Summary

Trois différents protocoles de réticulation du collagène cornéen dans kératocône: conventionnel, accélérée et Iontophorèse

Published: November 12, 2015
doi:

Summary

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).

Abstract

Le kératocône est une ectasie cornéenne bilatérale et progressive. Afin de ralentir sa progression, la cornée réticulation du collagène (CXL) a récemment été présenté comme une option de traitement efficace. Dans les sciences biologiques et chimiques, la réticulation se réfère à de nouvelles liaisons chimiques formées entre molécules réactives. Par conséquent, le but de la cornée CXL collagène est d'augmenter la synthèse de liaisons transversales entre la formation des fibrilles de collagène dans le stroma cornéen. En dépit du fait que l'efficacité de la CXL classique (C-CXL) protocole a déjà été montré dans plusieurs études cliniques, il pourrait bénéficier de l'amélioration de la durée de la procédure et le retrait de l'épithélium cornéen. Par conséquent, afin de fournir une évaluation cohérente de deux nouveaux protocoles optimisés CXL, nous avons étudié les patients atteints de kératocône qui avaient subi un des trois traitements CXL: iontophorèse (I-CXL), accélérée CXL (A-CXL), et CXL classique ( C-CXL). A-CXL est une 6 fois plus rapide procédure CXL uchanter une irradiance UVA dix fois plus élevé, mais incluant toujours un retrait de l'épithélium. L'iontophorèse est une technique non invasive transépithélial dans lequel un petit courant électrique est appliqué pour améliorer la pénétration de la riboflavine à travers la cornée. Utilisation du segment antérieur tomographie par cohérence optique (AS OCT) et de microscopie confocale in vivo (IVCM), nous concluons qu'en ce qui concerne la profondeur de pénétration de traitement, le protocole de CXL classique reste la norme pour le traitement du kératocône progressif. CXL accélérée semble être une alternative rapide, efficace et sécuritaire pour traiter des cornées minces. L'utilisation de l'iontophorèse est encore à l'étude et devrait être considéré avec plus de prudence.

Introduction

Le kératocône est une ectasie bilatérale et progressive de la cornée habituellement rapportés chez 1 à 2 000 dans la population générale 1 entraîne la modification de la forme de la cornée et donc diminution de la vision 2. Le kératocône est habituellement présent dans la puberté précoce et progresse jusqu'à la troisième à la quatrième décennie de la vie lorsque la maladie tend généralement à se stabiliser, même si la progression peut être variable tout au long de la vie d'un patient. En stoppant la progression du kératocône, réticulation vise à reporter ou d'éviter kératoplastie.

À ce jour, le seul traitement efficace et sûr du kératocône progressif prouvé dans des études cliniques est le collagène cornéen (CXL-C) protocole de réticulation classique, qui vise à augmenter la rigidité et donc stopper la progression de kératocône 3-8. Afin de réduire le temps de fonctionnement et d'autres facteurs de risque possibles de C-CXL, telles que la kératite infectieuse ou stromale brume 9, plusieurs protocoles améliorés ontd'être décrit. Tout d'abord, dans CXL accéléré (A-CXL), un éclairement plus élevée d'UVA est délivré à la cornée pendant une durée réduite 10. D'autre part, d'éviter la nécessité pour le débridement épithélial, transépithéliaux approches ont été utilisées. Malheureusement, ils ont un succès limité par rapport au protocole classique 11. Procédé transépithélial la plus récente pour la livraison de la cornée pendant la riboflavine est CXL iontophorèse (I-CXL), mais l'évaluation rigoureuse de ce traitement n'a pas encore été effectuée 12. L'iontophorèse est une technique non invasive dans laquelle un petit courant électrique est appliqué pour améliorer la pénétration d'un médicament ionisé à travers un tissu. Dans CXL par iontophorèse, la riboflavine est ionisé à pénétrer la cornée à travers l'épithélium.

Microscopie confocale in vivo (IVCM) est une méthode d'imagerie de la cornée qui peut mettre en évidence les changements cellulaires anormaux de cornées à des maladies telles que le kératocône 13. En effet, IVCMa démontré modifications de toutes les couches de la cornée dans le kératocône avec une réduction de la densité particulière du plexus nerveux sous-basale et kératocytes du stroma 13-15. De plus, IVCM est avérée très commode pour l'analyse de la microstructure de la cornée après CXL C-16.

La ligne de démarcation de la cornée est décrite comme une ligne hyperreflective vu dans le segment antérieur tomographie par cohérence optique (AS OCT) 1 mois après C-CXL à une profondeur de 300 um 17,18. IVCM suivant C-CXL fournit des informations sur des modifications structurelles de la cornée, y compris l'absence de kératocytes de cornée à une profondeur de 300 um. La profondeur de cette zone acellulaire, ainsi que la profondeur de la ligne de démarcation dans le stroma cornéen révélé sur AS OPO, semble être associée à la profondeur efficace de traitement de CXL 19, et la mesure de la profondeur de la ligne de démarcation de la cornée chez AS 1 octobre mois après CXL a été proposée comme une clinique efficaceméthode d'évaluation de l'efficacité CXL 18.

Dans la présente étude, nous étudions l'efficacité de trois protocoles différents de réticulation du collagène cornéen (classiques, accéléré, et iontophorèse) utilisant la mesure de la ligne de démarcation du stroma cornéen par AS PTOM et microscopie confocale. Nous outre utilisé IVCM pour l'analyse quantitative des changements de microstructure de la cornée après les trois traitements.

Protocol

Ces protocoles suivent les directives du comité d'éthique de la recherche humaine de notre institution. 1. conventionnel du collagène cornéen CXL (C-CXL) 1. Préparation du patient 5 jours avant la chirurgie, a mis à 1% pilocarpine gouttes deux fois par jour dans l'oeil traité. Dans la salle d'opération, dans des conditions aseptiques, allongez le patient sur sa / son dos. Administrer anesthésie topique comme oxybup…

Representative Results

La ligne de démarcation de la cornée était visible dans AS PTOM 92% des cas à une profondeur moyenne de 301,6 um (SD, 73,6) Figure 5. ligne de démarcation après C-CXL. Haute résolution segment antérieur de la cornée par cohérence optique tomographie (AS OCT) visualisant la ligne stromales de démarcation de la cornée à une profondeur moyenne de 358 …

Discussion

CXL par irradiation de rayons UVA et riboflavine est le traitement standard pour arrêter la progression du kératocône. La riboflavine est un photosensibilisant qui induit liaisons covalentes (liaisons transversales) chimiques lorsqu'ils sont irradiés par les rayons UVA 3. Dans la cornée, ce phénomène crée des liaisons transversales entre les fibrilles de collagène qui augmentent la rigidité de la cornée. Bien que ce phénomène est bien décrite, jusqu'à présent il n'y a eu aucune pre…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors have no acknowledgements.

Materials

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

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).
check_url/fr/53119?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
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).

View Video