Fototerapeutická keratektomie v léčbě povrchových onemocnění rohovky

MUDr. Lenka Pirnerová, Ph.D.

Doctoral thesis

Phototherapeutic keratectomy in the treatment of superficial corneal disorders

Abstract:

Fototerapeutická keratektomie (PTK) je již řadu let používanou metodu využívající excimer laser k léčbě povrchových onemocnění rohovky. Prostřednictvím laseru tak lze odstranit rohovkové zákaly, nehojící se defekty a nepravidelnosti povrchu rohovky ve vrstvě epitelu, Bowmanovy membrány a předním stromatu rohovky. Jedním z nejdůležitějších kritérií při výběru pacienta k provedení fototerapeutické keratektomie je správné stanovení diagnózy rohovkové patologie a hloubky postižení rohovkové tkáně. Donedávna byla diagnostika rohovkových onemocnění založena především na biomikroskopickém vyšetření na štěrbinové lampě. Oftalmologovi je tak umožněno zhodnotit rohovkový epitel a transparentnost rohovky, přesně ovšem neposoudí stav jednotlivých rohovkových vrstev. V těchto případech může pomoci konfokální mikroskopie, která zejména u klinicky nejasných příznaků přispěje k rozlišení jednotlivých patologií, včetně hloubky postižení rohovkové tkáně. Své uplatnění metoda našla také ve sledování ultrastrukturálních změn rohovky po fototerapeutické keratektomii. Práce se zabývá zhodnocením využití konfokální mikroskopie rohovky v diagnostice příčiny vzniku recidivujících erozí, včetně sledování ultrastrukturálních změn rohovky po následné fototerapeutické keratektomii. Dále byla hodnocena efektivnost fototerapeutické keratekomie v léčbě pacientů s recidivující erozí a expoziční keratitidou, které jsou jednou z nejčastějších indikací k tomuto zákroku. Stanovována byla pooperační nekorigovaná (UCVA) a nejlépe korigovaná zraková ostrost (BCVA) a její vývoj v čase. Hodnoceny byly i komplikace, včetně recidivy onemocnění. Do prospektivní studie bylo zařazeno 51 očí 40 - ti pacientů (26 mužů a 14 žen) průměrného věku 37,76 ± 12,98 let, kteří podstoupili na naší klinice v posledních 4 letech (červen 2007 – červen 2011) fototerapeutickou keratektomii. Pacienti byli rozděleni do dvou skupin. První skupinu tvořilo 24 očí 20 - ti pacientů s recidivujícími erozemi. Vzhledem ke stejné technice provedení zákroku byli vybráni pacienti s nejčastěji se vyskytující přední rohovkovou dystrofií, tzv. Coganovou mikrocystickou epitelovou dystrofií (17 očí) a recidivující erozí vznikající posttraumaticky (7 očí). Do druhé skupiny bylo zařazeno 27 očí 20 - ti pacientů s expoziční keratitidou. U pacientů s recidivující erozí bylo provedeno komplexní oftalmologické vyšetření, včetně automatické keratometrie, refraktometrie, stanovení naturální (UCVA) a nejlépe korigované zrakové ostrosti do dálky (BCVA) na Snellenových optotypech. Dále byla změřena nitrooční tenze aplanační tonometrií, ultrazvuková pachymetrie, provedeno biomikroskopické vyšetření předního segmentu oka na štěrbinové lampě a vyšetření očního pozadí. U pacientů s expoziční keratitidou byla předoperačně vyšetřena nekorigovaná, nejlépe korigovaná zraková ostrost na Snellenových optotypech, přední oční segment na štěrbinové lampě, případně provedena ARM a ultrazvuková pachymetrie. U některých bylo před zákrokem nutné odebrat kontrolní kultivační vyšetření ze spojivkového vaku na bakterie, případně plísně. Vyšetření na Snellenových optotypech bylo zvoleno z důvodu často obtížné vyšetřitelnosti pacientů s expoziční keratitidou. Ze specializovaných vyšetření podstoupili pacienti s recidivující erozí rohovkovou topografii Orbscan II (Bausch & Lomb), UZV pachymetrii (Nidek UP-1), UZV biometrii a konfokální rohovkovou mikroskopii (Confoscan 4, Nidek, sonda 40x), případně UBM. Fototerapeutická keratektomie byla u všech pacientů provedena na excimer laseru Technolas 217, Bausch & Lomb (frekvence pulzů 50 Hz, hustota energie pulzu 120 mJ/cm2 ) dvěma chirurgy. Diagnóza Co

Abstract:

ganovy mikrocystické epitelové dystrofie byla u všech sledovaných pacientů potvrzena na základě vyšetření konfokálním mikroskopem s typickým nálezem ztluštělých míst a nepravidelností bazální membrány epitelu, buněčných abnormalit nebo pseudocyst. U 3 očí (17,6 %) se stala metodou určující diagnózu této dystrofie vzhledem k nejasnému klinickému obrazu při vyšetřeních na štěrbinové lampě. U pacientů s posttraumatickou recidivující erozí byly předoperačně zjištěny u 2 očí (28,5 %) pouze nepravidelnosti ve tvaru a velikosti buněk bazální membrány epitelu. Při biomikroskopickém vyšetření pacientů na štěrbinové lampě došlo po PTK k přehojení epiteliální vrstvy u všech pacientů již 5. den. V obrazech z konfokálního mikroskopu však buňky povrchové vrstvy epitelu jevily známky morfologické nezralosti. Regenerace subepiteliálních nervových vláken byla dlouhodobá a průměrně trvala 6,1 ± 2,6 měsíce. U 5 očí (21 %) byla počínající regenerace nervových vláken zaznamenána již od 3. Měsíce. V oblasti předního stromatu jsme u všech sledovaných pacientů při vyšetření 5. den zaznamenali stromální edém, který byl následován repopulací keratocytů z hlubších vrstev stromatu. Svého maxima dosáhla repopulace v 2,3 ± 1,0 měsíci po PTK. K jejich redukci došlo průměrně po 5,0 ± 1,4 měsících. Zadní stroma a endotel nevykazovali v průběhu sledování změny. V obou skupinách pacientů byl po zákroku zaznamenán výrazný ústup subjektivních potíží. U jednoho oka (6%) s recidivující erozí vznikající na podkladě Coganovy dystrofie byla po roce a půl klinicky zachycena recidiva tohoto onemocnění. Potvrzena byla i konfokálním mikroskopem. Toto nízké procento recidivy je pravděpodobně vysvětlitelné větší hloubkou fotoablace, která byla v naší skupině pacientů s Coganovou dystrofií průměrně 13,5 + 3,3 µm a velkou fotoablační zónou (7 mm). U dalších 2 očí (12 %) s fotoablací pouze 10 µm byla ve 12. měsíci po zákroku konfokálním mikroskopem zaznamenána nepravidelnost buněk v bazální vrstvě epitelu. Ani u jednoho z těchto 3 zmíněných pacientů nebyla nutná reoperace. V průběhu sledování skupiny pacientů s posttraumatickou recidivující erozí nebyla ani u jednoho nalezena konfokálním mikroskopem patologie v oblasti bazální membrány epitelu. Výsledná zraková ostrost byla hodnocena v 1., 3., 6., 12., případně 18. a 24. měsíci po zákroku. U obou skupin pacientů došlo pooperačně ke stabilizaci zrakové ostrosti na předoperačních hodnotách, případně bylo zaznamenáno její zlepšení. Průměrně lepších výsledků nekorigované a nejlépe korigované zrakové ostrosti bylo dosaženo u skupiny pacientů podstupujících PTK pro expoziční keratitidu. Zde byla průměrná pooperační UCVA v 6. a 12. měsíci proti předoperačním hodnotám zlepšena o 1 řádek. BCVA dokonce až o 1,4 řádku. V obou skupinách odpovídaly hodnoty objektivně pooperačně naměřeného hyperopického, myopického shiftu nebo indukovaného astigmatismu subjektivně udávaným hodnotám nebo byly lehce vyšší. Ve skupině pacientů s recidivující erozí nebyla, podobně jako v nejnovějších studiích, prokázána statisticky významná závislost mezi hloubkou fotoablace a objektivním, subjektivním shiftem nebo indukovaným astigmatismem. Ve skupině očí s expoziční keratitidou byla prokázána závislost mezi počtem pulsů a pooperačním objektivním shiftem a indukovaným astigmatismem. Nebyla však prokázána mezi počtem pulsů a subjektivní změnou refrakce. Pooperační haze se vyskytlo zejména u pacientů podstupujících PTK pro expoziční keratitidu a dosáhlo maximálně stupně 2. Pooperační keratitida ani keratektázie v našich souborech zaznamenány nebyly. Na základě výsledků lze fototerapeutickou keratektomii doporučit jako vhodnou metodu léčby povrchových onemocnění rohovky vedoucí k rychlému ústupu subjektivních potíží, zlepšení zrakové ostrosti a minimálnímu množství pooperačních komplikací.

Abstract:

The phototherapeutic keratectomy has been used for several years as a method using an excimer laser for corneal surface disorders treatment. Using laser we can remove corneal scars, non-healing defects and irregularities of corneal surface in epithelium layer, Bowmann membrane and anterior stroma. One of the most important criteria for choosing a candidate for phototherapeutic keratectomy implementation is a correct diagnosing of corneal pathology and the depth of an affected tissue. Corneal disorders diagnosis has recently been mainly based on a biomicroscopic examination on a slit lamp. An ophthalmologist can evaluate a corneal epithelium and a corneal transparency but he cannot precisely assess individual corneal layer conditions. In these cases the confocal microscopy may assist, especially in clinically unclear symptoms and contributes to differentiate individual pathologies, including the depth of corneal affected tissue. This method can also be used for tracking corneal ultastructural changes after phototherapeutic keratectomy. This dissertation is focused on the evaluation of confocal microscopy usage for the purpose of diagnosing of cause of recurrent erosion including tracking of ultrastructural changes of cornea after following phototherapeutic keratectomy. Furthermore we evaluated efficiency of phototherapeutic keratectomy for the treatment of patients with recurrent erosion and exposure keratitis, which are one of the most frequent indications for phototherapeutic keratectomy. We have traced the post-operative uncorrected visual acuity (UCVA) and the best corrected visual acuity (BCVA) and the progress in time. We have also evaluated complications, including a recurrence of a disease. Into our prospective study we have included 51 eyes of 40 patients (26 males and 14 females) average age 37,76 ± 12,98, who underwent a PTK in our clinic during last four years. Patients were divided into two groups. First group contained 24 eyes of 20 patients with recurrent erosion. Because of the same intervention technique we have chosen patients with the most frequent superficial corneal dystrophy, epithelial basement membrane dystrophy (Cogan´s dystrophy), (17 eyes) and posttraumatic recurrent erosion (7 eyes). Into the second group we have included 27 eyes of 20 patients with an exposure keratitis. Complex ophthalmologic examination including automatic keratometry, refractometry, uncorrected visual acuity (UCVA), best corrected visual acuity (BCVA) on Snellens optotypes, intraocular pressure measurement using applanation tonometry, biomicroscopic examination of anterior segment, retina and optical nerve examination on a slit lamp were performed on all patients with recurrent erosion. For the second group we have preoperatively examined uncorrected, the best corrected visual acuity, anterior segment on a slit lamp or used ARM and an ultrasound pachymetry. We have chosen to examine these kinds of optotypes because of the difficult examination of patients with exposure keratitis. We have also used specialized examination methods such as corneal topography Orbscan II (Bausch & Lomb), ultrasound pachymetry (Nidek UP-1), ultrasound biometry and confocal corneal microscopy (Confoscan 4, Nidek, immersion lens 40x) or UBM in the first group. Phototherapeutic keratectomy was performed on all patients using excimer laser Technolas 217, Bausch & Lomb (pulse frequency 50 Hz, energy pulse density 120 mJ/cm2) by two surgeons. Epithelial basement membrane dystrophy diagnosis was confirmed for all of our patients based on the confocal microscopy examination with a typical finding of thickened parts and irregularities of bazal membrane, cell abnormalities and pseudocysties. For 3 eyes (17,6 %) this method determined the diagnosis because of the unclear clinical finding during a slit lamp examination. Patients with posttraumatic recurrent erosion were found with irregularities of a shape and a size of the cells of epithelium basal memb

Abstract:

rane for 2 eyes. During biomicrosopic examination on a slit lamp after PRK we found out that epithelial layer had healed already the fifth day. In the confocal microscopy images the epithelial cells seemed morphologically immature. Regeneration of subepithelial nerve fibers was long-term and lasted 6,1 ± 2,6 months on average. In 5 cases the upcoming regeneration had already been reported the third month. In the anterior stroma in all cases we found stromal edema during the fifth day examination that was followed by repopulation of keracyties from the deeper stromal layers. The maximum repopulation was reached in 2,3 ± 1,0 month after PTK. Its reduction was reported after 5,0 ± 1,4 months in average. Posterior stroma and endothelium remained unchanged. We registered regression of subjective symptoms after PTK in both groups of patients. In one case (6 %) with recurrent erosion based on epithelial basement membrane dystrophy the recurrence was described after one and a half years. We confirmed this by confocal microscope. This lower percentage is probably describable by deeper photoablation (13,5 + 3,3 µm in average) and large photoablative zone (7 mm). In two eyes (12 %) with only 10 µm photoablation we reported cell irregularities in the bazal epithelial cell layer during 12th month after PTK. In all case the reoperation was unnecessary. We found no occurrence of pathology in bazal epithelial membrane in our group of patients with posttraumatic recurrence erosion. The final visual acuity was evaluated in 1., 3., 6., 12., or even in 18. and 24. months after operation. The visual acuity was stabilized (or better) on preoperative values in both groups. In average the better results of UCVA and BCVA were achieved in exposure keratities group. In this group the average postoperative UCVA in 6. and 12. months was increased by 1 line compared to preoperative values. BCVA increased for 1,4 line. In both groups the objectively measured postoperative hyperopic, myopic shift and inducted astigmatism corresponded to subjectively indicated values or were even better. In a group of patients with recurrent erosion we could not detect, as in the newest studies, a relationship between ablation depth and refractive changes. In the second group with exposure keratopathy we proved a relationship between objective shift and inducted astigmatism. This relationship was not proved in subjective refractive changes. Postoperative haze occurred especially in the second group and reached second grade at maximum. Postoperative keratitis and keratectasia was not described. Based on our results we can recommend PTK as an appropriate method for the treatment of superficial corneal disorders with minimum postoperative complication that leads to rapid regression of subjective problems and increases the visual acuity.

Keywords

fototerapeutická keratektomie, konfokální rohovková mikroskopie, Coganova mikrocystická epitelová dystrofie rohovky, recidivující eroze, expoziční keratitidy phototherapeutic keratectomy, confocal microscopy, epithelial basement membrane dystrophy (Cogan´s dystrophy), recurrent corneal erosion, exposure keratopathy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 11. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 7. 12. 2011
• Supervisor: prof. MUDr. Eva Vlková, CSc.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Ophthalmology (4-years) / Ophthalmology