Кросслинкинг роговицы при кератоконусе

Кросслинкинг роговичного коллагена (КРК, англ. CXL) - малоинвазивная процедура, используемая для лечения всех форм кератоэтазий. Суть метода – повышение прочности роговицы с помощью рибофлавина, кислорода и ультрафиолета.^[1]

Показания

• Первичный кератоконус
• Вторичный кератоконус (ятрогенная кератоэктазия после лазерной коррекции зрения)
• Пеллюцидная маргинальная дегенерация
• Состояния после радиальной кератотомии («насечек на роговицы»)
• Инфекционные кератиты трудно поддающиеся медикаментозному лечению и язвы роговицы (за исключением герпетической) – методика PACK-CXL (Photo-Activated Chromophore for Keratitis).
• Буллезная кератопатия

Биохимическая основа метода

Роговая оболочка человека в основном состоит из фибрилл коллагена, которые формируют строму.

Рис.1 Строение роговицы

Перекрестное сшивание относится к способности коллагеновых фибрилл формировать прочные химические связи с соседними фибриллами. В роговице перекрестное сшивание коллагена происходит естественным образом с возрастом из-за окислительной деаминизации, которая происходит в конечных цепях коллагена. Предполагается, что это естественное перекрестное сшивание объясняет, почему кератоконус быстро прогрессирует в подростковом или раннем взрослом возрасте, но стабилизируется у пациентов после 40 лет.

Основы существующих методик коллагенового перекрестного сшивания коллагена роговицы были разработаны исследователями Университета Дрездена (Германия) в конце 1990-х годов.

Ультрафиолетовый свет использовался для индукции перекрестного сшивания коллагена в пропитанных рибофлавином роговицах свиней и кроликов путем окисления. Обработанные роговицы оказались более жесткими и устойчивыми к ферментативному расщеплению.^[2]

Опыты показали, что обработанные ткани содержали полимеры коллагена более высокой молекулярной массы из-за перекрестного сшивания фибрилл.

Рис.2 Схема действия роговичного кросслинкинга

Антибактериальное действие КРК объясняется свойствами рибофлавина и УФ-облучения которые дают антибактериальный и бактерицидный эффект.^[3]

Ультрафиолет повреждает ДНК и РНК микроорганизмов, останавливая их размножение. Атомарный кислород, выделяющийся при фотоактивации рибофлавина помимо ДНК и РНК разрушает клеточные мембраны бактерий. Повышение прочности стромы делает её устойчивой к действию протеолитических ферментов микробов. Выраженный эффект отмечается даже при таких возбудителях как золотистый стафилококк и синегнойная палочка.

Исследования на людях ультрафиолетового индуцированного перекрестного сшивания начались в 2003 году в Дрездене (T. Seiler), и ранние результаты были многообещающими.

Первое пилотное исследование включило 16 пациентов с быстро прогрессирующим кератоконусом, и все пациенты прекратили прогрессирование после лечения. Кроме того, у 70% наблюдалось сглаживание крутых передних поверхностей роговицы (уменьшение средних и максимальных кератометрических значений), а у 65% - улучшение зрительной остроты. Не было отмечено серьёзных осложнений.^[4]

Вариации метода

На сегодняшний день встречаются около десятка вариаций (отличаются интенсивностью излучения и временем воздействия, препаратами. Наиболее распространены 5 протоколов (в порядке убывания «популярности»). Источник УФ-излучения это различные вариации лампы Зайлера (длина волны от 365 нм до 375 нм).

Классический Epi-Off кросслинкинг (Дрезденский протокол)

1. Использование местной анестезии в виде капель.
2. Механическое удаление 7–9 мм зоны эпителия роговицы.
3. Закапывание 0,1% раствора рибофлавина-5-фосфата и 20% раствора декстрана каждые 5 минут в течение 30 минут.
4. Воздействие ультрафиолетовым излучением (370 нм, 3 мВт/см²) с 5 см в течение 30 минут, продолжая вводить вышеуказанные капли каждые 5 минут.
5. По окончании процедуры закапываются антибиотики и надевается мягкая контактная линза с хорошей кислородопроницаемостью (бандажная).

Рис.3 Этапы классического кросслинкинга (дрезденский протокол)

Видео процедуры по методам Epi-On и Epi-Off

Акселерированный КРК (A-CXL)

Этапы 1–2 и 5 аналогичны. Отличается техника нанесения рибофлавина, время и энергия воздействия. При этом разные авторы предлагают отличные режимы, но цель одна – уменьшить время операции при общей поверхностной дозе от 5.4 Дж/см2 до 7.2 Дж/см2.

Закапывается 0.1% рибофлавин без декстрана каждые 2 минуты в течение 10 минут. Облучение ультрафиолетом с длиной волны 370 нм при интенсивности облучения 30 мВт/см2 (поверхностная доза 5.4 Дж/см2) на расстоянии 5 см в течение 3 минут.^[5]

Возможны и другие режимы:

• 9,0 мВт/см²/10 минут
• 9,0 мВт/см²/13 минут 12 секунд
• 15,0 мВт/см²/12 минут
• 18,0 мВт/см²/5 минут
• 18,0 мВт/см²/12 минут 58 секунд
• 30,0 мВт/см²/8 минут

Трансэпителиальный кросслинкинг (Epi-On CXL)

Техника не предполагает снятия наружного слоя роговицы (эпителия), что значительно повышает комфортность процедуры, снижает послеоперационные осложнения и период реабилитации.

У данной методики есть свои сторонники, указывающие как на вышеуказанные преимущества, так и на стабильность результатов после процедуры в долгосрочном периоде.^[6] Скептики считают, что наличие эпителия не позволяет рибофлавину (большая гидрофильная молекула) и кислороду проникать в глубокие слои роговицы и он задерживает до 20% ультрафиолета.^[7]

На современном этапе есть препараты рибофлавина с усилителями проникновения (гипотонический раствор рибофлавина без декстрана, этилендиаминтетрауксусная кислота или бензалкония хлорид), а также возможность управления режимами облучения.^[8] Однако вопрос доставки кислорода остаётся открытым (есть попытки использования специальных очков и т.д.).

Метод хорошо подходит для тонких роговиц, т.к. глубина проникновения составляет 200 мкм, что безопасно для клеток эндотелия.

Локальный кросслинкинг (LCXL)

Суть методики заключается в воздействии только на определенный участок роговицы, где проявления кератоконуса наиболее выраженные, что по утверждению авторов методики способствует снижению общей воспалительной реакции роговицы и ускорению реабилитации.[9]

Также локальный вариант может применяться как при первичном кератоконусе (I–IV стадии), так и при вторичных локальных кератоэтазиях после лазерной коррекции, гиперметропическом шифте после перенесенной ранее радиальной кератотомии (РК) и сложном миопическом астигматизме.^[10]

Сочетание КРК с ФРК (Афинский протокол, CXL+PTK, CXL+PRK)

Технология предложена профессором из университета Афин (Греция) George Kymionis в 2009 году. Первым этапом проводится топографически-ориентированная ФРК (фоторефракционная кератоэктомия) для нормализации формы роговицы и снижения нерегулярного астигматизма при одновременной корректировании части нарушений рефракции.^[11]

Диаметр оптической зоны уменьшается до 5,5 мм (по сравнению с обычным диаметром обработки в случаях обычной ФРК и ЛАСИК, составляющим как минимум 6,5 мм), чтобы минимизировать удаление ткани (обычно не превышает 50 мкм удаления стромы из области вершины конуса, которая обычно является самой тонкой).

Время пропитки сокращается до 5 минут. Затем проводится ускоренный кросслинкинг при мощности 6 мВт/см² в течение 15 минут (количество энергии 5,4 Дж).

Протоколы для тонких роговиц

Текущие требования безопасности процедуры определяют уровень проникновения в облучения в строму роговицы на глубину до 70 мкм до эндотелия роговицы (установлены эксперементально). При стандартном режиме ультрафиолет проникает на глубину до 300 мкм. Обходить эти ограничения можно несколькими путями:

• Роговица может быть увеличена гипоосмолярным рибофлавином до толщины, превышающей 400 мкм.^[12] Так можно повысить показатель в двое от исходного.
• Искусственное утолщение роговицы с помощью контактных линз, пропитанных рибофлавином.^[13] Вместо линзы может использоваться подготовленная донорская роговица или лентикула, извлеченная в процессе лазерной коррекции зрения по методике SMILE или CLEAR.^[14]

Рис.4 Использование гипоосмолярного раствора рибофлавина и контактной линзы

• Частичная деэпителизация. Над самым тонким местом (вершина конуса) остаётся «островок» эпителия, позволяющий защитить подлежащие ткани и избежать осложнений.^[15]
• Индивидуальный режим облучения (Протокол sub400), который позволяет лечить роговицы от 200 мкм при этом сохраняя безопасную дистанцию проникновения излучения. При этом мощность излучения стандартная, как в дрезденском протоколе (3 МВт/см2), а вот время процедуры варьируется от 1 минуты при 200 мкм до 29 мин при 400 мкм.^[16]

Какие нужны анализы и обследования

Для хирургии потребуются анализы крови на ВИЧ, Сифилис, Гепатиты B и С (срок годности – 1 месяц).

Предоперационная консультация с комплексной диагностикой обязательна (для подтверждения показаний и исключения противопоказаний для процедуры).

Что происходит в операционной

Этапы могут отличаться в зависимости от протокола, но, в общем и целом, пациента ждёт:

1. Закапывание суживающих зрачок капель (пилокарпин) для уменьшения облучения ультрафиолетом хрусталика и сетчатки (за 30 минут до процедуры).
2. Применение местных обезболивающих капель (за 10–15 минут до процедуры).
3. Укладывание на кушетку/операционный стол.
4. Установка векорасширителя («пружинки», которая не позволит моргнуть).
5. Удаление эпителия роговицы шпателем/палочкой при Epi-off варианте, лазерное воздействие при афинском протоколе или пропуск данного этапа при трансэпителиальном кросслинкинге (Epi-on).
6. Пропитывание роговой оболочки препаратом рибофлавина (капают из шприца на глаз).
7. Облучение ультрафиолетом (видите свет) + добавление рибофлавина в процессе (капают капли).
8. Окончание процедуры: применение антибактериальных капель, установка бандажной (защитной линзы), удаление векорасширителя.

Операция может проводиться как на один, так и на два глаза в один день.

Реабилитация и результаты

Контрольные осмотры проводятся на первый, третий и седьмой день. Иногородним пациентам можно показаться только на первый послеоперационный осмотр, если есть возможность наблюдаться у офтальмолога по месту жительства.

Ношение контактной линзы требуется до завершения эпителизации (нарастания эпителия) и в среднем составляет 3–5 дней. В это время может быть повышенная чувствительность к свету, слезотечение. Рекомендуется использовать солнцезащитные очки и отказаться от зрительной работы (вождение автомобиля, компьютер).

Капельный режим: до эпителизации (3–5 дней) пациент закапывает 4 раза в день антибактериальные капли (Тобрекс, Вигамокс), после эпителизации – комбинированные препараты антибиотик + дексаметазон (Тобрадекс или Максидедекс).

Динамика зрения будет непостоянной – в первые недели оно снизится за счёт отёка и воспалительной реакции. До полугода может быть легкая «дымка» (псевдохейз), которая постепенно пропадёт. У части пациентов отмечается повышение остроты зрения на 1–2 строчки по сравнению с исходными показателями.^[17] Это «возможный бонус», но не всеобщее правило.

После 3-х месяцев с момента процедуры возможен подбор склеральных контактных линз, имплантация факичных ИОЛ и другие варианты коррекции.

Как показывают долгосрочные 10-летние наблюдения, кросслинкинг является эффективным методом остановки кератоконуса, дальнейший прогресс у взрослых после процедуры отмечается лишь в 0.82% случаев (5 глаз из 610).^[18]

Видео о зрении после операции

Стоимость кросслинкинга

Я провожу все виды кросслинкинга роговичного коллагена (трансэпителиальный, локальный, ускоренный, по Дрезденскому протоколу («классический») и индивидуальный (sub400). Выбор наиболее подходящей методики определяется на очной консультации, цена одинакова.

Исключение составляет Афинский протокол (КРК+ФРК), т.к. применение эксимерного лазера оплачивается отдельно.

Список источников для подготовки материала

1. Sorkin N, Varssano D. Corneal collagen crosslinking: a systematic review. Ophthalmologica. 2014;232(1):10-27. doi: 10.1159/000357979. Epub 2014 Apr 17. PMID: 24751584.
2. P T Ashwin, P J McDonnell. Collagen cross-linkage: a comprehensive review and directions for future research. Br J Ophthalmol 2010;94:965e970.
3. Усубов Э.Л., Русакова Ю.А., Бабушкин А.Э. Применение PACK-кросслинкинга при инфекционных кератитах и неэффективности местной консервативной терапии (клинические случаи). Точка зрения. Восток - Запад. № 2 2022
4. Wollensak G., Spoerl E., Seiler T. (2003a). Riboflavin/ultraviolet-a-induced Collagen Crosslinking for the Treatment of Keratoconus. J. Ophthalmol. 135, 620–627. 10.1016/s0002-9394(02)02220-1
5. Zhu AY, Jun AS, Soiberman US. Combined Protocols for Corneal Collagen Cross-Linking with Photorefractive Surgery for Refractive Management of Keratoconus: Update on Techniques and Review of Literature. Ophthalmol Ther. 2019 Oct;8(Suppl 1):15-31. doi: 10.1007/s40123-019-00210-3. Epub 2019 Oct 11. PMID: 31605317; PMCID: PMC6789054.
6. Akram S, Momin S, Malik B, Sirang Z. Outcomes of Epi-On Collagen Cross-Linkage Procedure Assessed in Progressive Keratoconus Patients. 2022 Oct 25;14(10):e30664. doi: 10.7759/cureus.30664. PMID: 36439563; PMCID: PMC9685585.
7. Hafezi F. Corneal Cross-Linking: Epi-On. Cornea. 2022 Oct 1;41(10):1203-1204. doi: 10.1097/ICO.0000000000003075. Epub 2022 Jul 4. PMID: 36107842.
8. Beckman KA. Epithelium-on Corneal Collagen Cross-Linking with Hypotonic Riboflavin Solution in Progressive Keratoconus. Clin Ophthalmol. 2021 Jul 7;15:2921-2932. doi: 10.2147/OPTH.S318317. PMID: 34262252; PMCID: PMC8273905.
9. Анисимов С.И., Анисимова С.Ю., Мистрюков А.С. ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫЙ (ЛОКАЛЬНЫЙ) УФ-КРОССЛИНКИНГ В ЛЕЧЕНИИ КЕРАТОКОНУСА И ЭКТАЗИЙ РОГОВИЦЫ. Офтальмология. 2017;14(3):195-199.
10. Анисимов С.И., Анисимова C.Ю. Локальный кросслинкинг – новая возможность коррекции аномалий рефракции. Российская офтальмология онлайн № 5
11. Kymionis G. D., Kontadakis G. A., Kounis G. A., Portaliou D. M., Karavitaki A. E., Magarakis M., et al. (2009). Simultaneous Topography-Guided PRK Followed by Corneal Collagen Cross-Linking for Keratoconus. Refract Surg. 25, S807–S811. 10.3928/1081597X-20090813-0
12. Wollensak G, et al. Riboflavin/ultraviolet-A–induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am J Ophthalmol 2003; 135:620-627
13. Hafezi F, et al. Collagen crosslinking with ultraviolet-A and hypoosmolar riboflavin solution in thin corneas. J Cataract Refract Surg 2009; 35:621-624.
14. Sachdev M, Gupta D, Sachdev G, Tailored stromal expansion with a refractive lenticule for crosslinking the ultrathin cornea. J Cataract Refract Surg. 2015; 41: 918-923. doi: 10.1016/j.jcrs.2015.04.007
15. Kymionis G, Diakonis V, Coskunseven E, Jankov M, Yoo SH, Pallikaris IG. Customized pachymetric guided epithelial debridement for corneal collagen cross linking. BMC Ophthalmol. 2009; 9: doi: 10.1186/1471-2415-9-10
16. Hafezi F, Kling S, Gilardoni F, Hafezi N, Hillen M, Abrishamchi R, Gomes JAP,
17. Mazzotta C, Randleman JB, Torres-Netto EA, Individualized corneal cross-linking with riboflavin and UV-A in ultra-thin corneas: the sub400 protocol, American Journal of Ophthalmology (2021)
18. Meiri Z, Keren S, Rosenblatt A, Sarig T, Shenhav L, Varssano D. Efficacy of Corneal Collagen Cross-Linking for the Treatment of Keratoconus: A Systematic Review and Meta-Analysis. 2016 Mar;35(3):417-28. doi: 10.1097/ICO.0000000000000723. PMID: 26751990.
19. Knutsson KA, Genovese PN, Paganoni G, Ambrosio O, Ferrari G, Zennato A, Caccia M, Cataldo M, Rama P. Safety and Efficacy of Corneal Cross-Linking in Patients Affected by Keratoconus: Long-Term Results. Med Sci (Basel). 2023 Jun 16;11(2):43. doi: 10.3390/medsci11020043. PMID: 37367742; PMCID: PMC10302271.