Introduction
En este trabajo se presenta un enfoque original de la queratoplastia endotelial, basado en el uso de un láser de femtosegundo para preparar tejido del donante y un láser de diodo de infrarrojo cercano para soldar sobre la cama destinatario. Medición intraoperatoria de la córnea donante es necesario diseñar correctamente las dimensiones del tejido donante. Queratoplastia endotelial se ha propuesto en los últimos años para sustituir a la queratoplastia penetrante en el tratamiento de la enfermedad de 1,2 endotelial. La principal ventaja de esta técnica es una recuperación más rápida visual, con respecto a la queratoplastia penetrante, la anestesia durante la cirugía reducido, una disminución del riesgo de rechazo del injerto y la preservación de la integridad de los ojos. El principal factor de riesgo es la luxación postoperatoria lentícula donante. La técnica estándar se realiza mediante la inserción del endotelio del donante en su posición final donde se mantiene mediante la inyección de una burbuja de aire: no hay suturas se utilizan debido a la chara mecánica, biofísica y dimensionalcteristics del endotelio. Por otra parte, la recuperación de la agudeza visual puede estar limitada principalmente a causa de una falta de coincidencia entre los tejidos del donante y del receptor debido a un tejido grueso trasplantado.
Aquí presentamos un procedimiento en la realización de la queratoplastia endotelial que puede superar los principales problemas. El endotelio del donante se puede asegurar en su posición final mediante el uso de la técnica de soldadura láser. Este es un proceso fototérmico controlada y localizada: puede ser inducida en la interfase con el donante / receptor. Se ha estudiado en los últimos diez años y se propone en la queratoplastia penetrante y en el trasplante de endotelio 3-5. La luz casi infrarroja (longitud de onda: 810 nm) emitida por un láser de baja diodo de potencia se entrega hacia el tejido biológico en el sitio de la herida. La córnea es naturalmente transparente a esta longitud de onda: con el fin de hacer de este tejido para absorber la luz del láser, es necesario para teñir con un cromóforo. El tinte propuesto es una saturar estérild solución acuosa de indocianina verde (ICG). Hemos demostrado que cuando el tejido de la córnea se tiñe correctamente con esta preparación ICG, que muestra un pico de absorción a 810 nm 6. Además, el ICG se utiliza ampliamente en el diagnóstico clínico y su seguridad ha sido ya demostrado en sujetos humanos. La córnea manchado absorbe la energía de la luz láser de diodo y el efecto resultante principal es un aumento de la temperatura controlada en el lugar de soldadura. No hay efectos térmicos son inducidas en los tejidos sin teñir. La mejora de la temperatura induce la desnaturalización térmica reversible en el colágeno del estroma, con un closuring inmediata de las paredes de la herida tras el enfriamiento. Este efecto de la soldadura láser se demostró en primer lugar en la cirugía de cataratas 7,8 y queratoplastia penetrante 9,10. Un enfoque optimizado que presentamos en este trabajo se ha estudiado para su aplicación en la queratoplastia endotelial.
En la cirugía propuesta, puntos de láser individuales (decenas duraderos de mseg) are entregado al tejido, resultando en un efecto fototérmica localizada dentro de la dimensión punto (unos pocos cientos de micras de diámetro): el efecto inducido es una soldadura láser duro, que consiste en una fotocoagulación del colágeno confinado en la interfase con el donante / host. El resultado de la desnaturalización del colágeno en el sitio soldada es una fuerte adhesión entre los tejidos del donante y del huésped, proporcionando así un efecto de sutura que es imposible de obtener con la técnica estándar (puntos). El tejido recupera su aspecto natural en un seguimiento corto (1 mes) y la adhesión entre tejidos de donantes / receptores se mejora la soldadura proporcionado en la etapa muy temprana de la fase de curación.
Para evitar el otro riesgo principal de la queratoplastia endotelial, es decir, el trasplante de un tejido de donante de espesor, intraoperatorio tomografía de coherencia óptica (OCT) se utiliza: un dispositivo comercial mide el grosor de la córnea del donante, de modo que un perfil de corte correcta puede ser diseñado con laláser femtosec. Así pues, la propuesta de "todo láser" trasplante endotelial parece mejorar los resultados clínicos de este tipo de cirugía mínimamente invasiva.
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Protocol
El estudio se realizó con la aprobación del Comité de Ética prospectivamente del hospital; Se obtuvo el consentimiento informado. El estudio estaba en la adhesión a los principios de la Declaración de Helsinki.
1. Preparación de Donantes endotelio
- Utilice una córnea donante preparado por el banco de ojos local en la temperatura ambiente.
- En la sala de cirugía, tire de la córnea del donante de su contenedor de entrega y apartado de la solución para la conservación de tejidos y la nutrición que se utiliza para el transporte de la córnea.
- Coloque el borde corneo-escleral donante a través de una cámara anterior artificial, en el que un líquido puede fluir y crear una presión variable; cubrir la córnea con la cabeza de retención del tejido.
- Conectar la cámara anterior artificial (AAC) a través de un conector de 3 vías a una jeringa llena con la preservación córnea y líquido nutrición.
- Utilice el anillo de compresión para sostener el retén en su lugar.
- Utilice la syrInge conectado a la AAC para mantener la presión intracameral: llenar la cámara anterior con la solución de preservación del tejido hasta alcanzar la presión óptima (ver 1.7). Cierre el conector.
- Prueba de la presión dentro de la cámara anterior con un dedo. Cambiar la presión en el interior hasta alcanzar la presión interna derecha (en el rango de 60-70 mmHg). Cierre el conector de 3 vías.
- Mida el espesor de la córnea donante con coherencia óptica Thomography (OCT). Mantenga la cámara anterior con esa córnea en una posición fija en el frente de la óptica del instrumento y luego tomar una adquisición de espesor completo-octubre.
2. Preparación láser femtosegundo del endotelio de los donantes
- Realizar aplanación de la córnea del donante bajo el dispositivo de láser de femtosegundo. Utilice el láser femtosec para cortar el tejido del donante con tres cortes posteriores: corte lateral posterior, llena laminar y cortar lado anterior. Ajuste los siguientes parámetros para los tres cortes.
- Para el corte completo lamelar (patrón de trama, empezar), ajustar la profundidad de corte correspondiente al punto de la córnea donante (medido con la OCT como se describe en 1.8) más delgado, siempre restando 95 micras. Establecer la energía de pulso en el rango de 0,8-0,9 mu J (dependiendo de la profundidad de trabajo). Ajuste el diámetro de 8,7 mm. Ajuste la separación punto tangencial a 2 micras. Ajuste la separación radial al punto 2 micras.
- Para el corte de cara anterior, establezca la profundidad posterior 30 m más profundo que el corte lamelar completa anterior. Establezca la energía de impulso a 2,10 mu J; el diámetro a 8,6 mm; la separación lugar a 3 m, mientras que la separación de la capa a 3 micras.
- Para el corte lateral posterior, localice la profundidad anterior de la cara posterior cortó 30 micras en sentido anterior de corte lamelar completa. Ajuste la profundidad posterior a 900 micras. Establezca la energía de impulso a 2,10 mu J; el diámetro a 8,3 mm; la separación lugar a 2 micras; la separación de la capa a 2 micras.
3. Destinatario Preparación de ojos
- Preparar al paciente para la cirugía. Hacer una incisión corneal 4.00 mm a las 12 horas con 4,0 mm hoja precalibrados. Hacer una paracentesis limbal con una cuchilla precalibrado 1,2 mm, colocado en dos. Haz otra paracentesis limbal a las 6 horas con un cuchillo puñalada 30 °.
- Insertar un mantenedor de cámara anterior en la cámara anterior del paciente, a través de las 2 en punto paracentesis.
- Lleve a cabo una de diámetro 8,2 mm descemetorexis circular con el gancho dedicado.
- Pele la membrana de Descemet y el endotelio de la estroma posterior y quitar los tejidos con un gancho de Descemet.
4. Preparación cromóforo
- Ponga 1 mg de polvo verde de indocianina en un tubo de microcentrífuga de 1,5 ml.
- Añadir 9 mg de agua estéril (la solución de agua ICG es 10% w / w).
- Mezclar manualmente el polvo de ICG y el agua con un agitador de metal.
5. La tinción de endotelio del donante
- Ponga el endotelio del donante sobre la parte más amplia de una Busin-inyector, con el lado interior en contacto con la superficie del inyector.
- Teñir el lado interior del endotelio del donante con la solución de cromóforo, en su parte periférica, usando una espátula. El tejido manchado correctamente tiene un color verdoso homogénea. Espere 3 minutos antes de iniciar el paso 5.3.
- Tire del endotelio de los donantes en la parte anterior de la Busin-inyector, laminado.
6. Insertar el endotelio de los donantes
- Sujete e inserte el endotelio donante plegado usando un fórceps atraumáticos coaxiales para lentícula endotelial.
- Quite el mantenedor de cámara anterior.
- Suturar la incisión corneal y la paracentesis (realizada en el paso 3.1) con un solo Stich Nylon 10.0.
- Inyectar una burbuja de aire para desplegar el tejido del donante y presionar contra la córnea receptora. La burbuja de aire debe compensarmevisi- bles a llenar el espacio de la cámara anterior.
7. Soldadura Láser
- Coloque la lentícula donante en el centro de la córnea del receptor, desde el interior con un gancho o mover la burbuja de aire desde el exterior de la córnea con una espátula.
- Usa un láser de diodo que emite a 810 nm, equipado con un diámetro de 300 micras núcleo de la fibra óptica estéril, con 0,22 como una apertura numérica (NA).
- Mantenga la punta de la fibra fuera del globo ocular, y entregar la luz láser hacia el endotelio manchado, a través del tejido de la córnea transparente. La punta de la fibra está en la configuración sin contacto.
- Utilice los siguientes valores para el láser: modo de emisión solo punto, 70-80 duración del impulso ms, 35-40 mJ por impulso. He-Ne con el objetivo de haz en.
- Entregar puntos de láser individuales en la periferia manchado del endotelio donante. Entregar los puntos secuencialmente: el aspecto final es un anillo de puntos en la periferia de la lentícula donante. La distancia entre dos adjacentro manchas ciento es el doble de un diámetro de punto.
- Aplicar una lente de contacto en el ojo del paciente, junto con 0,3% de tobramicina y dexametasona 0,1% suspensión oftálmica.
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Representative Results
Se propone el procedimiento quirúrgico "todo laser" para realizar mínimamente invasiva trasplante de córnea. El procedimiento es fácil de realizar (véase la Figura 1): con respecto a un trasplante endotelial estándar sólo las etapas de medir el grosor corneal, manchando el tejido de donante y la entrega de la luz láser se añaden. Las ventajas conseguidas compensan en gran medida un mayor tiempo quirúrgico de unos pocos min. El uso de intraoperatoria octubre para medir el espesor de la córnea donante y el láser de femtosegundo utilizada para personalizar las dimensiones LENTICULE donante permite la mejora de la adherencia interfase con el donante / host (ver Figura 2). Al hacerlo, la cirugía está diseñada siguiendo las necesidades y las características morfológicas del paciente individual. El procedimiento de soldadura por láser proporciona un cierre inmediato de las interfaces de donantes / receptores 4. En una técnica estándar, no es posible para suturar el tejido del donante de cualquier manera, porque of sus características biomecánicas y ubicación. El riesgo postoperatorio común es la dislocación lentícula donante. En nuestra experiencia, la dislocación endotelio donante no ocurrió en ninguno de los 15 pacientes tratados. Para alcanzar este objetivo es importante para entregar un anillo completo de puntos, cubriendo el diámetro externo de la interfase con el donante / receptor. Al comienzo de los ensayos clínicos, se realizó una trayectoria semicircular de soldadura en pacientes seleccionados. En uno de estos pacientes que sufren de distrofia de Fuchs con déficit corneal, se observó una dislocación parcial de la lentícula (ver Figura 3): adhesión interfaz fue evidente sólo en el sitio soldada. Por esta razón, hemos experimentado el procedimiento de entrega de un anillo completo de manchas, con resultados optimizados.
Figura 1: Trasplante endotelial. (A) El endotelio del donante se pone sobre el inyector y su superficie interior se tiñe con una solución acuosa de verde de indocianina. (B) El endotelio se inserta dentro del ojo del paciente y se coloca en su ubicación final y correcta. (C y D) de soldadura láser se proporciona desde el exterior, la entrega de puntos individuales con una fibra óptica de 300 micras de diámetro de núcleo, montado en una pieza de mano.
Figura 2: resultados postoperatorios imagen de la lámpara (A) de la raja de un ojo trasplantado, 1 semana después de la cirugía.. No ICG residual está presente, el daño fototérmica en la interfase con el donante / host no es evidente. (B) octubre imagen de un endotelio trasplantado con la técnica propuesta "todo láser" y sin llevar a cabo la medición de espesores córnea donante (1semanas después de la cirugía). El endotelio trasplantado es de espesor, con una mala adherencia en la periferia. (C) octubre imagen de un endotelio trasplantado con la técnica propuesta "todo láser" y medición de espesores octubre córnea del donante (1 semana después de la cirugía). El lentícula espesor es regular y la adherencia es buena.
Figura 3: la eficiencia de soldadura láser octubre imagen de un endotelio parcialmente soldada en un paciente con distrofia de Fuchs, 1 día después de la cirugía.. En este paciente, sólo una parte del endotelio se suelda sobre estroma del destinatario: donante lentícula luxación se observó el primer día después de la cirugía; esta imagen muestra la evidencia de que el efecto adhesivo estaba presente sólo en los sitios de soldadura (flecha blanca).
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Discussion
El "todo láser" trasplante endotelial es un enfoque original de invasión mínima trasplante de córnea.
Todos los procedimientos descritos en el protocolo se realizaron en la sala de cirugía, observando el procedimiento de higiene y esterilización que son prácticas comunes durante las cirugías, tales como el uso de esterilizar los guantes, bata, mascarilla y gorro. La solución de ICG se preparó de la sala de cirugía, poco antes de su aplicación en la tinción del endotelio del donante. El polvo de ICG, el agua y todas las herramientas utilizadas para preparar la solución de tinción eran estériles y disponible comercialmente para el uso en sujetos humanos. La fibra óptica láser se esterilizó y se monta en una pieza de mano en particular, de modo que podría ser utilizado bajo el microscopio quirúrgico.
En el enfoque propuesto, el uso de un PTU intraoperatoria proporciona una medición correcta del espesor de tejido del donante. Esta información se utiliza para design un perfil de corte personalizado, con espesor lentícula donante deseado y reducido, por el uso de un láser de femtosegundo para cortar el tejido donante. Se proporciona procedimiento de soldadura láser, estabilizando así la posición lentícula donantes en el lecho receptor. Esta técnica permite reducir el riesgo de luxación tejido del donante: a lo mejor de nuestro conocimiento, es la única manera de suturar el endotelio donante al lecho receptor.
Un aspecto crítico de este procedimiento es que la solución ICG tiene que estar preparado en la sala de cirugía, poco antes de su uso. Esto es debido a las propiedades ópticas de ICG que degrada rápidamente. Una mejora podría ser la realización de un kit de usar listo. Otro aspecto crítico es que el procedimiento de tinción introduce una dificultad en el procedimiento de trasplante endotelial, ya que el cirujano tiene que manchar el lado interior de la lentícula donante. Además, el procedimiento de soldadura por láser no se puede realizar en el tejido donante que es más delgada que 50 micras. Sin embargo, los resultados postoperatorios son alentadores la difusión del procedimiento y una mayor explotación en otros campos quirúrgicos. Como se proporciona un método para suturar tejidos finos que se encuentran en sitios inaccesibles, una posible aplicación de la misma procedimiento es en anastomosis microvascular o en el closuring de la bolsa de la cápsula del cristalino. Para alcanzar estos objetivos, el siguiente paso en las actividades de investigación será la estandarización del procedimiento, el diseño de una plataforma de integración de un sistema de visión y un sistema de administración automatizada de la luz láser para soldar el tejido que se puede adaptar a diferentes escenas quirúrgicas y destino tejido.
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Acknowledgments
Los autores desean agradecer FORTE proyecto, financiado por la Región Toscana (POR CREO FESR 2007-2013, Bando Unico R & S 2012), los de la UE 7PM ECHORD ++ Experimento LA-ROSAS que parcialmente apoyaron las actividades de investigación y el 7PM BiophotonicPlus Proyecto "LITE" otorgado por la Región Toscana.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Indocyanine Green | Pulsion Medical Systems, Germany | ICG-PULSION (http://www.pulsion.com/international-english/perfusion/icg-pulsion/) | Alternative product: IC-GREEN, Akorn Inc., Lake Forest, Illinois- US (http://www.icginjection.com/) |
| Femtosecond Laser | Abbott Medical Optics, Abbott Laboratories Inc. Abbott Park, Illinois, USA | iFS150 (http://www.abbottmedicaloptics.com/products/refractive/ilasik/ifs-advanced-femtosecond-laser) | |
| Optical Coherence Tomography (OCT) | Carl-Zeiss Meditec, Dublin, California- US (http://www.zeiss.com/meditec/en_de/home.html) | Visante | |
| Diode Laser | E.l.En. Group s.pa., Calenzano-FI, Italy (http://www.elengroup.com/en/divisions/medical) | Mod. WELD 800 | |
| Artificial Anterior Chamber | CORONET, corneal graft products. Network Medical Products Ltd. Coronet House, Kearsley Road, Ripon, North Yorkshire, HG4 2SG, UK | Artificial Anterior Chamber (A.A.C.) with large and small tissue-retaining heads. Code 51-935 (http://www.networkmedical.co.uk/ophthalmic_artificial_ anterior_chamber.html) |
|
| Solution for tissue preservation and nutrition | AL.CHI.MI.A. Srl, Viale Austria 14, 35020 - Ponte S. Nicolò - PD ITALY |
Carry-C media for corneal deturgescence and transport at room temperature - 12 x 50 ml (http://www.alchimiasrl.com/en/organ-culture-at-31°-c-eb/carry-c-eb) |
References
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