Mobiele menu

Surgery in Fuchs Endothelial Dystrophy (FED): evaluation of current approaches and exploration of next-generation techniques.

Projectomschrijving

Fuchs endotheeldystrofie is een erfelijke aandoening van het hoornvlies, waarbij een binnenste cellaag van het hoornvlies versneld in dichtheid afneemt, waardoor het het zichtvermogen vermindert. De hoornvliestransplantatie die hiervoor een oplossing kan bieden is de laatste decennia doorontwikkeld van het transplanteren van alle hoornvlieslagen naar technieken waarbij alleen de achterste lagen getransplanteerd worden. Het Oogziekenhuis Rotterdam transplanteert jaarlijks gemiddeld 70 ogen wegens Fuchs endotheeldystrofie. Hierbij zijn alle chirurgische ontwikkelingen nauw gevolgd. Derhalve kunnen in dit project de volgende deelonderzoeken verricht worden:
1. Vergelijking van de resultaten van 3 technieken: penetrerende-, inverted mushroom- en posterieure lamellaire keratoplastiek
2. Evalueren van de ontwikkeling van de lameldikte in de tijd na posterieure lamellaire keratoplastiek
3. Beschrijven van de leercurve van 'Descemet Membrane Endothelial Keratoplsty'

Producten

Titel: Evaluation of a Segmentation Method to Estimate Corneal Endothelium Parameters
Auteur: Jeroen van Rooij; Hans G Lemij; Angela Engel; Lucas J. van Vliet; Koenraad Arndt Vermeer
Magazine: Investigative Ophthalmology & Visual Science
Titel: Long-Term Functional and Anatomical Outcome after Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty: A Prospective Single-Center Study
Auteur: van Rooij, Jeroen, Engel, Angela, Remeijer, Lies, van Cleijnenbreugel, Hugo, Wubbels, René
Magazine: Journal of Ophthalmology
Titel: Corneal transplantation for Fuchs´ endothelial dystrophy: A comparison of three surgical techniques concerning 10 year graft survival and visual function
Auteur: van Rooij, Jeroen, Lucas, Elsina H., Geerards, Annette J., Remeijer, Lies, Wubbels, Rene
Magazine: PlosOne
Titel: Merging Cell Fragments in Oversegmented Corneal Endothelium Images
Auteur: Jeroen van Rooij; Angela Engel; Koenraad Arndt Vermeer; Lucas J. van Vliet
Magazine: Investigative Ophthalmology & Visual Science
Titel: The learning curve for Descemet membrane endothelial keratoplasty performed by two experienced corneal surgeons: a consecutive series of 40 cases.
Auteur: Wubbels RJ, Remeijer L, Engel A, van Rooij J.
Magazine: Acta Ophthalmologica
Titel: DenseUNets with feedback non-local attention for the segmentation of specular microscopy images of the corneal endothelium with guttae.
Auteur: Vigueras-Guillén JP, van Rooij J, van Dooren BTH, Lemij HG, Islamaj E, van Vliet, LJ, Vermeer KA.
Magazine: Scientific Reports
Titel: Evaluating the Specular Microscope as a replacement for the Confoscan
Auteur: A. Engel, J. van Rooij, K.A. Vermeer, R.J. Wubbels, C.P. Jordaan, S. Huiskens, T. van Goor
Magazine: Acta Ophthalmologica
Link: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/aos.2017.95.issue-S258/issuetoc
Titel: Deep Learning for Assessing the Corneal Endothelium from Specular Microscopy Images up to 1 Year after Ultrathin-DSAEK Surgery.
Auteur: Vigueras-Guillén JP, van Rooij J, Engel A, Lemij HG, van Vliet LJ, Vermeer KA.
Magazine: Translational Visual Science Technology
Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7445361/pdf/tvst-9-2-49.pdf
Titel: Donor lamella thickness after ultrathin Descemet stripping automated endothelial keratoplasty and its relation to postoperative visual acuity and pre-operative lamella measures
Auteur: Jeroen van Rooij, Angela Engel, Petra Steijger-Vermaat, Annemieke Molenaar, Juan Pedro Vigueras-Guillén, René J Wubbels
Magazine: BMC Ophthalmology
Titel: Merging Cell Fragments in Oversegmented Corneal Endothelium Images
Auteur: Juan Pedro Vigueras-Guillén, Jeroen van Rooij, Angela Engel, Koenraad A. Vermeer, Lucas J. van Vliet
Titel: Functional outcome after conventional penetrating, inverted mushroom and DSAEK corneal transplantation techniques for Fuchs´ endothelial dystrophy
Auteur: van Rooij, J., Lucas, E., Remeijer, L., Goor, T. van, Geerards, A.
Titel: Evaluation of a Segmentation Method to Estimate Corneal Endothelium Parameters
Auteur: Juan Pedro Vigueras-Guillén; Jeroen van Rooij; Hans G Lemij; Angela Engel; Lucas J. van Vliet; Koenraad Arndt Vermeer
Titel: Evaluating the Specular Microscope as a replacement for the Confoscan
Auteur: J. van Rooij, A. Engel, K.A. Vermeer, R.J. Wubbels, C.P. Jordaan, S. Huiskens, T. van Goor

Verslagen


Eindverslag

Er heeft gedurende de laatste decennia een forse ontwikkeling plaatsgevonden in transplantatietechnieken van het hoornvlies endotheel (de binnenste cellaag van het hoornvlies). Het oogziekenhuis Rotterdam verricht een substantieel deel van de Nederlandse hoornvliestransplantaties, en op basis van de verzamelde gegevens die gestandaardiseerd worden bijgehouden werd een analyse gemaakt van de effectiviteit van transplantatie van alleen de binnenzijde van het hoornvlies (DSAEK). De conclusie is dat de nieuwere DSAEK methode evenveel winst in zicht oplevert als de oudere techniek waarbij alle lagen van het hoornvlies worden vervangen. De nieuwe methode is echter veiliger, toont een sneller herstel en induceert minder brilsterkte. Nieuwere technieken hebben wel een aanzienlijke leercurve. De dikte van de getransplanteerde lamel bij DSAEK correleert goed met de uiteindelijke dikte in het ontvanger oog.Tevens werd aangetoond dat door middel van hypersegmentatie van endotheecel wanden en deep learning de bepaling van de endotheelceldichtheid beter geautomatiseerd kan worden

Alle deelonderzoeken binnen het project zijn in volle gang. De data van het eerste deelonderzoek naar resultaten van verschillende bestaande technieken zijn grotendeels geanalyseerd. Twee wetenschappelijke publicaties hierover zijn in een vergevorderd stadium en worden in het najaar gepubliceerd. De inclusie van het tweede en derde onderzoek, naar de ontwikkeling van de lameldikte na posterieure lamellaire keratoplastiek en de leercurve van de 'Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty', is in volle gang. Over het vierde deelonderzoek, naar een nieuwe methode voor endotheelsegmentatie, is een artikel in een gevorderd stadium. Over alle onderzoeken is reeds gepresenteerd voor een of meerdere doelgroepen. De komende tijd zal verder worden ingezet op analyse en verspreiding van de resultaten.

Samenvatting van de aanvraag

OBJECTIVE: This project focuses on the in depth evaluation of the functional outcome of currently used cornea transplantation techniques (PKP, DSAEK and UT-DSAEK for surgical treatment of Fuchs Endothelial Dystrophy (FED). The outcome of this study is a reference standard for the exploration of next-generation techniques for surgical treatment, e.g. DMEK.. In addition, we will develop a better quantification of corneal endothelial cells is required to improve one of the main endpoints of clinical studies in cornea transplantation. HYPOTHESIS: Among the available techniques for corneal transplantation in FED of the last decades, a technique can be selected that is superior with respect to clinical outcome, patient care and efficiency. STUDY DESIGN: Prospective and retrospective clinical observational studies and structured registry of the learning curve for a new surgical procedure. 1. Building a clinical outcome reference of the currently used surgical technique PLK and DSAEK with a foloow-up period up to ten years (sub-study 1) 2. A study on the effect of the thickness of the cornea graft for DSAEK surgical procedures on clinical outcome. (sub-study 2) 3. The work out of the exploration phase of the new surgical intervention DMEK in order to be prepared for a justified randomized clinical trial comparing two surgical techniques. The final objective is to prepare the protocol and other study requirements to start a RCT to compare the two surgical techniques for FED: DMEK and DSAEK. (sub-study 3) 4. Development of a novel accurate and robust image analysis methods for the segmentation and subsequent quantification of the corneal endothelial cells. Better quantification of corneal endothelial cells is required to improve one of the main endpoints of clinical studies in cornea transplantation. STUDY POPULATION/DATASET: Fuchs’ endothelial dystrophy patients eligible for cornea transplantation surgery for visual rehabilitation who are operated in the REH. INTERVENTION:No study interventions according to the criteria of the WMO. OUTCOME MEASURES: Sub-study 1: Primary outcome parameter: Postoperative astigmatism Sub-study 2: Primary outcome parameter: Corneal graft thickness as measured by AS-OCT Sub-study 3: Primary outcome parameter: Non donor related primary graft failure SAMPLE SIZE: This is a retrospective and prospective observational study to assess the natural history of disease progression, and each subject’s data will be assessed on a case-by-case basis and by descriptive analysis, thus there is no specific sample size requirement. Number of study subjects: Sub-study 1: 500 patients in the Netherlands Organ Transplantation Registry (NOTR) and in addition 100 patients long term follow-up DSAEK. Sub-study 2: 75 patients who are scheduled for (UT)DSAEK cornea transplantation because of FED Sub-study 3: 30 patients who will be scheduled for DMEK cornea transplantation because of FED DATA ANALYSIS: Sub-study 1 Vector analysis for changes of astigmatism and angle of axis at 24 months will be calculated according to Holladay[5]. Visual acuity will be expressed as logMAR before statistical analysis. One-Way ANOVA post hoc Tukey for differences and changes of BSCVA and astigmatism between techniques. The Log rank test will be used for graft survival analysis. The independent-samples Kruskal-Wallis test and the independent-samples Mann-Whitney U test will be used for surgical induced astigmatism change. COLLABORATION/CONNECTION: - Rotterdam Ophthalmic Institute (R.O.I.) and Rotterdam Eye Hospital (REH): Subjects participating in this study will be recruited from FED patients visiting the cornea department of the REH who need a keratoplasty for visual rehabilitation. - R.O.I., REH and Euro Tissue Bank (ETB) Sub-study 2 will be conducted in collaboration with the Euro Tissue Bank (ETB) in Beverwijk, The Netherlands. - REH cornea department and Netherlands Transplantation Foundation (NTS): the principal investigator is responsible for the ophthalmological support of the NOTR follow-up database, from which data will be extracted for study 1. - REH and Dutch Ophthalmological Society Experience derived from this study will be implemented directly in patient care in the REH, and will be shared with other corneal surgeons in the Netherlands participating in the cornea work group of the Dutch Ophthalmological Society and with corneal surgeons abroad and cornea fellows who are trained in the REH. TIME SCHEDULE:Start date: July 2016 Sub-study 1: July 1 2016 – March 31 2017 Sub-study 2: July 1 2016 – June 30 2017: inclusion of 75 patients; June 30 2018: Last Patient Last Visit and final analysis Sub-study 3: September 1 2016 – August 31 2017: Surgical procedures; September 1, 2017 – October 30, 2018: description of surgical procedure and final protocol and other study documents for RCT.

Onderwerpen

Kenmerken

Projectnummer:
842005007
Looptijd: 100%
Looptijd: 100 %
2016
2019
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Projectleider en penvoerder:
Drs. J. van Rooij
Verantwoordelijke organisatie:
Rotterdams Oogheelkundig Instituut