Unterschiedlicher Verlauf von Immunreaktionen und Endothelzellverlust nach perforierender Low-Risk-Keratoplastik und Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty bei Fuchs-Endotheldystrophie

Abstract

Einleitung: Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Häufigkeit von Immunreaktionen und den Endothelzellverlust nach perforierender Keratoplastik (PKP) versus Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) bei Patienten mit Fuchs-Endotheldystrophie gegenüberzustellen. Patienten und Methoden: In dieser retrospektiven Studie wurden insgesamt 962 Operationen – 225 Excimer-Laser-PKP und 727 DMEK – von 700 Patienten, die zwischen dem 28.06.2007 und dem 27.08.2020 in der Klinik für Augenheilkunde am Universitätsklinikum des Saarlandes UKS in Homburg/Saar durchgeführt wurden, statistisch ausgewertet. Nach einer Kohortenanalyse wurden zum einen die Prävalenz und der zeitliche Verlauf der aufgetretenen Immunreaktionen mittels Kaplan-Meier-Verfahren sowie die Auswirkung der Immunreaktionen auf die Endothelzellen, die Hornhautdicke und den Visus analysiert. Zum anderen wurden die Endothelzelldichte, der Polymegalismus und der Pleomorphismus der Endothelzellen, die Hornhautdicke im Pupillenzentrum und der Visus für die Zeitpunkte U1=Präoperativ, U2=6 Wochen postoperativ, U3=6 bis 9 Monate postoperativ, U4=1 bis 2 Jahre post- operativ und U5=5 Jahre postoperativ deskriptiv ausgewertet. Weiter erfolgte dazu jeweils eine statistische Testung auf Unterschiede zwischen den beiden Operationsarten sowie im longitudinalen Verlauf. Ergebnisse: Insgesamt traten im beobachteten Zeitraum 54 Immunreaktionen auf, wobei die relative Häufigkeit für eine solche bei der PKP mit 8,9% signifikant größer war als bei der DMEK mit 4,5% (p=0,011). Der Vergleich der beiden Kaplan-Meier-Kurven im Log-Rank-Test ergab ebenfalls einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Operationstechniken (p=0,012). Der Endothelzellverlust durch die Immunreaktionen war nur für die PKP signifikant (p=0,003). Für die Analyse des Polymegalismus, des Pleomorphismus und der Hornhautpachymetrie bei Operationen mit Immunreaktionen ergaben sich keine signifikanten Ergebnisse. Der bestkorrigierte logMAR Visus stieg hingegen bei der PKP mindestens sechs Wochen nach der Immunreaktion, während er bei der DMEK mit der Immunreaktion sank, sodass sich die Operationsarten hier signifikant unterschieden (p=0,025). Auf alle Operationen bezogen sank die Endothelzelldichte in beiden Gruppen signifikant innerhalb der ersten beiden postoperativen Jahren (jeweils p<0,0001), bei der DMEK stärker als bei der PKP (p<0,0001). Außerdem war die Zelldichte bei der PKP durchschnittlich signifikant höher als bei der DMEK (p<0,0001). Der Polymegalismus sank nur bei der DMEK signifikant im zeitlichen Verlauf (p<0,0001), so dass sich der longitudinale Verlauf der beiden Operationsarten in Bezug auf den Polymegalismus signifikant unterschied (p=0,033). Der Pleomorphismus war bei der DMEK weiterhin insgesamt signifikant höher als bei der PKP (p<0,0001). Nach fünf Jahren waren in der Gruppe der PKP hingegen sowohl der Polymegalismus (p=0,006) als auch der Pleomorphismus (p=0,006) höher als in der Gruppe der DMEK. Die Hornhautdicke nahm nach der Keratoplastik insgesamt bei beiden Operationsarten signifikant ab (jeweils p<0,0001). Die Gruppe der PKP hatte präoperativ eine viel dickere Hornhaut als die Gruppe der DMEK, so dass die Hornhaut auch im Gesamtdurchschnitt bei der PKP dicker war (p<0,0001). Da sich die Hornhautdicke bei der PKP durch die Operation stärker veränderte als bei der DMEK, unterschied sich auch der longitudinale Verlauf der Pachymetrie zwischen den beiden Operationsarten signifikant (p<0,0001). Der Visus verbesserte sich in dieser Studie nach PKP (unkorrigiert: p=0,023 und bestkorrigiert: p<0,0001) und nach DMEK (jeweils p<0,0001) signifikant, wobei die Gruppe der DMEK insgesamt einen höheren Visus hatte (jeweils p<0,0001). Schlussfolgerungen: Die Prognose der DMEK bei Patienten mit Fuchs-Endotheldystrophie ist in Bezug auf Immunreaktionen günstiger als die der PKP, da nach der DMEK signifikant seltener Immunreaktionen auftraten und diese auch milder verliefen. Die Endothelzelldichte war allerdings bei der PKP während des gesamten postoperativen Follow-ups höher und auch die stärkere Abnahme der Hornhautdicke nach der PKP muss bei dem Vergleich der beiden Operationstechniken berücksichtigt werden [28].

Introduction: The aim of the present study is to compare the frequency of immune reactions and endothelial cell loss after penetrating keratoplasty (PKP) versus Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) in patients with Fuchs Endothelial Dystrophy. Patients and methods: In this retrospective study, a total of 962 surgeries – 225 excimer-laser-PKP and 727 DMEK – of 700 patients performed between 28.06.2007 and 27.08.2020 in the Department of Ophthalmology, University of Saarland Medical Center in Homburg/Saar were statistically analysed. After a cohort analysis, the prevalence and time course of the immune reactions were analysed using the Kaplan-Meier method, as well as the effect of the immune reactions on the endothelial cells, corneal thickness and visual acuity. Furthermore the endothelial cell density, the polymegethism and the pleomorphism of the endothelial cells, the corneal thickness in the pupil centre and the visual acuity were descriptively evaluated for the time points U1=Preoperative, U2=6 weeks postoperative, U3=6 to 9 months postoperative, U4=1 to 2 years postoperative and U5=5 years postoperative. Also, a statistical test for differences between the two types of surgery as well as in the longitudinal course was performed. Results: A total of 54 immune reactions occurred during the observed time, whereby the relative frequency of such a reaction was significantly greater with PKP (8.9%) than with DMEK (4.5%) (p=0.011). The comparison of the two Kaplan-Meier curves in the log-rank test also revealed a significant differ- ence between the two surgical techniques (p=0.012). Endothelial cell loss due to immune responses was significant only for PKP (p=0.003). There were no significant results for the analysis of polymegethism, pleomorphism and corneal pachymetry in OPs with immune responses. In contrast, the best-corrected logMAR visual acuity increased with PKP at least six weeks after the immune response, whereas it decreased with the immune response in DMEK, so that the types of surgery differed significantly here (p=0.025). For all surgeries, endothelial cell density decreased significantly in both groups within the first two postoperative years (p<0.0001 in each group), more so in DMEK than in PKP (p<0.0001). In addition, cell density was significantly higher on average in PKP than in DMEK (p<0.0001). Polymegethism decreased significantly over time only in DMEK (p<0.0001), so that the longitudinal course of the two types of surgery differed significantly with respect to polymegethism (p=0.033). Pleomorphism was significantly higher in DMEK than in PKP (p<0.0001). After five years, however, both polymegethism (p=0.006) and pleomorphism (p=0.006) were higher in the PKP group than in the DMEK group. In total the corneal thickness decreased significantly after keratoplasty in both types of surgery (p<0.0001 in each group). The PKP group preoperatively had a much thicker cornea than the DMEK group and therefore also on average (p<0.0001). As the corneal thickness changed more in the PKP than in the DMEK group due to the surgery, the longitudinal course of the pachymetry also differed significantly between the two types of surgery (p<0.0001). Visual acuity improved significantly in this study after PKP (uncorrected: p=0.023 and best-corrected: p<0.0001) and after DMEK (both p<0.0001), with the DMEK group having a higher overall visual acuity (both p<0.0001). Conclusions: The prognosis of DMEK in patients with Fuchs endothelial dystrophy is more favourable than that of PKP with regard to immune reactions, since after DMEK immune reactions occurred significantly less frequently and were also milder. However, the endothelial cell density was higher with PKP during the entire postoperative follow-up and the greater decrease in corneal thickness after PKP must also be taken into account when comparing the two surgical techniques [28].