Ein "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 dieser Arbeit stellen wir eine originelle Herangehensweise an endothelialen Keratoplastik, die auf der Verwendung eines Femtosekundenlasers zur Spendergewebe und eine Nah-Infrarot-Dioden-Laser, um es auf den Empfänger Bett schweißen vorzubereiten. Intraoperative Messung der Spenderhornhaut erforderlich ist, um die Spendergewebe Abmessungen korrekt zu entwerfen. Endothelialen Keratoplastik hat sich in den letzten Jahren vorgeschlagen worden, Keratoplastik bei der Behandlung von Endothelzellen Krankheit ^1,2 ersetzen. Der Hauptvorteil dieser Technik ist eine schnellere visuelle Rückgewinnung, in Bezug auf Keratoplastik, reduziert Anästhesie während der Operation, einem verringerten Risiko einer Transplantatabstoßung und die Erhaltung der Integrität Auge. Der Hauptrisikofaktor ist die postoperative Spender Linse Luxation. Die Standardtechnik wird durch Einsetzen der Spender Endothel in seine endgültige Position, wo es durch die Injektion von einer Luftblase aufrechterhalten wird durchgeführt: keine Nähte aufgrund der mechanischen, biophysikalischen und Dimensions charaban verwendetcteristics des Endothels. Darüber hinaus kann die Sehschärfe Erholung vor allem wegen einer Nichtübereinstimmung zwischen Spender und Empfänger Gewebe aufgrund eines dicken Gewebe transplantiert begrenzt.

Hier präsentieren wir eine Vorgehensweise bei der Durchführung von endothelialen Keratoplastik, die diese Hauptprobleme überwinden kann. Der Spender Endothel können in ihrer endgültigen Position durch die Verwendung der Laserschweißtechnik gewährleistet sein. Dies ist eine kontrollierte und lokalisierte photothermische Verfahren: Sie kann an der Donor / Empfängerschnittstelle induziert wird. Es hat sich in den letzten zehn Jahren untersucht und in Keratoplastik und in der Transplantation von Endothel ^3-5 vorgeschlagen. Das Licht im nahen Infrarot (Wellenlänge: 810 nm) von einem niedrigen Leistungs Diodenlaser emittiert wird, in Richtung des biologischen Gewebes an der Wundstelle zugeführt. Die Hornhaut ist natürlich durchlässig für diese Wellenlänge: um dieses Gewebe zu machen, um das Laserlicht zu absorbieren, ist es notwendig, sie mit einem Chromophor zu färben. Die vorgeschlagene Farbstoff ein steriles Sättigungd Wasserlösung von Indocyaningrün (ICG). Wir zeigten, dass, wenn das Hornhautgewebe in geeigneter Weise auf diesem ICG Herstellung gefärbt, zeigt er ein Absorptionsmaximum bei 810 nm. ⁶ Darüber hinaus wird ICG weit verbreitet in der klinischen Diagnostik eingesetzt und seine Sicherheit wurde bereits beim Menschen nachgewiesen. Die gefärbten Kornea absorbiert die Diodenlaserlichtenergie und der Haupt resultierende Effekt ist eine kontrollierte Temperaturanstieg an der Schweißstelle. Keine thermische Effekte sind in den ungefärbten Geweben induziert. Die Temperatursteigerung bewirkt reversible thermische Denaturierung in stromalen Kollagen, mit einer sofortigen closuring der Wundwände beim Abkühlen. Das Laserschweißen Effekt wurde zum einen in der Kataraktchirurgie ^7,8 und Keratoplastik ^9,10 demonstriert. Eine optimierte Ansatz, den wir in diesem Papier präsentiert wurde für den Einsatz in endothelialen Keratoplastik untersucht.

In der vorgeschlagenen Operation einzelnen Laserspots (Dauer Zehn msec) are an das Gewebe geliefert wird, was zu einer photothermischen Effekt innerhalb des Flecks Dimension (einige hundert & mgr; m im Durchmesser) lokalisiert: die induzierte Effekt ist ein Festlaserschweißen, die aus einer Lichtkoagulation des Kollagens in der Donor / Host-Schnittstelle beschränkt. Das Ergebnis der Kollagen einer Denaturierung an der Schweißstelle ist eine starke Haftung zwischen dem Donor- und dem Wirtsgewebe, wodurch eine Nahteffekt, unmöglich, mit Standardverfahren (Stiche) zu erhalten. Das Gewebe wieder seine natürliche Optik in einer kurzen Follow-up (1 Monat) und die Haftung zwischen Donor / Wirtsgewebe wird durch die Schweiß in einem sehr frühen Stadium des Heilungsphase vorgesehen verbessert.

Um die anderen Hauptrisiko der endothelialen Keratoplastik, also die Transplantation eines dicken Spendergewebe zu vermeiden, wird intra die optische Kohärenztomographie (OCT) verwendet: ein kommerzielles Gerät misst die Dicke der Spenderhornhaut, so dass eine korrekte Schnittprofil kann mit gestaltet sein diefemtosec Laser. Die vorgeschlagene "all-Laser" endothelial Transplantation scheint also, um die klinischen Ergebnisse dieser minimal-invasiven Chirurgie zu verbessern.

Protocol

Die Studie wurde prospektiv mit der Genehmigung der Ethikkommission des Krankenhauses durchgeführt; informierte Zustimmung erhalten. Die Studie wurde im Festhalten an den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki. 1. Donor Endothel Vorbereitung Verwenden Sie eine Spenderhornhaut wurden von den lokalen Hautbank bei Raumtemperatur hergestellt. Im Operationssaal, ziehen Sie die Spenderhornhaut von der Liefer Behälter und abheben die Lösung für Gewebekonservierung und Er…

Representative Results

Die "Alles-Laser" chirurgische Verfahren wird vorgeschlagen, um minimal-invasive Hornhauttransplantation durchzuführen. Das Verfahren ist einfach durchzuführen (siehe Abbildung 1): in Bezug auf eine Standard endothelial Transplantation nur die Schritte der Messung der Hornhautdicke, Anfärben des Spendergewebes und zum Liefern des Laserlichts werden zugegeben. Die erzielten Vorteile weitestgehend kompensieren eine erhöhte Operationsdauer von einigen min. Die Anwendung von intraoperativen Ok…

Discussion

Das "all-Laser" endotheliale Transplantat ist eine ursprüngliche Ansatz zur minimal-invasiven Hornhauttransplantation.

Alle innerhalb des Protokolls beschriebenen Verfahren wurden im Operationssaal durchgeführt wird, unter Berücksichtigung der hygienischen und Sterilisationsverfahren, das gemeinsame Praktiken bei Operationen, wie zum Beispiel den Einsatz von sterilisierten Handschuhe, Kittel, Maske und Kappe sind. Der ICG-Lösung wurde in den Operationsraum kurz vor seiner Anwen…

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)