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Hintergrund: Das Crosslinking (CXL) stellt den Goldstandard der Behandlung des progressiven Keratokonus dar. Die Behandlungsparameter können die Dauer und die Qualität der Behandlung signifikant beeinflussen. Wir haben untersucht, welchen Einfluss die chemische Zusammensetzung der Riboflavinlösungen und die applizierte Energie der UVA Bestrahlung auf die Diffusionsgradienten und biomechanische Versteifung der Hornhaut haben.

Methodik: Die Diffusionseigenschaften der Riboflavinlösungen wurden mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie untersucht. Die Versteifung durch CXL mit unterschiedlichen Riboflavinlösungen und zunehmender Energie wurde anhand von Biomechanikmessungen analysiert.

Resultate: Die Diffusionsgeschwindigkeit von Riboflavin gelöst in Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) ist rund 3-mal höher als diejenige der dextranbasierten Lösung. Die Konzentration in der anterioren Hornhaut variiert stark je nach Tropfprotokoll. Der biomechanische Versteifungseffekt nach CXL mittels in Dextran gelöstem Riboflavin ist signifikant höher (83% vs. 35%) als mit in HPMC gelöstem Riboflavin. Eine Verdoppelung der Bestrahlungsenergie von 5.4 auf 10.8 J/cm² führt zu einer Zunahme der Versteifung von 31% auf 56% (p=0.041).

Schlussfolgerung: Die Wahl der Riboflavinlösung hat einen Einfluss auf die Behandlungsdauer und den Versteifungseffekt. Letzterer kann zudem durch Erhöhung der Behandlungsenergie verstärkt werden.