Un "All-laser" Endothelial Transplant

Summary

An all laser procedure is proposed in the endothelial transplant. The surgical technique is based on the use of a femtosecond laser to prepare the donor tissue. Laser welding technique is then used to secure the donor endothelium in the correct position.

Abstract

The “all laser” assisted endothelial keratoplasty is a procedure that is performed with a femtosecond laser used to cut the donor tissue at an intended depth, and a near infrared diode laser to weld the corneal tissue. The proposed technique enables to reach the three main goals in endothelial keratoplasty: a precise control in the thickness of the donor tissue; its easy insertion in the recipient bed and a reduced risk of donor lenticule dislocation. The donor cornea thickness is measured in the surgery room with optical coherence tomography (OCT), in order to correctly design the donor tissue dimensions. A femtosecond laser is used to cut the donor cornea. The recipient eye is prepared by manual stripping of the descemetic membrane. The donor endothelium is inserted into a Busin-injector, the peripheral inner side is stained with a proper chromophore (a water solution of Indocyanine Green) and then it is pulled in the anterior chamber. The transplanted tissue is placed in the final and correct location and then diode laser welding is induced from outside the eyeball. The procedure has been performed on more than 15 patients evidencing an improvement in surgery performances, with a good recovery of visual acuity and a reduced donor lenticule dislocation event.

Introduction

In questo lavoro presentiamo un approccio originale alla cheratoplastica endoteliale, basato sull'uso di un laser a femtosecondi per preparare tessuto donatore e un quasi diodo laser infrarosso per saldare sul letto destinatario. Misurazione intraoperatoria della cornea del donatore è necessario progettare correttamente le dimensioni del tessuto donatore. Cheratoplastica endoteliale è stato proposto negli ultimi anni per sostituire cheratoplastica perforante nel trattamento endoteliale ^1,2 malattia. Il vantaggio principale di questa tecnica è un veloce recupero visivo, rispetto al cheratoplastica perforante, anestesia ridotta durante l'intervento chirurgico, un ridotto rischio di rigetto del trapianto e la preservazione dell'integrità dell'occhio. Il fattore di rischio principale è postoperatorio lenticule donatore lussazione. La tecnica standard viene eseguita inserendo l'endotelio donatore nella sua posizione finale in cui viene mantenuta mediante iniezione di una bolla d'aria: suture vengono utilizzati a causa del Chara meccanica, biofisica e dimensionalicteristics dell'endotelio. Inoltre, il recupero acuità visiva può essere limitato soprattutto a causa di una mancata corrispondenza tra tessuti donatore e ricevente a causa di un tessuto spesso trapiantato.

Qui vi presentiamo una procedura nello svolgimento cheratoplastica endoteliale in grado di superare questi problemi principali. L'endotelio donatore può essere assicurata nella sua posizione finale mediante l'uso della tecnica di saldatura laser. Questo è un processo fototermico controllata e localizzata: può essere indotta all'interfaccia donatore / ricevente. E 'stata studiata negli ultimi dieci anni e proposto in cheratoplastica perforante e nel trapianto di endotelio ^3-5. Il vicino luce infrarossa (lunghezza d'onda: 810 nm) emessa da un laser a bassa potenza diodo è consegnato verso il tessuto biologico al sito della ferita. La cornea è naturalmente trasparente a questa lunghezza d'onda: per rendere questo tessuto di assorbire la luce laser, è necessario macchiare con un cromoforo. Il colorante è proposto un saturate sterilesoluzione acquosa d di indocianina verde (ICG). Abbiamo dimostrato che quando il tessuto corneale è correttamente macchiata di questa preparazione ICG, mostra un picco di assorbimento a 810 nm ^6. Inoltre, ICG è ampiamente usato in diagnostica clinica e la sua sicurezza è stata già dimostrata in soggetti umani. La cornea colorato assorbe l'energia luminosa laser a diodi e l'effetto risultante principale è un aumento di temperatura controllata al sito di saldatura. Nessun effetti termici sono indotte nei tessuti non marcate. Il miglioramento della temperatura induce denaturazione termica reversibile nel collagene stromale, con una closuring immediata delle pareti della ferita sul raffreddamento. Questo effetto di saldatura laser è stato in primo luogo dimostrato nella chirurgia della cataratta ^7,8 e cheratoplastica penetrante ^9,10. Un approccio ottimizzato che presentiamo in questo articolo è stato studiato per l'applicazione in cheratoplastica endoteliale.

Nella chirurgia proposto, spot laser singoli (decine durata di msec) are consegnato al tessuto, con conseguente effetto fototermico localizzata nella dimensione spot (alcune centinaia di micron di diametro): l'effetto indotto è una saldatura laser disco, costituito da una fotocoagulazione del collagene confinato all'interfaccia donatore / host. Il risultato della denaturazione collagene nel sito saldato è una forte adesione tra i tessuti donatore e ospite, fornendo così un effetto di sutura che è impossibile ottenere con tecniche standard (punti). Il tessuto riacquista il suo aspetto naturale in un breve follow-up (1 mese) e l'adesione tra i tessuti del donatore / ospite è migliorata dalla saldatura previsto nella fase iniziale della fase di guarigione.

Per evitare l'altro rischio principale della cheratoplastica endoteliale, cioè il trapianto di un tessuto donatore spessa, intrachirurgica coerenza ottica tomografia (OCT) è utilizzato: un dispositivo commerciale misura lo spessore della cornea del donatore, in modo che un profilo corretto del taglio può essere progettato con illaser femtosec. La proposta di "tutto laser" trapianto endoteliale sembra quindi migliorare i risultati clinici di questo tipo di chirurgia mini-invasiva.

Protocol

Lo studio è stato condotto con l'prospetticamente approvazione del comitato etico dell'ospedale; il consenso informato è stato ottenuto. Lo studio è stato in adesione ai principi della Dichiarazione di Helsinki. 1. donatori Endotelio Preparazione Utilizzare una cornea del donatore, come predisposto dalla banca degli occhi locale a temperatura ambiente. In sala operatoria, estrarre la cornea del donatore dal suo contenitore consegna e messo a parte la soluzione…

Representative Results

Il "tutto laser" intervento chirurgico viene proposto di effettuare il trapianto di cornea mini-invasiva. La procedura è facile da eseguire (vedi Figura 1): rispetto ad un trapianto endoteliale normale solo le fasi di misurare lo spessore corneale, la colorazione del tessuto donatore e fornire la luce laser vengono aggiunti. I vantaggi ottenuti compensano ampiamente un aumentato tempo chirurgico di pochi minuti. L'uso di intraoperatoria Office per misurare lo spessore cornea del donatore …

Discussion

Il "tutto laser" trapianto endoteliale è un approccio originale per il trapianto di cornea mini-invasiva.

Tutte le procedure descritte nel protocollo sono state eseguite in sala operatoria, osservando la procedura igienica e sterilizzazione che sono pratiche comuni durante interventi chirurgici, come l'uso di sterilizzato guanti, camice, maschera e cappello. La soluzione è stata preparata ICG in sala operatoria, appena prima della sua applicazione nella colorazione endotelio …

Materials

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)