Predictive Factors for Disease Progression Following Corneal Crosslinking in Keratoconus: a Novel Approach Using Dynamic Progression Metrics

Klin Monbl Augenheilkd. 2026 May;243(5):595-602. doi: 10.1055/a-2815-9227. Epub 2026 May 19.

Abstract

Abstract: BACKGROUND: To identify predictive factors for disease progression following corneal crosslinking (CXL) in keratoconus patients, focusing on tomographic, pachymetric, and patient-specific characteristics.

Abstract: PATIENTS AND METHODS: This retrospective study analyzed 147 eyes from 123 keratoconus patients who underwent conventional epithelium-off CXL (3 mW/cm2 for 30 min) between 2011 and 2021, with a minimum follow-up of 12 months. Baseline parameters included preoperative maximum keratometry (pre-Kmax), dynamic preoperative annualised Kmax progression (pre-ΔKmax), corneal thickness at the thinnest point (pre-CTT), age, sex, and atopic dermatitis. A Linear Mixed Model (LMM) identified predictors of postoperative annualised ΔKmax progression (diopters/year), while a Cox regression assessed risk factors for a single postoperative Kmax increase of > 1 diopter (D), and both approaches accounted for inter-eye correlation.

Abstract: RESULTS: In the LMM, atopic dermatitis showed a trend toward a higher rate of postoperative Kmax progression (β = 0.00379, p = 0.093), corresponding to an estimated increase of + 1.38 D per year. In contrast, a higher rate of preoperative progression (pre-ΔKmax; β = - 0.0684, p = 0.074) and higher baseline Kmax (pre-Kmax; β = - 0.000173, p = 0.070) demonstrated trend-level associations with reduced annual postoperative progression, reflecting greater corneal flattening over time. However, in Cox regression, higher pre-Kmax demonstrated a trend-level association with an increased risk of a single postoperative progression event (HR = 1.05; 95% CI: 0.99 - 1.10; p = 0.095). Age, sex, and pre-CTT showed no significant associations in either model.

Abstract: CONCLUSION: Atopic dermatitis was identified as a potential risk factor for keratoconus progression following CXL, and showed a trend-level association with a higher annual Kmax increase. Paradoxically, while higher pre-Kmax increased the risk of isolated progression events, it was simultaneously associated with a greater long-term flattening trend. Additionally, a rapid rate of preoperative progression was associated with a greater stabilising effect, suggesting that these corneas may be particularly responsive to treatment. These findings underscore the importance of integrating event-based and trend-based analytical approaches when interpreting post-CXL outcomes and their associated predictive factors.

Hintergrund: Ziel war die Identifizierung prädiktiver Faktoren für die Krankheitsprogression nach Hornhautvernetzung (CXL) bei Keratokonus unter Berücksichtigung tomografischer, pachymetrischer und patientenspezifischer Charakteristika.

Patienten und methoden: Diese retrospektive Studie analysierte 147 Augen von 123 Patienten mit Keratokonus, die zwischen 2011 und 2021 einem Epi-off-CXL (3 mW/cm2 für 30 min) unterzogen wurden und eine Mindestnachbeobachtungszeit von 12 Monaten aufwiesen. Zu den Basisparametern gehörten die präoperative maximale Keratometrie (pre-Kmax), die dynamische präoperative jährliche Kmax-Progression (pre-ΔKmax), die Hornhautdicke an der dünnsten Stelle (pre-CTT), Alter, Geschlecht und atopische Dermatitis. Ein lineares gemischtes Modell (LMM) ermittelte Prädiktoren für die postoperative jährliche ΔKmax-Progression, während eine Cox-Regression Risikofaktoren für einen einmaligen postoperativen Kmax-Anstieg von > 1 Dioptrie untersuchte; beide Modelle berücksichtigten die intraindividuelle Korrelation.

Ergebnisse: Im LMM zeigte atopische Dermatitis einen statistischen Trend zu einer höheren postoperativen Progressionsrate (β = 0,00379; p = 0,093), was einem geschätzten Anstieg von ca. 1,38 Dioptrien pro Jahr entspricht. Im Gegensatz dazu waren eine höhere präoperative Progressionsrate (pre-ΔKmax; β = − 0,0684; p = 0,074) und ein höherer präoperativer Kmax (pre-Kmax; β = − 0,000173; p = 0,070) tendenziell mit einer verringerten postoperativen Progression assoziiert, was eine stärkere Abflachung über die Zeit widerspiegelt. In der Cox-Regression zeigte sich ein höherer pre-Kmax jedoch als trendmäßiger Risikofaktor für ein isoliertes Progressionsereignis (HR = 1,05; 95%-KI: 0,99 – 1,10; p = 0,095). Alter, Geschlecht und pre-CTT zeigten in keinem der Modelle signifikante Assoziationen oder Trends.

Schlussfolgerung: Atopische Dermatitis wurde als potenzieller Risikofaktor für eine Progression nach CXL identifiziert. Ein höherer pre-Kmax zeigte ein paradoxes Verhalten: Er erhöhte das Risiko für isolierte Progressionsereignisse, war jedoch gleichzeitig mit einem stärkeren langfristigen Abflachungstrend assoziiert. Zudem war eine rasche präoperative Progressionsrate mit einem stärkeren stabilisierenden Effekt verbunden, was darauf hindeutet, dass diese Hornhäute besonders gut auf die Behandlung ansprechen. Diese Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit, bei der Ergebnisinterpretation nach CXL ereignisbasierte und trendbasierte Analysen zu integrieren.

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Corneal Pachymetry
  • Corneal Topography
  • Cross-Linking Reagents* / therapeutic use
  • Disease Progression
  • Female
  • Humans
  • Keratoconus* / diagnosis
  • Keratoconus* / drug therapy
  • Keratoconus* / therapy
  • Male
  • Middle Aged
  • Photochemotherapy* / methods
  • Photosensitizing Agents / therapeutic use
  • Prognosis
  • Retrospective Studies
  • Riboflavin / therapeutic use
  • Risk Factors
  • Treatment Outcome
  • Young Adult

Substances

  • Cross-Linking Reagents
  • Photosensitizing Agents
  • Riboflavin