En "All-laser" Endotel 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

I dette arbejde præsenterer vi en original tilgang til endotel keratoplasti, baseret på anvendelsen af ​​en femtosekundlaser at forberede donorvæv og en nær infrarød diode laser at svejse den på recipientlejet. Intraoperativ måling af donorens hornhinde er nødvendig for korrekt designe donorvævet dimensioner. Er blevet foreslået endotel keratoplasty i de seneste år for at udskifte gennemtrængende keratoplasti i behandling endothelial sygdom ^1,2. Den største fordel ved denne teknik er en hurtigere visuel opsving med hensyn til gennemtrængende keratoplasti, reduceret anæstesi under kirurgi, en nedsat risiko for transplantatafstødning og bevarelse af øjet integritet. Den vigtigste risikofaktor er postoperativ donor cylinderlinseenhed dislokation. Standard teknik udføres ved at indsætte donor endotel i sin endelige position, hvor den holdes ved injektion af en luftboble: ingen suturer anvendes på grund af de mekaniske, biofysiske og dimensionelle Characteristics af endotel. Desuden kan synsstyrke opsving begrænses primært på grund af et misforhold mellem donor- og modtagerlande væv på grund af en tyk væv transplanteret.

Her præsenterer vi en procedure i at udføre endotel keratoplasti der kan overvinde disse hovedproblemer. Donoren endothelium kan sikres i sin endelige position ved anvendelse af lasersvejsning teknik. Dette er en styret og lokaliseret fototermisk proces: det kan induceres ved donoren / recipienten interface. Det er blevet undersøgt i de sidste ti år, og foreslået i gennemtrængende keratoplasti og transplantation af endotel ^3-5. Det nær infrarødt lys (bølgelængde: 810 nm), der udsendes af en laveffekt diodelaser leveres mod biologisk væv ved sårstedet. Hornhinden er naturligt transparent for denne bølgelængde: for at gøre dette væv til at absorbere laserlyset, er det nødvendigt at farve det med en chromophor. Den foreslåede farvestof er en steril mætted vandopløsning af indocyaningrøn (ICG). Vi viste, at når hornhindevæv er korrekt farvet med denne ICG præparat, det viser en absorptionstop ved 810 nm ^6. Desuden er ICG almindeligt anvendt i klinisk diagnostik og dets sikkerhed er allerede blevet påvist i humane individer. Den farvede cornea absorberer diodelaser lysenergi og vigtigste resulterende virkning er en kontrolleret temperaturstigning på svejsestedet. Ingen termiske virkninger har i de ufarvede væv. Styrkelsen Temperaturen inducerer reversibel termisk denaturering i stromale kollagen, med en øjeblikkelig closuring af såret vægge ved afkøling. Denne lasersvejsning effekt blev først påvist i kataraktoperation ^7,8 og gennemtrængende keratoplasti ^9,10. En optimeret tilgang, som vi præsenterer i dette papir er blevet undersøgt til anvendelse i endotel keratoplasti.

I den foreslåede operation, enkelt laser spots (varige snesevis af ms) are afgivet til vævet, hvilket resulterer i en fototermisk virkning lokaliseret i stedet dimension (nogle få hundrede um i diameter): den inducerede effekt er en hård lasersvejsning, der består af en fotokoagulation af kollagen begrænset på donor / host interface. Resultatet af kollagen denaturering ved den svejste site er en stærk adhæsion mellem donor- og værtsvæv, hvilket giver en suturering effekt, der er umuligt at opnå med standardteknik (sting). Vævet genvinder sin naturlige udseende i en kort opfølgning (1 måned), og vedhæftningen mellem donor / værtsvæv forbedres ved svejsningen forudsat i den meget tidlige fase af den helbredende fase.

At undgå den anden store risiko for endotel keratoplasti, dvs. transplantation af en tyk donorvæv, er intrasurgical optisk kohærens tomografi (OCT), der anvendes: en kommerciel enhed måler tykkelsen af donor hornhinden, således at en korrekt snit profil kan designes med denfemtosec laser. Den foreslåede "all laser" endothelial transplantation således synes at forbedre de kliniske resultater af denne minimalt invasiv kirurgi.

Protocol

Undersøgelsen blev gennemført med fremadrettet godkendelse af hospitalets etiske komité; informeret samtykke blev opnået. Undersøgelsen blev i tilslutning til læresætninger Helsinki-erklæringen. 1. Donor Endothel Forberedelse Brug en donor hornhinde som fremstillet af den lokale bank øjet ved stuetemperatur. I kirurgi værelse, træk donor hornhinden fra dens leveringsbeholder og indsat opløsningen i vævskonservering og ernæring, der bruges til corneal transp…

Representative Results

"Alt laser" kirurgiske procedure foreslås at udføre minimalt invasiv hornhindetransplantation. Proceduren er let at udføre (se figur 1): i forhold til en standard endotel transplantation kun trinnene måling af hornhindens tykkelse, farvning donorvævet og levere laserlyset tilsættes. De opnåede fordele i vid udstrækning kompensere en forøget kirurgisk tid af et par min. Anvendelsen af intraoperativ OLT til et måle donor hornhinden tykkelse og femtosekundlaser anvendes til at tilpasse …

Discussion

"Alt laser" endotel transplantation er en original tilgang til minimalt invasiv hornhinde transplantation.

Alle de procedurer, der er beskrevet i protokol blev udført i kirurgi værelse, observere hygiejnisk og sterilisering procedure, der er almindelige praksis i operationer, såsom anvendelse af steriliserede handsker, kittel, maske og hætte. ICG-opløsning blev fremstillet i kirurgi værelse, snart før dets anvendelse i farvning donor endotel. ICG pulver, vandet og alle de v?…

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)