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Articolo pubblicato il 17-02-2006
di Roberto Pini, Francesca
Rossi e Luca Menabuoni
Istituto di Fisica Applicata, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Sesto
Fiorentino (FI)
Numero 25 - Anno 3
17 Febbraio 2006
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 La sutura a mezzo laser dei tessuti oculari: una realtà nel trapianto di cornea ed una prospettiva per la cura della presbiopia
La sutura laser dei tessuti oculari potrebbe sostituire la sutura tradizionale con
filo chirurgico in vari interventi di chirurgia oculistica, con minor
reazione infiammatoria e tempi di guarigione più brevi.
La tecnica è già applicata sperimentalmente in fase clinica nel trapianto
di cornea, mentre si stanno sviluppando le ricerche per future applicazioni
nella cura della presbiopia e della cataratta.
Un gruppo di ricerca dell’Istituto di Fisica Applicata del Consiglio Nazionale delle Ricerche
guidato da Roberto Pini ha messo ha punto un nuova tecnica di sutura a mezzo laser che si
applica in chirurgia oculistica per la saldatura della cornea e di altri tessuti endooculari.
Questa tecnica permetterà di sostituire la sutura tradizionale, attualmente eseguita con filo
chirurgico, in molti interventi come il trapianto di cornea, la chirurgia della cataratta,
nonché nelle futuribili tecniche di “lens refilling” (letteralmente: riempimento del
cristallino), che si propongono come soluzione chirurgica definitiva del problema
della presbiopia senile.
In pratica, viene impiegata la luce di un laser a diodo di bassa potenza (progettato dal
CNR e prodotto da El.En. spa di Calenzano) per indurre la saldatura diretta dei tessuti
oculari che contengono collagene, sfruttando questa proteina naturale come una colla
attivata dal calore.
Le sperimentazioni, condotte in collaborazione con l’Unità Oculistica dell’Ospedale di Prato
e con il Bascom Palmer Eye Institute di Miami, hanno portato alle prime applicazioni
cliniche al mondo di questa tecnica nel trapianto di cornea.
Attualmente presso l’Ospedale di Prato, Luca Menabuoni, il chirurgo oculista che ha
seguito questi studi fino dagli inizi, esegue interventi di cheratoplastica
(termine medico per il trapianto di cornea) che prevedono la saldatura a mezzo laser
del lembo di cornea trapiantato.
Fino ad oggi sono stati condotti con successo circa 40 interventi, sia di cheratoplastica
perforante, dove cioè il trapianto coinvolge tutto lo spessore corneale, che lamellare,
in cui si preserva il basamento corneale e l’endotelio. Nel primo caso, vengono applicati
8 punti tradizionali di supporto per mantenere il lembo corneale trapiantato nella corretta
posizione e quindi si procede alla sutura laser del perimetro del lembo stesso.
Nel secondo, si impiega la sutura laser senza alcun punto di sutura tradizionale.
I vantaggi consistono nella semplificazione della tecnica chirurgica, nella riduzione dei
tempi operatori, nella sigillatura immediata della ferita operatoria, ma soprattutto
in un processo di riparazione molto più efficiente e rapido di quello che segue alla
sutura tradizionale. Infatti, la soppressione del materiale di sutura e quindi la minore
reazione infiammatoria da corpo estraneo favoriscono in tempi di guarigione sostanzialmente
più brevi, con conseguente miglioramento della qualità della vita dei pazienti e riduzione
dei costi ospedalieri.
Inoltre il processo di saldatura laser agisce in maniera più omogenea lungo il taglio
corneale, con il risultato di un minore astigmatismo post-operatorio rispetto alla
chirurgia tradizionale. La figura 1 mostra la fase di irraggiamento laser tramite
fibra ottica durante un trapianto lamellare senza punti.
Figura 1. Sutura laser in un intervento di trapianto di cornea lamellare senza punti tradizionali
Per quanto riguarda il futuro di questa nuova tecnica di sutura laser, c’è un’
applicazione notevole, ancora in fase di sperimentazione preclinica, che riguarda
la possibilità di riparare la capsula che contiene il cristallino e che potrebbe
avere importanti implicazioni nella terapia chirurgica della cataratta e della
presbiopia senile.
Come è noto, il cristallino rappresenta la lente principale del sistema di visione oculare
che presiede all’accomodazione visiva, cioè alla messa a fuoco delle immagini di oggetti
vicini e lontani tramite la deformazione del cristallino stesso, operata dai muscoli
ciliari (vedi figura 2). I muscoli ciliari sono connessi per mezzo di legamenti
ad una guaina trasparente, detta “capsula” (evidenziata in rosso in fig. 2)
che contiene il cristallino.
Figura 2. Struttura del bulbo oculare (modificata da www.anisn.it)
La sutura della capsula rappresenta uno dei problemi ancora aperti in chirurgia oculistica:
essendo la sua parete estremamente sottile (10 micrometri) e tensionata, non possono
essere applicati i punti di sutura tradizionali che si impiegano per riparare le ferite
corneali. Ad esempio, nell’intervento di chirurgia della cataratta con impianto di lente
intraoculare (IOL), una delle complicazioni più frequenti è rappresentata dalla
perforazione della parete posteriore della capsula a seguito di una errata manipolazione
chirurgica.
In questi casi sarebbe importante poter richiudere la perforazione, allo scopo di evitare
che l’umor vitreo possa penetrare nella camera anteriore dell’occhio, e mantenere al
tempo stesso la trasparenza della parete capsulare per non ostacolare la visione.
La riparazione della capsula rappresenta un problema insoluto anche nei casi di traumi
accidentali da corpi estranei che perforano la cornea fino a coinvolgere il cristallino,
il quale reagisce tipicamente dando origine ad una intensa reazione infiammatoria
(uveite anafilattica), seguita dalla formazione di una cataratta post-traumatica
(opacizzazione del cristallino conseguente al trauma).
Recentemente, il gruppo di ricerca ha depositato un brevetto internazionale che
riguarda proprio una nuova procedura per suturare la capsula basata su tecnica laser e
che potrebbe risultare fondamentale per la risoluzione chirurgica della presbiopia senile.
Questo deficit visivo, che si produce inevitabilmente dopo i 45 anni, è causato, come è
noto, dal fatto che il cristallino diventa duro e fibrotico e non esegue più
l’accomodazione visiva.
Secondo il procedimento oggetto di brevetto, già verificato negli studi preclinici,
la sutura laser viene impiegata per la realizzazione di una valvola sulla capsula,
attraverso cui si frammenta e si aspira il tessuto fibrotico del cristallino, che viene
poi sostituito con un polimero con caratteristiche di elasticità e trasparenza simili
a quelle del cristallino giovanile.
Questa procedura chirurgica è detta “lens refilling” e potrebbe rappresentare il futuro
della terapia chirurgica della presbiopia, attualmente corretta solo con gli occhiali a
focale fissa, che quindi devono essere tolti per guardare oggetti lontani.
La stessa tecnica potrebbe essere risolutiva anche nella cura della cataratta, cioè
l’opacizzazione del cristallino, attualmente corretta chirurgicamente con la rimozione
e la sostituzione di questo con una lente intraoculare di materiale plastico, che però
è rigida e non consente l’accomodazione visiva.
I risultati delle ricerche sulla sutura della capsula sono stati presentati il 22
gennaio scorso al più importante congresso mondiale di Ottica Biomedica
(Biomedical Optics 2006, San Jose, California, USA).
Gruppi di ricerca, enti ed imprese coinvolti:
- Istituto di Fisica Applicata – CNR, Sesto Fiorentino, FI (resp. gruppo di ricerca: Dr. Roberto Pini, fisico)
- Unità Operativa di Oculistica, Azienda USL4 Prato (resp. ricerca clinica Dr. Luca Menabuoni, chirurgo oculista)
- Bascom Palmer Eye Institute, Miami, FL, USA (resp. Ophthalmic Biophysics Center: Prof. Jean-Marie Parel)
- El.En. spa, Calenzano, FI (produttrice del laser a diodo e principale impresa italiana nel settore dei laser medicali)
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Autore: Roberto Pini, Francesca Rossi e Luca Menabuoni
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