Офтальмохирургия. 2014; : 24-29
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ДОСТАВКИ РИБОФЛАВИНА В СТРОМУ РОГОВИЦЫ КАК НАЧАЛЬНОГО ЭТАПА ВЫПОЛНЕНИЯ УФ-КРОССЛИНКИНГА
https://doi.org/undefinedАннотация
Цель. Изучить в эксперименте глубину проникновения 0,1%-ного раствора рибофлавина в физрастворе в строму роговицы при моделировании различных методик УФ-кросслинкинга и оценить степень альтерации передней поверхности роговицы при применении нового инструмента для дозированной скарификации эпителия.
Материал и методы. Для обнаружения рибофлавина в строме роговицы применяли инфракрасную Фурье-спектроскопию с регистрацией ИК-спектров отражения. Исследование проводили на 9 донорских глазах человека (3 группы по 3 глаза), не пригодных для целей трансплантации. В первой группе моделировали классический метод УФ-кросслинкинга с полным удалением эпителия, во второй – трансэпителиальный метод, в третьей – метод дозированного механического нарушения целостности эпителия при помощи скарификатора оригинальной модели. 0,1%-ный раствор риблофлавина инстиллировали на протяжении 30 минут (по 1 капле каждую минуту) после установки глаза в фиксаторе. Во второй группе для разрыхления контактов между клетками эпителия роговицы одновременно с 0,1%-ным раствором рибофлавина инстиллировали 0,5%-ный раствор проксиметакаина, содержащий бензаклония хлорид. Степень повреждения передних слоев роговицы при применении скарификатора изучали на 3-х кадаверных глазах при помощи световой микроскопии.
Результаты. При регистрации спектров излучения в инфракрасном диапазоне со стороны эндотелия в первой и третьей группах отмечали достоверное увеличение интенсивности полосы 1542 см-1, характерной для рибофлавина, что свидетельствовало о полном пропитывании им стромы роговицы. Увеличение данного показателя в 1 и 2 группах составило 7,3±0,5% и 7,8±0,6% соответственно (p>0,05). Относительная интенсивность спектров роговиц третьей группы достоверно не отличались от таковых при контрольных измерениях (до инстилляции раствора рибофлавина). Изучение морфологии роговицы после применения скарификатора показало альтерацию всех слоев эпителия вплоть до Боуменовой мембраны без нарушения целостности последней.
Выводы. Нами доказано полноценное пропитывание стромы роговицы 0,1%-ным раствором рибофлавина при использовании метода дозированной скарификации эпителия, сравнимое с таковым при полной деэпителизации роговицы, а также обоснована эффективность и безопасность нового инструмента-скарификатора.
Список литературы
1. Бикбов М.М., Бикбова Г.М., Хабибуллин А.Ф. Кросслинкинг роговично го коллагена в лечении кератоконуса // Вестник офтальмологии.– 2011.– № 5.– C. 21-25.
2. Мороз З.И., Измайлова С.Б., Легких С.Л., Мерзлов Д.Е. Интрастромальная кератопластика с имплантацией сегментов в сочетании с кросслинкингом роговичного коллагена // Офтальмохирургия.– 2013.– № 3.– C. 17-22.
3. Мороз З.И., Ковшун Е.В., Горохо ва М.В., Власова В.А. Кератопластика с использованием кросслинкинг-модифицированного донорского материала при фистуле роговицы (клинический случай) // Офтальмохирургия.– 2012 – № 4.– C. 88-92.
4. Hayes S., O ʼBrart D.P., Lamdin L.S. et al. Effect of complete epithelial debridement before riboflavin-ultraviolet-A corneal collagen crosslinking therapy // J. Cataract Refract. Surg.– 2008.– Vol. 34.– P. 657-661.
5. Kostyuk O., Nalovina O., Mubard T.M. et al. Transparency of the bovine corneal stroma at physiological hydration and its dependence on concentration of the ambient anion // J. Physiol.– 2002.– № 543.– P. 633-642.
6. O’hEineachain R. Epitheliumconserving collagen cross-linking technique better for patients’ recovery // Eurotimes.– 2012.– № 17.– P. 39.
7. Pinelli R., El-Shawaf H. Transepithelial tensioactive mediated CXL // J. Cataract Refract. Surg. Today Europe.– 2009.– № 37.– P. 67-70.
8. Pinelli R., Mometto C. Corneal epithelium: should it stay or should it go? // Ophthalmology Times Europe.– 2007.– Vol. 3, Is. 3.
9. Spörl E., Schreiber J., Hellmund K. et al. Studies on the stabilization of the cornea in rabbits // Ophthalmologe.– 2000.– № 3.– P. 203-206.
10. Wollensak G. Crosslinking treatment of progressive keratoconus: new hope // Curr. Opin. Ophthalmol.– 2006.– № 17.– P. 356-360.
11. Wollensak G., Spoerl E., Seiler Th. Riboflavin/ultraviolet-A induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus // Am. J. Ophthalmol.– 2003.– № 5.– P. 620-627.
12. Wollensak G., Spoerl E., Wilsch M., Seiler T. Endothelial cell damage after riboflavin-ultraviolet-A treatment in the rabbit // J. Cataract Refract. Surg.– 2003.– № 9.– P. 1786-1790.
13. Yoshida M., Yamamoto M., Takeda J. Optical screening of diabetes mellitus using non-invasive Fouriertransform infrared spectroscopy technique for human lip // J. Pharm. Biomed. Anal.– 2013.– Vol. 76.– P. 169-176.
Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2014; : 24-29
EXPERIMENTAL RATIONALES OF THE EFFICACY OF DIFFERENT METHODS OF RIBOFLAVIN DELIVERY INTO THE CORNEAL STROMA AS THE INITIAL STEP OF CORNEAL UV CROSS-LINKING
https://doi.org/undefinedAbstract
Purpose. To study experimentally the penetration of a 0.1% riboflavin solution in the balanced salt solution (BSS) into the corneal stroma during the simulation of various UV cross-linking techniques and to assess an alteration of anterior corneal surface using a new device for dosed corneal epithelium scarification.
Material and methods. We used the infra-red Fourierspectroscopy with the registration of reflectance spectra to assess the Riboflavin penetration into the corneal stroma. The study was performed in 9 human donor eyes (3 groups of 3 eyes in each) which were not acceptable for transplantation. A classic UV cross-linking technique with the complete removal of the epithelium was simulated in the first group, a transepithelial technique – in the second group, a technique of a dosed corneal epithelium disruption using a new model of scarifier device – in the third group. Donor eyes were fixed in a holder, the 0.1% riboflavin solution was instilled during 30 minutes in a rate of 1 drop per minute. In the second group the 0.1% riboflavin solution and the 0.5% proximetacaine solution (containing benzalkonium chloride) were instilled simultaneously to break the tight junctions between the epithelial cells. The alteration of anterior corneal surface was assessed in 3 cadaver eyes using the light microscopy after application of a new scarifier.
Results. The analysis of infra-red spectra, registered from the endothelial side of the corneas in the first and the second groups showed a significant increase in intensity of the band at 1542 cm-1, which is typical for riboflavin. This fact demonstrates its full penetration to the corneal stroma and it complete impregnation. The increase of this index in the 1st and the 2nd groups was 7.3±0.5% and 7.8±0.6%, respectively (p>0.05). In the third group a relative intensity of the spectra did not differ significantly from those of control measurements (before instillation of riboflavin solution). The morphologic study of the corneas after use of a new scarifier showed the alteration of all epithelial layers up to the Bowman’s membrane without damaging of its integrity.
Conclusions. We have proved a full impregnation of the corneal stroma with the 0.1% riboflavin solution using the method of dosed corneal epithelium scarification, comparable to that after a full corneal deepithelialization. The efficacy and safety of the new scarifier device were also substantiated.
References
1. Bikbov M.M., Bikbova G.M., Khabibullin A.F. Krosslinking rogovichno go kollagena v lechenii keratokonusa // Vestnik oftal'mologii.– 2011.– № 5.– C. 21-25.
2. Moroz Z.I., Izmailova S.B., Legkikh S.L., Merzlov D.E. Intrastromal'naya keratoplastika s implantatsiei segmentov v sochetanii s krosslinkingom rogovichnogo kollagena // Oftal'mokhirurgiya.– 2013.– № 3.– C. 17-22.
3. Moroz Z.I., Kovshun E.V., Gorokho va M.V., Vlasova V.A. Keratoplastika s ispol'zovaniem krosslinking-modifitsirovannogo donorskogo materiala pri fistule rogovitsy (klinicheskii sluchai) // Oftal'mokhirurgiya.– 2012 – № 4.– C. 88-92.
4. Hayes S., O ʼBrart D.P., Lamdin L.S. et al. Effect of complete epithelial debridement before riboflavin-ultraviolet-A corneal collagen crosslinking therapy // J. Cataract Refract. Surg.– 2008.– Vol. 34.– P. 657-661.
5. Kostyuk O., Nalovina O., Mubard T.M. et al. Transparency of the bovine corneal stroma at physiological hydration and its dependence on concentration of the ambient anion // J. Physiol.– 2002.– № 543.– P. 633-642.
6. O’hEineachain R. Epitheliumconserving collagen cross-linking technique better for patients’ recovery // Eurotimes.– 2012.– № 17.– P. 39.
7. Pinelli R., El-Shawaf H. Transepithelial tensioactive mediated CXL // J. Cataract Refract. Surg. Today Europe.– 2009.– № 37.– P. 67-70.
8. Pinelli R., Mometto C. Corneal epithelium: should it stay or should it go? // Ophthalmology Times Europe.– 2007.– Vol. 3, Is. 3.
9. Spörl E., Schreiber J., Hellmund K. et al. Studies on the stabilization of the cornea in rabbits // Ophthalmologe.– 2000.– № 3.– P. 203-206.
10. Wollensak G. Crosslinking treatment of progressive keratoconus: new hope // Curr. Opin. Ophthalmol.– 2006.– № 17.– P. 356-360.
11. Wollensak G., Spoerl E., Seiler Th. Riboflavin/ultraviolet-A induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus // Am. J. Ophthalmol.– 2003.– № 5.– P. 620-627.
12. Wollensak G., Spoerl E., Wilsch M., Seiler T. Endothelial cell damage after riboflavin-ultraviolet-A treatment in the rabbit // J. Cataract Refract. Surg.– 2003.– № 9.– P. 1786-1790.
13. Yoshida M., Yamamoto M., Takeda J. Optical screening of diabetes mellitus using non-invasive Fouriertransform infrared spectroscopy technique for human lip // J. Pharm. Biomed. Anal.– 2013.– Vol. 76.– P. 169-176.
