Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Биомеханический анализ роговицы с использованием микроскопии Бриллюэна

28 сентября 2026 г. обновлено: 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.

Обзор исследования

Статус

Запись по приглашению

Вмешательство/лечение

Подробное описание

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.

Тип исследования

Наблюдательный

Регистрация (Оцененный)

220

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

От 18 лет до 60 лет (Взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Метод выборки

Невероятностная выборка

Исследуемая популяция

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

Описание

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

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Наблюдательные модели: CASE_CONTROL
  • Временные перспективы: CROSS_SECTIONAL

Когорты и вмешательства

Группа / когорта
Вмешательство/лечение
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.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Change in Brillouin Metrics
Временное ограничение: 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

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Соавторы

Публикации и полезные ссылки

Лицо, ответственное за внесение сведений об исследовании, добровольно предоставляет эти публикации. Это может быть что угодно, связанное с исследованием.

Общие публикации

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

1 июня 2021 г.

Первичное завершение (Оцененный)

1 июля 2027 г.

Завершение исследования (Оцененный)

1 декабря 2027 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

19 мая 2020 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

21 октября 2020 г.

Первый опубликованный (Действительный)

22 октября 2020 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

1 октября 2026 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

28 сентября 2026 г.

Последняя проверка

1 сентября 2026 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Дополнительные соответствующие термины MeSH

Другие идентификационные номера исследования

  • 20-355

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

НЕТ

Описание плана IPD

there is no plan to share data

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Да

продукт, произведенный в США и экспортированный из США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться