JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

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

في هذا العمل ونحن تقديم نهج الأصلي للالقرنية البطانية، استنادا إلى استخدام ليزر الفيمتو ثانية لإعداد الأنسجة المانحة والقريب ليزر ديود الأشعة تحت الحمراء لحام وضعها على السرير المتلقي. القياس أثناء العملية القرنية المانحة ضروري لتصميم أبعاد الأنسجة المانحة بشكل صحيح. وقد اقترح القرنية البطانية في السنوات الأخيرة لتحل محل اختراق القرنية في علاج مرض 1،2 البطانية. والميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هو انتعاش أسرع البصرية، وفيما يتعلق اختراق القرنية، وانخفاض التخدير أثناء الجراحة، وانخفاض مخاطر التعرض لرفض الكسب غير المشروع والمحافظة على سلامة العين. عامل الخطر الرئيسي هو بعد العملية الجراحية lenticule المانحة التفكك. يتم تنفيذ هذه التقنية القياسية عن طريق إدخال البطانة المانحة في موقفها النهائي حيث يتم الاحتفاظ بها حقن فقاعة الهواء: يتم استخدام أي خيوط بسبب شارا الميكانيكية، الفيزيائية الحيوية والأبعادcteristics من البطانة. وعلاوة على ذلك، والانتعاش حدة البصر يمكن أن يقتصر أساسا بسبب عدم التوافق بين الأنسجة المانحة والمتلقية بسبب الأنسجة السميكة المزروعة.

هنا نقدم الداخلي في أداء القرنية البطانية التي يمكن التغلب على تلك المشاكل الرئيسية. يمكن ان تتأكدوا من البطانة المانحة في موقفها النهائي من خلال استخدام تقنية اللحام بالليزر. هذه هي عملية ضوئي؛ ضوحراري للرقابة والمترجمة: أنه يمكن أن يتسبب في واجهة المانحة / المتلقي. وقد درس عليه في السنوات العشر الماضية، واقترح في اختراق القرنية وزرع من البطانة 3-5. يتم تسليم المنبعث من الليزر منخفض الطاقة الصمام الثنائي نحو الأنسجة البيولوجية في مكان الجرح: في القريب ضوء الأشعة تحت الحمراء (810 نانومتر الطول الموجي). القرنية شفافة بطبيعة الحال إلى هذا الطول الموجي: من أجل جعل هذا النسيج لامتصاص ضوء الليزر، فمن الضروري وصمة عار عليه مع حامل اللون. الصبغة المقترح هو تشبع العقيمةالحل المياه يوميا من الإندوسيانين الأخضر (ICG). أثبتنا أنه عندما اتسخت نسيج القرنية بشكل صحيح مع هذا المستحضر ICG، فإنه يدل على ذروة امتصاص عند 810 نانومتر 6. وعلاوة على ذلك، يتم استخدام ICG على نطاق واسع في التشخيص السريري، وقد أثبتت سلامته بالفعل في البشر. القرنية الملون تمتص الطاقة الضوئية ليزر ديود والأثر الناتج الرئيسي هو ارتفاع درجة الحرارة التي تسيطر عليها في موقع لحام. وبفعل أي آثار حرارية في الأنسجة غير ملوثين. تعزيز درجة الحرارة يدفع تمسخ الحراري عكسها في انسجة الكولاجين، مع closuring الفوري للجدران الجرح على التبريد. وقد تجلى هذا التأثير اللحام بالليزر أولا في جراحة الساد 7،8 واختراق القرنية 9،10. وقد تمت دراسة هذا النهج الأمثل الذي نحن نقدم في هذه الورقة لتطبيقها في القرنية البطانية.

في جراحة المقترحة، وبقع الليزر واحدة (عشرات دائم من ميللي ثانية) عالبريد تسليمها إلى الأنسجة، مما أدى إلى تأثير حراري ضوئي؛ ضوحراري المترجمة ضمن البعد بقعة (بضع مئات من ميكرون في القطر): التأثير الناجم هو اللحام بالليزر الصلب، ويتكون من الضوئي الكولاجين تقتصر على واجهة المانحة / المضيف. نتيجة لتمسخ الكولاجين في موقع الملحومة هي التصاق قوي بين الأنسجة المانحة والمضيفة، مما يوفر لها تأثير خياطة هو أن من المستحيل الحصول مع تقنية قياسية (غرز). الأنسجة يستعيد مظهره الطبيعي في فترة قصيرة متابعة (1 شهر) وتحسنت التصاق بين الأنسجة المانحة / المضيف عن طريق لحام المقدمة في مرحلة مبكرة جدا من مرحلة الشفاء.

لتجنب الخطر الرئيسي الآخر من القرنية البطانية، أي زرع الأنسجة المانحة سميكة، يتم استخدام intrasurgical التماسك البصري التصوير المقطعي (أكتوبر): يقيس جهاز التجاري سمك القرنية المانحة، بحيث خفض الشخصي الصحيح يمكن أن تكون مصممة مع الالليزر femtosec. وهكذا يبدو أن المقترح "عن ليزر" زرع الخلايا البطانية لتحسين النتائج السريرية لهذه الجراحات.

Protocol

وقد أجريت الدراسة بموافقة بأثر رجعي من لجنة الأخلاقيات في المستشفى. تم الحصول على الموافقة المسبقة. وكانت الدراسة في الانضمام إلى مبادئ إعلان هلسنكي.

1. المانحة تحضير البطانة Endothelium

  1. استخدام القرنية المانحة، من قبل بنك العيون محليين في درجة حرارة الغرفة.
  2. في غرفة الجراحة، وسحب القرنية المانحة من الحاويات تسليم والى جانب مجموعة الحل للحفاظ النسيج والتغذية الذي يستخدم لنقل القرنية.
  3. ضع-القرنوي الصلبة حافة المانحة على مدى الغرفة الأمامية اصطناعية، إلى التي السائل يمكن أن تتدفق وخلق ضغط متغير؛ تغطية القرنية مع رئيس الاحتفاظ الأنسجة.
  4. ربط الغرفة الأمامية الاصطناعي (AAC) من خلال موصل 3-الطريق إلى حقنة مليئة الحفاظ القرنية وسائل التغذية.
  5. استخدام حلقة ضغط لعقد التوكيل في مكان آمن.
  6. استخدام SYRاتصال إنجي إلى AAC للحفاظ على الضغط intracameral: ملء الغرفة الأمامية مع الحل الحفاظ على الأنسجة حتى تصل إلى ضغط الأمثل (انظر 1.7). إغلاق الموصل.
  7. اختبار الضغط داخل الغرفة الأمامية مع إصبع. تغيير الضغط داخل حتى الوصول إلى الضغط الداخلي الأيمن (في حدود 60-70 مم زئبق). إغلاق 3 في اتجاه الموصل.
  8. قياس سمك القرنية المانحة مع البصرية بالاتساق Thomography (أكتوبر). الحفاظ على الغرفة الأمامية مع أن القرنية في وضع ثابت أمام البصريات الصك ومن ثم اتخاذ اقتناء سمك-OCT الكامل.

2. إعداد الفيمتو ثانية ليزر من البطانة Endothelium المانحة

  1. أداء تسطح القرنية المانحة تحت جهاز ليزر الفيمتو ثانية. استخدام الليزر femtosec لقطع الأنسجة المانحة مع ثلاثة تخفيضات لاحقة: خفض الجانب الخلفي، رقائقي كاملة وخفض الجانب الأمامي. تعيين المعلمات التالية للتخفيضات الثلاثة.
    1. لقطع كامل رقائقي (نمط النقطية، تبدأ)، تعيين عمق قطع المقابلة لأنحف نقطة القرنية المانحة (قياس مع أكتوبر كما هو موضح في 1.8)، ليحذف دائما 95 ميكرون. ضبط الطاقة نبضة في نطاق 0،8-0،9 μJ (اعتمادا على عمق العمل). تعيين قطرها إلى 8.7 مم. تعيين فصل بقعة عرضية إلى 2 ميكرون. تعيين فصل بقعة شعاعي إلى 2 ميكرون.
    2. لخفض الجانب الأمامي، تعيين عمق الخلفي 30 ميكرون أعمق من خفض رقائقي الكامل السابق. تعيين الطاقة النبض إلى 2.10 μJ. قطر 8.6 مم؛ فصل بقعة إلى 3 ميكرون، في حين أن الفصل طبقة إلى 3 ميكرون.
    3. لخفض الجانب الخلفي، حدد عمق الأمامي من الجانب الخلفي قطع 30 ميكرون الأمامية من قطع رقائقي الكامل. تعيين عمق الخلفي إلى 900 ميكرون. تعيين الطاقة النبض إلى 2.10 μJ. قطر 8.3 مم؛ فصل بقعة إلى 2 ميكرون. فصل طبقة إلى 2 ميكرون.

3. إعداد مستلم العين

  1. تحضير المريض لعملية جراحية. جعل واحدة 4.00 ملم شق القرنية في 12:00 مع 4.0 ملم precalibrated النصل. جعل بزل الحوفي واحد مع 1.2 ملم precalibrated شفرة، وضعت في 02:00. جعل بزل الحوفي واحد آخر في 6:00 مع 30 درجة بسكين طعنة.
  2. إدراج غرفة معيل الأمامي في غرفة المريض الأمامية، من خلال بزل 02:00.
  3. نفذ أحد 8.2 مم descemetorexis التعميم مع ربط مخصص.
  4. تجريد الغشاء ديسميه والبطانة من سدى الخلفي وإزالة الأنسجة مع ربط ديسميه.

4. حامل اللون التحضير

  1. وضع 1 ملغ من الإندوسيانين مسحوق أخضر في أنبوب microcentrifuge 1.5 مل.
  2. إضافة 9 ملغ من الماء المعقم (الحل المياه ICG هو 10٪ ث / ث).
  3. خلط مسحوق ICG والماء مع النمام المعادن يدويا.

5. تلون البطانة Endothelium المانحة

  1. وضع البطانة المانحة على جزء أوسع من بوسين حاقن، مع الجانب الداخلي في اتصال مع سطح حاقن.
  2. وصمة عار على الجانب الداخلي من البطانة المانحة مع الحل حامل اللون، في جانبها المحيطي، وذلك باستخدام ملعقة. النسيج الملون بشكل صحيح لديها اللون الأخضر متجانسة. انتظر 3 دقائق قبل البدء في الخطوة 5.3.
  3. سحب البطانة المانحة على الجزء الأمامي من بوسين حاقن، تدحرجت.

6. إدراج البطانة المانحة

  1. فهم وإدراج البطانة المانحة مطوية باستخدام ملقط المحورية ارضحي لالبطانية lenticule.
  2. إزالة غرفة معيل الأمامي.
  3. خياطة شق القرنية وبزل (ينجز في الخطوة 3.1) مع ستيتش واحد نايلون 10.0.
  4. حقن فقاعة الهواء تتكشف الأنسجة المانحة وللضغط عليها ضد القرنية المتلقي. فقاعة الهواء يجب أن شركاتملء letely مساحة الغرفة الأمامية.

7. الليزر لحام

  1. وضع lenticule المانحة في وسط القرنية المتلقي، من الداخل مع هوك أو تحريك فقاعة الهواء من خارج القرنية مع ملعقة.
  2. استخدام الليزر الصمام الثنائي الباعث على 810 نانومتر، مجهزة 300 قطرها ميكرون الأساسية الألياف البصرية معقمة، مع 0.22 باعتبارها الفتحة العددية (NA).
  3. الحفاظ على غيض من الألياف خارج مقلة العين، وتسليم ضوء الليزر نحو البطانة الملون، من خلال نسيج القرنية شفافة. غيض من الألياف في تكوين عدم الاتصال.
  4. استخدام الإعدادات التالية ليزر: واحد وضع الانبعاثات الفور، 70-80 ميللي ثانية مدة النبضة، 35-40 ميغا جول لكل نبضة. انه ني تهدف شعاع جرا.
  5. تسليم بقع الليزر واحدة في محيط الملون من البطانة المانحة. تسليم البقع بالتتابع: الجانب الأخير هو حلقة من المواقع في محيط lenticule المانحة. المسافة بين اثنين من adjaمركز البقع المائة هو ضعف قطرها الفور.
  6. تطبيق العدسات اللاصقة على العين المريض، جنبا إلى جنب مع 0.3٪ التوبراميسين و 0.1٪ ديكساميثازون تعليق العيون.

النتائج

واقترح "عن ليزر" إجراء العمليات الجراحية لإجراء زراعة القرنية الغازية الحد الأدنى. هذا الإجراء هو السهل القيام بها (انظر الشكل 1): فيما يتعلق زرع البطانية القياسية فقط خطوات قياس سمك القرنية، تلطيخ الأنسجة المانحة وتقديم ضوء الليزر تضاف. المزايا التي تح...

Discussion

و"عن ليزر" زرع الخلايا البطانية هو نهج الأصلي لزرع القرنية الغازية الحد الأدنى.

تم تنفيذ جميع الإجراءات الموضحة في البروتوكول في غرفة الجراحة، ومراقبة إجراءات النظافة والتعقيم التي هي الممارسات الشائعة أثناء العمليات الجر...

Disclosures

The authors declare that they have no competing financial interests.

Acknowledgements

الكتاب أود أن أشكر مشروع FORTE، بتمويل من توسكانا المنطقة (POR كريو FESR 2007-2013، باندو خطواته R & S 2012) والاتحاد الاوروبي FP7 ECHORD ++ تجربة LA-الورود التي دعمت جزئيا الأنشطة البحثية، وFP7 BiophotonicPlus مشروع "لايت" منح بواسطة توسكانا المنطقة.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Indocyanine GreenPulsion Medical Systems, GermanyICG-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, USAiFS150 (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 LaserE.l.En. Group s.pa., Calenzano-FI, Italy (http://www.elengroup.com/en/divisions/medical)Mod. WELD 800
Artificial Anterior ChamberCORONET, corneal graft products. Network Medical Products Ltd. Coronet House, Kearsley Road, Ripon, North Yorkshire, HG4 2SG, UKArtificial 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)

References

  1. Tan, D. T., Dart, J. K., Holland, E. J., Kinoshita, S. Corneal transplantation. Lancet. 379 (9827), 1749-1761 (2012).
  2. El Husseiny, M. A., Manero, F., Gris, O., Elies, D. Historical Review and Update of Surgical Treatment for Corneal Endothelial Diseases. Ophthalmol Ther. , (2014).
  3. Rossi, F., et al. Laser tissue welding in ophthalmic surgery. J Biophotonics. 1 (4), 331-342 (2008).
  4. Pini, R., et al. Combining femtosecond laser ablation and diode laser welding in lamellar and endothelial corneal transplants. Proc. SPIE Ophthalmic Technologies XVIII. 6 (844), 684411-1-684411-7 (2008).
  5. Rossi, F., et al. All-laser' endothelial corneal transplant in human patients. Proc. SPIE Ophthalmic Technologies XXII. 8209, 82091O-1-82091O-3 (2012).
  6. Rossi, F., Pini, R., Menabuoni, L. Experimental and model analysis on the temperature dynamics during diode laser welding of the cornea. J Biomed Opt. 12 (1), 014031-1-014031-7 (2007).
  7. Menabuoni, L., et al. Laser-assisted corneal welding in cataract surgery: retrospective study. J Cataract Refract Surg. 33 (9), 1608-1612 (2007).
  8. Buzzonetti, L., et al. Laser Welding in Penetrating Keratoplasty and Cataract Surgery in Pediatric Patients. Early Results. J Cataract Refract Surg. 39 (12), 1829-1834 (2013).
  9. Menabuoni, L., et al. The 'anvil' profile in femtosecond laser-assistedpenetrating keratoplasty. Acta Ophthalmol. 91 (6), e494-e495 (2013).
  10. Canovetti, A., et al. Laser-assisted penetrating keratoplasty: one year’s results in patients, using a laser-welded “anvil”-profiled graft. Am J Ophthalmol. 158 (4), 664-670 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

101 Endothelium

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved