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Cross-Linking in the USA – Teil 4: Die Zukunft des CXL

PACK-CXL

First panel. Picture of a DNA double helix. Text is DNA interacalation - stops replication, second panel, steric hindrance, resists digestion (text below an image of a cross-linked cornea showing cross-linked corneal fibrils). Last panel: oxidative stress - reactive oxygen species attacking rod-like bacteria are depicted.

Drei Methoden, mit denen PACK-CXL seine antimikrobielle Wirkung ausübt.

Die Vernetzung der Hornhaut beinhaltet zwei wichtige antimikrobielle Aktionen. Die erste ist ein direkter Pathogenabtötungseffekt: die UV-Bestrahlung kann nicht nur Krankheitserreger abtöten; die Photoaktivierung von Riboflavin in einen angeregten Zustand führt auch dazu, dass es mit Umgebungssauerstoff reagiert und reaktiven Sauerstoffspezies erzeugt, die auch mikrobielle DNA und Cytoplasmamembranen schädigen können. Der zweite Effekt ist ein Nebeneffekt der Versteifung der Hornhaut: die zusätzlichen Verbindungen zwischen den (meist Kollagen-) Molekülen im Stroma machen das Gewebe widerstandsfähiger gegen mikrobiellen enzymatischen Abbau – und damit schwieriger für die Ausbreitung der Krankheit. Diese Verwendung der Vernetzung zur Behandlung von infektiöser Keratitis wurde als „photoaktivierter Chromophor für Keratitis“ oder PACK-CXL bezeichnet und zeigt bei der Behandlung von Hornhautentzündungen in klinischen Bewertungen bisher große Versprechungen.

 

Customized Cross-Linking

Four concentric circles are placed over the steepest part of the cone. This leaves three zones - the innermost zone is labelled 10J/cm2; the middle zone is labelled 7.2 J/cm2, and the outermost zone is labelled 5.4J/cm2.

Customized cross-linking wird durch die zentrale Bestrahlung auf dem Konus und Konzentration der UV-Energie auf der Spitze des Konus erreicht.

Da CXL die Hornhaut abflachen kann und die Hornhaut für etwa 80% der Fokussierkraft des Auges verantwortlich ist – wie die refraktive Laserchirurgie mit großem Erfolg gezeigt hat – können Veränderungen in der Hornhautform Refraktionsfehler korrigieren. Bei nicht-keratokonischen Augen wurde eine angepasste Vernetzung für die Korrektur kleinen Refraktionsfehler ausgewertet, wobei nach einem Jahr der Nachbeobachtung eine mittlere Reduktion von <1 D in Hyperopie und Myopie bemerkt wurde.

Die dreidimensionale Finite-Element-Analyse der Keratokonus-Hornhaut hat gezeigt, dass es im Konus eine unterschiedliche biomechanische Schwächung des Hornhautgewebes gibt, was darauf hindeutet, dass kegelzentrierte Behandlungen mit kleinerem Durchmesser zu einer stärkeren Reduktion der Hornhautkrümmung führen sollten. Erste Studien haben ergeben, dass dieser Ansatz zu einer „etwas stärkeren Reduktion der maximalen Keratometrie führt als mit der herkömmlichen Vernetzung.“

Keratoprosthese

Die Boston Keratoprothese (Kpro) ist eine weit verbreitete künstliche Hornhaut, die zur Behandlung von Hornhauterkrankungen verwendet wird, die nicht mit einer perforierenden Keratoplastik oder einer Hornhauttransplantation behandelt werden können. Sie besteht aus einem Hornhauttransplantat mit einem zentralen Loch, durch das ein künstlicher optischer Teil eingesetzt und an einer Bodenplatte befestigt wird. Das Transplantatgewebe ist jedoch anfällig für Hornhautschmelzen und Gewebeabbau, und CXL wird verwendet, um das Spendergewebe vorzubehandeln, damit es resistenter gegen den Abbau wird.

Die drei Hauptbestandteile der Boston Keratoprothese (Kpro): Optik, Hornhauttransplantat und Bodenplatte. Die Vernetzung der Hornhauttransplantats kann dazu beitragen, Hornhautschmelzen und Gewebeabbau zu widerstehen, die manchmal bei Kpro-Implantationen auftreten.

Fazit

Wie schon vor 20 Jahren ist der aktuelle Goldstandard für die Vernetzung zur Behandlung des progressivem Keratokonus das Dresdner Protokoll – innerhalb und außerhalb der USA. Dieser Status quo wird jedoch möglicherweise nicht mehr lange bestehen bleiben; die Fortschritte in unserem Verständnis der photochemischen Reaktion bei der Vernetzung könnten dazu führen, dass neuere Protokolle und Behandlungsmethoden das Dresdner Protokoll ersetzen könnten. Darüber hinaus hat CXL eine wachsende Liste von Indikationen – von der Behandlung der Hornhaut-Ektasie bis hin zur infektiösen Keratitis, und neuere Protokolle, Behandlungspläne und erweiterte Indikationen scheinen am Horizont zu sein.

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