Änderung des Wellenfrontfehlers der Hornhautvorderfläche nach Kollagenvernetzungsbehandlung (UV-Crosslinking) bei Keratokonus

Zusammenfassung

Hintergrund: Durch die Kollagenvernetzung mittels Riboflavin und UV-Licht kann potenziell das Fortschreiten eines Keratokonus zum Stillstand gebracht werden. Diese Studie untersucht die Auswirkungen der Behandlung auf den kornealen Wellenfrontfehler. Material und Methoden: An 20 Augen von 20 Patienten mit Keratokonus wurde eine Kollagen-Vernetzungsbehandlung mit Riboflavin und 30 min Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 365 nm durchgeführt. Präoperativ sowie 3 und 6 Monate nach der Behandlung wurde der korneale Wellenfrontfehler aus axial-keratometrischen Topografiedaten durch Zernike-Dekomposition über einen Pupillendurchmesser von 6 mm berechnet. Ergebnisse: Der mittlere keratometrische Astigmatismus betrug präoperativ 5,37 ± 2,36 dpt und nach 6 Monaten 5,29 ± 2,73 dpt (p = 0,35). Die Gesamtaberrationen höherer Ordnung betrugen präoperativ 3,35 ± 1,65 µm und nach 6 Monaten 3,31 ± 1,79 µm (p = 0,116). Für den Quadratmittelwert (root mean square, RMS) der Coma ergaben sich Werte von 2,94 ± 1,47 µm präoperativ und 2,75 ± 1,38 µm nach 6 Monaten (p = 0,047). Schlussfolgerung: In einem Zeitraum von 6 Monaten postoperativ führt die Kollagenvernetzung mit Riboflavin und UVA-Bestrahlung nicht zu einer signifikanten Erhöhung oder Reduktion des kornealen Wellenfrontfehlers.

Abstract

Background: Collagen cross-linking with administration of riboflavin and UV radiation may delay or halt the progression of keratoconus. This study examines the effects of the treatment on the corneal wavefront error. Materials and Methods: Twenty eyes of 20 patients with keratoconus received collagen cross-linking with riboflavin administration and 30 min of UV radiation at a wavelength of 365 nm. Preoperatively as well as 1 and 6 months postoperatively, the corneal wavefront error was computed from axial keratometric topography data by Zernike decomposition over a pupil diameter of 6 mm. Results: Preoperative mean keratometric astigmatism was 5.37 ± 2.36 D. Six months postoperatively it was 5.29 ± 2.73 D (p = 0.35). Total higher order aberrations were preoperatively 3.35 ± 1.65 µm and after 6 months 3.31 ± 1.79 µm (p = 0.116). Coma’s root mean square was 2.94 ± 1.47 µm preoperatively and 2.75 ± 1.38 µm after 6 months (p = 0.047). Conclusion: Within the first 6 postoperative months, collagen cross-linking with riboflavin administration and UVA irradiation does not significantly increase or decrease corneal wavefront aberrations.

Schlüsselwörter

Keratokonus - korneale Wellenfront - Crosslinking - Riboflavin - UVA

Key words

keratoconus - corneal wavefront - cross-linking - riboflavin - UVA

Literatur

• 1 Agrawal V B. Corneal collagen cross-linking with riboflavin and ultraviolet – A light for keratoconus: Results in Indian eyes.  Indian J Ophthalmol. 2009;  57 111-114
• 2 Applegate R A, Hilmantel G, Howland H C. et al . Corneal first surface optical aberrations and visual performance.  J Refract Surg. 2000;  16 507-514
• 3 Bühren J, Kohnen T. Anwendung der Wellenfrontanalyse in Klinik und Wissenschaft: Vom irregulären Astigmatismus zu Aberrationen höherer Ordnung – Teil II: Beispiele.  Ophthalmologe. 2007;  104 991-1006
• 4 Bühren J, Kohnen T. Anwendung der Wellenfrontanalyse in Klinik und Wissenschaft: Vom irregulären Astigmatismus zu Aberrationen höherer Ordnung – Teil I: Grundlagen.  Ophthalmologe. 2007;  104 909-923
• 5 Bühren J, Kühne C, Kohnen T. Defining subclinical keratoconus using corneal first-surface higher-order aberrations.  Am J Ophthalmol. 2007;  143 381-389
• 6 Caporossi A, Baiocchi S, Mazzotta C. et al . Parasurgical therapy for keratoconus by riboflavin-ultraviolet type A rays induced cross-linking of corneal collagen: preliminary refractive results in an Italian study.  J Cataract Refract Surg. 2006;  32 837-845
• 7 Chen M, Yoon G. Posterior corneal aberrations and their compensation effects on anterior corneal aberrations in keratoconic eyes.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 2008;  49 5645-5652
• 8 Davis L J, Schechtman K B, Wilson B S. et al . Longitudinal changes in visual acuity in keratoconus.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 2006;  47 489-500
• 9 Hoyer A, Raiskup-Wolf F, Spörl E. et al . Kollagenvernetzung mit Riboflavin und UVA-Licht bei Keratokonus – Dresdner Ergebnisse.  Ophthalmologe. 2008;  106 133-140
• 10 Kennedy R H, Bourne W M, Dyer J A. A 48-year clinical and epidemiologic study of keratoconus.  Am J Ophthalmol. 1986;  101 267-273
• 11 Kohlhaas M. Kollagen-Crosslinking mit Riboflavin und UVA-Licht beim Keratokonus.  Ophthalmologe. 2008;  105 785-793
• 12 Kymionis G D, Diakonis V F, Kalyvianaki M. et al . One-Year Follow-up of Corneal Confocal Microscopy After Corneal Cross-Linking in Patients With Post Laser In Situ Keratosmileusis Ectasia and Keratoconus.  Am J Ophthalmol. 2009;  147 774-778
• 13 Liang J, Grimm B, Goelz S. et al . Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor.  J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 1994;  11 1949-1957
• 14 Mazzotta C, Traversi C, Baiocchi S. 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. 2008;  146 527-533
• 15 Mazzotta C, Traversi C, Baiocchi S. et al . Conservative treatment of keratoconus by riboflavin-uva-induced cross-linking of corneal collagen: qualitative investigation.  Eur J Ophthalmol. 2006;  16 530-535
• 16 McMahon T T, Edrington T B, Szczotka-Flynn L. et al . Longitudinal changes in corneal curvature in keratoconus.  Cornea. 2006;  25 296-305
• 17 Porter J, Guirao A, Cox I G. et al . Monochromatic aberrations of the human eye in a large population.  J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 2001;  18 1793
• 18 Rabinowitz Y S. Keratoconus.  Surv Ophthalmol. 1998;  42 297-319
• 19 Raiskup-Wolf F, Hoyer A, Spoerl E. et al . Collagen crosslinking with riboflavin and ultraviolet-A light in keratoconus: long-term results.  J Cataract Refract Surg. 2008;  34 796-801
• 20 Schwiegerling J, Greivenkamp J E. Keratoconus detection based on videokeratoscopic height data.  Optom Vis Sci. 1996;  73 721-728
• 21 Schwiegerling J, Greivenkamp J E, Miller J M. Representation of videokeratoscopic height data with Zernike polynomials.  J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 1995;  12 2105-2113
• 22 Spoerl E, Huhle M, Kasper M. et al . Erhöhung der Festigkeit der Hornhaut durch Vernetzung.  Ophthalmologe. 1997;  94 902-906
• 23 Spoerl E, Huhle M, Seiler T. Induction of cross-links in corneal tissue.  Exp Eye Res. 1998;  66 97-103
• 24 Spoerl E, Schreiber J, Hellmund K. et al . Untersuchungen zur Verfestigung der Hornhaut am Kaninchen.  Ophthalmologe. 2000;  97 203-206
• 25 Spoerl E, Wollensak G, Dittert D D. et al . Thermomechanical behavior of collagen-cross-linked porcine cornea.  Ophthalmologica. 2004;  218 136-140
• 26 Spoerl E, Wollensak G, Seiler T. Increased resistance of crosslinked cornea against enzymatic digestion.  Curr Eye Res. 2004;  29 35-40
• 27 Tuft S J, Moodaley L C, Gregory W M. et al . Prognostic factors for the progression of keratoconus.  Ophthalmology. 1994;  101 439-447
• 28 Vinciguerra P, Albe E, Trazza S. et al . Refractive, Topographic, Tomographic, and Aberrometric Analysis of Keratoconic Eyes Undergoing Corneal Cross-Linking.  Ophthalmology. 2009;  116 364-378
• 29 Wang L, Dai E, Koch D D. et al . Optical aberrations of the human anterior cornea.  J Cataract Refract Surg. 2003;  29 1514-1521
• 30 Wang L, Koch D D. Ocular higher-order aberrations in individuals screened for refractive surgery.  J Cataract Refract Surg. 2003;  29 1896-1903
• 31 Wittig-Silva C, Whiting M, Lamoureux E. et al . A randomized controlled trial of corneal collagen cross-linking in progressive keratoconus: preliminary results.  J Refract Surg. 2008;  24 S720-725
• 32 Wollensak G. Crosslinking treatment of progressive keratoconus: new hope.  Curr Opin Ophthalmol. 2006;  17 356-360
• 33 Wollensak G, Spoerl E, Seiler T. Riboflavin/ultraviolet-a-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus.  Am J Ophthalmol. 2003;  135 620-627
• 34 Wollensak G, Spoerl E, Wilsch M. et al . Keratocyte apoptosis after corneal collagen cross-linking using riboflavin/UVA treatment.  Cornea. 2004;  23 43-49
• 35 Wollensak G, Wilsch M, Spoerl E. et al . Collagen fiber diameter in the rabbit cornea after collagen crosslinking by riboflavin/UVA.  Cornea. 2004;  23 503-507
• 36 Yoon G, Pantanelli S, MacRae S. Comparison of Zernike and Fourier wavefront reconstruction algorithms in representing corneal aberration of normal and abnormal eyes.  J Refract Surg. 2008;  24 582-590