Drie verschillende protocollen van hoornvlies Collageen Crosslinking in Keratoconus: Conventioneel, versnelde en Iontoforese

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
Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Keratoconus is een bilateraal en progressief hoornvlies ectasia. Om vertragen de progressie heeft hoornvlies collageen cross-linking (CXL) onlangs geïntroduceerd als een efficiënte behandeling optie. In biologische en chemische wetenschappen, verknoping heeft betrekking op nieuwe chemische bindingen gevormd tussen reactieve moleculen. Daarom is het doel van de cornea collageen CXL is synthetisch verhoging van de vorming van verknopingen tussen de collageenvezels in het corneale stroma. Ondanks het feit dat het rendement van de conventionele CXL (C-CXL) protocol reeds aangetoond in verschillende klinische studies, kunnen zij in aanmerking voor verbetering duur van de behandeling en verwijdering van hoornvliesepitheel. Vandaar dat, teneinde een coherente evaluatie van twee nieuwe en geoptimaliseerde CXL protocollen voorzien bestudeerden we keratoconus patiënten die een van de drie CXL behandelingen hadden ondergaan: iontoforese (I-CXL), versnelde CXL (A-CXL), en conventionele CXL ( C-CXL). A-CXL is een 6 keer sneller CXL procedure uzingen een tien keer hogere UVA-straling, maar nog steeds met inbegrip van een epitheel verwijderen. Iontoforese is een transepitheliaal niet-invasieve techniek waarbij een kleine elektrische stroom wordt toegevoerd aan riboflavine penetratie gehele cornea verbeteren. Met behulp van voorste segment optical coherence tomography (AS oktober) en in vivo confocale microscopie (IVCM), kunnen we concluderen dat met betrekking tot de diepte van de behandeling penetratie, conventionele CXL protocol blijft de standaard voor de behandeling van progressieve keratoconus. Versnelde CXL lijkt een snelle, effectieve en veilige alternatief voor dunne hoornvliezen te behandelen. Het gebruik van iontoforese wordt nog onderzocht en worden overwogen voorzichtiger.

Introduction

Keratoconus is een bilateraal en progressief cornea ectasia meestal gerapporteerd in 1 in 2000 in de algemene populatie 1 resulteert in verandering van het corneale vorm en dus verminderd zicht 2. Keratoconus gewoonlijk aanwezig in vroege puberteit en vordert tot de derde en vierde decennium van het leven wanneer de ziekte de neiging typisch gestabiliseerd, hoewel progressie variabel gedurende het leven van een patiënt. Door het stoppen van de progressie van keratoconus, verknoping is gericht op het uitstellen of voorkomen keratoplastiek.

Tot op heden is de enige efficiënte en veilige behandeling van progressieve keratoconus bewezen in klinische studies is de conventionele hoornvlies collageen cross-linking (C-CXL) protocol, dat tot doel heeft om de stijfheid te verhogen en dus stoppen keratoconus progressie 3-8. Om de werking tijd en andere mogelijke risicofactoren van C-CXL, zoals besmettelijke keratitis of stromale waas 9 te verminderen, meerdere verbeterde protocollenbeschreven. Ten eerste, in versnelde CXL (A-CXL), een hogere straling UVA wordt geleverd aan de cornea gedurende een beperkte tijd 10. Ten tweede, de noodzaak van epitheliale debridement vermijden zijn transepitheliaal benaderingen toegepast. Helaas hebben ze beperkte succes in vergelijking met de conventionele 11 protocol. De meest recente transepitheliaal methode voor het hoornvlies riboflavine levering tijdens CXL is iontoforese (I-CXL), maar grondige evaluatie van deze behandeling is nog niet uitgevoerd 12. Iontoforese is een niet-invasieve techniek waarbij een kleine elektrische stroom wordt toegevoerd aan een geïoniseerde geneesmiddel penetratie te verbeteren door een weefsel. In CXL door iontoforese, wordt de riboflavine geïoniseerd om de cornea dringen door het epitheel.

In vivo confocale microscopie (IVCM) een werkwijze van beeldvorming van de cornea dat de cellulaire veranderingen van abnormale hoornvlies bij ziekten zoals keratoconus 13 kunnen markeren. Inderdaad, IVCMheeft wijzigingen in alle lagen van het hoornvlies bij keratoconus gedemonstreerd met een specifieke verlaging van de dichtheid van de sub-basale plexus en stromale keratocyten 13-15. Plus, heeft IVCM bewezen zeer handig voor microstructurele analyse van het hoornvlies na de C-CXL 16 te zijn.

Het hoornvlies demarcatielijn wordt beschreven als een hyperreflective lijn gezien in de voorste segment optical coherence tomography (AS oktober) 1 maand na de C-CXL op een diepte van 300 pm 17,18. IVCM volgende C-CXL geeft informatie over corneale verbouwingen, waaronder het ontbreken van corneale keratocyten tot een diepte van 300 pm. De diepte van dit acellulaire zone, evenals de diepte van de demarcatielijn in het hoornvlies stroma onthuld op AS oktober, lijkt te worden geassocieerd met de effectieve diepte van CXL behandeling 19, en het meten van het hoornvlies demarcatielijn diepte in AS 1 oktober maand nadat CXL is voorgesteld als een efficiënte klinischemethode voor de evaluatie van de effectiviteit CXL 18.

In de huidige studie onderzoeken we de efficiëntie van drie verschillende protocollen van het hoornvlies collageen verknoping (conventioneel, versnelde en iontoforese) met behulp van meting van het hoornvlies stromale demarcatielijn door AS oktober en confocale microscopie. We gebruikten bovendien IVCM om kwantitatief te analyseren hoornvlies microstructuur veranderingen na de drie behandelingen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Deze protocollen volgen de richtlijnen van het menselijk onderzoek ethische commissie van onze instelling.

1. Conventionele hoornvlies Collageen CXL (C-CXL)

1. Bereiding van de patiënt

  1. 5 dagen voor de operatie, zet 1% pilocarpine druppels tweemaal per dag in het behandelde oog.
  2. In de operatiekamer, in aseptische omstandigheden, liggen de patiënt op zijn / haar rug.
  3. Dien plaatselijke verdoving zoals oxybuprocaïne 0,4%.
  4. Reinig het oog en de huid rond de ogen met jodium antiseptische tweemaal.
  5. Gebruik een deksel speculum om het oog open te houden.

2. Epithelial Verwijdering

  1. Markeren de centrale 9.0 mm van het hoornvlies met een cirkel hoornvlies marker.
  2. Verwijder de centrale 7,0-9,0 mm van hoornvliesepitheel mechanisch debridement met een stomp spatel.

3. riboflavine Application

  1. Toepassing 0,1% riboflavine met 20% dextran op th e hoornvlies elke min gedurende 20 min.

4. UVA Bestraling

  1. Bestralen van de cornea met een 370 nm UV-licht bij een belichting van 3 mW / cm 2 (5,4 J / cm 2 oppervlakte dosis) en op 5 cm werkafstand gedurende 30 min.

Figuur 1

Figuur 1:. UVA bestraling C-CXL Het hoornvlies wordt bestraald met een 370 nm UV-licht bij een belichting van 3 mW / cm 2 (5,4 J / cm 2 oppervlakte dosis) en op 5 cm werkafstand gedurende 30 minuten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Tijdens de bestraling, gelden druppels riboflavine op de cornea elke 5 min.
  2. Tijdens de bestraling, voeg topicale anesthesie (oxybuprocaïne 0,4%) indien nodig.
"> 5. Einde van de Chirurgie

  1. Zet antibiotica druppels (tobramycine 0,3%) en kunsttranen (hyaluronate daalt 0,18%) in het geopereerde oog.
  2. Plaats een bandage zachte contactlens eind van de operatie tot hernieuwde epithelialisatie voltooid. Re-epithelisatie meestal duurt 3 dagen.
  3. Voorschrijven pijnstillers zoals paracetamol (500 mg) plus codeïne (30 mg), 6 pillen per dag.
  4. Na corneale her-epithelisatie, initiëren lokale therapie met steroïden (plaatselijk dexamethason 1 mg / ml) en verder voor 3-4 weken. Bovendien gebruiken kunsttranen 4 keer per dag gedurende 1 maand.

2. Versnelde hoornvlies Collageen CXL (A-CXL)

1. Bereiding van de patiënt

  1. 5 dagen voor de operatie, zet 1% pilocarpine druppels tweemaal per dag in het behandelde oog.
  2. In de operatiekamer, in aseptische omstandigheden, liggen de patiënt op zijn / haar rug.
  3. Dien plaatselijke verdoving zoals oxybuprocaïne 0,4%.
  4. Reinig de egij en de huid rond de ogen met jodium antiseptische tweemaal.
  5. Gebruik een deksel speculum om het oog open te houden.

2. Epithelial Verwijdering

  1. Markeren de centrale 9.0 mm van het hoornvlies met een cirkel hoornvlies marker
  2. Verwijder de centrale 7,0-9,0 mm van hoornvliesepitheel mechanisch debridement met een stomp spatel.

3. riboflavine Application

  1. Breng 0,1% riboflavine zonder Dextran op het hoornvlies elke 2 min gedurende 10 min.

4. UVA Bestraling

  1. Bestralen van de cornea met een 370 nm UV-licht bij een belichting van 30 mW / cm 2 (5,4 J / cm 2 oppervlakte dosis) en op 5 cm werkafstand gedurende 3 min.
  2. Tijdens de bestraling, voeg plaatselijke verdoving (oxybuproca & # 239; ne 0,4%), indien nodig.

5. Einde van de Chirurgie

  1. Plaats antibiotica druppels (tobramycine 0,3%) en kunsttranen (hyaluronate daalt 0 0,18%) in het geopereerde oog.
  2. Plaats een bandage zachte contactlens eind van de operatie tot hernieuwde epithelialisatie voltooid. Re-epithelisatie meestal duurt 3 dagen.
  3. Voorschrijven pijnstillers zoals paracetamol (500 mg) plus codeïne (30 mg), 6 pillen per dag.
  4. Na corneale her-epithelisatie, initiëren lokale therapie met steroïden (plaatselijk dexamethason 1 mg / ml) en verder voor 3-4 weken. Bovendien gebruiken kunsttranen 4 keer per dag gedurende 1 maand.

3. Iontoforese (I-CXL)

1. Bereiding van de patiënt

  1. 5 dagen voor de operatie, zet 1% pilocarpine druppels tweemaal per dag in het behandelde oog.
  2. In de operatiekamer, in aseptische omstandigheden, liggen de patiënt op zijn / haar rug.
  3. Dien plaatselijke verdoving zoals oxybuprocaïne 0,4%.
  4. Reinig het oog en de huid rond de ogen met jodium antiseptische tweemaal.
  5. Gebruik een deksel speculum om het oog open te houden.
_step "> 2. Plaats de Iontoforese Device.

  1. Breng de kleverige passieve elektrode op het voorhoofd onder het operatiegebied.
  2. Breng de actieve elektrode, een zuigring, voor het open oog. Centreer de zuigring aan de rand van de cornea staan ​​voordat de afzuiging.

Figuur 2

Figuur 2. Iontoforese apparaat. Is de passieve elektrode aangebracht op het voorhoofd onder het operatiegebied en de actieve elektrode, een zuigring, wordt toegepast op het open oog. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. riboflavine Application

  1. Vul het zuigring met hypoosmolar 0,1% riboflavine zonder dextran.

jpg "/>

Figuur 3. riboflavine applicatie I-CXL. De zuigring is gevuld met hypoosmolar 0,1% riboflavine zonder dextran. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Start de elektrische stroom bij 0,2 mA en geleidelijk toenemen tot 1,0 mA voor een totaal iontoforese tijd van 5 minuten (Figuur 4).

Figuur 4

Figuur 4. Iontoforese inrichting voor riboflavine penetratie. De elektrische stroom is initieel 0,2 mA en geleidelijk verhoogd tot 1,0 mA. Totale iontoforese is 5 minuten. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

ep "> 4. UVA Bestraling

  1. Bestralen van de cornea met een 370 nm UV-licht bij een belichting van 10 mW / cm 2 (5,4 J / cm 2 oppervlakte dosis) en op 5 cm werkafstand gedurende 9 min.
  2. Tijdens de bestraling, voeg plaatselijke verdoving (oxybuproca & # 239; ne 0,4%), indien nodig.

5. Einde van de Chirurgie

  1. Plaats antibiotica druppels (tobramycine 0,3%) en kunsttranen (hyaluronate daalt 0,18%) in het geopereerde oog.
  2. Voorschrijven pijnstillers zoals paracetamol (500 mg) plus codeïne (30 mg), 6 pillen per dag.
  3. Na de operatie initiëren lokale therapie met steroïden (plaatselijk dexamethason 1 mg / ml) en verder voor 3-4 weken. Bovendien gebruiken kunsttranen 4 keer per dag gedurende 1 maand.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het hoornvlies demarcatielijn was zichtbaar in AS oktober in 92% van de gevallen bij een gemiddelde diepte van 301,6 urn (SD, 73,6)

Figuur 5
Figuur 5. Afbakening lijn na C-CXL. Hoge-resolutie hoornvlies voorste segment optische coherentie tomografie scan (AS oktober) het visualiseren van de cornea stromale demarcatielijn bij een gemiddelde diepte van 358 micrometer (witte pijl), 1 maand na conventionele hoornvlies collageen cross- koppelen (C-CXL). Schaalbalk 250 pm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

1 maand na de C-CXL, terwijl na A-CXL werd gezien bij 85,5% van de gevallen bij een gemiddelde diepte van 183,1 urn (SD, 39,6).

belasting / 53.119 / 53119fig6.jpg "/>
Figuur 6. grenslijn na A-CXL. Hoge-resolutie hoornvlies voorste segment optische coherentie tomografie scan (AS oktober) het visualiseren van de cornea stromale demarcatielijn bij een gemiddelde diepte van 176 micrometer (witte pijl), 1 maand na versnelde hoornvlies collageen cross- koppelen (A-CXL). Schaal bar:. 250 pm Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Eindelijk, na I-CXL, het hoornvlies demarcatielijn werd alleen gezien bij 46,5% van de gevallen bij een gemiddelde diepte van 214 micrometer (SD, 37,5). De verschillen in de cornea demarcatielijn diepte na ofwel C-CXL, A-CXL of I-CXL waren statistisch significant (p <0,001 en p = 0,01). De demarcatielijn was aanwezig significant vaker na C-CXL en A-CXL dan nadat ik-CXL (p = 0,005).

Figuur 7
Figuur 7. grenslijn nadat ik-CXL. Hoge-resolutie hoornvlies voorste segment optische coherentie tomografie scan (AS oktober) het visualiseren van de cornea stromale demarcatielijn bij een gemiddelde diepte van 238,5 urn (witte pijl), 1 maand na iontoforese (I-CXL ). Schaal bar:. 250 pm Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Geen intra of post-operatieve complicaties werden gedetecteerd in patiënten opvolging binnen 6 maanden na het aanbrengen van elke van de drie protocollen, waaronder geen significante verschillen in endotheelcel tellen. Bovendien is de maximale K-waarde (Kmax) bleef stabiel voor elk van de protocollen na 6 maanden follow-up.

tabel 1 Tabel 1. De werkzaamheid en de veiligheid van elk protocol van CXL. Evolutie van de maximale K-waarde (dioptrie, D) en de endotheliale dichtheid volgende conventionele (C-CXL), versnelde (A-CXL), en iontoforese (I-CXL) verknoping.

Voor elk van de protocollen in de 1-3 maanden postoperatieve periode anterior stroma oedeem extracellulaire leemten en gefragmenteerde keratocyte kernen waargenomen bij IVCM. Na 6 maanden, herbevolking van de voorste stroma met keratocyte kernen werd gezien en was groter nadat ik-CXL dan na de twee andere protocollen. De afbakening tussen verknoopte en niet-verknoopte corneale stroma werd gezien als een gebied waar keratocyten langwerpig en omgeven door grote hyper-reflecterende banden stroma werd.

Figuur 8
Figuur 8 .: Microstructurele hoornvlies veranderingen na CCXL In vivo confocale microscopie scans (IVCM) van het hoornvlies stroma verkregen 1 maand na conventionele collageen cross-linking (C-CXL). Anterior stroma oedeem met hyper-reflecterende cytoplasma (witte pijlen) en extracellulaire lacunes (sterretjes) in acht worden genomen. Schaal bar: 50 pm.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

CXL met UVA-straling en riboflavine is de standaard behandeling voor de arrestatie van de progressie van keratoconus. Riboflavine is een fotosensibilisator die chemische covalente bindingen (cross-links) induceert bij bestraling met UVA 3. In het hoornvlies, dit verschijnsel leidt crosslinks tussen collageen fibrillen die corneale stijfheid te verhogen. Hoewel dit verschijnsel is goed beschreven, tot nu toe is er geen direct bewijs van intracorneale cross-links geweest. Toch hebben verschillende studies een stabilisatie van de Kmax die na behandeling waardoor de effectiviteit van C-CXL 3-8 demonstreren. De vraag of deze werkzaamheid door cross-verbindingen of andere microstructurele veranderingen in het corneale stroma onbeantwoord.

Eén van de indirecte klinische uitkomsten van CXL werkzaamheid is het hoornvlies demarcatielijn gedetecteerd met AS oktober en IVCM 1 maand na CXL. Recentelijk Kymionis et al. bleek dat de hyperreflectance evaluated behulp AS oktober overeenkomt met het overgangsgebied tussen de acellulaire en cellulaire zone gezien op confocale microscopie 20. Zo moet de cornea demarcatielijn gezien op AS oktober overeenkomt met een zone van geactiveerde keratocyten en fibroblastes onder een acellulair stroma en boven een normale. Niettemin, Yam en medewerkers 21 niet in geslaagd een correlatie tussen de lijn diepte CXL afbakening demonstreren met verandering van gezichtsscherpte en van de maximale K-waarde van 6 maanden na de C-CXL. De vraag of een grotere hoeveelheid CXL kunnen leiden tot een grotere verbetering van de gezichtsscherpte en grotere afname van keratometrie steeds onderwerp van onderzoek met langere postoperatieve follow-up. Bovendien, met betrekking tot de gemiddelde voorste stromale keratocyte count dichtheid op IVCM, werd een significante vermindering waargenomen tijdens de eerste 6 maanden, met een genormaliseerde 12 maanden C-CXL en A-CXL, en 6 maanden I-CXL 22-24 . Bijgevolg variëren microstructurele corneaveranderingen worden weergegeven afhankelijk van het type collageen verknoping protocol. Dit resultaat en het feit dat het hoornvlies demarcatielijn verscheen aanzienlijk dieper na C-CXL dan na A-CXL of I-CXL stelt ons in staat om de indicatie en de effectiviteit van deze drie protocollen bespreken.

De conventionele protocol heeft zijn effectiviteit en veiligheid met een maximum follow-up van 6 jaar 3-8 gebleken. C-CXL vereist cornea pachymetrie van ten minste 400 urn tot de endotheelcellen 25 beschermen. De belangrijkste nadelen zijn aan tijdsduur (1 uur) en de noodzaak het epitheel te verwijderen. Inderdaad, dit leidt tot ongemak en pijn patiënt en kan verschillende complicaties zoals infectieuze keratitis en stromale troebeling 9 veroorzaken. Toch, voor nu, dit protocol is nog steeds aan te raden om progressieve keratoconus te behandelen, vooral wanneer de evolutie is agressief.

Aangezien een van de belangrijkste nadelen van C-CXL was the duur van de procedure, de versnelde protocol aanvankelijk ter vermindering bedrijfstijd door het leveren van een hogere straling aan het hoornvlies 26. Echter, het verminderen van de inwerktijd tot 10 min kan de intra-stromale penetratie van het riboflavine in de cornea te beperken, hetgeen leidt tot de waargenomen oppervlakkige cornea demarcatielijn. Zelfs als het is niet gemeld en ondanks het feit dat hetzelfde aantal fotonen raken de vezels, is het mogelijk dat de 10 keer hoger bestralingssterkte in A-CXL breidt het risico van endotheel letsel 27, 28. In dit verband is belangrijk op te merken dat de afwezigheid van Dextran in de riboflavine voor A-CXL afwezigheid van endotheliale schade kan verklaren ondanks de hogere instraling. Inderdaad, dextran bekend een osmotisch effect dat leidt tot corneale verdunning tijdens de procedure en aldus mogelijke endotheliale schade 29 hebben. Bijgevolg lijkt versneld CXL om een ​​veilige CXL modaliteit zijn. Plus, de A-CXL protocol sEems om werkzaam te zijn; inderdaad de maximale K-waarde bleef stabiel op 6 maanden follow-up. Niettemin, als voor C-CXL, de belangrijkste beperking is de desepithelialization leiden tot pijn en mogelijke complicaties zoals waas en corneale infecties 9. Touboul et al. Voerden een kwalitatieve studie met behulp van confocale microscopie van de patiënten behandeld met A-CXL 23. Inderdaad, in vergelijking met C-CXL, het verstijvende effect van de UV-riboflavine leek prominentste om in de voorste 150-200 urn van de cornea met een grotere keratocyte apoptose en verhoogde stromale reflectiviteit. Deze bevinding suggereert dat patiënten met dunne hoornvliezen (minimale dikte van 350-400 pm) kunnen profiteren van de versnelde CXL. Op dit moment is een hypo-osmolair riboflavine die leidt tot zwelling van dunne hoornvliezen voor C-CXL gebruikt omdat dit protocol vereist nog cornea pachymetrie van ten minste 400 urn tot endotheliale beschadiging 25 te voorkomen. Toch versnelde CXL kan worden voorkeurentially gebruikt in de toekomst een snellere en minder doordringend behandeling keratoconus stabiliseren dunnere hoornvliezen. Echter, op lange termijn studies die nodig zijn om overtuigend te correleren de diepte van de demarcatielijn met het effect op het hoornvlies biomechanica.

Iontoforese CXL één transepitheliaal protocol recent ontwikkeld epitheliale debridement 12, 30. Toepassing van een elektrische stroom krachten de hypo-osmolair riboflavine aan het corneale stroma binnendringen te voorkomen. Vinciguerra en collega's onderzocht 20 ogen die iontoforese CXL in een prospectieve studie ondergingen. Zij toonden aan dat het Kmax stabiel 1 jaar na de procedure. Echter, de demarcatielijn was niet duidelijk meetbaar met AS oktober tijdens de follow-up 31. Ook in onze studie, het hoornvlies demarcatielijn beoordeeld met AS oktober nauwelijks werd waargenomen bij een gemiddelde diepte van 214 urn in de helft van de patiënten (46,5%). Plus, confocale microscopie bleek veel minder keratocyte apoptosis en verhoogde stromale reflectiviteit nadat ik-CXL dan na de twee andere protocollen. Immers, met behulp van confocale microscopie en een gemodificeerde riboflavine (Ricrolin TE), Caporossi et al. onderzocht een ander protocol van transepitheliaal verknoping. Als voor iontoforese, ze vinden dat apoptose van stromale keratocyten was oppervlakkig (gemiddelde diepte van 140 pm) en ongelijkmatig gezien in de voorste stroma 11. Plus, ze bevestigd dat dit Epi-ON protocol resulteerde in keratoconus evolutie na 24 maanden follow-up, het toevoegen van een nota van voorzichtigheid aan de toepassing ervan in pediatrische patiënten, die vaak last hebben van meer agressieve vormen van de ziekte 32. Zoals andere transepitheliale protocollen iontoforese lijkt geen verbetering van topografische indices bij kinderen 33 waarborgen. Dit gebrek aan effectiviteit kan worden verklaard door de beperkte riboflavine en UVA penetratie met het epitheel in situ 11,34-36. Inderdaad, het epitheel een physical barrière voor zowel riboflavine en UVA penetratie beperken van de diepte van apoptose en derhalve corneale biomechanische effecten 11. Bovendien, riboflavine tegelijkertijd dient als een fotosensibilisator en een UV blokker tijdens blootstelling aan UV 28. Derhalve is het denkbaar dat, zoals voor andere transepitheliale protocols, riboflavine onvoldoende penetratie tijdens iontoforese niet alleen beperkt de effectiviteit van de behandeling, maar ook het risico van endotheliale celbeschadiging verhogen. Niettemin werd geen verlies van endotheelcellen genoteerd nog na iontoforese. Tenslotte, in onze studie, soortgelijk aan Vinciguerra et al. 31, de hoogste K-waarde 6 maanden na I-CXL bleek stabiel. Het is echter nog te bezien vanuit langere follow-ups of deze nieuwe procedure betrouwbaar blijft. Dus, net als bij andere Epi-ON protocollen, voorzichtigheid is nodig bij het gebruik van iontoforese. Niettemin is het enthousiasme voor transepitheliale CXL is begrijpelijk, aangezien de afname van de potentiëleCXL complicaties. Met Epi-OFF CXL, complicaties optreden bij ongeveer 1% van de gevallen voornamelijk veroorzaakt door tijdelijke haze 9. Helaas is dit waas laat af en toe het hoornvlies littekens. Derhalve zijn wij van mening dat op dit moment, iontoforese CXL moet met voorzichtigheid worden gebruikt bij pediatrische patiënten en we zouden meestal voorstellen dit protocol voor patiënten met dunne hoornvliezen en langzaam vordert keratoconus.

Overtuigend, over penetratie, de conventionele CXL protocol blijft de standaard optie voor de behandeling van progressieve keratoconus. Versnelde CXL blijkt een snelle, effectieve en veilige alternatief voor bijzonder dun hoornvliezen te behandelen. Iontoforese wordt geassocieerd met minder schade van anterior keratocyten en een minder zichtbare demarcatielijn en moet dus worden beschouwd als met een grotere voorzichtigheid.

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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics