Optical coherence tomography-based topography determination of corneal grafts in eye bank cultivation

Abstract

Abstract. Vision loss due to corneal injuries or diseases can be treated by transplantation of human corneal grafts (keratoplasty). However, quality assurance in retrieving and cultivating the tissue transplants is confined to visual and microbiological testing. To identify previous refractive surgery or morphological alterations, an automatic, noncontact, sterile screening procedure is required. Twenty-three corneal grafts have been measured in organ culture with a clinical spectral-domain optical coherence tomographer. Employing a biconic surface fit with 10 degrees of freedom, the radii of curvature and conic constants could be estimated for the anterior and posterior corneal surfaces. Thereupon, central corneal thickness, refractive values, and astigmatism have been calculated. Clinical investigations are required to elaborate specific donor-host matching in the future.

Vergleich der sterilen Spendertomographie in der Hornhautbank mit der Tomographie des Transplantates nach perforierender Keratoplastik

“…Obwohl solche Spenderhornhäute zum Teil für eine perforierende oder anteriore lamelläre Keratoplastik kontraindiziert sind, können sie potenziell für posteriore lamelläre Eingriffe wie eine "Descemet membrane endothelial keratoplasty" (DMEK) verwendet werden. Dieses Messkonzept mittels einer auf der optischen Kohärenztomographie (OCT) basierenden Technik wurde aufgrund der hohen Auflösung des optischen Kohärenztomographens durch mehrere Autoren als geeignete Screeningtechnologie von Spendergewebe in der Zellkultur belegt ohne Gefahr der Kontamination des Spendergewebes [1,4,6,11]. Die Spendertomographie stellt daher eine objektive Entscheidungshilfe dar, um festzustellen, für welche Operationsverfahren die Spenderhornhaut geeignet ist, und sollte benutzt werden, um refraktive Überraschungen nach perforierender Keratoplastik zu vermeiden.…”

“…Die gemessenen Rohdaten wurden in Matlab (The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, USA) importiert und analysiert. Nach der folgenden Bildvorverarbeitung gemäß der Strategie, wie bei Damian et al dargestellt [1]…”

“…Jeder einzelne Schritt, angefangen von der intraoperativen Trepanation, dem Durchmesser des Transplantates, der Nahttechnik bis hin zur Qualität der postoperativen Nachbehandlung, kann für das endgültige refraktive Ergebnis entscheidend sein ebenso wie die Auswahl des Spenders [3,8,12,18,19]. Sterile Spendertomographie in der Hornhautbank ist heute möglich [1,4,6,11]. Spenderhornhäute mit einer Gesamtbrechkraft, die zu stark vom Durchschnittswert abweicht (z.…”

3D-Vermessung von Hornhautspendergewebe mithilfe des OCT - ein Spielzeug oder sinnvoller Einsatz in der Hornhautbank-Routine?

“…Während Keratometrie und Scheimpflug-Technologie nur am Spender direkt oder an ganzen Bulbi durchführbar sind, erscheint die OCT aufgrund ihrer hohen Auflösung die geeignete Technologie für ein Screening von Spendergewebe in der Zellkultur zu sein, wie Untersuchungen von z.B. Damian et al belegen [3]. …”

Anatomy‐based DMEK Wetlab in Homburg/Saar: Novel aspects of donor preparation and host maneuvers to teach descemet membrane endothelial keratoplasty

“…In acanthamebal or fungal keratitis (especially fusaria) very large transplant diameters are necessary to remove the pathogens in toto as quickly as possible (Seitz, ). Nowadays, donor tissue for PKP should be routinely investigated in the Eye Bank by “donor tomography” to avoid post‐refractive surgery and keratoconus‐caused surface irregularities (Damian, ).…”