Download PDF
Klin Monbl Augenheilkd 2005; 222(11): 874-882
DOI: 10.1055/s-2005-858822
Klinische Studie

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Quantitative Evaluierung topographischer Parameter zur Differenzierung von Keratokonus und pelluzidaler marginaler Hornhautdegeneration

Quantitative Assessment of Corneal Topography to Distinguish Pellucid Marginal Corneal Degeneration and KeratoconusC. Grünauer-Kloevekorn1 , U. Kloevekorn-Fischer2 , K. Kloevekorn-Norgall2 , G. I. W. Duncker1
  • 1Universitätsaugenklinik mit Poliklinik der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
  • 2Fachinstitut für Augenoptik und Optometrie Trothe, Halle
Further Information

Publication History

Eingegangen: 2.8.2005

Angenommen: 12.10.2005

Publication Date:
25 November 2005 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Einführung: Durch Vergleich der Daten der Fourier-Analyse, der Wellenfront-Analyse und der Exzentrizität von Augen mit verschiedenen Stadien des Keratokonus (KK), mit pelluzidaler marginaler Hornhautdegeneration (PMCD) und von Normalaugen soll geklärt werden, welche Parameter sich für die frühe Diagnose und Unterscheidung beider ektatischer Hornhauterkrankungen eignen. Material und Methode: Wir führten bei 13 Augen mit PMCD, bei 32 Augen mit KK und bei 18 Augen ohne Hornhautpathologien eine computerassoziierte Videokeratographie durch. Es wurden die zentralen Hornhautradien und die Exzentrizität gemessen sowie eine Fourier-Analyse und eine Wellenfront-Analyse durchgeführt. Ergebnisse: Der irreguläre Astigmatismus (Fourier-Analyse: Dezentration und/oder Irregularität) und der Aberrationskoeffizient (Wellenfront-Analyse) lagen bei allen Augen mit KK und PMCD außerhalb des Normbereiches. Alle Patienten mit PMCD zeigten im Vergleich zu Patienten mit Keratokonus eine verstärkte Abweichung der Exzentrizität im inferioren und/oder superioren Quadranten (PMCD: negativ im inferioren und/oder superioren Quadranten; nasale und temporale Exzentrizität > 0,63; KK: Exzentrizitäten aller Quadranten > 0,4). Schlussfolgerung: Zur sicheren Diagnosestellung einer ektatischen Hornhauterkrankung aufgrund quantitativer videokeratoskopischer Parameter empfehlen sich der irreguläre Astigmatismus der Fourier-Analyse und der Aberrationskoeffizient. Eine Unterscheidung zwischen Keratokonus und PMCD ist mithilfe des sphärischen Äquivalentes (Fourier-Analyse; fehlende Abnahme bei PMCD) und der Exzentrizitäten der einzelnen Hornhaut-Quadranten (negative Exzentrizität im inferioren und/oder superioren Quadranten bei PMCD) möglich.

Abstract

Introduction: The purpose is to compare videokeratometric data (Fourier series harmonic analysis and wave-front analysis) in eyes with ectatic corneal disease (keratoconus; pellucid marginal corneal degeneration [PMCD]) and to determine parameters for early diagnosis and distinction of keratoconus and PMCD. Patients and methods: 13 eyes with PMCD, 32 eyes with keratoconus and 18 healthy eyes were included. Computerized videokeratographic methods were assessed, using Fourier series harmonic analysis, Zernike coefficients and eccentricity. Results: Irregular astigmatism (Fourier series harmonic analysis: decentration and/or irregularity) and the aberration coefficient were out of the normal range in all pathologic eyes. Both the nasal and the temporal eccentricities were greater than 0.63 in all PMCD patients, whereas either the superior or the inferior eccentricity was negative in all patients. In keraotoconic eyes, all quadrant eccentricities were positive and greater than 0.4. Conclusions: Irregular astigmatism and the aberration coefficient are useful parameters in detecting ectatic corneal disease using a computerized videokeratoscope. The calculation of the spherical equivalent (Fourier series harmonic analysis: no decrease of spherical equivalent in PMCD subjects) and of quadrant eccentricities are useful tools in distinguishing PMCD and keratoconus.

Schlüsselwörter

Keratokonus - pellucidale marginale Hornhautdegeneration - Fourier-Analyse - Wellenfront-Analyse - Exzentrizität

Key words

Keratoconus - pellucidal marginal corneal degeneration - Fourier series harmonic analysis - wavefront analysis - eccentricity

Literatur

  • 1 Aldave A J, Mabon M, Hollander D A. et al . Spontaneous corneal hydrops and perforation in keratoconus and pellucid marginal degeneration.  Cornea. 2003;  222 169-174
    PubMedGoogle Scholar
  • 2 Amsler M. Kèratocone classique et kèratocone fruste, arguments unitaire.  Ophthalmologica. 1946;  222 96-101
    PubMedGoogle Scholar
  • 3 Auffarth G U, Wang L, Volcker H E. Keratoconus evaluation using the Orbscan Topography System.  J Cataract Refract Surg. 2000;  222 222-228
    PubMedGoogle Scholar
  • 4 Barbero S, Marcos S, Merayo-Lloves J. et al . Validation of the estimation of corneal aberrations from videokeratography in keratoconus.  J Refract Surg. 2002;  222 263-270
    PubMedGoogle Scholar
  • 5 Baron H. Kontaktlinsen. Lehrbuch und Leitfaden. Heidelberg; Verlag Optische Fachveröffentlichungen GmbH 1991 222: 421-424
    Google Scholar
  • 6 Biswas S, Brahma A, Tromans C. et al . Management of pellucid marginal corneal degeneration.  Eye. 2000;  222 629-634
    PubMedGoogle Scholar
  • 7 Bürki E. Neue Möglichkeiten der Hornhautdiagnostik mit Hilfe der Videokeratometrie (Teil 1).  Neues Optikerjournal (NOJ). 2001;  222 52-55
    PubMedGoogle Scholar
  • 8 Bürki E. Neue Möglichkeiten der Hornhautdiagnostik mit Hilfe der Videokeratometrie (Teil 2).  Neues Optikerjournal (NOJ). 2001;  222 52-54
    PubMedGoogle Scholar
  • 9 Bürki E. Neue Möglichkeiten der Hornhautdiagnostik mit Hilfe der Videokeratometrie (Teil 3).  Neues Optikerjournal (NOJ). 2001;  222 52-57
    PubMedGoogle Scholar
  • 10 Bürki E. Quantifizierung von Hornhautaberrationen mithilfe eines Aberrationskoeffizienten.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 2003;  222 103-105
    Article in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 11 Carter J B, Jones D B, Wilhelmus K R. Acute hydrops in pellucid marginal corneal degeneration.  Am J Ophthalmol. 1989;  222 167-170
    PubMedGoogle Scholar
  • 12 Douthwaite W A. Contact lens optics and lens design. Oxford/Boston; Butterworth-Heinemann 1995 222: 334
    Google Scholar
  • 13 Ehrich W, Epstein D. Color Atlas of Contact Lenses. New York; Thieme Medical Publishers Inc 1988 222: 130-139
    Google Scholar
  • 14 Fogla R, Rao S K, Padmanabhan P. Keratectasia in 2 cases with pellucid marginal corneal degeneration after laser in situ keratomileusis.  J Cataract Refract Surg. 2003;  222 788-791
    PubMedGoogle Scholar
  • 15 Fronterre A, Portesani G P. Epikeratoplasty for pellucid marginal corneal degeneration.  Cornea. 1991;  222 450-453
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Hjortdal J O, Erdmann L, Bek T. Fourier analysis of video-keratographic data. A tool for separation of spherical, regular astigmatic and irregular astigmatic corneal power components.  Ophthalmic Physiol Opt. 1995;  222 171-185
    PubMedGoogle Scholar
  • 17 Keller P, van Saarloos P. Fourier transformation of corneal topography data.  Aust N Z J Ophthalmol. 1997;  222 S53-S55
    PubMedGoogle Scholar
  • 18 Kompella V B, Aasuri M K, Rao G N. Management of pellucid marginal corneal degeneration with rigid gas permeable contact lenses.  CLAO J. 2002;  222 140-145
    PubMedGoogle Scholar
  • 19 Krachmer J H. Pellucid marginal corneal degeneration.  Arch Ophthalmol. 1978;  222 1217-1221
    PubMedGoogle Scholar
  • 20 Lingelbach B. Zernike-Polynome.  Z prakt Augenheilk. 1999;  222 157-164
    PubMedGoogle Scholar
  • 21 Liu J, Leach N E, Bergmanson J P. Reverse-geometry gas-permeable lens design for pellucid marginal degeneration.  Eye Contact Lens. 2005;  222 127-129
    PubMedGoogle Scholar
  • 22 Maeda N, Fujikado T, Kuroda T. et al . Wavefront aberrations measured with Hartmann-Shack sensor in patients with keratoconus.  Ophthalmology. 2002;  222 1996-2003
    PubMedGoogle Scholar
  • 23 Mandell R B. A Guide to Videokeratography.  ICLC. 1996;  222 205-228
    PubMedGoogle Scholar
  • 24 Mularoni A, Torreggiani A, di Biase A. et al . Conservative treatment of early and moderate pellucid marginal degeneration: a new refractive approach with intracorneal rings.  Ophthalmology. 2005;  222 660-666
    PubMedGoogle Scholar
  • 25 Orlin S E, Sulewski M E. Spontaneous corneal perforation in pellucid marginal degeneration.  CLAO J. 1998;  222 186-187
    PubMedGoogle Scholar
  • 26 Oshika T, Tomidokoro A, Maruo K. et al . Quantitative evaluation of irregular astigmatism by fourier series harmonic analysis of videokeratography data.  Invest Ophthalmol Vis Sci. 1998;  222 705-709
    PubMedGoogle Scholar
  • 27 Oshika T, Tanabe T, Tomidokoro A. et al . Progression of keratoconus assessed by fourier analysis of videokeratography data.  Ophthalmology. 2002;  222 339-342
    PubMedGoogle Scholar
  • 28 Rabinowitz Y S. Keratokonus.  Survey Ophthalmol. 1998;  222 297-319
    PubMedGoogle Scholar
  • 29 Rabinowitz Y S, Rasheed K. KISA% index: a quantitative videokeratography algorithm embodying minimal topographic criteria for diagnosing keratoconus.  J Cataract Refract Surg. 1999;  222 1327-1335
    PubMedGoogle Scholar
  • 30 Raizada K, Sridhar M S. Nomogram for spherical RGP contact lens fitting in patients with pellucid marginal corneal degeneration (PMCD).  Eye Contact Lens. 2003;  222 168-172
    PubMedGoogle Scholar
  • 31 Rao S K, Padmanabhan P. Understanding corneal topography.  Curr Opin Ophthalmol. 2000;  222 248-259
    PubMedGoogle Scholar
  • 32 Santo R M, Bechara S J, Kara-Jose N. Corneal topography in asymptomatic family members of a patient with pellucid marginal degeneration.  Am J Ophthalmol. 1999;  222 205-207
    PubMedGoogle Scholar
  • 33 Schmitt-Bernard C F, Lesage C, Arnaud B. Keratectasia induced by laser in situ keratomileusis in keratoconus.  J Refract Surg. 2000;  222 368-370
    PubMedGoogle Scholar
  • 34 Schwiegerling J, Greivenkamp J E, Miller J M. Representation of the videokeratoscopic height data with Zernike polynomials.  J Opt Soc Am A. 1995;  222 2105-2113
    PubMedGoogle Scholar
  • 35 Schwiegerling J, Greivenkamp J E. Using corneal height maps and polynomial decomposition to determine corneal aberrations.  Optom Vis Sci. 1997;  222 906-916
    PubMedGoogle Scholar
  • 36 Sridhar M S, Mahesh S, Bansal A K. et al . Pellucid marginal corneal degeneration.  Ophthalmology. 2004;  222 1102-1107
    PubMedGoogle Scholar
  • 37 Tanabe T, Tomidokoro A, Samejima T. et al . Corneal regular and irregular astigmatism assessed by Fourier analysis of videokeratography data in normal and pathologic eyes.  Ophthalmology. 2004;  222 752-757
    PubMedGoogle Scholar
  • 38 Thibos L N, Applegate R A, Schwiegerling J T. et al .Standards for reporting the optical aberrations of eyes. Lakshminaryanan V Trends in Optics and Photonics. Vision sciense and Its applications, Vol 35. OSA Technical digest series Washington DC; Optical Society of America 2000: 232-244
    Google Scholar
  • 39 Tzelikis P F, Cohen E J, Rapuano C J. et al . Management of pellucid marginal corneal degeneration.  Cornea. 2005;  222 555-560
    PubMedGoogle Scholar
  • 40 Varley G A, Macsai M S, Krachmer J H. The results of penetrating keratoplasty for pellucid marginal corneal degeneration.  Am J Ophthalmol. 1990;  222 149-152
    PubMedGoogle Scholar
  • 41 Wang Y, Rabinowitz Y S, Rotter J I. et al . Genetic epidemiological study of keratoconus: evidence for major gene determination.  Am J Med Genet. 2000;  222 403-409
    PubMedGoogle Scholar
  • 42 Wang L, Dai E, Koch D D. et al . Optical aberrations of the human anterior cornea.  J Cataract Refract Surg. 2003;  222 1514-1521
    PubMedGoogle Scholar
  • 43 Wang L, Koch D D. Ocular higher-order aberrations in individuals screened for refractive surgery.  J Cataract Refract Surg. 2003;  222 1896-1903
    PubMedGoogle Scholar

Dr. Claudia Grünauer-Kloevekorn

Universitätsaugenklinik mit Poliklinik der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Ernst-Grube-Straße 40

06097 Halle

Phone: ++ 49/3 45/5 57-18 81

Fax: ++ 49/3 45/5 57-46 20

Email: claudia.gruenauer-kloevekorn@medizin.uni-halle.de