Keratokonus tedavisinde kullanılan Crosslinking cihazının deneysel olarak üretilmesi, güvenirliliğinin ve etkinliğinin değerlendirilmesi

Abstract

Amaç ve Kapsam: Keratokonus ve diğer korneal ektazilerin tedavisinde başarıyla kullanılmakta olan `'UV-X İllumunation System (Peschke Meditrade GmbH, Switzerland)'' benzeri bir crosslinking cihazının, güvenlik parametreleri gözetilerek uygun maliyetlerle üretilebileceğini ortaya koymakGereç ve Yöntem: Kocaeli Üniversitesi Lazer Teknolojileri Araştırma ve Uygulama Merkezi (LATARUM) bünyesinde, patentli `'UV-X İllumunation System'' ile benzer özelliklere sahip deneysel crosslinkining cihazı üretildi. Çalışma iki aşamalı olarak planlandı. İlk aşamada, 12 tavşanın sağ gözlerine histopatolojik çalışmalarla güvenirliliği kanıtlanmış patentli cihaz (PTNT) ile, sol gözlerine deneysel cihaz (DNYS) ile kollajen crosslinking (CXL) tedavi uygulandı. Uygulamayı takiben 3, 7, 28 ve 42. günlerde enükleasyon sonrası denek kornealarından histopatolojik kesitler hazırlanarak, ışık mikroskobu altında keratosit apoptozu, korneal ödem, korneal kalınlık, myofibroblastik aktivite ve inflamasyon değerlendirildi. İkinci aşamada 8 tavşan kullanıldı. Denekler 3 gruba ayrıldı. Grup 1 (PTNT) ve Grup 2 (DNYS) de 3'er tavşanın heriki gözüne sırasıyla, PTNT ve DNYS cihaz ile CXL tedavi uygulandı. Grup 3 (KNTR)'deki 2 denek kontrol olarak kullanıldı. Denek kornealarından hazırlanan korneal şeritler, bilgisayar destekli biyomateryal test cihazı ile biyomekanik testlere tabi tutuldu.Bulgular: Histopatolojik değerlendirmede, heriki cihaz grubunda CXL tedavi sonrası erken dönemde ön stroma düzeyinde keratosit kaybı görüldü. Arka stromada keratosit yoğunluğu normaldi ve endotel hücre hasarı görülmedi. 6. hafta sonunda tüm denek kornealarının keratosit repopulasyonu ile normale döndüğü gözlendi. Gruplar arasında histopatolojik değerlendirme parametreleri açısından istatistiksel anlamlı bir fark saptanmadı. (P>0.05) Biyomekanik değerlendirmede, Young modülü kontrollere göre, PTNT grubunda % 87, DNYS grubunda % 113 oranında artış gösterdi. Ancak, gruplar arasında istatistiksel anlamlı fark saptanmadı. (P>0.05)Tartışma ve Sonuç: CXL tedavi güvenlik parametreleri gözetilerek üretilen `'UV-X Illumunation System'' ile deneysel crosslinking cihazının kornea yüzeyinde homojen bir ışınım oluşturması ve istatistiksel olarak farklı olmayan histopatojik değişiklikleri göstermesi, deneysel cihazında tedavide güvenle kullanılabileceğini göstermektedir. Biyomekanik testlerde, heriki cihaz ile tedavi sonrası etkileyici düzeyde korneal sertlik artışı saptanmıştır. Üniversitemizde üretilecek yerli crosslinking cihazının, etkinlik- maliyet kriterleri göz önüne alındığında cost efektif olduğunu ve bu tür girişimlerin ülke ekonomisine katkı sağlayacağını düşünüyoruz.

Purpose: To demonstrate cost-effective production of a crosslinking device like `?UV-X İllumunation System (Meditrade Peschke GmbH, Switzerland)?? used successfully in keratoconus and other corneal ectasias considering the appropriate security parameters.Materials and Methods: Experimental crosslinking device that has similar properties with patented `?UV-X İllumunation System?? was produced in Kocaeli University Laser Technologies Research and Application Center (LATARUM). Study was planned as two stages. At the first stage, collagen crosslinking (CXL) treatment was given to right eyes of 12 rabbits using patented device (PTNT) with histopathologically proven reliability and to the left eyes using the experimental device (DNYS). Keratocyte apoptosis, corneal edema, corneal thickness, myofibroblastic activity and inflammation were evaluated under light microscope preparing histopathological sections from corneas of subjects after enucleation in 3, 7, 28 and 42. days. 8 rabbits were used at the second stage. The subjects were divided into 3 groups. CXL treatment was performed in both eyes of three rabbits from Group 1 (PTNT) and Group 2 (DNYS) with the PTNT and DNYS devices, respectively. Corneal strips prepared from the corneas of subjects were tested with biomechanic tests using computer-controlled biomaterial testing device.Results: Keratocyte loss was seen at the anterior of the stroma in histopathological evaluation early after CXL treatment with both groups of devices. Keratocyte density was normal at the posterior of the stroma and there were no damages on endothelial cells. At the end of the sixth week, corneas of all subjects returned to normal with keratocyte repopulation. No statistically significant difference was found between the groups according to histopathological evaluation parameters (P>0.05). Young's modulus showed 87% increase in PTNT group and 113% increase in DNYS group compared to the controls in biomechanical evaluation. However, no statistically significant difference was found between the groups (P>0.05).Conclusion: CXL treatment is safe to use in experimental device, because of creating a homogeneous radiation on the surface of the cornea with ''UV-X Illumunation System? by considering the security parameters and with the experimental crosslinking device, not showing statistically different histopathological changes. An impressive increase in corneal rigidity has been identified in biomechanical tests after treatment with both devices. We think that local crosslinking device produced in our university may be cost effective and such initiatives will contribute to the economy of our country.