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Zielsetzung: Ziel dieser Studie war es, den Einfluss unterschiedlicher Applikationsfrequenzen von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)-basiertem Riboflavin (RF) während der UV-Bestrahlung beim kornealen Cross-Linking (CXL) auf die biomechanische Stabilisierung der Kornea in Schweineaugen zu untersuchen. Darüber hinaus wurde die Riboflavinkonzentration nach abgeschlossener Sättigung quantifiziert.

Methode: Für diese experimentelle Laborstudie wurden insgesamt 150 frisch enukleierte Schweineaugen mittels eines beschleunigten CXL-Protokolls (9×10) behandelt, nachdem zuvor eine standardisierte RF-Sättigung erfolgte. Die Augen wurden anhand des Applikationsschemas während der UV-Bestrahlung in fünf Gruppen eingeteilt: (1) RF-Applikation alle 1 Minute, (2) einmalige RF-Applikation nach 5 Minuten, (3) Applikation von Balanced Salt Solution (BSS) nach 5 Minuten, (4) Applikation eines mit BSS getränkten Schwamms nach der Sättigung, gefolgt von BSS nach 5 Minuten, sowie (5) eine Kontrollgruppe. Primärer Endpunkt war der Elastizitätsmodul, bestimmt mittels Spannungs-Dehnungs-Messung. Sekundäre Endpunkte umfassten die UV-Transmission während der Bestrahlung. Zudem wurde die RF-Konzentration nach der Sättigungsphase mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie unter drei Bedingungen analysiert: BSS-Spülung, abtupfen mit BSS getränkten Schwamm sowie RF getränktem Schwamm.

Ergebnis: Bei einer Dehnung von 10% zeigten die Gruppen 2 und 3 ein signifikant höheres Elastizitätsmodul im Vergleich zur Kontrollgruppe (p < 0,05), während zwischen den Gruppen 1 und 4 und der Kontrollgruppe kein signifikanter Unterschied bestand. Die relative zeitlich integrierte UV-Transmission während der Bestrahlung war in Gruppe 1 am niedrigsten, wohingegen die übrigen Gruppen höhere und untereinander vergleichbare Werte aufwiesen. Die RF-Konzentration nach der Sättigungsphase nahm nach BSS-Spülung ab, blieb jedoch bei Anwendung eines mit RF getränkten Schwamms stabil.

Schlussfolgerung: Die Applikation von RF während der UV-Bestrahlung beeinflusst die korneale Versteifung infolge eines Abschirmungseffekts, wobei eine geringere UV-Verfügbarkeit mit einer reduzierten biomechanischen Verstärkung korreliert. Darüber hinaus spielt die korneale Vorbereitung nach der Sättigungsphase eine entscheidende Rolle für die Optimierung der Behandlungseffektivität.