Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Analiza biomechaniczna rogówki przy użyciu mikroskopii Brillouina

28 września 2026 zaktualizowane przez: James Bradley Randleman, The Cleveland Clinic

The objective of this study is to measure the Brillouin biomechanical properties in keratoconic corneas and characterize biomechanical alterations that occur after corneal procedures that inherently strengthen or weaken the cornea by evaluating the change in Brillouin metrics before and after treatments.

Przegląd badań

Status

Rejestracja na zaproszenie

Warunki

Interwencja / Leczenie

Szczegółowy opis

Surgical correction of myopia and keratoconus identification/management are separate but tightly intertwined issues of major significance. For both, there is an unmet need for direct measurements to evaluate corneal stiffness (i.e. its resistance to deformation). The prevalence of myopia is expected to double, affecting more than 50% of the US population, by 2050. Laser in situ keratomileusis (LASIK) is one of the most popular and successful surgeries in the world and compares favorably to long-term contact lens wear use for myopia correction. However, only ~10% of eligible patients undergo LASIK currently; the others cite safety concerns as a major factor in their decision. The primary risk for poor refractive surgery outcomes is biomechanical failure due to unidentified (subclinical) ectasia (i.e. keratoconus). Patients presenting for LASIK evaluation with atypical, suspicious corneal curvature but with undetermined true risk represent the leading reason for surgery screening failures. This results in good candidates being denied surgery, while up to 10% of truly poor candidates are still missed using current screening algorithms.

Keratoconus is up to 10 times more prevalent than the previously reported 1/2000 figure. Corneal cross-linking (CXL) is now FDA approved in the US for keratoconus treatment and is effective at stiffening the cornea and halting ectasia progression. Early identification of keratoconus is critical, but current tests in the clinic are morphological, not biomechanical, and therefore do not allow a definitive diagnosis at the earliest stages resulting in vision loss before CXL treatment is initiated. Thus, the need for accurate identification of subclinical ectasia has never been greater.

In the past years, newly developed technology, Brillouin microscopy, has emerged as the most promising tool to address this clinical need. This study will systemically address the critical gap in current knowledge by linking Brillouin mapping of corneal biomechanical alterations to abnormal morphological behavior and testing the findings in conditions where corneal biomechanics are abruptly altered, by: 1) weakening with refractive surgery procedures, and 2) strengthening through corneal cross-linking.

It is anticipated that a clinical tool assessing the mechanical state of the cornea will improve early diagnosis and management of keratoconus as well as refractive surgery planning. Ultimately, this will lead to predictive models where Brillouin measurements could be an accurate predictor of postoperative outcomes and thus aid in developing individualized surgical parameters.

Typ studiów

Obserwacyjny

Zapisy (Szacowany)

220

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Lokalizacje studiów

    • Ohio
      • Cleveland, Ohio, Stany Zjednoczone, 44195
        • Cleveland Clinic Cole Eye Institute

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

18 lat do 60 lat (Dorosły)

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Płeć kwalifikująca się do nauki

Wszystko

Metoda próbkowania

Próbka bez prawdopodobieństwa

Badana populacja

Group 1: Patients with normal corneas Group 2: Patients with keratoconus Group 3: Patients with normal corneas undergoing LASIK Group 4: Patients with normal corneas undergoing PRK Group 5: Patients with normal corneas undergoing SMILE Group 6: Patients with keratoconus undergoing CXL

Opis

Inclusion Criteria:

  • patients aged 18-60 with keratoconus
  • patients aged 18-60 with normal corneas,
  • patients aged 18-60 undergoing refractive surgery (LASIK, PRK, SMILE)
  • patients aged 18-60 with keratoconus undergoing CXL

Exclusion Criteria:

  • outside age range
  • history of previous ocular surgeries
  • unable to cooperate for the Brillouin microscopic examination
  • unable to provide informed consent

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Modele obserwacyjne: CASE_CONTROL
  • Perspektywy czasowe: CROSS_SECTIONAL

Kohorty i interwencje

Grupa / Kohorta
Interwencja / Leczenie
1: Normal Controls

Patients with normal corneas without any prior surgery to serve as the control group

The Brillouin clinical instrument is comprised of three parts: a human interface, a laser-scanning confocal microscope, and an etalon-based spectrometer. The human interface is a modified ophthalmic slit-lamp instrument with chin support and headrest. The light source is a single longitudinal mode CW laser at 780 nm. A polarizing beam splitter and quarter-wave plate assembly sends the laser beam to the human interface. To focus light into the eye, a long-working distance microscope objective is used. Brillouin scattered light from the eye is collected with a single-mode optical fiber. For spectral analysis, a two-stage VIPA-etalon spectrometer configured with the cross-axis cascade principle and the spectrum is measured on a EM-CCD camera.

2 Keratoconus

Patients with various stages of keratoconus

The Brillouin clinical instrument is comprised of three parts: a human interface, a laser-scanning confocal microscope, and an etalon-based spectrometer. The human interface is a modified ophthalmic slit-lamp instrument with chin support and headrest. The light source is a single longitudinal mode CW laser at 780 nm. A polarizing beam splitter and quarter-wave plate assembly sends the laser beam to the human interface. To focus light into the eye, a long-working distance microscope objective is used. Brillouin scattered light from the eye is collected with a single-mode optical fiber. For spectral analysis, a two-stage VIPA-etalon spectrometer configured with the cross-axis cascade principle and the spectrum is measured on a EM-CCD camera.

3: LASIK

Patients with normal corneas who are undergoing laser in situ keratomileusis (LASIK)

The Brillouin clinical instrument is comprised of three parts: a human interface, a laser-scanning confocal microscope, and an etalon-based spectrometer. The human interface is a modified ophthalmic slit-lamp instrument with chin support and headrest. The light source is a single longitudinal mode CW laser at 780 nm. A polarizing beam splitter and quarter-wave plate assembly sends the laser beam to the human interface. To focus light into the eye, a long-working distance microscope objective is used. Brillouin scattered light from the eye is collected with a single-mode optical fiber. For spectral analysis, a two-stage VIPA-etalon spectrometer configured with the cross-axis cascade principle and the spectrum is measured on a EM-CCD camera.

Group 4: PRK

Patients with normal corneas who are undergoing photorefractive keratectomy (PRK)

The Brillouin clinical instrument is comprised of three parts: a human interface, a laser-scanning confocal microscope, and an etalon-based spectrometer. The human interface is a modified ophthalmic slit-lamp instrument with chin support and headrest. The light source is a single longitudinal mode CW laser at 780 nm. A polarizing beam splitter and quarter-wave plate assembly sends the laser beam to the human interface. To focus light into the eye, a long-working distance microscope objective is used. Brillouin scattered light from the eye is collected with a single-mode optical fiber. For spectral analysis, a two-stage VIPA-etalon spectrometer configured with the cross-axis cascade principle and the spectrum is measured on a EM-CCD camera.

5: SMILE

Patients with normal corneas who are undergoing small incision lenticular extraction (SMILE)

The Brillouin clinical instrument is comprised of three parts: a human interface, a laser-scanning confocal microscope, and an etalon-based spectrometer. The human interface is a modified ophthalmic slit-lamp instrument with chin support and headrest. The light source is a single longitudinal mode CW laser at 780 nm. A polarizing beam splitter and quarter-wave plate assembly sends the laser beam to the human interface. To focus light into the eye, a long-working distance microscope objective is used. Brillouin scattered light from the eye is collected with a single-mode optical fiber. For spectral analysis, a two-stage VIPA-etalon spectrometer configured with the cross-axis cascade principle and the spectrum is measured on a EM-CCD camera.

6: CXL

Patients with keratoconus who are undergoing corneal cross-linking (CXL)

The Brillouin clinical instrument is comprised of three parts: a human interface, a laser-scanning confocal microscope, and an etalon-based spectrometer. The human interface is a modified ophthalmic slit-lamp instrument with chin support and headrest. The light source is a single longitudinal mode CW laser at 780 nm. A polarizing beam splitter and quarter-wave plate assembly sends the laser beam to the human interface. To focus light into the eye, a long-working distance microscope objective is used. Brillouin scattered light from the eye is collected with a single-mode optical fiber. For spectral analysis, a two-stage VIPA-etalon spectrometer configured with the cross-axis cascade principle and the spectrum is measured on a EM-CCD camera.

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Change in Brillouin Metrics
Ramy czasowe: Difference between baseline and 3 months after intervention

Brillouin metrics to be evaluated include localized Mean Brillouin modulus measure across the cornea and at each depth of the corneal stroma

Difference between baseline and 3 months after intervention

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Sponsor

Współpracownicy

Publikacje i pomocne linki

Osoba odpowiedzialna za wprowadzenie informacji o badaniu dobrowolnie udostępnia te publikacje. Mogą one dotyczyć wszystkiego, co jest związane z badaniem.

Publikacje ogólne

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)

1 czerwca 2021

Zakończenie podstawowe (Szacowany)

1 lipca 2027

Ukończenie studiów (Szacowany)

1 grudnia 2027

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

19 maja 2020

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

21 października 2020

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

22 października 2020

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

1 października 2026

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

28 września 2026

Ostatnia weryfikacja

1 września 2026

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Dodatkowe istotne warunki MeSH

Inne numery identyfikacyjne badania

  • 20-355

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

NIE

Opis planu IPD

there is no plan to share data

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Tak

produkt wyprodukowany i wyeksportowany z USA

Nie

Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .