تکنیک‌های افزودن بافت قرنیه (CAIRS و CTAK)

نکات کلیدی در یک نگاه

• CAIRS روشی است که در آن بافت قرنیه اهداکننده در داخل استروما قرار داده می‌شود تا شکل قرنیه بهبود یابد.
• در سال ۲۰۱۸، دکتر سوسان جیکوب این روش را به عنوان گزینه‌ای با زیست‌سازگاری بالا به جای ICRS مصنوعی معرفی کرد
• CTAK یک روش مرتبط است که از بخش‌های اهدایی پرتودهی شده با گاما توسط شرکت CorneaGen استفاده می‌کند
• بیماری‌های اصلی قابل درمان شامل اکتازی قرنیه از جمله قوز قرنیه است
• در مقایسه با ICRS مصنوعی، خطر بیرون‌زدگی، ذوب و رگ‌زایی قرنیه کمتر است
• در AAO PPP نیز از CAIRS به عنوان جایگزین ICRS یاد شده است ²⁾

1. تکنیک‌های افزودن بافت قرنیه (CAIRS و CTAK) چیست؟

بخش‌های حلقه‌ای استرومایی آلوژنیک قرنیه (CAIRS) یک روش جراحی برای بهبود شکل قرنیه در اکتازی قرنیه از جمله قوز قرنیه است که با قرار دادن بخش‌های استرومایی از بافت قرنیه اهدایی در داخل قرنیه انجام می‌شود. این روش اولین بار در سال ۲۰۱۸ توسط دکتر سوسان جیکوب گزارش شد ²⁾. برخلاف ICRS ساخته شده از پلیمر مصنوعی، این بخش‌ها زیست‌سازگاری بالایی دارند و به طور طبیعی با بافت میزبان ادغام می‌شوند.

کراتوپلاستی افزودن بافت قرنیه (CTAK) یک روش مرتبط است که از بخش‌های اهدایی پرتودهی شده با گاما که توسط شرکت CorneaGen فرآوری شده استفاده می‌کند. تفاوت آن با CAIRS در این است که بخش‌ها تنها با لیزر فمتوثانیه ساخته و قرار داده می‌شوند.

دکتر جک پارکر روش‌های دستی قرار دادن و روش کم‌آبی قبل از قرار دادن (روش «جرکی قرنیه») را توسعه داد که انعطاف‌پذیری و دسترسی جراحی را افزایش داد.

CAIRS

بافت اهدایی: بافت قرنیه از بانک چشم (مانند KeraNatural®)

روش ساخت: به صورت دستی یا با راهنمایی لیزر فمتوثانیه

ویژگی‌ها: طول قوس، ضخامت و مخروطی بودن را می‌توان در حین جراحی سفارشی کرد. حتی در محیط‌های با منابع محدود نیز قابل انجام است

CTAK

بافت اهدایی: بخش‌های پرتودهی شده با گاما فرآوری شده توسط CorneaGen

روش ساخت: فقط با لیزر فمتوثانیه

ویژگی‌ها: مراحل استریلیزاسیون اضافی و اندازه‌گیری دقیق قطعات استاندارد شده است. امکان سفارشی‌سازی بر اساس توپوگرافی وجود دارد

Q تفاوت بین CAIRS و ICRS مصنوعی (INTACS، Keraring) چیست؟

A

ICRS مصنوعی از پلیمر سخت (PMMA) ساخته شده و در لایه‌های عمقی قرنیه قرار می‌گیرد، در حالی که CAIRS از بافت قرنیه اهداکننده انسانی ساخته شده و می‌تواند در عمق کمتری نیز قرار گیرد. مزایای CAIRS شامل زیست‌سازگاری بالا، خطر کمتر بیرون‌زدگی، ذوب قرنیه و رگ‌زایی جدید، امکان سفارشی‌سازی آزاد طول و ضخامت قوس، و ناهنجاری‌های نوری کمتر (خیرگی و هاله) است.

2. علائم اصلی و یافته‌های بالینی

بیماری‌های قابل درمان

اندیکاسیون‌های اصلی CAIRS و CTAK به شرح زیر است:

• قوز قرنیه: نازک‌شدن پیشرونده قرنیه و بیرون‌زدگی مخروطی شکل که منجر به آستیگماتیسم نامنظم می‌شود. مواردی که با لنز تماسی به خوبی اصلاح نمی‌شوند
• اتساع قرنیه پس از LASIK: تغییر شکل پیشرونده قرنیه که پس از جراحی انکساری رخ می‌دهد
• موارد نارسایی ICRS مصنوعی: مواردی که دچار عوارضی مانند بیرون‌زدگی ICRS، ورود به اتاق قدامی، یا ذوب قرنیه شده‌اند¹⁾

معیارهای اندیکاسیون اضافی شامل عدم اصلاح کافی با عینک یا لنز تماسی، عدم تحمل لنز تماسی، و سن بالای 18 سال گزارش شده است.

علائم ذهنی

علائم ذهنی شایع در اتساع قرنیه عبارتند از:

• کاهش پیشرونده بینایی: با افزایش آستیگماتیسم نامنظم، اصلاح با عینک غیرممکن می‌شود
• تغییر مکرر نسخه عینک: در مراحل اولیه قابل اصلاح است اما به تدریج اثر اصلاحی کاهش می‌یابد
• ناپایداری لنز تماسی: جابجایی یا افتادن لنزهای تماسی سخت

یافته‌های بالینی

در قوز قرنیه، استرومای مرکزی قرنیه نازک شده و به سمت جلو برجسته می‌شود. خطوط فوگت (خطوط ریز طولی در لایه‌های عمقی استروما)، حلقه فلیشر (رسوب آهن درون اپیتلیوم در پایه مخروط) و اسکار قرنیه از یافته‌های مشخص هستند²⁾. آنالیز توپوگرافی قرنیه، شیب‌دار شدن موضعی و عدم تقارن الگو را نشان می‌دهد.

قوز قرنیه معمولاً دوطرفه است اما اغلب تفاوت در شدت بین دو چشم دیده می‌شود. این بیماری در نوجوانی شروع شده و تمایل دارد در حدود ۳۰ سالگی پیشرفت آن متوقف یا کند شود³⁾. بدون مداخله درمانی، حدود ۲۰٪ موارد نیاز به پیوند قرنیه پیدا می‌کنند²⁾.

موارد منع مصرف

• اسکار یا کدورت مرکزی قرنیه
• نازکی شدید قرنیه (کمتر از ۳۲۰ میکرومتر)
• عفونت یا التهاب فعال قرنیه
• بیماری‌های خودایمنی یا بافت همبند
• بارداری و شیردهی

۴. تشخیص و روش‌های آزمایش

ارزیابی قبل از عمل

اقلام ارزیابی	محتوا
تست بینایی	اندازه‌گیری UDVA و CDVA
تحلیل توپوگرافی قرنیه	Kmax، Kmean، عدم تقارن قرنیه
OCT بخش قدامی	ارزیابی ضخامت قرنیه و موقعیت قوز

در معاینه با لامپ شکافی، نازک شدن، برجستگی، خطوط فوگت و حلقه فلایشر بررسی می‌شود²⁾. توموگرافی قرنیه (مانند Pentacam) برای اندازه‌گیری انحنای قدامی و خلفی، نقشه ضخامت قرنیه و نقشه ارتفاع به‌کار می‌رود و میزان و پیشرفت اکتازی قرنیه را ارزیابی می‌کند²⁾.

در کودکان و جوانان مبتلا به قوز قرنیه، سرعت پیشرفت ممکن است زیاد باشد³⁾. در مطالعه KERALINK، اثر کراس‌لینکینگ در مهار پیشرفت در بیماران جوان بررسی شد⁴⁾.

برنامه‌ریزی جراحی و نوموگرام

برای برنامه‌ریزی جراحی CAIRS چندین نوموگرام پیشنهاد شده است.

نوموگرام Jacob: موقعیت قوز، خارج از مرکز بودن، مقادیر انحنای قرنیه و الگوی عدم تقارن را در نظر گرفته و تعداد، طول قوس و ضخامت سگمان‌ها را سفارشی می‌کند.

نوموگرام Istanbul: بر اساس موقعیت قوز (مرکزی/غیرمرکزی) برنامه‌ریزی می‌کند. عمق کانال 250 میکرومتر توصیه می‌شود، اما در قوزهای تند، عمق کمتر ممکن است مؤثر باشد¹⁾.

نوموگرام Awwad: نوموگرام ICRS را تطبیق داده و بر اساس توپوگرافی، توموگرافی و قضاوت بالینی است.

در حال حاضر هیچ نوموگرام پذیرفته‌شده جهانی برای CAIRS وجود ندارد. به دلیل تنوع مورفولوژیکی قوز قرنیه، قضاوت جراح و فردی‌سازی درمان اهمیت دارد.

5. روش‌های درمانی استاندارد

آماده‌سازی بافت اهداکننده

سگمان‌های CAIRS از قرنیه اهداکننده انسانی تهیه می‌شوند. دو مسیر اصلی برای تأمین وجود دارد.

بخش‌های بسته‌بندی شده از بانک چشم: بانک‌های چشم مانند Lions VisionGift بخش‌های استرومایی استریل و برش‌خورده (KeraNatural®) را ارائه می‌دهند. این بخش‌ها در دمای اتاق قابل نگهداری هستند و نیاز به سفارشی‌سازی حین عمل را از بین می‌برند.

آماده‌سازی سفارشی: اپیتلیوم، غشای دسمه و اندوتلیوم به صورت دستی از لیمبوس قرنیه برداشته می‌شوند و بخش‌های حلقه‌ای با تریپان ساخته می‌شوند. طول قوس، ضخامت، مخروطی بودن و انحنا را می‌توان به صورت جداگانه تنظیم کرد.

در CTAK، بافت ذخیره‌شده و پرتودهی شده با گاما از CorneaGen با BSS شسته شده و در دستگاه تثبیت لیزر فمتوثانیه قرار می‌گیرد.

ایجاد کانال

کانال با لیزر فمتوثانیه یا تشریح دستی ایجاد می‌شود. عمق کانال ۳۵ تا ۷۰٪ از ضخامت کل قرنیه (یا عمق ثابت ۲۵۰ میکرومتر از سطح) تنظیم می‌شود. برش ورودی روی محور شیب‌دار یا در بالا انجام می‌شود و کانال با قطر داخلی ۴ تا ۶.۵ میلی‌متر و قطر خارجی ۶.۱ تا ۸ میلی‌متر ساخته می‌شود.

در ICRS مصنوعی، کانال در لایه‌های عمیق قرنیه (۷۰ تا ۸۰٪ عمق) ایجاد می‌شود²⁾، اما CAIRS را می‌توان در عمق کمتری قرار داد و انتظار اثر صاف‌کنندگی بیشتری داشت¹⁾.

روش هیدراته (Hydrated Method)

مراحل: بخش هیدراته با فورسپس یا میله Y درون کانال قرار داده می‌شود.

مزایا: انعطاف‌پذیری طبیعی و ضخامت اصلی حفظ می‌شود و به آرامی با انحنای قرنیه تطابق می‌یابد.

نکات احتیاطی: به دلیل انعطاف‌پذیری، خطر خم شدن یا پیچ خوردن وجود دارد. برای تأیید جهت، علامتی روی سمت غشای بومن با نشانگر زده می‌شود.

روش کم‌آبی «کورنئال جارکی»

مراحل: بخش به مدت ۲۰ تا ۷۵ دقیقه در هوا خشک می‌شود و سپس وارد می‌شود و پس از عمل با BSS دوباره هیدراته می‌شود.

مزایا: سفت و کوچک می‌شود و امکان قرارگیری سریع را فراهم می‌کند. زمان عمل به حدود یک سوم کاهش می‌یابد.

نکات احتیاطی: استفاده از بخش‌های بزرگتر را برای قوز قرنیه شدید تسهیل می‌کند.

مراقبت پس از عمل

• آنتی‌بیوتیک موضعی: ۴ بار در روز، به مدت ۱ تا ۲ هفته
• استروئید موضعی: شروع با ۴ بار در روز و کاهش تدریجی طی ۴ تا ۶ هفته
• لنز تماسی بانداژ: ممکن است برای چند روز پس از جراحی استفاده شود

پس از جراحی، تغییرات شکل قرنیه و موقعیت سگمنت با توپوگرافی/توموگرافی و OCT بخش قدامی ارزیابی می‌شود. UCVA، CDVA، Kmax و Kmean به صورت سریالی پیگیری می‌شوند.

نجات در موارد نارسایی ICRS مصنوعی

CAIRS به عنوان نجات برای ICRS مصنوعی که منجر به شکست CAIRS شده است مؤثر است¹⁾. در یک زن ۴۹ ساله با نارسایی ICRS (UCVA 20/400)، ICRS مصنوعی برداشته شد و ۳ ماه بعد CAIRS کاشته شد که Kmax از ۶۸.۹ به ۶۱.۹ دیوپتر و UCVA به 20/30 بهبود یافت¹⁾. در یک زن ۴۰ ساله با ICRS شکسته، CAIRS همراه با ICRS باقی‌مانده کاشته شد و UCVA از 20/60 به 20/25 و BCVA به 20/20 بهبود یافت¹⁾.

نکات مهم

CAIRS یک روش نسبتاً جدید است و طولانی‌ترین دوره پیگیری گزارش‌شده ۳ سال است. برای ارزیابی اثرات بلندمدت و پایداری، نیاز به جمع‌آوری داده‌های بیشتر است. قبل از جراحی، توضیحات کافی و رضایت‌آگاهانه اخذ شود.

Q آیا اثر CAIRS دائمی است؟

A

بر اساس گزارش‌های فعلی، اثر CAIRS تا ۳ سال پایدار باقی می‌ماند. تمام پارامترهای بینایی و توپوگرافی تا ۶ ماه تثبیت شده و تا ۳ سال حفظ شده‌اند. با این حال، داده‌های بلندمدت محدود است و نتایج تحقیقات آینده مورد انتظار است.

۶. پاتوفیزیولوژی و مکانیسم دقیق بیماری

مکانیسم اثر CAIRS

سگمنت‌های CAIRS با قرارگیری در استرومای قرنیه، ناحیه شیب‌دار قرنیه را از نظر فیزیکی صاف می‌کنند. مشابه ICRS مصنوعی، با اثر کوتاه‌کردن قوس (arc shortening effect)، انحنای بخش مخروطی را کاهش داده و آستیگماتیسم نامنظم را کاهش می‌دهند.

ICRS مصنوعی باید در عمق ۷۰-۸۰٪ قرنیه کاشته شود، در حالی که CAIRS را می‌توان در عمق کم‌تر (۳۵-۷۰٪) نیز کاشت¹⁾. کاشت در عمق کم‌تر ممکن است اثر صاف‌کنندگی بیشتری ایجاد کند. بافت قرنیه اهدایی برخلاف پلیمر مصنوعی، از نظر نوری با قرنیه میزبان هماهنگ است و در نتیجه درخشش و هاله ناشی از اثر لبه کمتر است.

زیست‌سازگاری

بخش هم‌جنس در لایه استرومای قرنیه که عروقی و کم‌سلول است کاشته می‌شود. در این محیط، چسبندگی فیبروزی به حداقل می‌رسد و برگشت‌پذیری جراحی حفظ می‌شود. خطر ذوب قرنیه، نکروز حاد استروما و رگ‌زایی قرنیه که در ICRS مصنوعی مشکل‌ساز است نیز کاهش می‌یابد. قرار دادن CAIRS مانع مداخلات بعدی مانند DALK نمی‌شود.

احتمال رد پیوند از نظر تئوری وجود دارد، اما تصور می‌شود که این خطر کمتر از DALK (کراتوپلاستی لایه‌ای عمیق قدامی) است.

TGF-β و بازسازی قرنیه

تهاجم مکانیکی به قرنیه از طریق سیگنال TGF-β پاسخ ترمیم زخم را القا می‌کند. در CAIRS، برخلاف مواد مصنوعی، بافت اهداکننده مشابه اجزای ماتریس خارج سلولی است، بنابراین تصور می‌شود واکنش جسم خارجی به حداقل برسد.

7. تحقیقات جدید و چشم‌اندازهای آینده

نتایج بالینی

بر اساس مرور سیستماتیک (Levy و همکاران، 2025)، میانگین UDVA پس از کاشت CAIRS از 0.83 به 0.40 logMAR و CDVA از 0.52 به 0.19 logMAR بهبود یافت. معادل کروی از 7.09- به 2.34- دیوپتر کاهش یافت، Kmax از 57.8 به 53.6 D و Kmean از 49.3 به 45.3 D کاهش یافت.

شاخص	قبل از عمل	بعد از عمل
UDVA (logMAR)	0.83	0.40
CDVA (logMAR)	0.52	0.19
Kmax (D)	57.8	53.6

در CTAK نیز Greenstein و همکاران (2023) بهبود مشابهی را در 21 چشم گزارش کرده‌اند. میانگین UDVA از 1.21 به 0.61 logMAR و CDVA از 0.63 به 0.34 logMAR بهبود یافت.

عوارض

عوارض CAIRS کم و خفیف است. خشکی چشم گذرا و رسوبات داخل کانال شایع‌ترین هستند، اما از نظر بالینی معنی‌دار و غیرپیشرونده بودند. یک مورد جابجایی سگمنت گزارش شده که در عرض یک هفته پس از جراحی با موفقیت جااندازی شد. یک مورد ذوب استرومای قدامی در یک بیمار مبتلا به آتوپی شدید مشاهده شده است. تابش خیره کننده و هاله تنها در یک بیمار در تمام مطالعات بررسی شده گزارش شد که در مقایسه با ICRS مصنوعی به طور قابل توجهی کمتر است.

نجات CAIRS در موارد نارسایی ICRS مصنوعی

میزان بروز عوارض ICRS مصنوعی تا 30٪ گزارش شده است ¹⁾. برای عوارضی مانند نمایان شدن ICRS، مهاجرت به اتاق قدامی و ذوب قرنیه، نجات با CAIRS در چندین مورد موفقیت‌آمیز گزارش شده است ¹⁾. نه تنها قرار دادن CAIRS پس از برداشتن ICRS، بلکه قرار دادن همزمان CAIRS با ICRS باقی‌مانده (در ناحیه نوری متفاوت) نیز مؤثر بوده است ¹⁾.

چشم‌انداز آینده

امیدوارکننده‌ترین پیشرفت CAIRS سفارشی‌سازی سگمنت‌ها است. با تنظیم طول قوس، ضخامت و موقعیت بر اساس توپوگرافی فردی، اثربخشی برای قوزهای نامتقارن یا خارج از مرکز بهبود می‌یابد. استانداردسازی نوموگرام، اصلاح پروتکل‌های آماده‌سازی بافت و مطالعات طولی بزرگ و طولانی مدت از چالش‌های آینده هستند.

از نظر اقتصادی، می‌توان از یک قرنیه اهداکننده چندین سگمنت تهیه کرد، دیسک مرکزی برای DALK یا DMEK و لیمبوس محیطی برای برداشت سلول‌های بنیادی لیمبال قابل استفاده است. تکنیک جداسازی دستی نیاز به لیزر فمتوثانیه را از بین می‌برد، بنابراین در محیط‌های با منابع محدود نیز قابل انجام است.

سلب مسئولیت پزشکی

محتوای این مقاله صرفاً برای ارائه اطلاعات پزشکی است و جایگزینی برای تشخیص یا درمان نیست. لطفاً برای درمان قوز قرنیه یا اکتازی قرنیه با یک متخصص قرنیه مشورت کنید.

Q آیا استفاده همزمان با کراس لینکینگ (کراس لینکینگ قرنیه) ضروری است؟

A

سیاست جراحان در مورد انجام همزمان کراس لینکینگ متفاوت است. در مواردی که پیشرفت تأیید شده است یا برای افزایش پایداری طولانی مدت، همزمان انجام می‌شود. کراس لینکینگ همزمان به حفظ صاف‌شدگی قرنیه پس از جراحی کمک می‌کند، اما کراس لینکینگ قبل از جراحی ممکن است با سفت‌تر کردن استروما، اثر صاف‌کنندگی CAIRS را کاهش دهد. لطفاً با پزشک معالج خود به طور کامل مشورت کنید.

8. منابع

1. AlQahtani BS, Alsulami RA. The role of corneal allogenic intrastromal ring segments (CAIRS) implantation after failed synthetic intracorneal ring segments (ICRS): A rescuer. Am J Ophthalmol Case Rep. 2025;38:102287.

2. American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. San Francisco, CA: American Academy of Ophthalmology; 2024.

3. Meyer JJ, Gokul A, Vellara HR, et al. Progression of keratoconus in children and adolescents. Br J Ophthalmol. 2023;107:176-180.

4. Larkin DFP, Chowdhury K, Burr JM, et al. Effect of corneal cross-linking versus standard care on keratoconus progression in young patients: The KERALINK randomized controlled trial. Ophthalmology. 2021;128:1516-1526.