Background: The aim of this study was to compare the incidence of immune reactions and endothelial cell loss after penetrating keratoplasty (PKP) vs. Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) in patients with Fuchs endothelial dystrophy (FED).
Patients and methods: In the present retrospective study, a total of 962 surgeries (225 excimer laser PKP and 727 DMEK) of 700 patients performed between 28.06.2007 and 27.08.2020 in the Department of Ophthalmology at Saarland University Medical Center UKS were statistically evaluated. On the one hand, the prevalence and the temporal course of the immune reactions that occurred were analysed using the Kaplan-Meier method, as well as the effect of the immune reactions on the endothelial cells and corneal thickness. Secondly, endothelial cell density, pleomorphism, and polymegethism of the endothelial cells were evaluated for the time points U1 = preoperative, U2 = 6 weeks postoperative, U3 = 6 to 9 months postoperative, U4 = 1 to 2 years postoperative, and U5 = 5 years postoperative. In addition, statistical tests were carried out for differences between the two types of surgery and in the longitudinal course.
Results: A total of 54 immune reactions occurred during the observed period, whereby the probability of such a reaction was significantly greater in the PKP group with 8.9% than in the DMEK group with 4.5% (p = 0.011). The comparison of the two Kaplan-Meier curves also showed a significant difference between the two surgical techniques in the log-rank test (p = 0.012). The endothelial cell loss due to the immune reaction was only significant in PKP (p = 0.003). For all surgical procedures, endothelial cell density decreased significantly with time in both surgical techniques (p < 0.0001 in each case), but more strongly with DMEK than with PKP (p < 0.0001). Furthermore, this cell density was significantly higher with PKP than with DMEK for the whole observation time (p < 0.0001). Polymegethism decreased significantly in the DMEK group (p < 0.0001). Pleomorphism was significantly higher, on average, in DMEK than in PKP (p < 0.0001).
Conclusion: The prognosis of DMEK in patients with FED seems to be more favourable after immune reactions than that of PKP, as not only were immune reactions less frequent, but they were also milder. However, endothelial cell density was significantly higher in the PKP group during the entire follow-up.
Hintergrund: Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Häufigkeit von Immunreaktionen und den Endothelzellverlust nach perforierender Keratoplastik (PKP) vs. Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) bei Patienten mit Fuchs-Endotheldystrophie (FED) gegenüberzustellen.
Patienten und methoden: In der vorliegenden retrospektiven Studie wurden insgesamt 962 Operationen (OPs; 225 Excimer-Laser-PKP und 727 DMEK) von 700 Patienten, die zwischen dem 28.06.2007 und dem 27.08.2020 in der Universitäts-Augenklinik des Saarlandes durchgeführt wurden, statistisch ausgewertet. Zum einen wurde die Prävalenz und der zeitliche Verlauf der aufgetretenen Immunreaktionen mittels Kaplan-Meier-Verfahren sowie die Auswirkungen der Immunreaktionen auf die Endothelzellen und die Hornhautdicke analysiert. Zum anderen wurden Endothelzelldichte, Pleomorphismus und Polymegalismus der Endothelzellen für die Zeitpunkte U1 = präoperativ, U2 = 6 Wochen postoperativ, U3 = 6 – 9 Monate postoperativ, U4 = 1 – 2 Jahre postoperativ und U5 = 5 Jahre postoperativ ausgewertet. Weiter erfolgte dazu jeweils eine statistische Testung auf Unterschiede zwischen den beiden OP-Arten sowie im longitudinalen Verlauf.
Ergebnisse: Insgesamt traten im beobachteten Zeitraum 54 Immunreaktionen auf, wobei die Wahrscheinlichkeit für eine solche bei der PKP mit 8,9% signifikant größer war als in der DMEK-Gruppe mit 4,5% (p = 0,011). Der Vergleich der beiden Kaplan-Meier-Kurven ergab im Log-Rank-Test ebenfalls einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden OP-Techniken (p = 0,012). Der Endothelzellverlust durch die Immunreaktion war nur bei der PKP signifikant (p = 0,003). Auf alle OPs bezogen sank die Endothelzelldichte bei beiden OP-Techniken signifikant mit der Zeit (jeweils p < 0,0001), bei der DMEK stärker als bei der PKP (p < 0,0001). Außerdem war die Zelldichte bei der PKP insgesamt signifikant höher als bei der DMEK (p < 0,0001). Der Polymegalismus sank nur bei der DMEK-Gruppe signifikant (p < 0,0001). Der Pleomorphismus war im Durchschnitt bei der DMEK signifikant höher als bei der PKP (p < 0,0001).
Schlussfolgerung: Die Prognose der DMEK bei Patienten mit FED scheint nach Immunreaktionen günstiger zu sein als die der PKP, da nicht nur seltener Immunreaktionen auftraten, sondern diese auch milder verliefen. Die Endothelzelldichte war allerdings in der PKP-Gruppe während des gesamten Follow-ups signifikant höher.
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