,4
1Quinze-Vingts National Ophthalmology Hospital, 2INSERM UMR S 968, Institut de la Vision, 3Sorbonne Universités, UPMC Univ Paris 06, 4CNRS, UMR 7210
* These authors contributed equally

Abstract

קרטוקונוס הוא ectasia קרני דו-צדדי ומתקדם. כדי להאט את התקדמותה, מקשרים בין-קרני קולגן (CXL) לאחרונה הציגו כאפשרות טיפול יעילה. במדעים ביולוגיים וכימיים, crosslinking מתייחס לקשרים כימיים חדשים שנוצרו בין מולקולות. לפיכך, המטרה של CXL קולגן בקרנית היא להגדיל באופן סינטטי היווצרות crosslinks בין סיבי קולגן בסטרומה הקרנית. למרות שהיעילות של CXL הקונבנציונלי הפרוטוקול (C-CXL) כבר הוכחה בכמה מחקרים קליניים, היא עשויה להפיק תועלת משיפורים במשך ההליך והסרת האפיתל של קרנית. לפיכך, על מנת לספק הערכה עקבית של שני פרוטוקולי CXL חדשים ומותאמים, שחקרנו חולי קרטוקונוס שעבר אחד משלושת טיפולי CXL: iontophoresis (I-CXL), מואץ CXL (CXL-), וCXL הקונבנציונלי ( C-CXL). -CXL הוא CXL מהר הליך 6 זמן uלשיר irradiance UVA עשרה זמן גבוהה יותר אבל עדיין כולל הסרת האפיתל. Iontophoresis הוא טכניקה לא פולשנית transepithelial בי זרם חשמלי קטן מיושם כדי לשפר את חדירת ריבופלאבין לאורך הקרנית. שימוש בטומוגרפיה לכידות קדמית קטע אופטית (AS אוקטובר) ובמיקרוסקופיה confocal vivo (IVCM), אנו מגיעים למסקנה כי בעניין עומק חדירת טיפול, פרוטוקול CXL קונבנציונלי נשאר סטנדרטי לטיפול בקרטוקונוס המתקדם. נראה CXL המואץ להיות אלטרנטיבה מהירה, יעילה ובטוחה לטיפול בקרניות דקות. השימוש בiontophoresis עדיין נחקר ויש לשקול בזהירות רבה יותר.

Introduction

קרטוקונוס הוא ectasia קרני דו-צדדי ומתקדם בדרך כלל דיווח ב 1 ב2,000 באוכלוסייה הכללית 1 וכתוצאה מכך השינוי של צורת הקרנית ולכן ירידה בראייה 2. קרטוקונוס הוא בדרך כלל נמצא בגיל ההתבגרות המוקדמת ומתקדם עד השלישי לעשור הרביעי של חיים כאשר המחלה בדרך כלל נוטה לייצב, למרות התקדמות יכולה להיות משתנה במהלך חייו של מטופל. על ידי עצירת התקדמות קרטוקונוס, מקשרים צלב מטרה על keratoplasty לדחות או להימנע.

עד כה, הטיפול יעיל ובטוח היחיד של קרטוקונוס המתקדם המוכח במחקרים קליניים הוא הפרוטוקול הקונבנציונלי קולגן בקרנית קישור הצולב (C-CXL), שמטרתו להגביר את הקשיחות ולכן לעצור את התקדמות קרטוקונוס 3-8. על מנת לקצר את זמן פעולה וגורמים אחרים סיכון האפשרי של C-CXL, כגון קרנית מדבקת או סטרומה אובך 9, יש כמה פרוטוקולים משופריםתואר. ראשית, בCXL המואץ (CXL-), irradiance גבוהה יותר של UVA מועברת לקרנית מעל מופחת זמן 10. שנית, כדי למנוע את הצורך בהטריה אפיתל, גישות transepithelial להיות מועסקים. למרבה הצער, הם הצלחה מוגבלת בהשוואה לפרוטוקול המקובל 11. שיטת transepithelial האחרונה למסירת ריבופלאבין קרנית במהלך CXL היא iontophoresis (I-CXL), אבל הערכה קפדנית של טיפול זה עדיין לא ביצעה 12. Iontophoresis הוא טכניקה לא פולשנית שבזרם חשמלי קטן מיושם כדי לשפר את החדירה של תרופה המיוננת דרך רקמות. בCXL ידי iontophoresis, ריבופלבין הוא מיונן לחדור הקרנית באמצעות אפיתל.

במיקרוסקופיה confocal vivo (IVCM) היא שיטת ההדמיה הקרנית שיכול להדגיש את השינויים התאיים של קרניות חריגות במחלות כגון קרטוקונוס 13. ואכן, IVCMהוכיח שינויים לכל השכבות של הקרנית בקרטוקונוס עם ירידה מסוימת בצפיפות של מקלעת תת-בסיס העצב וסטרומה keratocytes 13-15. בנוסף, IVCM הוכיח להיות נוח מאוד לניתוח microstructural של הקרנית לאחר C-CXL 16.

קו התיחום קרני מתואר כקו hyperreflective ראה בטומוגרפיה קוהרנטיות אופטית מקטע קדמי (AS אוקטובר) 1 חודש לאחר C-CXL בעומק של 300 מיקרומטר 17,18. IVCM C-CXL הבא מספק מידע על שינויים מבניים בקרנית, לרבות העדר keratocytes קרני עד לעומק של 300 מיקרומטר. העומק של אזור acellular זה, כמו גם את העומק של קו התיחום בתוך סטרומה הקרנית חשף כאוקטובר, נראה להיות קשורים לעומק האפקטיבי של טיפול CXL 19, ומדידה של עומק קו התיחום קרני בAS אוקטובר 1 חודש לאחר CXL הוצע כיעיל קלינישיטה להערכת אפקטיבי CXL 18.

במחקר הנוכחי אנו חוקרים את היעילות של שלושה פרוטוקולים שונים של crosslinking קולגן בקרנית (קונבנציונליים, מואץ, וiontophoresis) באמצעות מדידה של קו תיחום סטרומה הקרנית על ידי AS OCT ומיקרוסקופיה confocal. אנחנו יתר על כן משמשים IVCM לנתח כמותית קרני מיקרו שינויים לאחר שלושה הטיפולים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

פרוטוקולים אלה פעלו בהתאם להנחיות של ועדת האתיקה במחקר האנושית של המוסד שלנו.

1. קונבנציונלי קרנית קולגן CXL (C-CXL)

1. הכנת החולה

  1. 5 ימים לפני הניתוח, לשים pilocarpine% 1 טיפות פעמיים ביום בעיניים שטופלו.
  2. בחדר הניתוח, בתנאים אספטיים, לשכב על גב המטופל שלו / שלה.
  3. לנהל הרדמה מקומית כגון oxybuprocaine 0.4%.
  4. לנקות את העין ואת העור סביב העין עם יוד חיטוי פעמיים.
  5. השתמש בספקולום מכסה כדי לשמור על העיניים פתוחות.

2. הסרת אפיתל

  1. סמן 9.0 מ"מ של הקרנית עם סמן קרני מעגל המרכזי.
  2. הסר את 7.0-9.0 מ"מ המרכזי של אפיתל קרני על ידי הטריה מכאנית בעזרת מרית בוטה.

3. ריבופלבין יישום

  1. החל 0.1% ריבופלבין עם 20% Dextran על ה קרנית דואר בכל דקות במשך 20 דקות.

הקרנת 4. UVA

  1. מכשיר את הקרנית עם אור באורך גל UVA 370 ננומטר בirradiance של 3 mW / 2 סנטימטר (5.4 מנת משטח / 2 סנטימטר J) ובמרחק 5 סנטימטר עובד למשך 30 דקות.

איור 1

איור 1:. הקרנת UVA בC-CXL הקרנית מוקרן עם אור באורך גל UVA 370 ננומטר בirradiance של 3 mW / 2 סנטימטר (5.4 מנת משטח / 2 סנטימטר J) ובמרחק 5 סנטימטר עובד במשך 30 דקות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. במהלך הקרנה, חלים טיפות ריבופלבין לקרנית כל 5 דקות.
  2. במהלך הקרנה, להוסיף הרדמה מקומית (oxybuprocaine 0.4%) במידת צורך.
"> 5. סוף הניתוח

  1. טיפות לשים אנטיביוטיקה (tobramycin 0.3%) ודמעות מלאכותיות (Hyaluronate טיפות 0.18%) לתוך העין פעלה.
  2. מניחים עדשות מגע תחבושת רכות בסוף הניתוח עד מחדש epithelialization הוא מלא. Epithelialization-מחדש בדרך כלל לוקח 3 ימים.
  3. לרשום משככי כאבים כגון אקמול (500 מ"ג) בתוספת קודאין (30 מ"ג), 6 כדורים ביום.
  4. לאחר epithelialization מחדש של הקרנית, ליזום טיפול מקומי בסטרואידים (מ"ג / מיליליטר dexamethasone 1 אקטואלי) ולהמשיך במשך 3-4 שבועות. בנוסף, השתמש דמעות מלאכותיות 4 פעמים ביום למשך 1 חודש.

2. קרנית מואצת קולגן CXL (CXL-)

1. הכנת החולה

  1. 5 ימים לפני הניתוח, לשים pilocarpine% 1 טיפות פעמיים ביום בעיניים שטופלו.
  2. בחדר הניתוח, בתנאים אספטיים, לשכב על גב המטופל שלו / שלה.
  3. לנהל הרדמה מקומית כגון oxybuprocaine 0.4%.
  4. נקה את הדואראתם והעור סביב העין עם יוד חיטוי פעמיים.
  5. השתמש בספקולום מכסה כדי לשמור על העיניים פתוחות.

2. הסרת אפיתל

  1. סמן 9.0 מ"מ המרכזי של הקרנית עם סמן קרני מעגל
  2. הסר את 7.0-9.0 מ"מ המרכזי של אפיתל קרני על ידי הטריה מכאנית בעזרת מרית בוטה.

3. ריבופלבין יישום

  1. החל ריבופלבין 0.1% ללא Dextran על הקרנית כל 2 דקות במשך 10 דקות.

הקרנת 4. UVA

  1. מכשיר את הקרנית עם אור באורך גל UVA 370 ננומטר בirradiance של 30 mW / 2 סנטימטר (5.4 J / 2 סנטימטר מינון פני השטח) ובמרחק עבודה 5 סנטימטר 3 דקות.
  2. במהלך ההקרנה, להוסיף הרדמה מקומית (oxybuproca & # 239; ne 0.4%) במידת צורך.

5. סוף הניתוח

  1. הנח טיפות אנטיביוטיות (tobramycin 0.3%) ודמעות מלאכותיות (Hyaluronate טיפות 0 .18%) לתוך העין פעלה.
  2. מניחים עדשות מגע תחבושת רכות בסוף הניתוח עד מחדש epithelialization הוא מלא. Epithelialization-מחדש בדרך כלל לוקח 3 ימים.
  3. לרשום משככי כאבים כגון אקמול (500 מ"ג) בתוספת קודאין (30 מ"ג), 6 כדורים ביום.
  4. לאחר epithelialization מחדש של הקרנית, ליזום טיפול מקומי בסטרואידים (מ"ג / מיליליטר dexamethasone 1 אקטואלי) ולהמשיך במשך 3-4 שבועות. בנוסף, השתמש דמעות מלאכותיות 4 פעמים ביום למשך 1 חודש.

3. Iontophoresis (I-CXL)

1. הכנת החולה

  1. 5 ימים לפני הניתוח, לשים pilocarpine% 1 טיפות פעמיים ביום בעיניים שטופלו.
  2. בחדר הניתוח, בתנאים אספטיים, לשכב על גב המטופל שלו / שלה.
  3. לנהל הרדמה מקומית כגון oxybuprocaine 0.4%.
  4. לנקות את העין ואת העור סביב העין עם יוד חיטוי פעמיים.
  5. השתמש בספקולום מכסה כדי לשמור על העיניים פתוחות.
_step "> 2. מקמו את התקן Iontophoresis.

  1. החל האלקטרודה הפסיבית הדביקה על המצח מתחת לשדה האופרטיבי.
  2. החל האלקטרודה הפעילה, טבעת יניקה, לעין הפתוחה. מרכז את טבעת היניקה בפריפריה של הקרנית לפני שחרור היניקה.

איור 2

איור 2. מכשיר Iontophoresis. אלקטרודה הפסיבית מוחלת על המצח מתחת לשדה האופרטיבי ואלקטרודה הפעילה, טבעת יניקה, מוחל על העיניים פתוחות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

3. ריבופלבין יישום

  1. מלא את טבעת היניקה עם% 0.1 hypoosmolar ריבופלבין ללא Dextran.

jpg "/>

איור 3. יישום ריבופלבין באני-CXL. טבעת היניקה מלאה בriboflavine 0.1% hypoosmolar ללא Dextran. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. התחל הזרם החשמלי על 0.2 מילי-אמפר ולהגדיל בהדרגה עד 1.0 מילי-אמפר לשעת iontophoresis כולל של 5 דקות (איור 4).

איור 4

איור 4. מכשיר Iontophoresis לריבופלבין חדירה. הזרם החשמלי הוא בתחילה 0.2 מילי-אמפר וגדל בהדרגה עד 1.0 מילי-אמפר. זמן iontophoresis הכולל הוא 5 דקות. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

EP "> 4. UVA הקרנה

  1. מכשיר את הקרנית עם אור באורך גל UVA 370 ננומטר בirradiance של 10 mW / 2 סנטימטר (5.4 J / 2 סנטימטר מינון פני השטח) ובמרחק עבודה 5 סנטימטר ל9 דקות.
  2. במהלך ההקרנה, להוסיף הרדמה מקומית (oxybuproca & # 239; ne 0.4%) במידת צורך.

5. סוף הניתוח

  1. הנח טיפות אנטיביוטיות (tobramycin 0.3%) ודמעות מלאכותיות (Hyaluronate טיפות 0.18%) לתוך העין פעלה.
  2. לרשום משככי כאבים כגון אקמול (500 מ"ג) בתוספת קודאין (30 מ"ג), 6 כדורים ביום.
  3. לאחר ניתוח, ליזום טיפול מקומי בסטרואידים (1 מ"ג / מיליליטר dexamethasone אקטואלי) ולהמשיך במשך 3-4 שבועות. בנוסף, השתמש דמעות מלאכותיות 4 פעמים ביום למשך 1 חודש.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

קו התיחום קרני היה גלוי בAS אוקטובר ב -92% מהמקרים בעומק ממוצע של 301.6 מיקרומטר (SD, 73.6)

איור 5
איור קו 5. תיחום לאחר C-CXL. סריקה ברזולוציה גבוהה מקטע הקדמי של קרנית קוהרנטיות אופטית טומוגרפיה (AS אוקטובר) לדמיין את קו תיחום סטרומה הקרנית בעומק ממוצע של 358 מיקרומטר חודש 1 (חץ לבן), לאחר צולב קולגן בקרנית קונבנציונלית קישור (C-CXL). בר סולם 250 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

1 חודש לאחר C-CXL, ואילו לאחר-CXL שראה ב85.5% מהמקרים בעומק ממוצע של 183.1 מיקרומטר (SD, 39.6).

עומס / 53,119 / 53119fig6.jpg "/>
איור 6. קו תיחום אחרי-CXL. סריקה ברזולוציה גבוהה מקטע הקדמי של קרנית קוהרנטיות אופטית טומוגרפיה (AS אוקטובר) לדמיין את קו תיחום סטרומה הקרנית בעומק ממוצע של 176 מיקרומטר חודש 1 (חץ לבן), לאחר צולב קולגן בקרנית מואצת קישור (CXL-). בר סולם:. 250 מיקרומטר אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

לבסוף, אחרי ש- CXL, קו התיחום קרני היה לראות רק ב46.5% מהמקרים בעומק ממוצע של 214 מיקרומטר (SD, 37.5). ההבדלים בעומק קו תיחום הקרנית הבאים או C-CXL, CXL-או-אני CXL היו מובהקים סטטיסטי (p <0.001 ו- p = 0.01). קו התיחום היה נוכח באופן משמעותי יותר לעתים קרובות לאחר C-CXL ו- CXL מאשר אחרי ש- CXL (p = 0.005).

איור 7
איור 7. קו תיחום אחרי ש- CXL. סריקה ברזולוציה גבוהה מקטע הקדמי של קרנית קוהרנטיות אופטית טומוגרפיה (AS אוקטובר) לדמיין את קו תיחום סטרומה הקרנית בעומק ממוצע של 238.5 מיקרומטר (חץ לבן), 1 חודש לאחר iontophoresis (I-CXL ). בר סולם:. 250 מיקרומטר אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

אין סיבוכי התוך או לאחר ניתוח התגלו במעקב חולה בתוך 6 חודשים לאחר היישום של כל אחד משלושת הפרוטוקולים, כולל לא נמצאה הבדלים משמעותיים בספירת תאי אנדותל. יתר על כן, K-הערך המקסימאלי (Kmax) נשאר יציב לכל אחד מהפרוטוקולים לאחר 6 חודשי מעקב.

שולחן 1 טבלת 1. יעילות ובטיחות של כל פרוטוקול של CXL. אבולוציה של K-הערך המקסימאלי (dioptry, D) והצפיפות האנדותל הבא (C-CXL) הקונבנציונלי, מואץ (CXL-), וiontophoresis (I-CXL) cross-linking.

עבור כל אחד מהפרוטוקולים, בתקופה שלאחר ניתוח 1-3 החודש, בצקת סטרומה קדמית עם קונות תאי וגרעינים keratocyte מקוטעים נצפתה עם IVCM. לאחר 6 חודשים, אכלוס של סטרומה הקדמית עם גרעיני keratocyte נתפס והיה גדול יותר לאחר ש- CXL מאשר אחרי שני פרוטוקולים אחרים. התיחום בין סטרומה הקרנית צולבים ולא צמוד-צלב-נתפס כאזור שבו keratocytes הפך מוארך ומוקף בלהקות סטרומה היפר-רעיוני גדולות.

איור 8
איור 8 .: Microstructural שינויים בקרנית לאחר CCXL סריקות בvivo confocal מיקרוסקופ (IVCM) של סטרומה הקרנית השיגה 1 חודש לאחר (C-CXL) cross-linking קולגן הקונבנציונלי:. בצקת סטרומה קדמית עם ציטופלסמה היפר-רעיוני (חצים לבנים) וקונות תאי (כוכביות) הם נצפו. בר סולם: 50 מיקרומטר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

CXL באמצעות קרינת UVA וריבופלבין הוא הטיפול הסטנדרטי למעצר ההתקדמות של קרטוקונוס. ריבופלבין הוא הפוטוסנסיטייזר אשר גורם קשרים קוולנטיים (קישורים צולבים) כימיים כאשר מוקרן עם UVA 3. בקרנית, תופעה זו יוצרת צלב קישורים בין סיבי קולגן המגבירים קשיחות קרנית. למרות שתופעה זו מתוארת היטב, עד עכשיו לא הייתה שום עדות ישירה של קישורים צולבים intracorneal. עם זאת, מספר מחקרים דיווחו התייצבות Kmax לאחר ההליך ובכך הוכיח את היעילות של C-CXL 3-8. השאלה האם יעילות זה נובעת קישורים צולבים או לשינויי microstructural אחרים בסטרומה הקרנית נותרה ללא מענה.

אחת התוצאות הקליניות העקיפות של יעילות CXL הוא קו התיחום קרני זוהה עם AS OCT ו1 IVCM חודש לאחר CXL. לאחרונה, Kymionis et al. הראה כי אווה hyperreflectanceluated באמצעות AS אוקטובר מתאים לאזור המעבר בין acellular והאזור הסלולרי ראה במיקרוסקופ confocal 20. לפיכך, קו תיחום הקרנית ראה כאוקטובר חייב מתאים לאזור של keratocytes וfibroblastes מופעל תחת סטרומה acellular ומעל אחד נורמלי. יחד עם זאת, ים ומקורבים 21 לא הצליחו להוכיח קשר בין עומק קו תיחום CXL עם שינוי של חדות ראייה ושל K-ערך המקסימאלי של 6 חודשים לאחר C-CXL. השאלה אם כמות גדולה יותר של CXL יכולה לגרום לשיפור גדול יותר בחדות ראייה וירידה גדולה יותר של keratometry נשארה הנושא למחקרים עם מעקב לאחר ניתוח ארוך יותר. בנוסף, בנוגע לספירת צפיפות keratocyte סטרומה הקדמית הממוצעת בIVCM, ירידה משמעותית נצפתה במהלך 6 החודשים הראשונים, עם נורמליזציה לאחר 12 חודשים עם C-CXL ו- CXL, ולאחר 6 חודשים עם I-CXL 22-24 . כתוצאה מכך, שונה בקרנית microstructuralשינויים יופיעו תלויות בסוג של פרוטוקול cross-linking קולגן בשימוש. תוצאה זו והעובדה כי קו תיחום הקרנית הופיע עמוק יותר באופן משמעותי לאחר C-CXL מאשר אחרי-CXL או I-CXL מאפשר לנו לדון באינדיקציה והיעילות של שלושת פרוטוקולים אלה.

הפרוטוקול הקונבנציונלי כבר הוכיח את יעילותה ובטיחות במעקב מקסימאלי של 6 שנים 3-8. C-CXL דורש pachymetry קרנית של לפחות 400 מיקרומטר כדי להגן על תאי האנדותל 25. החסרונות העיקריים שלה קשורים לתקופת זמן (שעה 1) ואת הצורך להסיר את האפיתל. ואכן, זה מוביל לחולה אי נוחות וכאב ויכול לגרום לכמה סיבוכים כגון דלקת קרנית זיהומיות וסטרומה אובך 9. יחד עם זאת, לעת עתה, פרוטוקול זה עדיין מומלץ לטיפול בקרטוקונוס המתקדם, במיוחד כאשר האבולוציה היא אגרסיבית.

בהתחשב בכך שאחד החסרונות העיקריים של C-CXL היה המשך דואר של ההליך, הפרוטוקול המואץ בתחילה שמטרתה צמצום זמן פעולה במסירת irradiance הגבוהה לקרנית 26. עם זאת, צמצום זמן ההשריה עד 10 דקות עלולה להגביל את החדירה תוך-סטרומה של ריבופלאבין לקרנית, ובכך מוביל לקו התיחום קרני נצפה שטחי. גם אם זה לא דווח ולמרות העובדה שאותו המספר של פוטונים לגעת בסיבים, זה אפשרי, כי irradiance הגבוהה פי 10 ב- CXL מרחיבה את הסיכון לפציעות האנדותל 27, 28. בהקשר זה, הוא חשוב לציין כי העדר הפולימרים בריבופלאבין משמש ל- CXL עשוי להסביר את היעדר נזק אנדותל למרות irradiance גבוהה יותר. ואכן, Dextran ידוע להם השפעה האוסמוטי שמובילה לדילול קרנית במהלך ההליך ובכך לנזק אנדותל פוטנציאל 29. כתוצאה מכך, CXL המואץ נראה שיטת CXL בטוחה. בנוסף, של הפרוטוקול-CXLeems להיות יעיל; אכן K-הערך המרבי נותר יציב ברמה של 6 חודשי מעקב. עם זאת, כפי שלC-CXL, המגבלה העיקרית שלה היא desepithelialization המוביל לכאב וסיבוכים אפשריים כגון אובך וזיהום בקרנית 9. ביצע טובול et al. את מחקר איכותי באמצעות מיקרוסקופ confocal של חולים שטופלו ב- CXL 23. ואכן, בהשוואה ל- C-CXL, השפעת התקשות של UVA-ריבופלאבין נראה בולט ביותר ב150-200 מיקרומטר הקדמי של הקרנית עם אפופטוזיס keratocyte יותר ורפלקטיביות סטרומה המוגברת. ממצא זה מצביע על כך שחולים עם קרניות דקות (עובי מינימאלי של 350-400 מיקרומטר) עשויים ליהנות מCXL המואץ. בשלב זה, ריבופלאבין תת osmolar שמוביל לנפיחות של קרניות דקות לפני C-CXL משמש מאז פרוטוקול זה עדיין דורש pachymetry קרנית של לפחות 400 מיקרומטר כדי למנוע נזק אנדותל 25. עם זאת, מואץ CXL ניתן מעדיףentially לשמש בעתיד לטיפול חודר מהר יותר ופחות לייצב קרטוקונוס לקרניות דקות יותר. עם זאת, יש צורך במחקרים ארוך טווח כדי לתאם את העומק של קו התיחום עם ההשפעה על ביומכניקה של קרנית באופן חד משמעי.

Iontophoresis CXL הוא פרוטוקול transepithelial אחד שפותח לאחרונה, כדי למנוע הטרייה אפיתל 12, 30. יישום של כוחות זרם חשמליים ריבופלאבין תת osmolar לחדור סטרומה הקרנית. Vinciguerra ועמיתים לעבודה בחנו 20 עיניים שעברו CXL iontophoresis במחקר פרוספקטיבי. הם הראו שKmax היה יציב 1 שנה לאחר ההליך. עם זאת, קו הגבול לא היה שייך למדידה עם AS אוקטובר במהלך המעקב 31. באופן דומה, במחקר שלנו, קו תיחום הקרנית הוערך כבאוקטובר היה לראות כמעט בעומק ממוצע של 214 מיקרומטר בפחות ממחצית החולים (46.5%). בנוסף, מיקרוסקופיה confocal חשפה AP keratocyte הרבה פחותoptosis ורפלקטיביות סטרומה עלתה אחרי ש- CXL מאשר אחרי שני פרוטוקולים אחרים. ואכן, באמצעות מיקרוסקופ confocal וריבופלבין שונה (Ricrolin TE), Caporossi et al. חקר פרוטוקול נוסף של crosslinking transepithelial. באשר לiontophoresis, הם מוצאים שאפופטוזיס של keratocytes סטרומה היה שטחי (כלומר עומק של 140 מיקרומטר) וראו בצורה לא אחידה בסטרומה הקדמית 11. בנוסף, הם אישרו כי פרוטוקול Epi-על זה הביא להתפתחות קרטוקונוס לאחר 24 חודשים של מעקב, והוסיף בנימה של זהירות ליישומה בילדים שסובלים לעתים קרובות מצורות אגרסיביות יותר של המחלה 32. ואכן, כפי שלפרוטוקולי transepithelial אחרים, iontophoresis לא נראה על מנת להבטיח שיפור במדדים טופוגרפיים בילדים 33. היעדר זה ​​של יעילות יכול להיות מוסבר על ידי ריבופלאבין המוגבל וחדירת UVA עם אפיתל באתר 11,34-36. ואכן, האפיתל הוא physiמחסום קאל לשני ריבופלבין וחדירת UVA, המגביל את העומק של אפופטוזיס וכך תופעות ביו-מכאניות של קרנית 11. בנוסף, ריבופלבין במקביל משמש כהפוטוסנסיטייזר וחוסם UV במהלך החשיפה לקרינת UV 28. כתוצאה מכך זה מתקבל על הדעת כי, כלפרוטוקולי transepithelial אחרים, חדירת ריבופלאבין מספיקה במהלך iontophoresis לא רק להגביל את היעילות של ההליך, אלא גם להגדיל את הסיכון לניזק לתאי האנדותל. יחד עם זאת, אין אובדן תא האנדותל צוין עדיין לאחר iontophoresis. לבסוף, במחקר שלנו, בדומה לVinciguerra et al. 31, K-הערך הגבוה ביותר הופיע יציב 6 חודשים לאחר ש- CXL. עם זאת, זה נותר לראות מקופץ מעקב ארוך יותר אם נוהל החדש זה נשאר יציב. כך, כמו בפרוטוקולי Epi-ON אחרים, זהירות היא לדרוש בעת שימוש iontophoresis. עם זאת, התלהבות CXL transepithelial מובנת, בהתחשב בירידה של פוטנציאלסיבוכי CXL. עם CXL Epi-OFF, סיבוכים מתרחשים בכ- 1% מהמקרים בעצם נגרמים על ידי אובך זמני 9. לרוע המזל, אובך זה לעתים משאיר צלקות בקרנית. כתוצאה מכך, אנו מאמינים שכיום, יש להשתמש בזהירות CXL iontophoresis על מטופלי ילדים והיינו בעיקר להציע פרוטוקול זה לחולים עם קרניות דקות וקרטוקונוס המתקדם לאט.

באופן חד משמעי, לגבי חדירה, פרוטוקול CXL הקונבנציונלי נשאר האופציה סטנדרטית לטיפול בקרטוקונוס המתקדם. CXL המואץ נראה חלופה מהירה, יעילה ובטוחה לטיפול בבמיוחד קרניות דקות. Iontophoresis קשור עם פחות נזק של keratocytes הקדמי וקו תיחום פחות גלוי ולכן יש לשקול בזהירות רבה יותר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Rabinowitz, Y. S. Keratoconus. Surv Ophthalmol. 42 (4), 297-319 (1998).
  2. Tuori, A. J., et al. The immunohistochemical composition of corneal basement membrane in keratoconus. Curr Eye Res. 16 (8), 792-801 (1997).
  3. Wollensak, G., Spoerl, E., Seiler, T. Riboflavin/ultraviolet-A-induced collagen cross-linking for the treatment of keratoconus. Am J Ophthalmol. 135 (5), 620-627 (2003).
  4. Raiskup-Wolf, F., Hoyer, A., Spoerl, E., Pillunat, L. E. Collagen cross-linking with riboflavin and ultraviolet-A light in keratoconus: long-term results. J Cataract Refract Surg. 34 (5), 796-801 (2008).
  5. Vinciguerra, P., et al. topographic, tomographic, and aberrometric analysis of keratoconic eyes undergoing corneal cross-linking. Ophthalmology. 116 (3), 369-378 (2009).
  6. Caporossi, A., Mazzotta, C., Baiocchi, S., Caporossi, T. Long-term results of riboflavin ultraviolet-A corneal collagen cross-linking for keratoconus in Italy: the Siena eye cross study. Am J Ophthalmol. 149 (4), 585-593 (2010).
  7. Greenstein, S. A., Fry, K. L., Hersh, P. S. Corneal topography indices after corneal collagen cross-linking for keratoconus and corneal ectasia: one-year results. J Cataract Refract Surg. 37 (7), 1282-1290 (2011).
  8. Ghanem, R. C., Santhiago, M. R., Berti, T., Netto, M. V., Ghanem, V. C. Topographic corneal wavefront, and refractive outcomes 2 years after collagen cross-linking for progressive keratoconus. Cornea. 33 (1), 43-48 (2014).
  9. Koller, T., Mrochen, M., Seiler, T. Complication and failure rates after corneal cross-linking. J Cataract Refract Surg. 35 (8), 1358-1362 (2009).
  10. Rocha, K. M., Ramos-Esteban, J. C., Qian, Y., Herekar, S., Krueger, R. R. Comparative study of riboflavin-UVA cross-linking and “flash-linking” using surface wave elastometry. J Refract Surg. 24 (7), 748-751 (2008).
  11. Caporossi, A., et al. Transepithelial corneal collagen crosslinking for progressive keratoconus: 24-month clinical results. J Cataract Refract Surg. 39 (8), 1157-1163 (2013).
  12. Bikbova, G., Bikbov, M. Transepithelial corneal collagen cross-linking by iontophoresis of riboflavin. Acta Ophthalmol. 92 (1), 30-34 (2014).
  13. Efron, N., Hollingsworth, J. G. New perspectives on keratoconus as revealed by corneal confocal microscopy. Clin Exp Optom. 91 (1), 34-55 (2008).
  14. Patel, D. V., McGhee, C. N. Mapping the corneal sub-basal nerve plexus in keratoconus by in vivo laser scanning confocal microscopy. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 (4), 1348-1351 (2006).
  15. Ku, J. Y., Niederer, R. L., Patel, D. V., Sherwin, T., McGhee, C. N. Laser scanning in vivo confocal analysis of keratocyte density in keratoconus. Ophthalmology. 115 (5), 845-850 (2008).
  16. Mazzotta, C., et al. Corneal healing after riboflavin ultraviolet-A collagen cross-linking determined by confocal laser scanning microscopy in vivo: early and late modifications. Am J Ophthalmol. 146 (4), 527-533 (2008).
  17. Seiler, T., Hafezi, F. Corneal cross-linking-induced stromal demarcation line. Cornea. 25 (9), 1057-1059 (2006).
  18. Doors, M., et al. Use of anterior segment optical coherence tomography to study corneal changes after collagen cross-linking. Am J Ophthalmol. 148 (6), 844-851 (2009).
  19. Mazzotta, C., et al. Treatment of progressive keratoconus by riboflavin-UVA-induced cross-linking of corneal collagen: ultrastructural analysis by Heidelberg Retinal Tomograph II in vivo confocal microscopy in humans. Cornea. 26 (4), 390-397 (2007).
  20. Kymionis, G. D., et al. Correlation of the corneal collagen cross-linking demarcation line using confocal microscopy and anterior segment optical coherence tomography in keratoconic patients. Am J Ophthalmol. 157 (1), 110-115 (2014).
  21. Yam, J. C., Chan, C. W., Cheng, A. C. Corneal collagen cross-linking demarcation line depth assessed by Visante OCT After CXL for keratoconus and corneal ectasia. J Refract Surg. 28 (7), 475-481 (2012).
  22. Jordan, C., Patel, D. V., Abeysekera, N., McGhee, C. .N. . In vivo confocal microscopy analyses of corneal microstructural changes in a prospective study of collagen cross-linking in keratoconus. Ophthalmology. 121 (2), 469-474 (2014).
  23. Touboul, D., et al. Corneal confocal microscopy following conventional, transepithelial, and accelerated corneal collagen cross-linking procedures for keratoconus. J Refract Surg. 28 (11), 769-776 (2012).
  24. Bouheraoua, N., et al. Optical coherence tomography and confocal microscopy following three different protocols of corneal collagen-crosslinking in keratoconus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 55 (11), 7601-7609 (2014).
  25. Hafezi, F., Mrochen, M., Iseli, H. P., Seiler, T. Collagen crosslinking with ultraviolet-A and hypoosmolar riboflavin solution in thin corneas. J Cataract Refract Surg. 35 (4), 621-624 (2009).
  26. Cınar, Y., et al. Comparison of accelerated and conventional corneal collagen cross-linking for progressive keratoconus. Cutan Ocul Toxicol. 33 (3), 218-222 (2013).
  27. Cingü, A. K., et al. Transient corneal endothelial changes following accelerated collagen cross-linking for the treatment of progressive keratoconus. Cutan Ocul Toxicol. 33 (2), 127-131 (2013).
  28. Spoerl, E., Mrochen, M., Sliney, D., Trokel, S., Seiler, T. Safety of UVA-riboflavin cross-linking of the cornea. Cornea. 26 (4), 385-389 (2007).
  29. Gokhale, N. S. Corneal endothelial damage after collagen cross-linking treatment. Cornea. 30 (12), 1495-1498 (2011).
  30. Rootman, D. S., et al. Pharmacokinetics and safety of transcorneal iontophoresis of tobramycin in the rabbit. Invest Ophthalmol Vis Sci. 29 (9), 1397-1401 (1998).
  31. Vinciguerra, P., et al. Transepithelial iontophoresis corneal collagen cross-linking for progressive keratoconus: initial clinical outcomes. J Refract Surg. 30 (11), 746-753 (2014).
  32. Caporossi, A., et al. Riboflavin-UVA-induced corneal collagen cross-linking in pediatric patients. Cornea. 31 (3), 227-231 (2012).
  33. Buzzonetti, L., Petrocelli, G., Valente, P., Larossi, G., Ardia, R., Petroni, S. Iontophoretic transepithelial corneal cross-linking to halt keratoconus in pediatric cases: 15-month follow-up. Cornea. 34 (5), 512-515 (2015).
  34. Baiocchi, S., Mazzotta, C., Cerretani, D., Caporossi, T., Caporossi, A. Corneal crosslinking: riboflavin concentration in corneal stroma exposed with and without epithelium. J Cataract Refract Surg. 35 (5), 893-899 (2009).
  35. Wollensak, G., Iomdina, E. Biomechanical and histological changes after corneal crosslinking with and without epithelial debridement. J Cataract Refract Surg. 35 (3), 540-546 (2009).
  36. Soeters, N., Wisse, R. P., Godefrooij, D. A., Imhof, S. M., Tahzib, N. G. Transepithelial versus epithelium-off corneal cross-linking for the treatment of progressive keratoconus: a randomized controlled trial. Am J Ophthalmol. 159 (5), 821-828 (2015).

Tags

רפואה גיליון 105 קרטוקונוס מיקרוסקופיה confocal טומוגרפיה קוהרנטיות האופטית cross-linking iontophoresis קו,,,, תיחום
שלושה פרוטוקולים שונים של קרנית קולגן Crosslinking בקרטוקונוס: קונבנציונלי, מואץ וIontophoresis
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bouheraoua, N., Jouve, L., Borderie, … More

Bouheraoua, N., Jouve, L., Borderie, V., Laroche, L. Three Different Protocols of Corneal Collagen Crosslinking in Keratoconus: Conventional, Accelerated and Iontophoresis. J. Vis. Exp. (105), e53119, doi:10.3791/53119 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter