Tre olika protokoll av hornhinnan kollagentvärbindning i Keratoconus: Konventionell, Accelerated och Jontofores

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

Keratokonus är en bilateral och progressiv hornhinnan ectasia. För att bromsa dess utveckling, har hornhinnan kollagen tvärbindning (CXL) nyligen införts som ett effektivt behandlingsalternativ. I biologiska och kemiska vetenskaper, hänvisar tvärbindning till nya kemiska bindningar som bildats mellan reaktiva molekyler. Följaktligen är syftet med korneal kollagen CXL att syntetiskt öka bildningen av tvärbindningar mellan kollagenfibriller i hornhinnans stroma. Trots att effektiviteten hos den konventionella CXL (C-CXL) Protokollet har redan visats i flera kliniska studier, kan det dra nytta av förbättringar i tiden för förfarandet och avlägsnande av hornhinneepitelet. Således, för att ge en sammanhängande utvärdering av två nya och optimerade CXL protokoll studerade vi keratokonus patienter som hade genomgått en av de tre CXL behandlingar: jontofores (I-CXL), accelererad CXL (A-CXL), och konventionella CXL ( C-CXL). A-CXL är en 6 gånger snabbare CXL förfarande usjunga en tio gånger högre UVA-bestrålning men inklusive en epitel bort. Jontofores är en transepitelialt icke-invasiv teknik, i vilken en liten elektrisk ström appliceras för att förbättra riboflavin penetrering genom hornhinnan. Använda främre segment optisk koherens tomografi (AS oktober) och in vivo konfokalmikroskopi (IVCM), drar vi slutsatsen att om djupet av behandlings penetration, konventionell CXL protokoll förblir standard för behandling av progressiv keratokonus. Accelerated CXL verkar vara en snabb, effektiv och säkert alternativ för behandling av tunna hornhinnor. Användningen av jontofores fortfarande utreds och bör övervägas med större försiktighet.

Introduction

Keratokonus är en bilateral och progressiv hornhinnan ectasia vanligen rapporteras i en i 2000 i den allmänna befolkningen ¹ resulterar i modifiering av hornhinnans form och därmed försämrad syn ^2. Keratokonus är oftast förekommer i tidig pubertet och utvecklas tills tredje till fjärde decennium av livet när sjukdomen tenderar typiskt att stabilisera, men progression kan variera under en patients liv. Genom att stoppa keratokonus progression syftar tvärbindning vid skjuta upp eller undvika keratoplasti.

Hittills är det enda effektiva och säker behandling av progressiv keratokonus bevisats i kliniska studier konventionell tvärbindning (C-CXL) protokoll hornhinnan kollagen, som syftar till att öka styvhet och därmed stoppa keratokonus progression ^3-8. För att minska driftstiden och andra möjliga riskfaktorer för C-CXL, såsom smitt keratit eller stromal haze ^9, flera förbättrade protokoll harbeskrivits. Först, i accelererad CXL (A-CXL), krävs ett högre irradians av UVA levereras till hornhinnan under en reducerad tid ^10. För det andra för att undvika behovet av epitel debridering har transepitelial tillvägagångssätt använts. Olyckligtvis, de har begränsad framgång i jämförelse med det konventionella protokollet ^11. Den senaste transepiteliala metod för hornhinnan riboflavin leverans under CXL är jontofores (I-CXL), men noggrann utvärdering av denna behandling har ännu inte gjorts ^12. Jontofores är en icke-invasiv teknik, i vilken en liten elektrisk ström appliceras för att förbättra en joniserad läkemedlets penetrering genom en vävnad. I CXL av jontofores är riboflavin jonis att penetrera hornhinnan genom epitelet.

In vivo konfokalmikroskopi (IVCM) är en metod för avbildning av hornhinnan som kan belysa de cellförändringar onormala hornhinnor vid sjukdomar såsom keratokonus ^13. Faktum IVCMhar visat förändringar på alla skikt av hornhinnan i keratokonus med en viss minskning av densiteten hos under basala nerv plexus och stromakeratocyter ^13-15. Plus, har IVCM visat sig vara mycket bekvämt för mikroanalys av hornhinnan efter C-CXL ^16.

Hornhinnans demarkationslinje beskrivs som en hyperreflective linje ses i främre segmentet optisk koherens tomografi (AS oktober) en månad efter C-CXL på ett djup av 300 | im ^17,18. IVCM efter C-CXL ger information om hornhinnan strukturella förändringar, bland annat avsaknad av hornhinnan keratocyter till ett djup av 300 um. Djupet hos denna acellulära zon, såväl som djupet av avgränsningslinjen inom hornhinnestroma avslöjas på AS oktober, tycks vara förknippad med det effektiva djupet av CXL behandling ^19, och mätning av hornhinnans demarkationslinjen djup i AS oktober en månad efter CXL har föreslagits som en effektiv kliniskmetod för utvärdering av CXL effektivitet ^18.

I föreliggande studie undersöker vi effektiviteten hos tre olika protokoll av korneal kollagentvärbindning (konventionella, förkortade och jontofores) med användning mätning av hornhinnans stromala avgränsning av AS oktober och konfokalmikroskopi. Vi använde dessutom IVCM att kvantitativt analysera hornhinnan mikro förändringar efter de tre behandlingarna.

Protocol

Dessa protokoll följer riktlinjerna i vår institutions mänskliga forskningsetisk kommitté. 1. Konventionell Corneal Collagen CXL (C-CXL) 1. Framställning av Patient 5 dagar före operationen, satte 1% pilokarpin droppar två gånger om dagen i det behandlade ögat. I operationssalen, under aseptiska förhållanden, ligger patienten på hans / hennes rygg. Administrera aktuella anestesi såsom oxibuprokain 0,4%. Rengör ?…

Representative Results

Hornhinnans demarkationslinjen var synlig i AS oktober i 92% av fallen på ett medeldjup på 301,6 pm (SD 73,6) Figur 5. avgränsning efter C-CXL. Högupplöst hornhinnans främre segmentet optisk koherens tomografi skanning (AS oktober) visualisera hornhinnans stromala demarkationslinjen på ett medeldjup på 358 m (vit pil), en månad efter konventionell hornh…

Discussion

CXL använder UVA-strålning och riboflavin är standardbehandling för att stoppa utvecklingen av keratokonus. Riboflavin är en fotosensibiliserare som inducerar kemiska kovalenta obligationer (tvärbindningar) vid bestrålning med UVA ^3. I hornhinnan, skapar detta fenomen tvärbindningar mellan kollagenfibriller som ökar hornhinnans styvhet. Även om detta fenomen är väl beskriven, hittills har det inte funnits något direkt bevis för intrakorneal tvärbindningar. Ändå har flera studier rapporterat e…

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