Prognosis and Management of Corneal Transplantation for Herpetic Keratitis

Summary

A retrospective review was undertaken of 132 penetrating keratoplasties performed at Moorfields Eye Hospital between 1967 and 1978 for the purpose of determining significant prognostic factors, as well as an appraisal of postoperative morbidity and management. This was a period of generally uniform surgical and postoperative care, with postoperative care delivered at the same institution. In general, the surgical technique consisted of continuous monofilament suturing of the donor tissue without the removal of donor epithelium. Eighty-six percent of donor buttons were between 6.5 and 8.0 mm. Postoperative management consisted of cycloplegics and high dose topical corticosteroids without antiviral cover, tapered over a period of 12 months. Episodes of allograft rejection were treated with subconjunctival injection of dexamethasone or betnesol and intensive topical dexamethasone therapy, again without antiviral cover. Herpetic recurrences in the postoperative period were managed with topical antivirals. Ninety-nine of the 132 keratoplasties were performed in clinically uninflamed eyes with corneal scarring due to prior herpetic disease or prior failed keratoplasty. Thirty-three penetrating keratoplasties were performed in inflamed eyes, 15 with either a perforation of descemetocele, and 18 with chronic inflammation which was non-responsive to medical therapy. For the entire group of 132 keratoplasties, life table analysis revealed a survival rate of a clear graft of 64% at two years and 62% at 5 years. The cause of graft clouding was determined in the 47 keratoplasties which ultimately failed. Allograft rejection was the most frequent cause of graft opacification, responsible for 64% of cloudy grafts. The course of eyes undergoing allograft rejection was frequently complicated. Seventy-nine percent of eyes undergoing allograft rejection did not recover clarity despite steroid intensive therapy, with herpetic recurrence and bacterial superinfection frequently developing after the onset of rejection. Early graft failure accounted for 13% of clouded grafts. Epithelial herpetic recurrences were the third most frequent cause of a clouded graft (11%). Less frequent causes of a clouded graft were stromal herpetic disease (4%), elevated intra-ocular pressure (4%), spontaneous perforation (one case), and fungal keratitis (one case).

The major prognostic factors were preoperative corneal vascularization and the presence or absence of inflammation. The rate of allograft rejection at 5 years was found to be 16% in avascular recipient corneas, 30% in partially vascularized corneas, and 54% in cases where the recipient cornea was fully vascularized. This trend towards increasing rates of rejection with increasing degrees of corneal vascularization was found to be significant. Likewise, the prognosis for penetrating keratoplasties performed in uninflamed eyes was significantly better than that for an eye which was actively inflamed at the time of surgery. The survival rate by life table analysis indicated that 69% of keratoplasties in uninflamed eyes were clear 2 years, as opposed to 44% in eyes which were actively inflamed at the time of surgery. The only significant difference noted was an increased rate of early graft failure in eyes which were actively inflamed at the time of surgery. This was defined as a failure of the graft to clear postoperatively. No significant difference was found relative to allograft rejection or herpetic recurrence.

An increased rate of recurrent epithelial herpetic disease was noted in eyes undergoing steroid intensive therapy for allograft rejection. Thirty-two percent of eyes undergoing allograft rejection developed epithelial herpetic recurrences within 4 months, as opposed to a recurrence rate of 6% at 4 months in eyes which were uncomplicated by allograft rejection. Neither group received antiviral cover while on steroid intensive therapy. The epithelial herpetic recurrence rate was shown to increase with time, with rates noted of 15% at 1 year, 18% at 2 years, and 22% at 4 years. Because of the inordinately high recurrence rate in eyes undergoing rejection, antiviral cover is recommended for steroid intensive therapy in this situation. In the uncomplicated postoperative keratoplasty on topical corticosteroids, herpetic recurrence would not appear to relate to topical steroid use, and should be avoided because of potential toxicity for donor epithelium.

Finally, an additional group of 14 eyes undergoing lamellar keratoplasty between 1959 and 1970 was reviewed. Thirteen of these lamellar keratoplasties subsequently opacified (average 38 months; range 1-144 months). Only one has remained clear, with a visual acuity of 6/36. The most frequent cause of failure of these keratoplas-ties was recurrent stromal herpetic disease and interface vascularization. Virtually all of these eyes became fully vascularized, and the prognosis for subsequent keratoplasty was diminished, with only 45% retaining a clear graft at 2 years.

Zusammenfassung

Wir untersuchten retrospektiv den Verlauf nach 132 Keratoplastiken, die zwschen 1967 und 1978 am Moorfields Eye Hospital durchgeführt worden waren, um sowohl prognostisch wichtige prä-operative Merkmale zu bestimmen als auch einen Überblick über die post-operativen Komplikationen und ihre Behandlung zu ge-winnen. Während dieses Zeitraumes wurden Operation und Nachbehandlung annähernd gleichartig gehandhabt, und die Nachbehandlung lag in den Händen des Krankenhauses selbst Meistens wur-den die Transplantate mit einer fortlaufenden Monofilament-Naht eingenäht und das Spenderepithel mit transplantiert. Sechsundachtzig Prozent der Transplantate maßen zwischen 6,5 und 8,0 mm. Postoperativ wurden Cycloplegica zusammenmit hoch-dosierten Steroiden lokal gegeben, die über 12 Monate abgebaut wurden. Zusätzliche Virustatika gab es nicht. Intermittierende Immun-reaktionen wurden mit subkonjunktivalen Dexamethason-oder Betnesol-Injektionen zusammen mit einer intensiven Dexamethason-Tropfen-Therapie behandelt. Auch hierbei gab es keine zusätz-lichen Virustatika. Herpesrezidive wurden mit lo-kalen Virustatika therapiert. Neunundneunzig der 132 Keratoplastiken wurden an klinisch „ruhigen” Augen durchgeführt, die Herpesnarben aufwiesen oder bei denen bereits eine Keratoplastik fehlge-schlagen war. Dreiunddreißig Keratoplastiken fanden an entzündeten Augen statt; 15 hatten eine Descemetozele oder eine Perforation, und 18 wiesen eine chronische, therapierefraktäre Entzündung auf. Für alle 132 Transplantate zusammen ließ sich die Häufigkeit eines klaren Transplantates mit 64% nach zwei Jahren und 62% nach fünf Jah¬ren bestimmen. Bei den 47 endgültig eingetrübten Transplantaten wurde nach den Ursachen ge-forscht. Eine Immunreaktion stellte mit 64% der eingetrübten Scheibchen den Hauptgrund für das Transplantatversagen dar. Der post-operative Ver-lauf solcher Augen war oft kompliziert. Neunund-siebzig Prozent von ihnen gewannen auch nach Einsetzen einer intensiven Steroidtherapie ihre Klarheit nicht zurück, wobei auffiel, das Herpesrezidive und bakterielle Superinfektionen sich häufig der Immunreaktion aufpropften. Eine mangelhafte Entquellung des Transplantates unmittelbar post-operativ war in 13% für das negative Ergebnis verantwortlich. Am dritt-häufigsten waren epitheliale Herpesrezidive (11%). Weniger häufig waren ein Stromaherpes-Rezidiv (4%), ein erhöhter intraokularer Druck (4%), eine spontane Perforation (einmal) oder eine Pilzinfektion (einmal) für den ungünstigen Ausgang verantwortlich.

Die wichtigsten prognostischen prä-operativen Kriterien waren das Ausmaß einer Vaskularisation und einer klinisch diagnostizierbaren Entzündung. Die Häufigkeit von Immunreaktionen war bei gefaßfreien Hornhäuten innerhalb von 5 Jahren nur 16%, bei mäßig vaskularisierten Hornhäuten 30% und in total vaskularisierten 54%. Diese Korrelation zwischen Vaskularisationsgrad und Gefahr einer Immunreaktion war statistisch signifikant. Die Langzeitprognose war auch dann besser, wenn das Auge prä-operativ klinisch nicht entzündet war. Die statistische Hochrechnung ergab, daß prä-operativ reizfreie Augen nach 2 Jahren noch in 69% der Fälle ein klares Transplantat haben, prä-operativ entzündete aber nur in 44%. Der einzige signifikante Unterschied zwischen beiden Gruppen war allerdings nur ein frühes Transplantatversagen, d.h. die Transplantate entquollen unmittelbar postoperativ nicht recht Bezüglich Immunreaktionen oder Herpesrezidiven gab es keinen Unterschied.

Augen, die wegen einer Immunreaktion intensiv mit lokalen Steroiden behandelt wurden, erlitten häufiger Herpesrezidive. Dies war bei 32% solcher Augen innerhalb von 4 Monaten der Fall, während Rezidive im unkomplizierten Verlauf innerhalb von 4 Monaten nur in 6% auftraten. Bei-de Gruppen hatten keinen antiviralen Schutz erhalten. Die Rezidivrate nimmt mit den Jahren lang-sam zu. Sie beträgt 15% nach 1 Jahr, 18% nach 2 Jahren und 22% nach 4 Jahren. Wegen der ungewöhnlich viel größeren Gefahr eines Rezidivs in Augen, die wegen einer Immunreaktion besonders intensiv mit Steroiden behandelt werden, empfehlen wir in dieser Situation einen zusätzlichen antiviralen Schutz. Hingegen bei sonst komplikationslosem Verlauf empfehlen wir das nicht, weil in diesen Fällen keine Korrelation zwischen Steroid-Dosierung und Herpesrezidiven erkennbar war und weil die zusätzlichen Virustatika eine erhebliche potentielle Gefahr für das Spenderepithel darstellen.

Wir untersuchten auch die Verläufe nach 14 Augen, die mit einer lamellären Keratoplastik versorgt worden waren (1959-1970). Dreizehn dieser Transplantate trübten nach durchschnittlich 38 Monten (1-144)ein. Ein einziges blieb mit einem Visus von 6/36 klar. Die häufigste Ursache für das Trübwerden waren rezidivierender Stromaherpes und VAskularrisationen an der Wirt-Spender-Grenze.Praktisch alle diese Augen vaskularisierten vollständig, was die Prognose für eine spätere perforierende Keratoplastik ungünstig beeinfluβte (nur 45% der nochmals Operierten hatten nach 2 Jahren ein klares perforierendes Transplantat).

The following is presented as a summary of the complete paper which shall appear in the Archives of Ophthalmology (Chicago)