कॉर्नियल ऊतक जोड़ने की तकनीकें (CAIRS और CTAK)

एक नज़र में मुख्य बिंदु

• CAIRS एक प्रक्रिया है जिसमें कॉर्निया के आकार को बेहतर बनाने के लिए डोनर कॉर्नियल ऊतक को स्ट्रोमा में डाला जाता है।
• 2018 में डॉ. सूसान जैकब द्वारा सिंथेटिक ICRS के विकल्प के रूप में प्रस्तुत किया गया
• CTAK एक संबंधित प्रक्रिया है जो CorneaGen द्वारा गामा-विकिरणित दाता खंडों का उपयोग करती है
• मुख्य संकेत केराटोकोनस सहित कॉर्नियल एक्टेसिया हैं
• सिंथेटिक ICRS की तुलना में एक्सपोजर, पिघलने और कॉर्नियल नियोवैस्कुलराइजेशन का जोखिम कम
• AAO PPP में भी ICRS के विकल्प के रूप में CAIRS का उल्लेख है ²⁾

1. कॉर्नियल ऊतक जोड़ तकनीक (CAIRS और CTAK)

कॉर्नियल एलोजेनिक इंट्रास्ट्रोमल रिंग सेगमेंट (CAIRS) एक शल्य प्रक्रिया है जिसमें केराटोकोनस सहित कॉर्नियल एक्टेसिया के लिए दाता कॉर्नियल ऊतक से प्राप्त स्ट्रोमल खंडों को कॉर्निया में डाला जाता है ताकि कॉर्निया की आकृति में सुधार हो सके। पहली बार 2018 में डॉ. सूसान जैकब द्वारा रिपोर्ट किया गया ²⁾। सिंथेटिक पॉलिमर ICRS के विपरीत, ये जैव-संगत होते हैं और मेजबान ऊतक के साथ स्वाभाविक रूप से एकीकृत होते हैं।

कॉर्नियल टिश्यू एडिशन केराटोप्लास्टी (CTAK) एक संबंधित प्रक्रिया है जो CorneaGen द्वारा संसाधित गामा-विकिरणित दाता खंडों का उपयोग करती है। यह CAIRS से इस मायने में भिन्न है कि खंडों को केवल फेमटोसेकंड लेजर से बनाया और डाला जाता है।

डॉ. जैक पार्कर ने मैनुअल इंसर्शन और प्री-इंसर्शन डिहाइड्रेशन (“कॉर्नियल जर्की” विधि) तकनीक विकसित की, जिससे सर्जरी की लचीलापन और पहुंच बढ़ गई।

CAIRS

दाता ऊतक : आई बैंक से कॉर्नियल ऊतक (KeraNatural® आदि)

निर्माण विधि : मैनुअल या फेमटोसेकंड लेजर-निर्देशित

विशेषताएं : चाप की लंबाई, मोटाई और टेपर को ऑपरेशन के दौरान अनुकूलित किया जा सकता है। सीमित संसाधनों वाले वातावरण में भी किया जा सकता है

CTAK

दाता ऊतक : CorneaGen द्वारा संसाधित गामा-विकिरणित खंड

निर्माण विधि : केवल फेमटोसेकंड लेजर

विशेषताएँ : अतिरिक्त स्टरलाइज़ेशन चरण और सटीक खंड माप मानकीकृत हैं। टोपोग्राफी-आधारित अनुकूलन संभव

Q CAIRS और सिंथेटिक ICRS (INTACS, Keraring) में क्या अंतर है?

A

सिंथेटिक ICRS कठोर पॉलिमर (PMMA) से बने होते हैं और कॉर्निया की गहरी परतों में डाले जाते हैं, जबकि CAIRS मानव दाता कॉर्नियल ऊतक से बने होते हैं और उथली गहराई पर भी डाले जा सकते हैं। CAIRS के लाभों में उच्च जैव-अनुकूलता, एक्सपोज़र, कॉर्नियल पिघलन और नववाहिकीकरण का कम जोखिम, चाप की लंबाई और मोटाई का स्वतंत्र अनुकूलन, और कम ऑप्टिकल असामान्यताएँ (चकाचौंध, हेलो) शामिल हैं।

2. मुख्य लक्षण और नैदानिक निष्कर्ष

संकेतित रोग

CAIRS और CTAK के मुख्य संकेत इस प्रकार हैं:

• केराटोकोनस : प्रगतिशील कॉर्नियल पतलापन और शंक्वाकार उभार के कारण अनियमित दृष्टिवैषम्य। ऐसे मामले जहाँ कॉन्टैक्ट लेंस से पर्याप्त सुधार नहीं होता
• LASIK के बाद कॉर्नियल एक्टेसिया : अपवर्तक सर्जरी के बाद कॉर्निया की प्रगतिशील विकृति
• सिंथेटिक ICRS विफलता के मामले : ICRS एक्सपोज़र, पूर्वकाल कक्ष में प्रवेश, कॉर्नियल पिघलन आदि जटिलताओं वाले मामले ¹⁾

अतिरिक्त संकेत मानदंडों में चश्मे या कॉन्टैक्ट लेंस से पर्याप्त सुधार न होना, कॉन्टैक्ट लेंस असहिष्णुता, और 18 वर्ष या उससे अधिक आयु शामिल हैं।

व्यक्तिपरक लक्षण

कॉर्नियल एक्टेसिया में सामान्य व्यक्तिपरक लक्षण इस प्रकार हैं:

• दृष्टि की प्रगतिशील हानि : अनियमित दृष्टिवैषम्य बढ़ने के साथ, चश्मे से सुधार असंभव हो जाता है
• बार-बार चश्मे के नुस्खे में बदलाव : शुरुआत में सुधार संभव है लेकिन धीरे-धीरे सुधार प्रभाव कम हो जाता है
• कॉन्टैक्ट लेंस की अस्थिरता : हार्ड कॉन्टैक्ट लेंस का विस्थापन या गिरना

नैदानिक निष्कर्ष

केराटोकोनस में कॉर्निया का केंद्रीय स्ट्रोमा पतला हो जाता है और आगे की ओर उभार आता है। वोग्ट रेखाएं (गहरे स्ट्रोमा में बारीक अनुदैर्ध्य रेखाएं), फ्लेशर वलय (शंकु के आधार पर अंतरउपकला लौह जमाव), और कॉर्नियल निशान विशिष्ट निष्कर्ष हैं²⁾। कॉर्नियल टोपोग्राफी में स्थानीय तीव्रता और पैटर्न की विषमता देखी जाती है।

केराटोकोनस आमतौर पर द्विपक्षीय होता है लेकिन गंभीरता में अक्सर अंतर होता है। यह किशोरावस्था में शुरू होता है और 30 वर्ष की आयु तक प्रगति रुक जाती है या धीमी हो जाती है³⁾। उपचार के बिना, लगभग 20% मामलों में कॉर्नियल प्रत्यारोपण की आवश्यकता होती है²⁾।

निषेध

• केंद्रीय कॉर्नियल निशान या धुंधलापन
• अत्यधिक कॉर्नियल पतलापन (320 µm से कम)
• सक्रिय कॉर्नियल संक्रमण या सूजन
• स्वप्रतिरक्षी रोग या संयोजी ऊतक रोग
• गर्भावस्था और स्तनपान

4. निदान और जांच विधियां

पूर्व-शल्य चिकित्सा मूल्यांकन

मूल्यांकन पैरामीटर	सामग्री
दृश्य तीक्ष्णता परीक्षण	UDVA और CDVA माप
कॉर्नियल आकार विश्लेषण	Kmax, Kmean, कॉर्नियल विषमता
पूर्वकाल खंड OCT	कॉर्नियल मोटाई और शंकु स्थिति का मूल्यांकन

स्लिट लैंप जांच से कॉर्नियल पतलापन, उभार, वोग्ट रेखाएं और फ्लेशर वलय की उपस्थिति की जांच की जाती है²⁾। कॉर्नियल टोमोग्राफी (पेंटाकैम आदि) से पूर्व और पश्च सतह वक्रता, कॉर्नियल मोटाई मानचित्र और एलिवेशन मानचित्र प्राप्त किए जाते हैं, जिससे कॉर्नियल एक्टेसिया की डिग्री और प्रगति का मूल्यांकन किया जाता है²⁾।

बच्चों और युवा वयस्कों में केराटोकोनस तेजी से बढ़ सकता है³⁾। KERALINK परीक्षण में युवा रोगियों में क्रॉस-लिंकिंग के प्रगति रोकने के प्रभाव का अध्ययन किया गया⁴⁾।

सर्जरी योजना और नॉमोग्राम

CAIRS की सर्जरी योजना के लिए कई नॉमोग्राम प्रस्तावित किए गए हैं।

जैकब नॉमोग्राम : शंकु की स्थिति, विलक्षणता, कॉर्नियल वक्रता मान और विषमता पैटर्न को शामिल करता है, ताकि खंडों की संख्या, चाप की लंबाई और मोटाई को अनुकूलित किया जा सके।

इस्तांबुल नॉमोग्राम : शंकु की स्थिति (केंद्रीय/विकेंद्रित) पर आधारित योजना। चैनल गहराई 250 μm की सिफारिश करता है, लेकिन तीव्र शंकु में कम गहराई प्रभावी हो सकती है¹⁾।

अव्वाद नॉमोग्राम : ICRS नॉमोग्राम को अनुकूलित करके, टोपोग्राफी, टोमोग्राफी और नैदानिक निर्णय पर आधारित।

वर्तमान में CAIRS के लिए कोई सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत नॉमोग्राम मौजूद नहीं है। केराटोकोनस की रूपात्मक विविधता के कारण, सर्जन का निर्णय और वैयक्तिकरण महत्वपूर्ण है।

5. मानक उपचार

दाता ऊतक की तैयारी

CAIRS खंड मानव दाता कॉर्निया से प्राप्त होते हैं। मुख्य रूप से दो स्रोत मार्ग हैं।

आई बैंकों से पैकेज्ड सेगमेंट: Lions VisionGift जैसे आई बैंक पहले से कटे हुए, स्टरलाइज़्ड स्ट्रोमल सेगमेंट (KeraNatural®) प्रदान करते हैं। इन्हें कमरे के तापमान पर संग्रहीत किया जा सकता है और ये ऑपरेशन के दौरान कस्टमाइज़ेशन की आवश्यकता को समाप्त करते हैं।

कस्टम तैयारी: कॉर्नियल रिम से मैन्युअल रूप से एपिथेलियम, डेसीमेट झिल्ली और एंडोथेलियम को हटाया जाता है, और ट्रेफिन का उपयोग करके रिंग सेगमेंट बनाए जाते हैं। चाप की लंबाई, मोटाई, टेपर और वक्रता को व्यक्तिगत रूप से समायोजित किया जा सकता है।

CTAK में, CorneaGen के संरक्षित और गामा-विकिरणित ऊतक को BSS से धोया जाता है और फेमटोसेकंड लेज़र के फिक्सेशन डिवाइस पर लगाया जाता है।

चैनल निर्माण

चैनल फेमटोसेकंड लेज़र या मैन्युअल डिसेक्शन द्वारा बनाया जाता है। चैनल की गहराई कुल कॉर्नियल मोटाई के 35-70% (या सतह से 250 μm की निश्चित गहराई) पर सेट की जाती है। प्रवेश चीरा सबसे तीव्र अक्ष पर या ऊपर की ओर लगाया जाता है, और चैनल 4-6.5 मिमी के आंतरिक व्यास और 6.1-8 मिमी के बाहरी व्यास के साथ बनाया जाता है।

सिंथेटिक ICRS के लिए, चैनल कॉर्निया की गहरी परतों (70-80% गहराई) में बनाया जाता है ²⁾, जबकि CAIRS को उथली गहराई पर डाला जा सकता है, जिससे अधिक चपटा प्रभाव प्राप्त होता है ¹⁾।

हाइड्रेटेड विधि

प्रक्रिया: हाइड्रेटेड सेगमेंट को संदंश या Y-रॉड आदि का उपयोग करके चैनल में डाला जाता है।

लाभ: प्राकृतिक लचीलापन और मूल मोटाई बनाए रखता है, कॉर्नियल वक्रता के साथ धीरे से अनुकूल होता है।

सावधानियाँ: लचीलेपन के कारण मुड़ने या मरोड़ने का जोखिम। बोमैन झिल्ली की ओर मार्कर से निशान लगाकर दिशा की पुष्टि करें।

निर्जलीकरण विधि "कॉर्नियल जर्की"

प्रक्रिया: सेगमेंट को डालने से पहले 20-75 मिनट तक हवा में सुखाया जाता है, और ऑपरेशन के बाद BSS से पुनः हाइड्रेट किया जाता है।

लाभ: कठोर और छोटा होने के कारण तेजी से डाला जा सकता है। ऑपरेशन का समय लगभग एक तिहाई कम हो जाता है।

सावधानियाँ: गंभीर केराटोकोनस के लिए बड़े सेगमेंट के उपयोग को सुविधाजनक बनाता है।

पोस्टऑपरेटिव देखभाल

• स्थानीय एंटीबायोटिक : दिन में 4 बार, 1-2 सप्ताह तक
• स्थानीय स्टेरॉयड : दिन में 4 बार से शुरू करें और 4-6 सप्ताह में धीरे-धीरे कम करें
• बैंडेज कॉन्टैक्ट लेंस : सर्जरी के बाद कुछ दिनों तक उपयोग किया जा सकता है

सर्जरी के बाद, टोपोग्राफी/टोमोग्राफी और पूर्वकाल खंड OCT द्वारा कॉर्नियल आकार परिवर्तन और सेगमेंट स्थिति का मूल्यांकन किया जाता है। UCVA, CDVA, Kmax और Kmean की समय के साथ निगरानी की जाती है।

सिंथेटिक ICRS विफलता के मामलों में बचाव

CAIRS, सिंथेटिक ICRS की विफलता के बाद उत्पन्न CAIRS विफलता के मामलों में प्रभावी है¹⁾। एक 49 वर्षीय महिला में ICRS विफलता (UCVA 20/400) के मामले में, सिंथेटिक ICRS हटा दिया गया और 3 महीने बाद CAIRS डाला गया, जिससे Kmax 68.9→61.9D और UCVA 20/30 में सुधार हुआ¹⁾। एक 40 वर्षीय महिला में टूटे हुए ICRS के मामले में, ICRS को छोड़ते हुए CAIRS को अतिरिक्त रूप से डाला गया, जिससे UCVA 20/60→20/25 और BCVA 20/20 में सुधार हुआ¹⁾।

सावधानियाँ

CAIRS एक अपेक्षाकृत नई तकनीक है; वर्तमान में रिपोर्ट किया गया सबसे लंबा फॉलो-अप 3 वर्ष है। दीर्घकालिक प्रभाव और स्थिरता के लिए भविष्य में डेटा संचय की आवश्यकता है। सर्जरी से पहले पर्याप्त स्पष्टीकरण और सहमति लें।

Q क्या CAIRS का प्रभाव स्थायी है?

A

वर्तमान रिपोर्टों के अनुसार, CAIRS का प्रभाव अधिकतम 3 वर्षों तक स्थिर सुधार बनाए रखता है। सभी दृश्य और टोपोग्राफिक पैरामीटर 6 महीने में स्थिर हो जाते हैं और 3 वर्षों तक बने रहते हैं। हालांकि, दीर्घकालिक डेटा सीमित है, और भविष्य के शोध परिणामों की प्रतीक्षा है।

6. पैथोफिजियोलॉजी और विस्तृत रोगजनन

CAIRS की क्रियाविधि

CAIRS सेगमेंट कॉर्नियल स्ट्रोमा में डाले जाते हैं, जो शारीरिक रूप से कॉर्निया के सबसे तीव्र भाग को चपटा करते हैं। सिंथेटिक ICRS के समान आर्क शॉर्टनिंग प्रभाव द्वारा, वे शंकु भाग की वक्रता को कम करते हैं और अनियमित दृष्टिदोष को कम करते हैं।

सिंथेटिक ICRS को कॉर्निया की गहरी परत (70-80% गहराई) में डाला जाना चाहिए, जबकि CAIRS को उथली गहराई (35-70%) पर भी डाला जा सकता है¹⁾। उथली स्थिति में डालने से अधिक चपटा प्रभाव उत्पन्न हो सकता है। दाता कॉर्नियल ऊतक सिंथेटिक पॉलिमर के विपरीत, मेजबान कॉर्निया के साथ ऑप्टिकली सामंजस्य स्थापित करता है, जिससे किनारे प्रभाव के कारण चकाचौंध और हेलो कम होते हैं।

जैव-अनुकूलता

एलोग्राफ़्ट खंड को कॉर्निया के स्ट्रोमा में प्रत्यारोपित किया जाता है, जो संवहनीहीन और कम कोशिका घनत्व वाला होता है। यह वातावरण रेशेदार आसंजन को न्यूनतम करता है, जिससे सर्जरी की प्रतिवर्तीता बनी रहती है। सिंथेटिक ICRS में होने वाले कॉर्नियल पिघलन, तीव्र स्ट्रोमल नेक्रोसिस और कॉर्नियल नवसंवहन के जोखिम भी कम हो जाते हैं। CAIRS का सम्मिलन भविष्य में DALK जैसे अतिरिक्त हस्तक्षेपों में बाधा नहीं डालता।

सैद्धांतिक रूप से अस्वीकृति की संभावना मौजूद है, लेकिन इसका जोखिम DALK (डीप एंटीरियर लैमेलर केराटोप्लास्टी) से कम माना जाता है।

TGF-β और कॉर्नियल रीमॉडलिंग

कॉर्निया पर यांत्रिक आघात TGF-β सिग्नलिंग के माध्यम से घाव भरने की प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है। CAIRS में, सिंथेटिक सामग्री के विपरीत, दाता ऊतक ECM घटकों के समान होता है, जिससे विदेशी शरीर प्रतिक्रिया न्यूनतम होने की संभावना है।

7. नवीनतम शोध और भविष्य की संभावनाएँ

नैदानिक परिणाम

एक व्यवस्थित समीक्षा (Levy et al., 2025) के अनुसार, CAIRS प्रत्यारोपण के बाद औसत UDVA 0.83 से 0.40 logMAR, CDVA 0.52 से 0.19 logMAR में सुधार हुआ। गोलाकार समतुल्य −7.09D से −2.34D, Kmax 57.8 से 53.6D, और Kmean 49.3 से 45.3D तक कम हो गया।

पैरामीटर	पूर्व-शल्य	पश्च-शल्य
UDVA (logMAR)	0.83	0.40
CDVA (logMAR)	0.52	0.19
Kmax (D)	57.8	53.6

CTAK में भी Greenstein एट अल. (2023) ने 21 आँखों में समान सुधार की सूचना दी। औसत UDVA 1.21→0.61 logMAR और CDVA 0.63→0.34 logMAR में सुधार हुआ।

जटिलताएँ

CAIRS की जटिलताएँ कम और मामूली होती हैं। क्षणिक शुष्क आँख और चैनल के भीतर जमाव सबसे आम हैं, लेकिन चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं हैं और प्रगतिशील नहीं हैं। एक मामले में खंड विस्थापन की सूचना मिली, लेकिन सर्जरी के एक सप्ताह के भीतर सफलतापूर्वक पुनः स्थापित किया गया। गंभीर एटोपी वाले एक रोगी में पूर्ववर्ती स्ट्रोमल पिघलाव देखा गया। चकाचौंध और हेलो सभी अध्ययनों में केवल एक रोगी में रिपोर्ट किए गए, जो सिंथेटिक ICRS की तुलना में काफी कम है।

सिंथेटिक ICRS विफलता के मामलों में CAIRS बचाव

सिंथेटिक ICRS की जटिलता दर 30% तक बताई गई है ¹⁾। ICRS एक्सपोजर, पूर्वकाल कक्ष में प्रवेश, कॉर्नियल पिघलाव आदि जटिलताओं के लिए CAIRS द्वारा सफल बचाव के कई मामले रिपोर्ट किए गए हैं ¹⁾। ICRS हटाने के बाद CAIRS प्रविष्टि के अलावा, ICRS के मौजूद रहने पर CAIRS का संयुक्त प्रविष्टि (विभिन्न ऑप्टिकल ज़ोन में) भी प्रभावी पाया गया ¹⁾।

भविष्य की संभावनाएँ

CAIRS की सबसे आशाजनक प्रगति खंडों का अनुकूलन है। व्यक्तिगत टोपोग्राफी के आधार पर चाप की लंबाई, मोटाई और स्थान को समायोजित करके, असममित शंकु या विलक्षण शंकु के लिए प्रभावशीलता में सुधार होता है। नॉमोग्राम का मानकीकरण, ऊतक तैयारी प्रोटोकॉल का परिशोधन, और बड़े पैमाने पर दीर्घकालिक अनुदैर्ध्य अध्ययन भविष्य की चुनौतियाँ हैं।

आर्थिक दृष्टिकोण से, एक दाता कॉर्निया से कई खंड बनाए जा सकते हैं, केंद्रीय डिस्क का उपयोग DALK या DMEK के लिए और परिधीय लिंबस का उपयोग लिंबल स्टेम सेल संग्रह के लिए किया जा सकता है। मैनुअल विच्छेदन तकनीक फेमटोसेकंड लेजर की आवश्यकता को समाप्त करती है, जिससे यह सीमित संसाधनों वाले वातावरण में भी संभव है।

चिकित्सा अस्वीकरण

इस लेख की सामग्री केवल चिकित्सा जानकारी प्रदान करने के उद्देश्य से है और यह निदान या उपचार का विकल्प नहीं है। कृपया केराटोकोनस या कॉर्नियल एक्टेसिया के उपचार के लिए कॉर्निया विशेषज्ञ से परामर्श लें।

Q क्या क्रॉस-लिंकिंग (कॉर्नियल क्रॉस-लिंकिंग) के साथ संयोजन आवश्यक है?

A

एक साथ क्रॉस-लिंकिंग करने की नीति सर्जन के अनुसार भिन्न होती है। यह प्रगति के पुष्ट मामलों या दीर्घकालिक स्थिरता बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है। एक साथ क्रॉस-लिंकिंग पोस्टऑपरेटिव कॉर्नियल चपटेपन को बनाए रखने में मदद करता है, लेकिन यह सुझाव दिया गया है कि प्रीऑपरेटिव क्रॉस-लिंकिंग स्ट्रोमा को कठोर बना सकता है और CAIRS के चपटे प्रभाव को कम कर सकता है। कृपया अपने चिकित्सक से पूरी चर्चा करें।

8. संदर्भ

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.