Analiza biomechaniczna rogówki przy użyciu mikroskopii Brillouina

Chirurgiczna korekcja krótkowzroczności i identyfikacja/zarządzanie stożkiem rogówki to odrębne, ale ściśle ze sobą powiązane zagadnienia o dużym znaczeniu. W obu przypadkach istnieje niezaspokojona potrzeba bezpośrednich pomiarów w celu oceny sztywności rogówki (tj. jej odporności na odkształcenia). Oczekuje się, że częstość występowania krótkowzroczności podwoi się, dotykając ponad 50% populacji USA do 2050 r. Laser in situ keratomileusis (LASIK) jest jedną z najpopularniejszych i najskuteczniejszych operacji na świecie i wypada korzystnie w porównaniu z długotrwałym noszeniem soczewek kontaktowych w celu korekcji krótkowzroczności. Jednak obecnie tylko ~ 10% kwalifikujących się pacjentów przechodzi LASIK; inni wymieniają względy bezpieczeństwa jako główny czynnik przy podejmowaniu decyzji. Głównym ryzykiem złych wyników chirurgii refrakcyjnej jest niepowodzenie biomechaniczne spowodowane niezidentyfikowaną (subkliniczną) ektazją (tj. stożek rogówki). Pacjenci zgłaszający się do oceny LASIK z atypową, podejrzaną krzywizną rogówki, ale z nieokreślonym rzeczywistym ryzykiem, stanowią główną przyczynę niepowodzeń przesiewowych operacji. Powoduje to, że dobrym kandydatom odmawia się operacji, podczas gdy do 10% naprawdę słabych kandydatów wciąż jest pomijanych przy użyciu obecnych algorytmów przesiewowych.

Stożek rogówki jest do 10 razy bardziej rozpowszechniony niż wcześniej podana liczba 1/2000. Sieciowanie rogówki (CXL) jest obecnie zatwierdzone przez FDA w USA do leczenia stożka rogówki i jest skuteczne w usztywnianiu rogówki i zatrzymywaniu postępu ektazji. Wczesna identyfikacja stożka rogówki ma kluczowe znaczenie, ale obecne testy kliniczne są morfologiczne, a nie biomechaniczne, i dlatego nie pozwalają na ostateczną diagnozę na najwcześniejszym etapie, prowadzącym do utraty wzroku przed rozpoczęciem leczenia CXL. Tak więc potrzeba dokładnej identyfikacji subklinicznej ektazji nigdy nie była większa.

W ostatnich latach nowo opracowana technologia, mikroskopia Brillouina, okazała się najbardziej obiecującym narzędziem do zaspokojenia tej potrzeby klinicznej. Niniejsze badanie w sposób systemowy zajmie się krytyczną luką w aktualnej wiedzy, łącząc mapowanie Brillouina zmian biomechanicznych rogówki z nieprawidłowym zachowaniem morfologicznym i testując wyniki w warunkach, w których biomechanika rogówki ulega nagłej zmianie, poprzez: 1) osłabienie za pomocą zabiegów chirurgii refrakcyjnej oraz 2) wzmocnienie poprzez sieciowanie rogówki.

Oczekuje się, że narzędzie kliniczne oceniające stan mechaniczny rogówki poprawi wczesną diagnostykę i leczenie stożka rogówki, a także planowanie chirurgii refrakcyjnej. Ostatecznie doprowadzi to do powstania modeli predykcyjnych, w których pomiary Brillouina mogą być dokładnym predyktorem wyników pooperacyjnych, a tym samym pomóc w opracowaniu zindywidualizowanych parametrów chirurgicznych.