Collageen Cross-linking Clinical en Oct Study

Verknoping van collageen verwijst naar het vermogen van collageenfibrillen om sterke chemische bindingen te vormen met aangrenzende fibrillen. In het hoornvlies vindt collageenverknoping van nature plaats bij veroudering als gevolg van een oxidatieve deamineringsreactie die plaatsvindt in de eindketens van het collageen. De hypothese is dat deze natuurlijke verknoping van collageen verklaart waarom keratectasie (hoornvliesectasie) vaak het snelst voortschrijdt in de adolescentie of vroege volwassenheid, maar de neiging heeft zich te stabiliseren bij patiënten na middelbare leeftijd.

Studies bij mensen naar door UV geïnduceerde verknoping van het hoornvlies begonnen in 2003 in Dresden en de eerste resultaten waren veelbelovend. De initiële pilotstudie omvatte 16 patiënten met snel voortschrijdende keratoconus en alle patiënten stopten met de progressie na de behandeling. Bovendien had 70% een afplatting van hun steile anterieure corneale krommingen (afname van de gemiddelde en maximale keratometrische waarden) en had 65% een verbetering van de gezichtsscherpte. Er waren geen gemelde complicaties.

Volgens het typische verknopingsprotocol wordt 0,1% riboflavine-oplossing met 20% dextran toegevoegd aan het gede-epithelialiseerde hoornvlies en vervolgens foto-geactiveerd met UV-A-licht bij 365 nm met een bestraling van 3 mW/cm2 gedurende 30 minuten. Het hoornvlies is gede-epitheliseerd om adequate penetratie van riboflavine in het hoornvliesstroma mogelijk te maken. Riboflavine werkt als fotosensibilisator; het creëert vrije radicalen, vormt nieuwe moleculaire verknopingen en verhoogt uiteindelijk de mechanische sterkte van het hoornvlies.

Collageenverknoping kende een snelle overgang van laboratoriumprocedure naar klinische interventie vanwege de schijnbare veiligheid van de methode en het brede scala aan mogelijke toepassingen. Een zo'n klinische toepassing is de behandeling van keratoconus, een degeneratieve aandoening van het oog die gepaard gaat met dunner worden en daaropvolgend uitpuilen van het hoornvlies, waardoor slecht zien ontstaat. Verknoping van collageen stopt de progressie van keratoconus bij patiënten met milde ziekte, vermoedelijk door het hoornvlies te versterken en verdere uitpuiling te voorkomen.

Collageenverknoping is ook met succes gebruikt bij de behandeling van pellucide marginale degeneratie en voor de behandeling van iatrogene (postoperatieve) ectasie. Studies hebben aangetoond dat CXL een vermindering van hoornvliesoedeem en -dikte veroorzaakt met verbetering van de gezichtsscherpte bij patiënten met bulleuze keratopathie vanwege verschillende oorzaken. Deze veranderingen duren echter slechts ongeveer zes maanden en vanwege dit voorbijgaande effect kan CXL voorlopig alleen een palliatieve rol spelen, of helemaal niet.

Het effect van crosslinking kan postoperatief klinisch worden beoordeeld en ook door sommige apparaten zoals Ocular Response Analyzer (Reichert Inc., Buffalo, NY, VS). De diepte van de behandeling kan worden gemeten aan de hand van de demarcatielijn, die gewoonlijk 10 tot 14 dagen na CXL verschijnt en kan worden gevolgd met behulp van corneale topografie en tomografie.

Optische coherentietomografie (OCT) is een modaliteit die interferometrie met lage coherentie gebruikt om contactloze, in vivo beeldvorming van oculaire structuren mogelijk te maken. Sinds de introductie is OCT-beeldvorming een belangrijk onderdeel geworden van de klinische evaluatie van het hoornvlies en het voorste oogsegment.

Naarmate verbeteringen aan de technologie zijn toegenomen, b.v. de snelheid en resolutie van de vastgelegde beelden, de impact van OCT-beeldvorming van het voorste segment (AS OCT) op de klinische praktijk, is snel toegenomen en het klinische potentieel van de techniek bij het evalueren van het hoornvlies is gerealiseerd. Specifiek voor het hoornvlies, stelt AS OCT ons nu in staat om hoornvlieslagen en -structuren gedetailleerder in beeld te brengen, d.w.z. epitheel, Bowman's laag, stroma, Descemet-membraan en endotheel.

De AS OCT is uitermate nuttig bij het bestuderen van pathologie van het voorste segment door een oedemateus hoornvlies, zoals bij Descemet-membraanloslatingen, cornea-stroma zelf en cornea-infiltraten die secundair zijn aan infecties.

AS OCT is ook nuttig bij het beoordelen van postoperatieve veranderingen in het hoornvlies, waaronder veranderingen in het hoornvlies na verknoping. De meest gemelde verandering die werd waargenomen op OCT in dwarsdoorsnede na CXL, was het verschijnen van een 'afbakeningslijn' in het stroma van het hoornvlies. Deze lijn is gepostuleerd om de diepte van de CXL-behandeling weer te geven, waarbij het behandelde voorste stroma en het onbehandelde achterste stroma worden gescheiden. De demarcatielijn is hyperreflectief bij weergave met OCT, Scheimpflug-beeldvorming en spleetlampbiomicroscopie. OCT biedt de mogelijkheid om de diepte van de demarcatielijn te meten en is gebruikt als een belangrijke uitkomstparameter bij het vergelijken van verschillende CXL-protocollen. De demarcatielijn vervaagt gewoonlijk na drie maanden en wordt in sommige hoornvliezen vervangen door vage, onregelmatige, hyperreflecterende lijnen in het diepe stroma.

Andere veranderingen die kunnen worden opgemerkt op OCT-beelden na CXL zijn onder meer een verhoogde reflectiviteit van het behandelde stroma en het verschijnen van zwakkere, secundaire stromale demarcatielijnen.