Endothelial keratoplasty versus penetrating keratoplasty for Fuchs endothelial dystrophy

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Authors


Abstract

Background

Fuchs endothelial dystrophy (FED) is a condition in which there is premature degeneration of corneal endothelial cells. When the number of endothelial cells is reduced to a significant degree, fluid begins to accumulate within the cornea. As a result, the cornea loses its transparency and the individual suffers a reduction in vision. The only successful surgical treatment for this condition is replacement of part or all of the cornea with healthy tissue from a donor. The established procedure, penetrating keratoplasty (PKP), has been used for many years and its safety and efficacy are well known. Endothelial keratoplasty (EK) techniques are relatively new surgical procedures and their safety and efficacy relative to PKP are uncertain.

Objectives

The objective of this review was to compare the benefits and complications related to two surgical methods (EK and PKP) of replacing the diseased endothelial layer of the cornea with a healthy layer in people with FED.

Search methods

We searched CENTRAL (which contains the Cochrane Eyes and Vision Group Trials Register) (The Cochrane Library 2014, Issue 1), MEDLINE (January 1950 to January 2014), EMBASE (January 1980 to January 2014), Latin American and Caribbean Health Sciences Literature Database (LILACS) (January 1982 to January 2014), the metaRegister of Controlled Trials (mRCT) (www.controlled-trials.com) and ClinicalTrials.gov (www.clinicaltrials.gov). There were no date or language restrictions in the electronic searches for trials. The electronic databases were last searched on 27 January 2014.

Selection criteria

We included all randomised controlled trials (RCTs) comparing EK versus PKP for people (of any age and gender) who had been clinically diagnosed with FED.

Data collection and analysis

Two authors independently screened the search results, assessed trial quality and extracted data using the standard methodological procedures expected by The Cochrane Collaboration.

Main results

We included three RCTs that enrolled a total of 139 eyes of 136 participants and analysed 123 (88%) eyes. Two RCTs randomised eyes into either the endothelial keratoplasty (EK) group or penetrating keratoplasty (PKP) group and one RCT randomised eyes into either the femtosecond laser-assisted endothelial keratoplasty (FLEK) group or PKP group. The RCTs comparing EK with PKP did not show any significant differences between procedures with respect to best corrected visual acuity (BCVA) at two years (mean difference (MD) 0.14 logMAR; 95% confidence interval (CI) -0.08 to 0.36; P = 0.23) or at one year (MD 0.09 logMAR; 95% CI -0.05 to 0.23; P = 0.22), whereas the trial comparing FLEK with PKP showed significantly better BCVA after PKP (MD 0.20 logMAR; 95% CI 0.10 to 0.30; P = 0.0001). Only one RCT reported on irregular astigmatism (higher-order aberration), which was less with EK than PKP (MD -1.20 µm; 95% CI -1.53 to -0.87; P < 0.001). Only one RCT reported on endothelial cell counts (lower after FLEK than PKP: MD -969 cells/mm²; 95% CI -1161 to -777; P < 0.001), primary graft failure (higher after FLEK than PKP: RR 7.76; 95% CI 0.41 to 145.22; P = 0.10), and graft rejection (more after FLEK than PKP: RR 1.11; 95% CI 0.07 to 17.12; P = 0.94). Only one RCT reported that 27.8% of participants had graft dislocation, 2.8% had epithelial ingrowth and postoperative pupillary block, and 13.9% had intraocular pressure (IOP)-related problems in the FLEK group compared with the PKP group, in whom 10% had suture-related problems, 5% had wound dehiscence and 10% had suture revision to correct astigmatism. Overall, the adverse events in the FLEK group appeared to be more frequent than in the PKP group. No trials reported information about quality of life or economic data. The overall methodological quality of the three trials was not satisfactory as most did not perform allocation concealment or masking of participants and outcome assessors, and all trials had a small sample size.

Authors' conclusions

The rapid growth of endothelial keratoplasty as the treatment of choice for FED is based upon the belief that visual recovery is more rapid, surgically induced astigmatism (regular and irregular) is less and rates of transplant rejection are lower with EK. This change in practice also assumes that the rates of long term transplant survival are equal for the two procedures. The practical differences between the surgical procedures mean that visual recovery is inherently more rapid following EK, but this review found no strong evidence from RCTs of any difference in the final visual outcome between EK and PKP for people with FED. This review also found that higher order aberrations are fewer following EK but endothelial cell loss is greater following EK. The RCTs that we included employed different EK techniques, which may have a bearing on these findings. EK procedures have evolved over the years and can be performed using different techniques, for example deep lamellar endothelial keratoplasty, Descemets stripping endothelial keratoplasty (DSEK), Descemets stripping automated endothelial keratoplasty (DSAEK), femtosecond laser-assisted endothelial keratoplasty and Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK). More RCTs are needed to compare PKP with commonly performed EK procedures such as DSEK, DSAEK and DMEK in order to determine the answers to two key questions, whether there is any difference in the final visual outcome between these techniques and whether there are differences in the rates of graft survival in the long term?

Résumé scientifique

Kératoplastie endothéliale versus kératoplastie perforante pour la dystrophie endothéliale de Fuchs

Contexte

La dystrophie endothéliale de Fuchs (DEF) est une pathologie caractérisée par la dégénérescence prématurée des cellules endothéliales de la cornée. Quand le nombre de cellules endothéliales est réduit jusqu'à un niveau significatif, du liquide commence à s'accumuler dans la cornée. En conséquence, la cornée perd sa transparence et le patient souffre d'une baisse de la vision. Le seul traitement chirurgical efficace de cette pathologie est le remplacement d'une partie ou de la totalité de la cornée par du tissu sain provenant d'un donneur. La procédure établie, la kératoplastie perforante (KPP), est utilisée depuis de nombreuses années et sa sécurité et son efficacité sont bien connues. Les techniques de kératoplastie endothéliale (KE) sont des procédures chirurgicales relativement nouvelles et leur innocuité et l'efficacité par rapport à la KPP sont incertaines.

Objectifs

L'objectif de cette revue était de comparer les effets bénéfiques et les complications associés à deux méthodes chirurgicales (KE et KPP) pour le remplacement de la couche endothéliale malade de la cornée par une couche saine chez des personnes atteintes de la DEF.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans CENTRAL (qui contient le registre des essais du groupe Cochrane sur l'œil et la vision) (Bibliothèque Cochrane 2014, numéro 1), MEDLINE (de janvier 1950 à janvier 2014), EMBASE (de janvier 1980 à janvier 2014), Latin American and Caribbean Health Sciences Literature Database (LILACS) (de janvier 1982 à janvier 2014), le méta-registre des essais contrôlés (mREC) (www.controlled-trials.com) et ClinicalTrials.gov (www.clinicaltrials.gov). Aucune restriction concernant la date ou la langue n'a été appliquée lors des recherches électroniques d'essais. Les dernières recherches dans les bases de données électroniques datent du 27 janvier 2014.

Critères de sélection

Nous avons inclus tous les essais contrôlés randomisés (ECR) comparant la KE à la KPP chez des personnes (de tous âges et des deux sexes) qui avaient été cliniquement diagnostiquées avec la DEF.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont indépendamment passé au crible les résultats de recherche, évalué la qualité des essais et extrait les données en utilisant les procédures méthodologiques standard prévues par la Collaboration Cochrane.

Résultats principaux

Nous avons inclus trois ECR portant sur un total de 139 yeux de 136 participants et analysé 123 (88 %) yeux. Deux ECR randomisaient les yeux dans un groupe de kératoplastie endothéliale (KE) ou de kératoplastie perforante (KPP), et un ECR randomisait les yeux dans un groupe de kératoplastie endothéliale assistée par laser femtoseconde (FLEK) ou de KPP. Les ECR comparant la KE à la KPP n'ont pas montré de différence significative entre les procédures en ce qui concerne la meilleure acuité visuelle corrigée (MAVC) à deux ans (différence moyenne (DM) 0,14 logMAR ; intervalle de confiance (IC) à 95 % -0,08 à 0,36 ; P = 0,23) ou à un an (DM 0,09 logMAR ; IC à 95 % -0,05 à 0,23 ; P = 0,22), tandis que l'essai comparant la FLEK à la KPP a montré une MAVC significativement meilleure après la KPP (DM 0,20 logMAR ; IC à 95 % 0,10 à 0,30 ; P = 0,0001). Un seul ECR rendait compte de l'astigmatisme irrégulier (aberration d'ordre supérieur), qui a été moins important avec la KE que la KPP (DM -1,20 µm ; IC à 95 % -1,53 à -0,87 ; P < 0,001). Un seul ECR rendait compte des numérations des cellules endothéliales (plus basse après la FLEK que la KPP : DM de -969 cellules/mm² ; IC à 95 % -1 161 à -777 ; P < 0,001), de l'échec primaire de la greffe (plus élevé après la FLEK que la KPP : RR 7,76 ; IC à 95 % 0,41 à 145,22 ; P = 0,10), et du rejet de greffe (plus après la FLEK que la KPP : RR 1,11 ; IC à 95 % 0,07 à 17,12 ; P = 0,94). Un seul ECR rapportait que 27,8 % des participants présentaient un déplacement du greffon, 2,8 % une invasion épithéliale et un bloc pupillaire postopératoire, et 13,9 % des problèmes liés à la pression intraoculaire (PIO) dans le groupe FLEK par rapport au groupe KPP, dont 10 % présentaient des problèmes liés à la suture, 5 % une déhiscence de la plaie et 10 % une révision de la suture pour corriger l'astigmatisme. Dans l'ensemble, les événements indésirables semblaient être plus fréquents dans le groupe FLEK que le groupe KPP. Aucun essai ne rapportait des informations sur la qualité de vie ou les données économiques. La qualité méthodologique globale des trois essais n'était pas satisfaisante car la plupart n'avaient pas réalisé d'assignation secrète ni de masquage des participants et des évaluateurs, et tous les essais avaient des effectifs de petite taille.

Conclusions des auteurs

La croissance rapide de la kératoplastie endothéliale en tant que traitement de choix de la DEF est basée sur la conviction que la récupération visuelle est plus rapide, l'astigmatisme (régulier et irrégulier) induit par chirurgie moindre et les taux de rejet de greffe plus faibles avec la KE. Ce changement dans la pratique suppose également que les taux de survie de greffe à long terme sont similaires pour les deux procédures. Les différences pratiques entre ces procédures chirurgicales signifient que la récupération visuelle est par essence plus rapide suite à la KE, mais cette revue n'a pas trouvé de preuves solides issues d'ECR d'une différence dans le résultat final sur le plan de la vision entre la KE et la KPP pour les personnes atteintes de la DEF. Cette revue a également révélé que les aberrations d'ordre supérieur sont moins fréquentes après la KE, mais la perte de cellules endothéliales est également plus importante après la KE. Les ECR que nous avons inclus utilisaient différentes techniques de KE, ce qui pourrait avoir influencé ces résultats. Les procédures de KE ont évolué au fil des années et peuvent être réalisées à l'aide de différentes techniques, par exemple, la kératoplastie endothéliale lamellaire profonde (DLEK), la kératoplastie endothéliale par le stripping de Descemet (DSEK), la kératoplastie endothéliale automatisée par le stripping de Descemet (DSAEK), la kératoplastie endothéliale assistée par laser femtoseconde (FLEK) ou la kératoplastie endothéliale de la membrane de Descemet (DMEK). Des ECR supplémentaires sont nécessaires pour comparer la KPP avec des procédures de KE couramment pratiquées, telles que la DSEK, la DSAEK et la DMEK, afin de déterminer les réponses à deux questions centrales : existe-t-il une différence dans le résultat final sur le plan de la vision entre ces techniques, ainsi que dans les taux de survie du greffon à long terme ?

Plain language summary

Endothelial keratoplasty versus penetrating keratoplasty for Fuchs endothelial dystrophy

Review question

We compared the benefits and harms of penetrating keratoplasty (PKP) and endothelial keratoplasty (EK) in people with Fuchs endothelial dystrophy (FED) to determine whether one is more effective or safer than the other.

Background

The innermost layer (endothelial cell layer) of the cornea (transparent front of the eye) is essential for maintaining corneal transparency by pumping fluid out and preventing swelling, which leads to opacification. FED is a disease caused by premature degeneration of the endothelial cells leading to fluid in the cornea (oedema), blisters on the surface of the eye (bullous keratopathy) and blurred vision. Severe cases can be treated by corneal transplants, which can be broadly classified into the two types of procedures of PKP (the central cornea is replaced using full thickness corneal tissue from a deceased donor) and EK (where only the innermost layer of the cornea is transplanted).

The EK procedure can be performed using several methods such as deep lamellar endothelial keratoplasty (DLEK), Descemet's stripping endothelial keratoplasty (DSEK), Descemet's stripping automated endothelial keratoplasty (DSAEK) or femtosecond laser-assisted endothelial keratoplasty (FLEK).

Study characteristics

We found three randomised controlled trials that compared EK with PKP, one of which used the FLEK method. The evidence was current to January 2014. The three trials enrolled a total of 139 eyes of 136 participants, of which 123 eyes were included in the final analyses. The trial on FLEK and PKP was conducted from 2005 to 2007 in the Netherlands; the other two trials were conducted in the United States and were reported in 2008 and 2009 but the study dates were not specified. Over 70% of the included participants were diagnosed with FED, and the remaining participants had other ocular conditions.

Key results

There was no difference in best corrected visual acuity (BCVA) between the two groups in one study at 12 months and another at 24 months. Chances of having an irregular shape of the front of the cornea (astigmatism) was less but endothelial cell loss was higher following EK procedures than after PKP. Only one trial reported harms of the interventions, and indicated that FLEK may result in slightly more complications than PKP (for example, 8% graft failure in the FLEK group versus none in the PKP group; and 3% graft rejection in the FLEK group versus 2% in the PKP group). No trials reported information about quality of life or economic data.

Quality of the evidence

The quality of the evidence was not high due to some limitations with the study designs and because all trials had small numbers of participants with FED.

Résumé simplifié

Kératoplastie endothéliale versus kératoplastie perforante pour la dystrophie endothéliale de Fuchs

Question de la revue

Nous avons comparé les effets bénéfiques et délétères de la kératoplastie perforante (KPP) et de la kératoplastie endothéliale (KE) chez les patients atteints de dystrophie endothéliale de Fuchs (DEF) pour déterminer si l'une est plus efficace ou plus sûre que l'autre.

Contexte

La couche interne (constituée de cellules endothéliales) de la cornée (la partie transparente à l'avant de l'œil) joue un rôle essentiel dans le maintien de la transparence de la cornée en pompant le liquide vers l'extérieur et en prévenant le gonflement, qui conduit à une opacification. La DEF est une maladie causée par la dégénérescence prématurée des cellules endothéliales qui entraîne l'accumulation de liquide dans la cornée (œdème), des cloques sur la surface de l'œil (kératopathie bulleuse) et une vision floue. Les cas sévères peuvent être traités par une greffe de la cornée, dont la procédure peut être classée en deux grands types, soit la KPP (la cornée centrale est remplacée en utilisant du tissu cornéen sur toute l'épaisseur provenant d'un donneur décédé) et la KE (où seule la couche interne de la cornée est greffée).

La procédure KE peut être réalisée en utilisant plusieurs méthodes, telles que la kératoplastie endothéliale lamellaire profonde (DLEK), la kératoplastie endothéliale par le stripping de Descemet (DSEK), la kératoplastie endothéliale automatisée par le stripping de Descemet (DSAEK) ou la kératoplastie endothéliale assistée par laser femtoseconde (FLEK).

Caractéristiques des études

Nous avons identifié trois essais contrôlés randomisés comparant la KE à la KPP, dont un utilisait la méthode FLEK. Les preuves étaient à jour en janvier 2014. Les trois essais portaient sur un total de 139 yeux de 136 participants, dont 123 yeux ont été inclus dans l'analyse finale. L'essai sur la FLEK et la KPP a été réalisé entre 2005 et 2007 aux Pays-Bas ; les deux autres essais ont été réalisés aux États-Unis et ont été rapportés en 2008 et 2009, mais les dates des études n'étaient pas précisées. Plus de 70 % des participants inclus avaient été diagnostiqués avec la DEF, et les autres participants présentaient d'autres affections oculaires.

Résultats principaux

Il n'y avait aucune différence dans la meilleure acuité visuelle corrigée (MAVC) entre les deux groupes dans une étude à 12 mois et dans une autre à 24 mois. Le risque d'avoir une forme irrégulière de l'avant de la cornée (astigmatisme) était moindre, mais la perte de cellules endothéliales était plus importante après les procédures KE qu'après la KPP. Un seul essai rapportait les inconvénients des interventions, et indiquait que la FLEK pouvait entraîner légèrement plus de complications que la KPP (par exemple, 8 % d'échecs de la greffe dans le groupe FLEK versus aucun dans le groupe KPP ; et 3 % de rejets de greffe dans le groupe FLEK versus 2 % dans le groupe KPP). Aucun essai ne rapportait d'informations sur la qualité de vie ou les données économiques.

Qualité des preuves

La qualité des preuves n'était pas élevée en raison de limitations dans les plans d'étude et parce que tous les essais avaient un petit nombre de participants atteints de la DEF.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 23rd June, 2014
Traduction financée par: Financeurs pour le Canada : Instituts de Recherche en Santé du Canada, Ministère de la Santé et des Services Sociaux du Québec, Fonds de recherche du Québec-Santé et Institut National d'Excellence en Santé et en Services Sociaux; pour la France : Ministère en charge de la Santé