INTRODUÇÃO: O ceratocone é uma doença não inflamatória, sem etiologia definida, caracterizada pelo afilamento estromal e protrusão da córnea. Geralmente esta doença torna-se clinicamente evidente na adolescência. Apesar de possuir sinais clínicos bem conhecidos, a detecção do ceratocone em estádios iniciais pode representar uma tarefa de difícil execução, mesmo quando a videoceratografia computadorizada ou outros métodos são utilizados para avaliar a córnea. Anteriormente, diagnosticar o ceratocone apenas após a identificação de sinais clínicos inequívocos era uma conduta aceitável. Com o advento da cirurgia refrativa porém, a identificação precoce do ceratocone tornou-se um procedimento de vital importância para evitar complicações pós-operatórias. O objetivo principal deste estudo é avaliar o uso de máquinas de vetor de suporte e redes neurais artificiais como métodos auxiliares para identificação de ceratocone e suspeita de ceratocone em exames realizados com o Orbscan II. MÉTODOS: Foram avaliados retrospectivamente dados de 344 pacientes. Os exames selecionados foram classificados em 6 categorias: normal (n=172), astigmatismo (n=89), ceratocone (n=46), ceratocone forma frustra (n=10), suspeita de ceratocone (n=16) e cirurgia refrativa (n=11). Para cada paciente 10 atributos foram obtidos ou calculados a partir de dados fornecidos pelo Orbscan II. O método do holdout e da validação cruzada foram utilizados para encontrar a melhor configuração, treinar e testar os classificadores. Além da acurácia, sensibilidade e especificidade, curvas ROC foram obtidas para cada classificador, e as áreas sob as curvas ROC foram calculadas. RESULTADOS: Os dois classificadores selecionados alcançaram um bom desempenho, com áreas sob as curvas ROC de 0,99. Não houve diferença estatística entre as suas performances. O desempenho dos classificadores foi superior ao desempenho de todos os atributos individuais do Orbscan II. (p<0,05). CONCLUSÃO: Os resultados alcançados sugerem que xi x máquinas de vetor de suporte e redes neurais artificiais podem representar técnicas úteis para a detecção de ceratocone em exames realizados com o Orbscan II. / PURPOSE: Keratoconus is a bilateral and non-inflammatory condition characterized by progressive thinning, protrusion and scarring of the córnea. The disease usually becomes clinically evident at puberty, and its etiology remains unknown. Although it has well-described clinical signs, early forms of the disease may be undetected, even when computer-assisted videokeratography techniques or other methods are used to evaluate the cornea. Prior to the development of refractive surgery, it was considered sufficient to diagnose clinically evident keratoconus. However, given the spread of refractive surgery, a careful differentiation between normal and early keratoconus cases is essential to avoid postoperative complications. This study evaluated the performance of support vector machine and multilayer perceptron neural network, as auxiliary tools to identify keratoconus from Orbscan II maps. METHODS: A total of 344 maps were retrospectively selected and classified into six categories: normal (n=172), astigmatism (n=89), keratoconus (n=46), forme fruste keratoconus (n=10), keratoconus suspect (n=16), and photorefractive keratectomy (n=11). For each map 10 attributes were obtained or calculated from data provided by the Orbscan II. Holdout method and ten-fold cross-validation was used to train and test the classifiers. Besides accuracy, sensitivity and specificity, ROC curves for each classifier were generated and the areas under the curves were calculated. RESULTS: The two selected classifiers provided a good performance and there were no differences between their performances. The area under the ROC curve of the support vector machine and multi-layer perceptron were significantly larger than those for all individual Orbscan II attributes evaluated (p<0.05). CONCLUSION: Overall, our results suggest that support vector machine and multi-layer perceptron classifiers, trained on Orbscan II data, could represent useful techniques for keratoconus detection

O ceratocone é uma disfunção da córnea, que geralmente manifesta-se por meio de um astigmatismo irregular e de um alto grau de miopia. O estágio avançado da doença é a principal causa de indicação da cirurgia de transplante de córnea. Certamente, trata-se de uma condição complexa, com etiologia multifatorial: fatores genéticos e ambientais estão associados para a expressão fenotípica. A maioria dos casos vistos na prática clínica são não sindrômicos (cursam sem comorbidades) e isolados, mas há uma proporção considerável de casos familiares. Foi feito um levantamento bibliográfico das principais variantes associadas ou relacionadas à doença para auxiliar na investigação. O presente projeto teve por objetivo identificar uma possível variante causal, por meio de estudo de ligação de amplitude genômica (GWLS), de uma família brasileira com 15 afetados por ceratocone, após a extração de DNA e genotipagem das amostras por microarranjo de SNP. Também foi realizado o sequenciamento de exoma do probando, visando filtrar as variantes patogênicas candidatas a explicar a doença. Foram encontradas 123 variantes suspeitas no exoma do paciente avaliado por NGS. Adicionalmente, identificou-se 3 regiões com LOD Score >1 (1p35.2-p34.3; 2q32.3-q33.2; 3q23; 5q11.2-q13.2) e uma com LOD Score>2 (19p13.11-q12). A combinação das duas metodologias permitiu a identificação de três variantes, sendo uma delas provavelmente implicada na etiologia, ainda por validar. Duas outras variantes foram excluídas / Keratoconus is a dysfunction of the cornea, which usually manifests itself through irregular astigmatism and a high degree of myopia. The advanced stage of the disease is the leading cause of indication for corneal transplant surgery. Certainly, it is a complex condition with a multifactorial etiology: genetic and environmental factors acts together to the phenotypic expression. Most of the cases seen in clinical practice are non- syndromic (with no comorbidities) and isolated, but there is a considerable proportion of familial cases. A bibliographic survey of the main variants associated or related to the disease was made to suport the investigation. The present project aimed to identify a possible causal variant by genomic amplitude binding study (GWLS) of a Brazilian family with 15 affected by keratoconus, after DNA extraction and genotyping of the samples by SNP microarray. It was also performed one exome sequencing, aiming to filter out the pathogenic candidate variants from the proband to explain the disease. 123 suspected variants were found in the patient\'s exams evaluated by NGS. In addition, 3 regions with LOD Score> 1 (1p35.2-p34.3; 2q32.3-q33.2; 3q23; 5q11.2- q13.2) and one with LOD Score> 2 (19p13.11 -q12). The combination of the two methodologies allowed the identification of three variants, one of them probably implicated in the etiology, yet to be validated. Two other variants were excluded

Doença alérgica ocular acomete cerca de ¼ da população mundial. Dentro do espectro da doença alérgica ocular, a cérato-conjuntivite vernal, que afeta principalmente crianças, pode apresentar-se sob forma severa e persistente, levando a dano do tecido corneal e comprometimento da função visual. Traumatismo epitelial crônico, induzido pelo ato de coçar os olhos, associado ao intenso prurido ocular tem sido apontado como fator de risco importante na patogênese do ceratocone. Pode estimular a apoptose prematura dos ceratócitos, provocando mudanças estruturais do estroma da córnea. A associação de cérato-conjuntivite vernal e ceratocone tem sido apontada como freqüente na literatura oftalmológica através de estudos descritivos e qualitativos, que, entretanto, não auxiliam na detecção precoce da doença ectásica corneal, prejudicando sua análise epidemiológica, seu estudo genético e a definição de sua patogênese. Propôs-se estudo clínico caso-controle de pacientes com cérato-conjuntivite vernal do Ambulatório de Alergia Ocular do Departamento de Oftalmologia da Santa Casa de São Paulo, com finalidade de obter-se, por meio da análise topográfica computadorizada de córnea utilizando-se de descritor quantitativo da superfície anterior da córnea (sumário diagnóstico de Holladay), informações sobre as alterações topográficas da superfície anterior da córnea, que pudessem determinar a freqüência da associação entre cérato-conjuntivite vernal e ceratocone, além de seus efeitos sobre o desempenho da visão destes pacientes. Os resultados obtidos neste estudo mostram alta freqüência de ceratocone em pacientes com cérato-conjuntivite vernal. A performance visual destes pacientes é influenciada pelas aberrações provocadas por alterações da asfericidade corneal e de outras variáveis topográficas. / Allergic ocular disease affects ¼ of the world population. Inside the spectrum of the allergic ocular disease, vernal keratoconjunctivitis, that affects mostly children, may present as severe and persistent form, leading to corneal tissue damage and disturbing visual function. Chronic epithelial trauma, provoked by eye rubbing due to intense ocular itching, has been postulated as an important risk factor in the pathogenesis of keratoconus. It may induce early keratocyte apoptosis that results in structural changes to the corneal stroma. The association of keratoconus with vernal keratoconjunctivitis has been observed to be frequent in the ophthalmological literature by descriptive and qualitative studies, unable to detect earlier forms of this ectatic corneal disease, weakening epidemiological analysis, genetic studies and the definition of its pathogenesis. We proposed a case-control clinical study of patients with vernal keratoconjunctivitis from the Ambulatory of Ocular Allergy of the Department of Ophthalmology of Santa Casa of São Paulo, aiming for information on the anterior corneal curvature and visual performance, using a quantitative descriptor analyzer (Holladay Diagnostic Summary). The results suggest high frequency of the keratoconus in patients with vernal keratoconjunctivitis. The visual performance is affected by the induced aberration caused by changed corneal asphericity and other topographic variables.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tesedefendidarodrigo.pdf: 1424160 bytes, checksum: ba481cb9361d272aa1bf192493e601ce (MD5) Previous issue date: 2012-06-12 / To evaluate corneal endothelium by means of specular microscopy exam in patients with keratoconus, before and after Cornealring® corneal intrastromal ring surgery. A hundred and two eyes of sixty-seven patients, aged between 12 and 45, with the average age of 27,31 ± 8,15 years, 30 of whom females and 37 males, were selected to be submitted to the implant of Cornealring® corneal ring segments and evaluation of the corneal endothelium in the pre and post surgery (six months after the procedure) in the External Diseases and Cornea Ward of the Instituto Panamericano da Visão. Data have been stored for later analysis by software SPSS (Statistical Package of Social Science) for Windows 15.0. Only the eyes receiving two rings with 250 &#956; thickness showed significant statistical difference (p = 0,008). The remaining eyes showed no statistical difference (initial x final). In relation to the thickness and to the number of implanted rings, a decrease in the final coefficient was observed in most implanted rings. However, only the eyes that received two rings 250 &#956; thick showed significant difference (p=0,003), with a decrease of 10,1% in the coefficients of variation average. In relation to the thickness and number of implanted rings, a decrease in the percentage of hexagonal cells was observed (before and after surgery). Only the eyes that received two rings 250 &#956; thick showed a highly significant decrease (p=0,001) in relation to the hexagonal percentage of 9,7%. Although the parameters in the specular microscopy showed alterations mainly in the thicker rings, all the patients showed transparent corneas without clinical signs of endothelial suffering along the six months of follow-up. A longer period of study must be considered for better understanding and interpretation of the results obtained, in order to establish any relationship between eventual complications and the thickness of the implanted ring. / A tese tem por objetivo avaliar o endotélio corneal por meio de microscopia especular, de pacientes portadores de ceratocone, antes e após a cirurgia corneal pela técnica de anel intraestromal, utilizando o implante Cornealring®. Cento e dois olhos de 67 pacientes, com idade entre 12 e 45 anos (com média 27,31 ± 8,15 anos), sendo 30 do sexo feminino e 37 do sexo masculino, foram selecionados para serem submetidos ao implante dos segmentos do anel Cornealring® e avaliação do endotélio corneal no pré e pós-operatório, seis meses após o procedimento, no serviço de Doenças Externas e Córnea do Instituto Panamericano da Visão. Os dados foram armazenados, para posterior análise no software Statistical Package of Social Science (SPSS) para Windows, versão 15.0. Apenas os olhos que receberam dois anéis de espessura de 250 &#956; apresentaram diferença estatisticamente significativa da densidade endotelial (p = 0,008). Nos demais olhos, não houve diferença estatística (antes e após a cirurgia corneal). Notou-se que, na maioria das espessuras de anéis utilizados, houve uma diminuição do coeficiente de variação após a cirurgia corneal. Porém, só os olhos que receberam dois anéis de espessuras de 250 &#956; mostraram diferença significativa (p=0,003), com uma diminuição de 10,1% na média do coeficiente de variação. Observou-se diminuição no percentual de células hexagonais em relação, no tocante à espessura e à quantidade de anéis implantados. Somente os olhos que receberam os dois anéis de espessura de 250 &#956; mostraram diminuição altamente significativa (p=0,001), em relação ao percentual hexagonal de 9,7%. Apesar de os parâmetros na microscopia especular mostrarem-se alterados, sobretudo nos anéis com espessura maior, todos os pacientes apresentaram córneas transparentes sem sinais clínicos de sofrimento endotelial ao longo dos seis meses de seguimento. Maior tempo de estudo deve ser considerado para melhor compreensão e interpretação dos resultados encontrados, a fim de ser estabelecida alguma relação entre possíveis complicações e a espessura do anel implantado.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:18Z : No. of bitstreams: 1 Publico-13221.pdf: 17673997 bytes, checksum: 5eccd3ef771fd6553a1cc32756fcef7a (MD5) / Objetivos: 1) Avaliar se o cross-linking do colágeno corneano antes da inserção de segmentos de anéis corneanos intraestromais altera o tratamento do ceratocone. 2) Avaliar se o cross-linking do colágeno corneano modifica as características citológicas da superfície ocular em portadores de ceratocone. Métodos: Trinta e nove olhos de 31 pacientes foram alocados em 2 grupos: 19 olhos foram submetidos ao tratamento do cross-linking com riboflavina e luz ultravioleta A, e 20 olhos receberam colírio de riboflavina 0,1% (w/v) em solução de 20% dextran 4 vezes ao dia por 30 dias. Após 3 meses, todos os pacientes foram submetidos à inserção de segmentos de anéis corneanos intraestromais pela técnica do laser de femtosegundo. Avaliações foram realizadas nos momentos pré-operatório, com 1 e 3 meses após o cross-linking ou colírio de riboflavina, e também com 1, 3, 6, 12 e 24 meses após a inserção de segmentos de anéis corneanos intraestromais. Os pacientes foram submetidos aos seguintes exames: acuidade visual sem correção e acuidade visual com correção; refração manifesta; biomicroscopia; sensibilidade ao contraste; topografia corneana; Orbscan IIz; Pentacam; tonometria de aplanação; tonometria dinâmica de contorno; paquimetria ultrassônica; biomecânica da córnea; tomografia de coerência óptica; microscopia especular da córnea; citologia de impressão e mapeamento de retina. Análise de covariância e o teste de Mann-Whitney foram realizados para comparação das variáveis do estudo entre os 2 grupos. Teste de Friedman foi utilizado para avaliação da citologia de impressão antes do tratamento, e com 1 e 3 meses após o cross-linking ou colírio de riboflavina, e novamente com 6, 12 e 24 meses após a inserção de segmentos de anéis corneanos intraestromais. Resultados: Todos os pacientes foram acompanhados por 24 meses. A média e variação de idade dos pacientes foram de 28,30 ± 9,3 anos (17-55 anos) no grupo cross-linking e 30,40 ± 9,1 anos (22-55 anos) no grupo colírio de riboflavina. Não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos em relação à acuidade visual sem correção (p=0,70) ou acuidade visual corrigida (p=0,78). Com 24 meses de seguimento, não houve diferença estatística entre os grupos em relação ao equivalente esférico (p=0,94). Também não houve diferença estatística para os 3 parâmetros topográficos (mais plano-K1 [p=0,81], mais curvo-K2 [p=0,68] e curvatura média [p=0,52]). Os exames de sensibilidade ao contraste, microscopia especular, paquimetria, tonometria e propriedades biomecânicas da córnea não apresentaram diferença estatística entre os grupos com 24 meses de seguimento. Na citologia de impressão, alguns parâmetros conjuntivais (ex.: adesividade das células epiteliais, proporção núcleo:citoplasma, nível de organização da cromatina nuclear, células caliciformes e queratinização [p≥0,001]) apresentaram diferenças estatisticamente significantes. Conclusões: O cross-linking do colágeno corneano não altera o efeito de segmentos de anéis corneanos intraestromais para ceratocone antes de sua inserção em relação à refração, topografia, sensibilidade ao contraste, microscopia especular, paquimetria, tonometria e biomecânica da córnea com 24 meses de seguimento. A comparação do escore total de citologia de impressão entre os grupos não mostrou diferença estatisticamente significante, apesar de diferenças em alguns parâmetros conjuntivais. / Purpose: To report the impression cytologic results after corneal cross-linking and insertion of intrastromal corneal ring segments for keratoconus. Methods: Thirty-nine eyes were distributed into two groups: 1) cross-linking group (patients underwent corneal cross-linking procedure), and 2) riboflavin eyedrops group (patients received riboflavin 0.1% (w/v) eyedrops in 20% dextran solution for 1 month). After 3 months, all patients underwent insertion of intrastromal corneal ring segments. Impression cytologic specimens were obtained from all eyes at baseline, at 1 month and 3 months after cross-linking or riboflavin eyedrops, and again at 6 months, 1 year, and 2 years after intrastromal corneal ring segment insertion. Results: Patients in the cross-linking group demonstrated improvement in the cell-to-cell contact of epithelial cells and the nucleusto- cytoplasm ratio on the temporal conjunctiva after treatment (P = 0.008 and P = 0.047), respectively. On the superior conjunctiva, increases in goblet cell density (P = 0.037) and level of organization of nuclear chromatin (P = 0.010) after treatment were noted. Patients in the riboflavin eyedrops group demonstrated improvement in the cellto- cell contact of epithelial cells on the superior conjunctiva after treatment (P = 0.021). On the temporal conjunctiva, an improvement in the cell-to-cell contact of epithelial cells (P < 0.001) and increases in the nucleus-to-cytoplasm ratio (P < 0.001), goblet cell density (P = 0.001), and less keratinization (P = 0.011) were noted. No changes were identified on the cornea for either group. Fisher’s exact test comparison of the impression cytologic total scores after treatment revealed no difference between groups. Conclusion: Despite changes in some conjunctival parameters (e.g., cell-tocell contact of epithelial cells, nucleus-to-cytoplasm ratio, level of organization of nuclear chromatin , goblet cell density, and keratinization), comparison of the total impression cytologic scores revealed no difference between groups. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Doença alérgica ocular acomete cerca de ¼ da população mundial. Dentro do espectro da doença alérgica ocular, a cérato-conjuntivite vernal, que afeta principalmente crianças, pode apresentar-se sob forma severa e persistente, levando a dano do tecido corneal e comprometimento da função visual. Traumatismo epitelial crônico, induzido pelo ato de coçar os olhos, associado ao intenso prurido ocular tem sido apontado como fator de risco importante na patogênese do ceratocone. Pode estimular a apoptose prematura dos ceratócitos, provocando mudanças estruturais do estroma da córnea. A associação de cérato-conjuntivite vernal e ceratocone tem sido apontada como freqüente na literatura oftalmológica através de estudos descritivos e qualitativos, que, entretanto, não auxiliam na detecção precoce da doença ectásica corneal, prejudicando sua análise epidemiológica, seu estudo genético e a definição de sua patogênese. Propôs-se estudo clínico caso-controle de pacientes com cérato-conjuntivite vernal do Ambulatório de Alergia Ocular do Departamento de Oftalmologia da Santa Casa de São Paulo, com finalidade de obter-se, por meio da análise topográfica computadorizada de córnea utilizando-se de descritor quantitativo da superfície anterior da córnea (sumário diagnóstico de Holladay), informações sobre as alterações topográficas da superfície anterior da córnea, que pudessem determinar a freqüência da associação entre cérato-conjuntivite vernal e ceratocone, além de seus efeitos sobre o desempenho da visão destes pacientes. Os resultados obtidos neste estudo mostram alta freqüência de ceratocone em pacientes com cérato-conjuntivite vernal. A performance visual destes pacientes é influenciada pelas aberrações provocadas por alterações da asfericidade corneal e de outras variáveis topográficas. / Allergic ocular disease affects ¼ of the world population. Inside the spectrum of the allergic ocular disease, vernal keratoconjunctivitis, that affects mostly children, may present as severe and persistent form, leading to corneal tissue damage and disturbing visual function. Chronic epithelial trauma, provoked by eye rubbing due to intense ocular itching, has been postulated as an important risk factor in the pathogenesis of keratoconus. It may induce early keratocyte apoptosis that results in structural changes to the corneal stroma. The association of keratoconus with vernal keratoconjunctivitis has been observed to be frequent in the ophthalmological literature by descriptive and qualitative studies, unable to detect earlier forms of this ectatic corneal disease, weakening epidemiological analysis, genetic studies and the definition of its pathogenesis. We proposed a case-control clinical study of patients with vernal keratoconjunctivitis from the Ambulatory of Ocular Allergy of the Department of Ophthalmology of Santa Casa of São Paulo, aiming for information on the anterior corneal curvature and visual performance, using a quantitative descriptor analyzer (Holladay Diagnostic Summary). The results suggest high frequency of the keratoconus in patients with vernal keratoconjunctivitis. The visual performance is affected by the induced aberration caused by changed corneal asphericity and other topographic variables.

INTRODUÇÃO: O ceratocone é uma doença não inflamatória, sem etiologia definida, caracterizada pelo afilamento estromal e protrusão da córnea. Geralmente esta doença torna-se clinicamente evidente na adolescência. Apesar de possuir sinais clínicos bem conhecidos, a detecção do ceratocone em estádios iniciais pode representar uma tarefa de difícil execução, mesmo quando a videoceratografia computadorizada ou outros métodos são utilizados para avaliar a córnea. Anteriormente, diagnosticar o ceratocone apenas após a identificação de sinais clínicos inequívocos era uma conduta aceitável. Com o advento da cirurgia refrativa porém, a identificação precoce do ceratocone tornou-se um procedimento de vital importância para evitar complicações pós-operatórias. O objetivo principal deste estudo é avaliar o uso de máquinas de vetor de suporte e redes neurais artificiais como métodos auxiliares para identificação de ceratocone e suspeita de ceratocone em exames realizados com o Orbscan II. MÉTODOS: Foram avaliados retrospectivamente dados de 344 pacientes. Os exames selecionados foram classificados em 6 categorias: normal (n=172), astigmatismo (n=89), ceratocone (n=46), ceratocone forma frustra (n=10), suspeita de ceratocone (n=16) e cirurgia refrativa (n=11). Para cada paciente 10 atributos foram obtidos ou calculados a partir de dados fornecidos pelo Orbscan II. O método do holdout e da validação cruzada foram utilizados para encontrar a melhor configuração, treinar e testar os classificadores. Além da acurácia, sensibilidade e especificidade, curvas ROC foram obtidas para cada classificador, e as áreas sob as curvas ROC foram calculadas. RESULTADOS: Os dois classificadores selecionados alcançaram um bom desempenho, com áreas sob as curvas ROC de 0,99. Não houve diferença estatística entre as suas performances. O desempenho dos classificadores foi superior ao desempenho de todos os atributos individuais do Orbscan II. (p<0,05). CONCLUSÃO: Os resultados alcançados sugerem que xi x máquinas de vetor de suporte e redes neurais artificiais podem representar técnicas úteis para a detecção de ceratocone em exames realizados com o Orbscan II. / PURPOSE: Keratoconus is a bilateral and non-inflammatory condition characterized by progressive thinning, protrusion and scarring of the córnea. The disease usually becomes clinically evident at puberty, and its etiology remains unknown. Although it has well-described clinical signs, early forms of the disease may be undetected, even when computer-assisted videokeratography techniques or other methods are used to evaluate the cornea. Prior to the development of refractive surgery, it was considered sufficient to diagnose clinically evident keratoconus. However, given the spread of refractive surgery, a careful differentiation between normal and early keratoconus cases is essential to avoid postoperative complications. This study evaluated the performance of support vector machine and multilayer perceptron neural network, as auxiliary tools to identify keratoconus from Orbscan II maps. METHODS: A total of 344 maps were retrospectively selected and classified into six categories: normal (n=172), astigmatism (n=89), keratoconus (n=46), forme fruste keratoconus (n=10), keratoconus suspect (n=16), and photorefractive keratectomy (n=11). For each map 10 attributes were obtained or calculated from data provided by the Orbscan II. Holdout method and ten-fold cross-validation was used to train and test the classifiers. Besides accuracy, sensitivity and specificity, ROC curves for each classifier were generated and the areas under the curves were calculated. RESULTS: The two selected classifiers provided a good performance and there were no differences between their performances. The area under the ROC curve of the support vector machine and multi-layer perceptron were significantly larger than those for all individual Orbscan II attributes evaluated (p<0.05). CONCLUSION: Overall, our results suggest that support vector machine and multi-layer perceptron classifiers, trained on Orbscan II data, could represent useful techniques for keratoconus detection

Le cross-linking du collagène cornéen (CXL) est une cornéoplastie mini-invasive reposant surun concept biomécanique difficile à objectiver physiquement et dont les preuves del’efficacité thérapeutique sont d’interprétation complexe. Les principes, les nuances et lesrésultats du CXL sont colligés dans cette thèse afin de valider l’intérêt du modèleexpérimental choisi pour tester la pertinence de notre travail de recherche sur l’élastographiecornéenne par ondes de cisaillement.Notre cheminement expérimental a abouti au choix du modèle de CXL trans-épithélial (TCXL)assisté par iontophorèse (I-CXL), réalisé in vivo, sur oeil de lapin. Les mesuresélastographiques obtenues après euthanasie ont ainsi pu démontrer une modificationsignificative du profil d’élasticité de la cornée après CXL, testé successivement de manièredynamique et statique.Nos résultats confirment donc l’efficacité biomécanique instantanée du I-CXL et donnent uneidée plus précise de la valeur de la photo-polymérisation du tissu cornéen isolée desphénomènes liés à la cicatrisation. Les enjeux technologiques de l’élastographe cornéen paranalyse des ondes de cisaillement ont pu être définis afin de développer une stratégie de miseen oeuvre d’un système pertinent pour la pratique clinique. / Corneal collagen cross-linking (CXL) is a kind of minimaly invasive corneoplasty mainlybased on a biomechanical concept, which is very difficult to measure physically, and whichthe therapeutic efficacy understanding is complex.Principles, different protocols and resultsare summarized in this thesis in order to illustrate the usefulness of the experimental modelchosen in our experimentations about elastographic corneal shear wave imaging.The pathway of our experimental work have led to the choice of trans-epithelial CXL (TCXL)assisted by iontophoresis (I-CXL), performed in vivo, on rabbits eyes. Elastographicmeasurements we obtained after animals euthanasia have shown a significant change of thecorneal elasticity profile after CXL, successively tested in a dynamic and in a static fashion.Our results do confirm the biomechanical efficacy of the I-CXL procedure and give a moreprecise idea of the sole photo-polymerization effect by avoiding any confounding healingconcern. Technological issues for corneal elastography with shear wave imaging have beenraised in this thesis to develop a realistic strategy for the launch of a clinically useful device.

Purpose In ophthalmology, data from both eyes of a person are frequently included in the statistical evaluation. This violates the requirement of data independence for classical statistical tests (e.g. t-Test or analysis of variance (ANOVA)) because it is correlated data. Linear mixed models (LMM) were used as a possibility to include the data of both eyes in the statistical evaluation. Methods The LMM is available for a variety of statistical software such as SPSS or R. The application was applied to a retrospective longitudinal analysis of an accelerated corneal cross-linking (ACXL (9*10)) treatment in progressive keratoconus (KC) with a follow-up period of 36 months. Forty eyes of 20 patients were included, whereas sequential bilateral CXL treatment was performed within 12 months. LMM and ANOVA for repeated measurements were used for statistical evaluation of topographical and tomographical data measured by Pentacam (Oculus, Wetzlar, Germany). Results Both eyes were classified into a worse and better eye concerning corneal topography. Visual acuity, keratometric values and minimal corneal thickness were statistically significant between them at baseline (p < 0.05). A significant correlation between worse and better eye was shown (p < 0.05). Therefore, analyzing the data at each follow-up visit using ANOVA partially led to an overestimation of the statistical effect that could be avoided by using LMM. After 36 months, ACXL has significantly improved BCVA and flattened the cornea. Conclusion The evaluation of data of both eyes without considering their correlation using classical statistical tests leads to an overestimation of the statistical effect, which can be avoided by using the LMM.

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