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Journal Français d'Ophtalmologie
Volume 37, n° 9
pages 675-681 (novembre 2014)
Doi : 10.1016/j.jfo.2014.05.006
Received : 8 May 2014 ;  accepted : 26 May 2014
Influence des techniques chirurgicales de greffe endothéliale sur la survie du greffon et de son endothélium
Influence of surgical technique on graft and endothelial survival in endothelial keratoplasty
 

V.M. Borderie , C. Georgeon, N. Bouheraoua
 CIC 503, CHNO des XV-XX/Inserm/Sorbonne universités, UPMC université Paris 06, 28, rue de Charenton, 75571 Paris cedex 12, France 

Auteur correspondant.
Résumé
But

Rapporter la survie du greffon et de son endothélium après Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty (DSEK) dans une série de cas consécutifs sans exclusion des cas correspondants à la courbe d’apprentissage et analyser l’influence des techniques chirurgicales sur cette survie.

Patients et méthodes

L’étude prospective observationnelle inclut 170 DSEK consécutives réalisées entre 2006 et 2013. Les critères principaux d’évaluation étaient la survie du greffon définie par un succès de la greffe et la survie de l’endothélium cornéen du greffon évaluée en microscopie spéculaire. Les paramètres analysés étaient l’indication opératoire, l’état du cristallin, la technique chirurgicale et l’épaisseur du greffon.

Résultats

La probabilité de survie du greffon est de 91,7 % à 1 an et 71,5 % à 3ans. La survie du greffon est influencée par la technique opératoire (p =0,04). La meilleure survie est obtenue avec une incision sclérale et une insertion du greffon avec l’Endosaver® (injecteur dédié à la DSEK). La survie du greffon diminue avec son épaisseur (p <0,001). La densité endothéliale à 1 an de la greffe est influencée par la technique opératoire (p =0,003). La perte cellulaire endothéliale annuelle précoce est influencée par la technique opératoire : 42 % pour le groupe incision sclérale/Endosaver®, 48,7 % pour le groupe incision cornéenne/Endosaver®, 49,4 % pour le groupe incision cornéenne/guide de Busin, 66,0 % pour le groupe incision cornéenne/injecteur et 66,7 % pour le groupe incision sclérale/pince (p =0,002).

Conclusion

La DSEK a un taux de succès proche de celui de la kératoplastie transfixiante. L’utilisation d’un injecteur dédié permet d’optimiser la survie du greffon et de son endothélium. L’utilisation de greffons ultrafins semble également constituer un progrès pertinent.

The full text of this article is available in PDF format.
Summary
Purpose

To report survival of the graft and its endothelium after Descemet Stripping Endothelial Keratoplasty (DSEK) in a series of consecutive cases with no exclusion of cases corresponding to the learning curve and to analyze the influence of surgical techniques on survival.

Patients and methods

This prospective observational study includes 170 consecutive DSEK's performed between 2006 and 2013. The main outcome criteria were graft survival and survival of the donor corneal endothelium as assessed by specular microscopy. The following parameters were analyzed: preoperative diagnosis, lens status, surgical techniques, and graft thickness.

Results

Graft survival was 91.7% at 1 year and 71.5% at 3 years. Graft survival was significantly associated with surgical technique (P =0.04). The best graft survival was achieved with scleral incision combined with graft insertion with the Endosaver® device (dedicated DSEK injector). Graft survival decreased with graft thickness (P <0.001). One-year endothelial cell density was significantly associated with surgical technique (P =0.003). Early 1-year endothelial cell loss was 42.0% for the scleral incision/Endosaver® group, 48.7% for the corneal incision/Endosaver® group, 49.4% for the corneal incision/Busin guide group, 66.0% for the corneal incision/IOL injector group, and 66.7% for the scleral incision/forceps group (P =0.002).

Conclusion

The success rate of DSEK is close to that of penetrating keratoplasty. The use of a DSEK-dedicated injector results in higher survival of the graft and its endothelium. The use of ultrathin grafts also appears to represent significant progress.

The full text of this article is available in PDF format.

Mots clés : Cornée, DSEK, Endothélium, Microscopie spéculaire, Survie du greffon, OCT

Keywords : Cornea, DSEK, Endothelium, Specular microscopy, Graft survival, OCT


Depuis une dizaine d’années, la greffe endothéliale a progressivement remplacé la greffe transfixiante dans les grands centres de greffe nord-américains et européens pour le traitement des pathologies cornéennes endothéliales [1, 2]. Les avantages de la greffe endothéliale sont bien démontrés : petite incision périphérique proche de celle de la cataracte ne fragilisant pratiquement pas l’œil, astigmatisme induit très faible ou inexistant, absence de modification du dioptre cornéen antérieur diminuant de manière considérable le risque d’erreur réfractive sphérique induite par la greffe, réduction du risque de rejet [3]. La plupart des études rapportant les résultats de la greffe endothéliale montre des taux de survie du greffon satisfaisants. Pourtant deux études récentes réalisées sur de très grandes cohortes de patients (registre australien des greffes de cornées et registre britannique des greffes de cornée) rapportent que le taux de survie du greffon serait plus bas après greffe endothéliale qu’après greffe transfixiante [4]. Ces deux études n’excluent aucun patient, les cas correspondant à la courbe d’apprentissage des chirurgiens étant inclus dans l’analyse. Le résultat de ces études peut être expliqué par une manipulation du greffon plus traumatisante pour son endothélium au cours des greffes endothéliales et par l’inclusion dans les deux registres de petites équipes de greffe réalisant peu d’interventions par an. La greffe endothéliale comporte une courbe d’apprentissage pour le chirurgien avec des résultats de la greffe moins bons pendant cette courbe d’apprentissage.

De plus depuis 10ans la technique chirurgicale a évolué très rapidement avec une tendance générale à utiliser des greffons plus fins. La technique d’insertion du greffon s’est également profondément modifiée pendant la même période. Actuellement 2 grandes techniques sont utilisées pour réaliser une greffe endothéliale : la Descemet Stripping Endothélial Keratoplasty (DSEK) avec un greffon ultrafin (environ 100 microns) et la Descemet Membrane Endothelial Keratoplasty (DMEK) qui utilise un greffon endothélio-descemétique sans stroma résiduel [5, 6].

Les objectifs de notre étude sont de rapporter la survie du greffon et de son endothélium après DSEK dans une série de cas consécutifs sans exclusion des cas correspondants à la courbe d’apprentissage et d’analyser l’influence des techniques chirurgicales sur cette survie.

Matériel et méthodes

L’étude est une étude prospective observationnelle. Elle inclut 170 greffes endothéliales consécutives réalisées selon la technique Descemet Stripping Endothélial Keratoplasty (DSEK) par un chirurgien entre 2006 et 2013. Les greffes étaient réalisées à but optique pour des pathologies cornéennes ayant entraîné une perte de la fonction de l’endothélium cornéen. Les patients ont été opérés avec des techniques différentes en fonction de l’évolution des techniques chirurgicales. Ils ont reçu une information écrite et donné un consentement éclairé avant l’intervention. Le suivi postopératoire étant conforme aux recommandations des autorités de santé françaises.

Interventions chirurgicales

Tous les greffons ont été conservés en organo-culture à 31°C [7]. Ils provenaient de plusieurs banques de tissus françaises. La densité préopératoire du greffon correspond à la dernière densité cellulaire endothéliale mesurée par la banque de cornée avant la greffe. Au bloc opératoire, les greffons ont été montés en chambre antérieure artificielle (Moria, Anthony, France). L’épaisseur centrale du greffon a été contrôlée avec un pachymètre ultrasonore. L’épithélium du greffon a été enlevé au scarificateur lorsque l’épaisseur centrale mesurée était supérieure à 500 microns. Une découpe lamellaire antérieure a été réalisée à l’aide du microkératome ALTK (Moria) avec une tête de 350 ou 400 microns. Le greffon était ensuite replacé dans son milieu de transport jusqu’à la trépanation.

Les patients ont été opérés sous anesthésie caronculaire, péri-bulbaire ou générale. L’incision était soit une incision cornéenne postérieure tunnellisée, soit une incision sclérale tunnellisée précédée d’une désinsertion conjonctivale au limbe. La membrane de Descemet du patient a été colorée par du bleu trypan puis enlevée avec un crochet de Sinskey inversé sur une surface légèrement supérieure à celle du greffon. Le descemétorhexis été réalisé sous viscoélastique qui était soigneusement lavé avant introduction du greffon. Le greffon a été trépané avec le trépan jetable donneur de Hessburg-Barron (Altomed, Tyne and Wear, États-Unis). Le centrage du greffon sur le trépan été réalisé sous microscope opératoire après marquage des bords de la découpe du microkératome sur la face stromale du greffon. Plusieurs techniques ont été utilisées successivement pour insérer le greffon dans la chambre antérieure : insertion à la pince selon la technique du tacos, insertion avec une cartouche d’implant introduite dans l’incision et traction du greffon avec un fil, insertion avec le guide de Busin (Moria) par traction avec une pince à commande distale, insertion avec un injecteur dédié (Endosaver®, Emmetrop, Courbevoie, France). Le greffon était ensuite centré et appliqué à la face postérieure de la cornée réceptrice en remplissant la chambre antérieure d’air. La bulle d’air complète était laissée en place pendant 10minutes puis réduite à un volume inférieur à 50 % du volume de la chambre antérieure. Le patient était positionné après l’intervention en décubitus dorsal tête à plat pendant 24 à 48heures. Le traitement postopératoire était le même que celui utilisé pour une greffe transfixiante.

Suivi postopératoire

Les patients ont été suivis à J1, J2, 1 semaine, 1 mois, 3 mois, 6 mois, 12 mois, 24 mois, 36 mois, puis tous les deux ans. Une microscopie spéculaire non contact ainsi qu’une tomographie en cohérence optique (OCT, Figure 1) étaient réalisées à chaque consultation à partir du premier mois. L’épaisseur du greffon et celle de la cornée réceptrice étaient mesurées sur une coupe OCT Spectral Domain au niveau de l’apex cornéen (Figure 1). Le comptage cellulaire endothélial était réalisé de manière semi-automatique par pointage du centre d’au moins 75 cellules. Le succès de la greffe était défini par la présence d’une cornée claire à la lampe à fente (Figure 2) avec une épaisseur du stroma de la cornée réceptrice normale en OCT (Figure 1). L’échec de la greffe était défini par un œdème cornéen visible à la lampe à fente et en OCT sans tendance à l’amélioration sur une durée d’au moins six mois.



Figure 1


Figure 1. 

OCT Spectral Domain d’une DSEK ultrafine. L’épaisseur du greffon au centre est de 78μm. Celle de la cornée réceptrice est de 502μm, montrant que le greffon a bien permis la résorption de l’œdème cornéen préopératoire.

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Figure 2


Figure 2. 

Aspect biomicroscopique d’une DSEK évoluant normalement : la cornée est claire, le greffon a permis la résorption de l’œdème cornéen.

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Analyse statistique

Les critères principaux d’évaluation étaient la survie du greffon définie par un succès de la greffe et la survie de l’endothélium cornéen du greffon évaluée en microscopie spéculaire. Les paramètres analysés étaient l’indication opératoire, l’état du cristallin, la technique chirurgicale et l’épaisseur du greffon. Le nombre de paramètres étudiés a été limité pour tenir compte du nombre de patients inclus dans l’étude. L’influence de ces paramètres sur la survie du greffon a été étudiée en analyse multivariée. Les paramètres étaient sélectionnés en analyse univariée avec la technique de Kaplan-Meier (Log-Rank) pour les variables qualitatives et le modèle de Cox pour les variables quantitatives. Les paramètres significatifs en analyse univariée étaient ensuite introduits dans un modèle de Cox multivarié. La perte cellulaire endothéliale annuelle précoce a été calculée à partir des densités endothéliales pré et postopératoires allant jusqu’à 18 mois postopératoires avec la technique des moindres carrés [8]. Elle correspond à la perte cellulaire de la première année postopératoire et reflète le traumatisme chirurgical du greffon. L’influence des paramètres sur la densité endothéliale à un an et sur la perte cellulaire endothéliale annuelle précoce a été évaluée en analyse de variance pour les variables qualitatives et en régression pour les variables quantitatives. L’analyse multivariée de ces deux critères d’évaluation n’a pas été réalisée car seul un paramètre s’est avéré significatif en analyse univariée.

Résultats

Le Tableau 1 montre les caractéristiques pré-, per- et postopératoires de l’ensemble des interventions inclues dans l’étude. La série est une série consécutive sans exclusion des cas appartenant à la courbe d’apprentissage. Elle comporte 170 interventions avec un suivi moyen de 31 mois (extrêmes : 1 et 96 mois). La probabilité de survie du greffon calculée avec la technique de Kaplan-Meier est de 91,7 % à 1 an et 71,5 % à 3ans.

La survie du greffon est influencée par la technique opératoire (modèle de Cox : p =0,04 ; Figure 3). La meilleure survie est obtenue avec une incision sclérale et une insertion du greffon avec l’Endosaver®. Les incisions cornéennes combinées à l’utilisation de l’Endosaver® ou du guide de Busin sont également associées à une survie élevée à moyen terme. L’utilisation de la pince pour insérer le greffon quelle que soit l’incision ainsi que l’utilisation d’une cartouche d’injecteur à implant sont associés à une faible survie du greffon. La survie du greffon diminue avec son épaisseur (modèle de Cox : p <0,001, Figure 4). Les greffons les plus fins sont associés aux taux de survie les plus élevés. La survie du greffon n’est pas significativement influencée par l’indication opératoire (p =0,08) et l’état du cristallin (p =0,47).



Figure 3


Figure 3. 

Survie du greffon en fonction de la technique opératoire. L’insertion du greffon avec l’Endosaver® est associée aux meilleures survies. Le guide de Busin utilisé avec une incision cornéenne donne des résultats légèrement inférieurs.

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Figure 4


Figure 4. 

Survie du greffon en fonction de son épaisseur (p <0,001). Modèle de Cox incluant trois paramètres : la technique opératoire, l’épaisseur du greffon et l’état du cristallin. La survie en fonction de l’épaisseur du greffon est ajustée sur la valeur moyenne des deux autres paramètres. Plus le greffon est fin est plus la survie du greffon est élevée.

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La densité endothéliale à 1 an de la greffe est influencée par la technique opératoire (p =0,003, Figure 5). Les densités endothéliales les plus élevées sont obtenues avec l’Endosaver®. La densité endothéliale à 1 an de la greffe n’est pas significativement influencée par l’indication opératoire, l’état du cristallin et l’épaisseur du greffon.



Figure 5


Figure 5. 

Densité endothéliale du greffon à 1 an de la greffe en fonction de la technique opératoire. Anova : p =0,003.

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La perte cellulaire endothéliale annuelle précoce est influencée par la technique opératoire (p =0,002, Figure 6). La perte moyenne est de 42 % pour le groupe incision sclérale/Endosaver®, 48,7 % pour le groupe incision cornéenne/Endosaver®, 49,4 % pour le groupe incision cornéenne/guide de Busin, 66,0 % pour le groupe incision cornéenne/injecteur et 66,7 % pour le groupe incision sclérale/pince. La perte cellulaire endothéliale annuelle précoce n’est pas significativement influencée par l’indication opératoire, l’état du cristallin et l’épaisseur du greffon.



Figure 6


Figure 6. 

Perte cellulaire endothéliale annuelle précoce en fonction de la technique opératoire. Anova : p =0,002.

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Discussion

Le taux de survie du greffon après DSEK est dans notre étude proche de celui observé après greffe transfixiante pour une pathologie endothéliale. La perte cellulaire endothéliale postopératoire précoce après DSEK est par contre supérieure à celle observée après greffe transfixiante pour une pathologie endothéliale. Cette perte endothéliale précoce reflète le traumatisme chirurgical du greffon qui est plus important après greffe endothéliale qu’après greffe transfixiante. Il est donc important de déterminer les facteurs chirurgicaux qui peuvent influencer cette perte cellulaire afin de la minimiser. Pour la survie à long terme du greffon, la seule perte cellulaire précoce est insuffisante. Le taux de perte cellulaire tardive est un élément important, actuellement mal connu, qui permettra de déterminer laquelle des deux techniques, greffe endothéliale ou greffe transfixiante, offre aux patients les plus grandes chances de conserver une cornée claire à long terme.

Globalement nous avons observé une perte cellulaire précoce supérieure à celle observée après greffe transfixiante. Beaucoup d’études rapportent des pertes cellulaires endothéliales après DSEK comparables à celles observées après kératoplastie transfixiante, allant de 15 % à 61 % à 1 an [9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. D’autres études rapportent une perte cellulaire endothéliale plus importante après DSEK qu’après kératoplastie transfixiante [2, 16, 17]. Il est très probable que cette deuxième hypothèse soit exacte car la découpe du greffon au microkératome et son insertion dans la chambre antérieure induisent une perte cellulaire endothéliale additionnelle par rapport à la kératoplastie transfixiante [2]. Il faut noter que dans les deux techniques le greffon est trépané, ce qui induit également une mort cellulaire dans la zone proche de la trépanation. À moyen et long terme, la perte cellulaire endothéliale annuelle semble plus faible après DSEK qu’après kératoplastie transfixiante [2]. La majorité des greffons utilisés en Amérique du nord sont découpés par les banques de cornée américaines. La densité endothéliale préopératoire rapportée dans les études utilisant des greffons prédécoupée correspond donc à la densité après découpe au microkératome et la perte cellulaire postopératoire ne reflète pas le traumatisme endothélial lié à la découpe au microkératome.

Dans notre étude, l’insertion du greffon dans la chambre antérieure avec un injecteur dédié est associée aux taux de survie du greffon les plus élevés, aux densités endothéliales postopératoires les plus élevés et aux taux de perte cellulaire endothéliale précoce les plus faibles. Cette technique opératoire permet donc de minimiser le traumatisme endothélial lié à l’intervention. L’Endosaver® utilisé dans cette étude permet d’éviter la compression du greffon endothélial par les berges de l’incision pendant son introduction dans la chambre antérieure. Cet avantage est associé dans notre étude à une meilleure survie du greffon et de son endothélium. Le taux de perte cellulaire endothéliale à 1 an est proche de celui observé après greffe transfixiante. Price et al. ont rapporté des résultats de perte cellulaire à trois ans similaires entre DSEK et kératoplastie transfixiante [10]. L’utilisation du guide de Busin donne des résultats légèrement inférieurs à ceux de l’injecteur dédié. Une étude comparant un autre injecteur, l’Endoglide, au guide Busin montrait également une plus faible perte cellulaire avec l’injecteur [12]. Le guide de Busin est le plus souvent utilisé sans introduction de sa partie distale dans l’incision. Il en résulte une compression du greffon par les berges de la cicatrice cornéenne pendant l’introduction dans la chambre antérieure. Cette compression peut entraîner une destruction de cellules endothéliales, ce qui est bien corrélé avec la plus grande perte cellulaire endothéliale précoce observée dans notre étude. Dans une étude prospective non randomisée, la perte cellulaire endothéliale à 6 mois était de 28,3 % lorsque le greffon était inséré avec un injecteur dédié et 44,1 % lorsqu’il était inséré à la pince [18]. Dans notre étude, l’insertion du greffon avec une pince selon la technique du tacos ou avec un injecteur à implant donne des résultats très faibles, largement inférieurs à ceux de la greffe transfixiante, et nous semble donc à proscrire.

Un résultat inattendu dans cette étude est la relation entre l’épaisseur du greffon et sa survie. La technique de la DSEK ultrafine a été développée pour améliorer les résultats visuels de la greffe endothéliale. Le principe de la DSEK ultrafine consiste à préparer un greffon très fin d’une épaisseur de 100μm ou moins. Deux grandes techniques peuvent être utilisées :

soit une double découpe avec une première tête de microkératome de 350μm suivie d’une deuxième découpe avec une tête de 100μm ou moins (choisie en fonction de l’épaisseur du stroma restant après la première découpe) ;
soit une découpe unique avec une tête de microkératome de 400μm ou plus.

Les publications récentes rapportent des résultats visuels pratiquement identiques entre DSEK ultrafine et DMEK [6]. L’amélioration de la survie du greffon avec une DSEK ultrafine est un élément intéressant en faveur du développement de cette technique. Par rapport à la DMEK, la DSEK présente un taux de reprise chirurgicale plus faible car les décollements postopératoires du greffon sont moins fréquents. L’étude récente du registre australien rapporte des taux de survie du greffon plus bas après DMEK qu’après DSEK [4]. L’explication de la relation entre épaisseur du greffon et survie reste à déterminer. Dans notre étude la densité endothéliale à un an et la perte cellulaire endothéliale précoce ne sont pas corrélées à l’épaisseur du greffon. Néanmoins ces deux paramètres sont calculés sur les greffes qui restent claires un an après la greffe. Il est donc possible que des échecs précoces de la greffe endothéliale soit associés à l’utilisation de greffons épais. La période postopératoire précoce après greffe endothéliale est à haut risque de complications : décollement du greffon, glaucome aigu par blocage pupillaire, synéchies antérieures périphériques sévères sources d’hypertonie. Il est possible qu’un greffon épais augmente le risque de survenue de ces complications.

Parmi les facteurs qui n’influencent pas la perte endothéliale figure la taille du greffon [11, 13]. Ce facteur n’a pas été introduit dans l’étude statistique compte tenu des résultats préalables d’autres études et afin de conserver un nombre raisonnable de paramètres. Nous n’avons pas actuellement d’arguments scientifiques pour augmenter le diamètre du greffon afin de greffer plus de cellules endothéliales. Néanmoins le développement de la DSEK ultrafine permettra d’utiliser plus facilement des greffons de grand diamètre (9mm et plus) et l’intérêt de ces greffes de grand diamètre devra être évalué.

L’incision sclérale est associée dans notre étude à une perte cellulaire endothéliale plus faible que l’incision cornéenne. L’explication de cette différence reste à déterminer. Néanmoins il est notable que l’architecture de la cornée est mieux respectée par une sclérale. Les contraintes mécaniques sur le greffon pourraient être moindres avec ce type d’incision.

En conclusion, la technique chirurgicale de la DSEK semble actuellement bien codifiée, reproductible et associée à un taux de succès de la greffe proche de celui de la kératoplastie transfixiante. L’utilisation d’un injecteur dédié à la greffe endothéliale paraît souhaitable pour minimiser le traumatisme endothélial chirurgical et optimiser la densité endothéliale postopératoire et la survie du greffon. L’utilisation de greffons ultrafins semble également constituer un progrès pertinent en matière de survie du greffon et de son endothélium.

Déclaration d’intérêts

Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflit d’intérêt en relation avec cet article.

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