La sostituzione cornealeLa sostituzione cornealeieri, oggi e domaniieri, oggi e domani

Vito De MolfettaVito De Molfetta

Breve storia dell’intervento di Breve storia dell’intervento di sostituzione cornealesostituzione corneale

• Von Hippel A. Uber Transplantation der Cornea. Von Hippel A. Uber Transplantation der Cornea. Arch Ophthalmol 1878Arch Ophthalmol 1878

– Primo trapianto lamellare umano eseguito con Primo trapianto lamellare umano eseguito con successosuccesso

• Zirm E. Eine erfolgreiche totale Keratoplastik. Zirm E. Eine erfolgreiche totale Keratoplastik. Albrecht von Graefes Archiv fur Ophthalmol 1906Albrecht von Graefes Archiv fur Ophthalmol 1906

– Primo trapianto di cornea perforante eseguito con Primo trapianto di cornea perforante eseguito con successo sull’uomosuccesso sull’uomo

• Paufique L, Sourdille GP, Offret G (1948) Les Graffes de la Cornee. Masson, Paufique L, Sourdille GP, Offret G (1948) Les Graffes de la Cornee. Masson, ParisParis

– Nella prima metà del XX secolo, la cheratoplastica lamellare era la metodica comune Nella prima metà del XX secolo, la cheratoplastica lamellare era la metodica comune per il trattamento delle patologie cornealiper il trattamento delle patologie corneali

• Arentsen J, Morgan B, Green W (1976) Changing indications for keratoplasty. Arentsen J, Morgan B, Green W (1976) Changing indications for keratoplasty. Am J Ophthalmol 81:313–318Am J Ophthalmol 81:313–318

– Lo sviluppo delle procedure di eye banking, l’introduzione di steroidi per la Lo sviluppo delle procedure di eye banking, l’introduzione di steroidi per la prevenzione del rigetto, la possibilità di produrre filamenti sottili e l’utilizzo del prevenzione del rigetto, la possibilità di produrre filamenti sottili e l’utilizzo del microscopio operatorio incrementarono la diffusione della cheratoplastica lamellare.microscopio operatorio incrementarono la diffusione della cheratoplastica lamellare.

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteInnovazione tecnologica fino al 1950Innovazione tecnologica fino al 1950

• Maunamee AE. The influence of donor-recipinet Maunamee AE. The influence of donor-recipinet sensitisation on corneal grafts. Am J sensitisation on corneal grafts. Am J Ophthalmol 1941Ophthalmol 1941

– Introduzione della terapia del rigettoIntroduzione della terapia del rigetto

• Paton D. The founder of the first eye bank: Paton D. The founder of the first eye bank: R.Townley Paton. J Refract surg 1944 R.Townley Paton. J Refract surg 1944

– Fondazione della prima Banca degli Occhi a New Fondazione della prima Banca degli Occhi a New YorkYork

• Castrovejo R. Keratoplasty. Am J Ophthalmol Castrovejo R. Keratoplasty. Am J Ophthalmol 19411941

– Prima introduzione di strumenti dedicati (ancora Prima introduzione di strumenti dedicati (ancora oggi parzialmente utilizzati) e affermazione della oggi parzialmente utilizzati) e affermazione della circolarità della trapanazionecircolarità della trapanazione

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforante

IInnovazione tecnologica dopo il 1950nnovazione tecnologica dopo il 1950

• Introduzione del microscopio operatorio Introduzione del microscopio operatorio (1950) e della microscopia speculare (1950) e della microscopia speculare endoteliale (1970)endoteliale (1970)

• Aghi atraumatici e nuovi materiali di sutura Aghi atraumatici e nuovi materiali di sutura (nylon 10/0 1970)(nylon 10/0 1970)

• Miglioramento dei metodi di trapanazione:Miglioramento dei metodi di trapanazione:– affermazione del concetto di cheratoplastica affermazione del concetto di cheratoplastica

circolare (1940)circolare (1940)– trapani manuali (1970)trapani manuali (1970)– trapano a suzione di Hessburg-Barron (1980)trapano a suzione di Hessburg-Barron (1980)– trapanazione mediante laser ad eccimeri trapanazione mediante laser ad eccimeri

(1990)(1990)

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteElementi attuali di tecnica chirurgicaElementi attuali di tecnica chirurgica

*Heidemann DG. Oversized donor graft in penetrating keratoplasty. Arch Ophthalmol 1985*Javadi MA. A comparison between donor-recipient corneal size and its effect on the ultimate

refractive error induced in keratoconus. Cornea 1993

Trapanazione meccanicaTrapanazione meccanica• Trapano a suzione di Hessburg-BarronTrapano a suzione di Hessburg-Barron

Centratura più agevoleCentratura più agevole MonousoMonouso

Trapanazione del lembo donatore dal lato endoteliale Trapanazione del lembo donatore dal lato endoteliale necessità di sovradimensionamento rispetto all’ospite per la necessità di sovradimensionamento rispetto all’ospite per la conseguente disparità di forma tra i due lembi, con conseguente disparità di forma tra i due lembi, con possibile induzione di errori refrattivi. La differenza di 0,25 possibile induzione di errori refrattivi. La differenza di 0,25 mm appare la più favorevole.*mm appare la più favorevole.*

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteElementi attuali di tecnica chirurgicaElementi attuali di tecnica chirurgica

Trapanazione meccanicaTrapanazione meccanica• Trapano e camera anteriore di Trapano e camera anteriore di

HannaHanna

Possibilità di pre-selezionare la Possibilità di pre-selezionare la profondità di trapanazioneprofondità di trapanazione

Trapanazione del lembo donatore dal Trapanazione del lembo donatore dal lato epiteliale, senza necessità di lato epiteliale, senza necessità di variare le dimensioni tra lembo ospite variare le dimensioni tra lembo ospite e donatoree donatore

Dispositivo parzialmente risterilizzabileDispositivo parzialmente risterilizzabile

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteElementi attuali di tecnica chirurgicaElementi attuali di tecnica chirurgica

Trapanazione con Trapanazione con laser ad eccimerilaser ad eccimeri

Modesta riduzione dell’astigmatismo post-Modesta riduzione dell’astigmatismo post-operatorio*operatorio*– Minor distorsione del tessuto corneale durante la Minor distorsione del tessuto corneale durante la

trapanazionetrapanazione– Riduzione del tilting verticaleRiduzione del tilting verticale

Dispendio di tempo ed economicoDispendio di tempo ed economico

*Seitz B. Nonmechanical corneal trephination with the excimer laser improves outcome after penetrating keratoplasty. Ophthalmology 1999

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteElementi attuali di tecnica chirurgicaElementi attuali di tecnica chirurgica

Introduzione diIntroduzione di Viscoelastici in camera Viscoelastici in camera anterioreanteriore

• IAL FIAL F• Healon GVHealon GV

Minor percentuale di perdita endoteliale*Minor percentuale di perdita endoteliale*

Agevolazione delle manovre chirurgicheAgevolazione delle manovre chirurgiche

Possibile rialzo pressorio temporaneo*Possibile rialzo pressorio temporaneo*

*Musch DC. Endothelial rejection following PK using Healon or BSS. Cornea 1990*Burke S. Comparison of the effect of two viscoelastic agents on postoperative IOP

after PK. Ophthalmic Surg 1992

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteElementi attuali di tecnica chirurgicaElementi attuali di tecnica chirurgica

Tipo di suturaTipo di sutura• A punti staccatiA punti staccati

• Monofilamento singolo (torque, anti-Monofilamento singolo (torque, anti-torque e non-torque)torque e non-torque)

• MistaMista

Dall’analisi dei trials randomizzati non Dall’analisi dei trials randomizzati non c’e evidenza clinica che la tecnica di c’e evidenza clinica che la tecnica di sutura influenzi l’astigmatismo finale*sutura influenzi l’astigmatismo finale*

*Musch DC. Corneal astigmatism after PK: the role of suture technique. Ophthalmology 1989*Filatov V. Postkeratoplasty astigmatism with single running or interrupted suture.

Am J Ophthalmol 1993*Busin M. Different suturing techniques variously affect the regularity of postkeratoplasty

astigmatism. Ophthalmology 1998*Vajpayee RB. Evaluation of techniques of single continuous suturing in PK. Br J Ophthalmol 2001

Cheratoplastica perforanteCheratoplastica perforanteElementi attuali di tecnica chirurgicaElementi attuali di tecnica chirurgica

Regolazione intraoperatoria della Regolazione intraoperatoria della suturasutura

• Cheratoscopio Cheratoscopio • Topografia intraoperatoriaTopografia intraoperatoria

Riduzione dell’astigmatismo e Riduzione dell’astigmatismo e miglioramento dell’A.V. post-miglioramento dell’A.V. post-operatori*operatori*

*Serdarevic ON. Randomized clinical trial comparing astigmatism and visual rehabilitation after PK with and without intraoperative suture adjustment. Ophthalmology 1994 *Shimazaki J. Intraoperative versus postoperative suture adjustment after

penetrating keratoplasty. Cornea 1998 *Vinciguerra P. Corneal topography-guided penetrating keratoplasty and suture

adjustment: new approach for astigmatism control. Cornea 2007

Il più importante svantaggio della Il più importante svantaggio della cheratoplastica perforante è la cheratoplastica perforante è la sostituzione dell’endotelio con un tessuto sostituzione dell’endotelio con un tessuto allogenicoallogenico

Importanti percentuali di rigetto Importanti percentuali di rigetto endoteliale, dal 2.3% al 65% a seconda endoteliale, dal 2.3% al 65% a seconda dei fattori di rischio*dei fattori di rischio*

*Smiddy WE. Clinical and immunological results of corneal allograft rejection. Ophthalmic Surg 1986*Maguire MG. Risk factors for corneal graft failure and rejection in the collaborative corneal transplantation studies. Collaborative Corneal Transplantation Studies Research Group. Ophthalmology 1994*Naacke HG. Outcome of corneal transplantation rejection. Cornea 2001

È principalmente per questo motivo, accanto alla disponibilità È principalmente per questo motivo, accanto alla disponibilità di nuova tecnologia, che nell’ultimo periodo si è assistito ad un di nuova tecnologia, che nell’ultimo periodo si è assistito ad un rinascente interesse per larinascente interesse per la

Cheratoplastica lamellareCheratoplastica lamellare• Introduzione di nuove metodicheIntroduzione di nuove metodiche• Miglioramento del risultato funzionaleMiglioramento del risultato funzionale

From Eye Bank Association of America

ALK

DLK

EK

LT

Cheratoplastica lamellare profondaCheratoplastica lamellare profonda

IndicazioniIndicazioni• Cheratocono (con esclusione dei casi di idrope)Cheratocono (con esclusione dei casi di idrope)• Distrofie cornealiDistrofie corneali• Opacità corneali secondarie a malattie della superficie Opacità corneali secondarie a malattie della superficie

oculareoculare

Cheratoplastica lamellare profondaCheratoplastica lamellare profonda

FONTECaporossi A.SITRAC 2006

Tecnica chirurgicaTecnica chirurgica

DLK Vs PKDLK Vs PK

Riduzione delle complicanze intraoculariRiduzione delle complicanze intraoculari

Eliminazione dei problemi endotelialiEliminazione dei problemi endotelialiRiduzione della percentuale di rigettoRiduzione della percentuale di rigetto

Non influenza della qualità dell’endotelio del lemboNon influenza della qualità dell’endotelio del lembo

Minore necessità di immunosopressioneMinore necessità di immunosopressione

Maggior robustezza della suturaMaggior robustezza della sutura

Intervento tecnicamente più difficile e lungoIntervento tecnicamente più difficile e lungoIncidenza relativamente elevata di complicanze intra-operatorieIncidenza relativamente elevata di complicanze intra-operatorie

Qualità visiva sub-ottimale dovuta a problemi di interfacieQualità visiva sub-ottimale dovuta a problemi di interfacieTuttavia meno influenti rispetto alla LK anterioreTuttavia meno influenti rispetto alla LK anteriore

Risultato visivo a lungo termine paragonabile Risultato visivo a lungo termine paragonabile

*Sugita J. Deep lamellar keratoplasty with complete removal of pathological stroma. Br J Ophthalmol 1997

*Shimmura S. Deep anterior lamellar keratoplasty. Curr Opin Ophthalmol 2006*Tan DTH. Future directions in lamellar corneal transplantation. Cornea 2007

Cheratoplastica lamellare automatizzataCheratoplastica lamellare automatizzata

Dissezione mediante microcheratomoDissezione mediante microcheratomo

Maggior regolarità del letto stromaleMaggior regolarità del letto stromale Profondità di taglio regolabile e differenziabileProfondità di taglio regolabile e differenziabile

Ogni marcata irregolarità di superficie è Ogni marcata irregolarità di superficie è replicata a livello del taglioreplicata a livello del taglio

Non eseguibile in cornee particolarmente curveNon eseguibile in cornee particolarmente curve

*Azar DT. A new surgical technique of microkeratome-assisted deep lamellar keratoplasty. Arch Ophthalmol 2000

*Tan D. ALK for post-PRK scarring and thinning. Am J Ophthalmol 2004

DSEKDSEKDescemet Stripping Endothelial KeratoplastyDescemet Stripping Endothelial Keratoplasty

• Introdotta nel 2003 in seguito ai Introdotta nel 2003 in seguito ai lavori di Melles*lavori di Melles*

• Ampia e rapida diffusioneAmpia e rapida diffusione

Tecnica chirurgicaTecnica chirurgica

A.A. Tunnel sclerale 3/5 mm previa Tunnel sclerale 3/5 mm previa marcatura epiteliale di 9 mmmarcatura epiteliale di 9 mm

B.B. Stripping della DescemetStripping della Descemet

C.C. Innesto di un lenticolo endoteliale Innesto di un lenticolo endoteliale preparato manualmente o con preparato manualmente o con microcheratomo (DSEK microcheratomo (DSEK automatizzata o DSAEK)automatizzata o DSAEK)

D.D. Iniezione di aria in c.a.Iniezione di aria in c.a.

*Melles GR. A Technique to Excise the Descemet Membrane From a Recipient Cornea (Descemetorhexis). Cornea 2004

A

DC

B

DSEKDSEKDescemet Stripping Endothelial KeratoplastyDescemet Stripping Endothelial Keratoplasty

IndicazioniIndicazioni• Distrofia endotelialeDistrofia endoteliale• Cheratopatia bollosaCheratopatia bollosa• Sindromi irido-endotelialiSindromi irido-endoteliali• Fallimento endoteliale di un pregresso trapiantoFallimento endoteliale di un pregresso trapianto

DSEK Vs PKDSEK Vs PK

Recupero funzionale più rapidoRecupero funzionale più rapido

Assenza di suture cornealiAssenza di suture corneali

Minime alterazioni della superficie oculareMinime alterazioni della superficie oculare

Risultato refrattivo prevedibile con minime variazioni Risultato refrattivo prevedibile con minime variazioni rispetto al pre-operatoriorispetto al pre-operatorio

Riduzione delle complicanze intraoculariRiduzione delle complicanze intraoculari

Chirurgia eseguita attraverso un’incisione autosigillanteChirurgia eseguita attraverso un’incisione autosigillante

Minore incidenza di rigetto endoteliale (7,5%)Minore incidenza di rigetto endoteliale (7,5%)

Qualità visiva sub-ottimale dovuta a problemi di interfacieQualità visiva sub-ottimale dovuta a problemi di interfacie

Manipolazione del lenticoloManipolazione del lenticoloPuò portare a una significativa perdita endoteliale

Possibile dislocazione post-operatoria

*Price MO. DSEK comparative outcomes with microkeratome and manually dissected donor tissue. Ophthalmology 2006

*Price FW. DSEK in 50 eyes: a refractive neutral corneal transplant. J Refrect Surg 2005*Gorovoy MS.DSEK. Cornea 2006

Osteo-odonto-cheratoprotesiOsteo-odonto-cheratoprotesi

• Cheratoprotesi che utilizza una radice Cheratoprotesi che utilizza una radice dentaria del paziente stesso e il dentaria del paziente stesso e il corrispondente osso alveolare come corrispondente osso alveolare come supporto di un cilindro ottico in PMMAsupporto di un cilindro ottico in PMMA

• IndicazioniIndicazioni– Sindrome Steven-JohnsonSindrome Steven-Johnson– Ustioni chimiche e termicheUstioni chimiche e termiche– Pemfigoide cicatrizialePemfigoide cicatriziale– Tracoma evolutoTracoma evoluto

Strampelli B (1963) Keratoprosthesis with osteodontal tissue. AmJ Ophthalmol 89:1023–1039

Sostituzione cornealeSostituzione cornealeProspettive futureProspettive future

Laser a femtosecondi*Laser a femtosecondi*

• Durata dell’impulso 10-15 sec• Lunghezza d’onda nel campo del vicino

infrarosso– Fotoionizzazione del tessuto corneale

(vaporizzazione di piccoli volumi di tessuto con produzione di minime onde d’urto dannose per il tessuto circostante – un millesimo rispetto a quelle prodotte dal Nd:YAG Laser)

*Buratto LB. The use of femtosecond laser in PK. Am J Ophthalmol 2007* Price FW. One year follow-up of initial series of femtosecond laser PK. Arch Ophthalmol 2008

Sostituzione cornealeSostituzione cornealeProspettive futureProspettive future

Laser a femtosecondi*Laser a femtosecondi*

• Al presente utilizzato soprattutto per la creazione del flap LASIK, tuttavia è possibile– Cheratoplastica lamellare anteriore

e posteriore– Taglio del bottone donatore nella

DSEK– Trapanazione perforante

customizzata (1)– Creazione di tunnel corneali per

anelli stromali– Cheratotomia astigmatica– Biopsia corneale

*Soong HK, Malta JB. Femtoseconds lasers in ophthalmology. Am J Ophthalmol 2009

Sostituzione cornealeSostituzione cornealeProspettive futureProspettive future

Terapia genica corneale*Terapia genica corneale*

• La maggior parte della ricerca riguarda l’immunomodulazione, mediante l’induzione o il blocco di proteine legate alle reazioni infiammatorie post-operatorie

• La somministrazione dei geni avviene per via topica o iniezione intraoculare (stromale, intra-camerulare, intra-vitreale)

• Vettori virali o agenti fisici (lipidi)

• Studi in fase sperimentale avanzata su animali

E.A. Klausner et al. Corneal gene therapy. Journal of Controlled Release 124 (2007) 107–133

Grazie per l’attenzioneGrazie per l’attenzione

Cheratoplastica perforante di 5 mmEseguita nel 1958Trasparente nel 2008