Um "All-a laser" Endotelial 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

Neste trabalho apresentamos uma abordagem original à ceratoplastia endotelial, baseado no uso de um laser femtosegundo para preparar tecido do doador e um laser de diodo infravermelho próximo para soldá-lo para a cama destinatário. Medição intra-operatório da córnea doadora é necessário para projetar corretamente as dimensões do tecido doador. Ceratoplastia endotelial tem sido propostos nos últimos anos para substituir ceratoplastia penetrante no tratamento de doença endotelial ^1,2. A principal vantagem desta técnica é uma recuperação visual mais rápida, com relação a ceratoplastia penetrante, anestesia reduzida durante a cirurgia, uma diminuição do risco de rejeição do enxerto e a preservação da integridade do olho. O principal fator de risco é pós-operatória luxação doador lenticule. A técnica padrão é realizado através da inserção do endotélio doador na sua posição final, em que é mantida através da injecção de uma bolha de ar: sem suturas são utilizadas por causa da chara mecânica, biofísico e dimensionalcteristics do endotélio. Além disso, a recuperação da acuidade visual pode ser limitada, principalmente devido a uma incompatibilidade entre os tecidos do doador e do receptor, devido a um tecido grosso transplantado.

Aqui nós apresentamos um procedimento na execução de ceratoplastia endotelial que pode superar esses problemas principais. O endotélio dador pode ser assegurada na sua posição final pela utilização da técnica de soldadura a laser. Este é um processo fototérmico controlada e localizada: ele pode ser induzida na interface dador / receptor. Tem sido estudada nos últimos dez anos e proposto em ceratoplastia penetrante e no transplante de endotélio ^3-5. A luz de infravermelho próximo (comprimentos de onda: 810 nm) emitida por um diodo de laser de baixa potência é fornecida para o tecido biológico no local da ferida. A córnea é naturalmente transparente para este comprimento de onda: a fim de fazer este tecido para absorver a luz de laser, é necessário pintar com um cromóforo. O corante proposto é uma saturar estérilsolução de água d de indocianina verde (ICG). Demonstrou-se que quando o tecido da córnea é adequadamente coradas com esta preparação ICG, que mostra um pico de absorção a 810 nm ^6. Além disso, o ICG é amplamente utilizado no diagnóstico clínico e a sua segurança foi já demonstrada em seres humanos. A córnea absorve a luz coradas energia laser de diodo e o principal efeito resultante é a subida de temperatura controlada no local de soldadura. Sem efeitos térmicos são induzidas nos tecidos não coradas. O aumento da temperatura provoca desnaturação térmica reversível no colagénio do estroma, com uma closuring imediata das paredes da ferida após arrefecimento. Este efeito de soldagem a laser foi primeiramente demonstrada em cirurgia de catarata e ceratoplastia penetrante ^{7,8 9,10.} Uma abordagem otimizada que estamos apresentando neste trabalho foi estudado para aplicação em ceratoplastia endotelial.

Na cirurgia proposta, pontos de laser de solteiro (com duração de dezenas de milissegundos) arE fornecida ao tecido, resultando num efeito fototérmico localizada dentro da dimensão local (algumas centenas de m de diâmetro): o efeito é induzida uma soldadura a laser de disco, composto por um fotocoagulação do colagénio confinado na interface doador / hospedeiro. O resultado da desnaturação do colagénio no local da soldadura é uma forte aderência entre os tecidos doadores e hospedeiros, proporcionando assim um efeito de sutura que é impossível de obter com a técnica padrão (pontos). O tecido recupera sua aparência natural em um curto seguimento (1 mês) e a aderência entre tecidos doador / hospedeiro é melhorada pela solda fornecido na fase muito precoce da fase de cura.

Para evitar o outro risco principal do ceratoplastia endotelial, ou seja, o transplante de um tecido dador de espessura, intracirúrgico tomografia de coerência óptica (OCT) é utilizado: um dispositivo comercial mede a espessura da córnea do doador, de modo que um perfil de corte correcto pode ser concebido com aa laser femtosec. O transplante endotelial proposta de "tudo a laser" parece, assim, para melhorar os resultados clínicos desta cirurgia minimamente invasiva.

Protocol

O estudo foi realizado com a aprovação do Comitê de Ética prospectivamente do hospital; foi obtido consentimento informado. O estudo foi em adesão aos princípios da Declaração de Helsinki. 1. Preparação de Doadores endotélio Use uma córnea doadora elaborado pelo banco de olhos local à temperatura ambiente. Na sala de cirurgia, puxe a córnea do doador de seu contêiner de entrega e separou a solução para preservação de tecido e nutrição que é usado pa…

Representative Results

O procedimento cirúrgico "todo o laser" é proposta para realizar transplantes de córnea minimamente invasiva. O procedimento é fácil de realizar (ver Figura 1): no que diz respeito a um transplante endotelial padrão somente as etapas de medir a espessura da córnea, coloração do tecido do doador e fornecer a luz de laser são adicionados. As vantagens conseguidas pela maior parte compensar um aumento do tempo de cirurgia de alguns minutos. A utilização intra-operatória de OCT para m…

Discussion

O transplante endotelial "todo o laser" é uma abordagem original para o transplante de córnea minimamente invasiva.

Todos os procedimentos descritos no âmbito do protocolo foram realizados na sala de cirurgia, observando-se o procedimento de higiene e esterilização que são práticas comuns durante cirurgias, tais como o uso de luvas esterilizadas, vestido, máscara e boné. A solução ICG foi preparado na sala de cirurgia, logo antes de sua aplicação na coloração do endo…

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)