La chirurgia della cataratta (facoemulsificazione e aspirazione: PEA) è l’intervento oftalmico più frequente nei paesi sviluppati, incluso il Giappone. Circa il 20% degli interventi chirurgici in Giappone sono oftalmici, e la chirurgia della cataratta è considerata il primo intervento che i medici in formazione devono apprendere.
La chirurgia della cataratta richiede non solo abilità tecniche, ma anche capacità cognitive, giudizio ed esperienza per affrontare complicanze intraoperatorie impreviste 2). Il rischio di complicanze dovute a un intervento chirurgico inappropriato può superare gli effetti collaterali della terapia farmacologica, e come insegnare le tecniche chirurgiche in modo sicuro ed efficiente è una sfida globale.
Per lungo tempo, l’insegnamento della chirurgia oftalmica si è basato sulla metodologia di Halsted. Questo approccio era incentrato sul «quantitativismo», in cui la competenza veniva riconosciuta solo dopo aver eseguito un certo numero di interventi.
Tuttavia, questo metodo presenta i seguenti problemi:
Variazione delle opportunità di formazione: le competenze acquisite variano a seconda dell’istituto di formazione e del periodo.
Rischio per il paziente: possono verificarsi eventi avversi quando chirurghi inesperti operano direttamente i pazienti.
Difficoltà nel garantire l’uniformità delle competenze: anche se il numero di casi è soddisfatto, il livello effettivo delle abilità varia notevolmente da individuo a individuo.
Per superare queste sfide, si stanno diffondendo metodi di formazione moderni che utilizzano simulatori VR e laboratori umidi.
Attualmente, un chirurgo competente è definito come «una persona in grado di dimostrare adeguatamente conoscenze, abilità e atteggiamenti professionali». Per valutare oggettivamente la capacità nella chirurgia della cataratta, il Consiglio Internazionale di Oftalmologia (ICO) ha sviluppato la «Rubrica di valutazione delle competenze chirurgiche oculistiche ICO: Chirurgia del cristallino (ICO-OSCAR: Phaco)».
L’ICO-OSCAR è raccomandato come strumento per monitorare il processo di apprendimento dei specializzandi. Tuttavia, in molti paesi, ancora oggi si adotta solo il numero di procedure eseguite come indicatore di competenza.
I requisiti di formazione per la chirurgia della cataratta variano notevolmente da paese a paese.
Regione/Organizzazione
Panoramica dei requisiti
Stati Uniti (ACGME)
86 casi per specializzando in 3 anni
Società Brasiliana di Oftalmologia
150 o più interventi di chirurgia oculare in totale
Europa (paesi membri dell’EBO)
Sistema decentralizzato affidato a ciascun paese
Un’indagine del 2019 nell’Africa subsahariana ha mostrato che il numero medio di procedure eseguite dai residenti in oftalmologia del secondo anno era pari a zero. Nonostante i progressi tecnici, l’uniformità globale dell’istruzione è notevolmente bassa.
QQuanto addestramento è necessario per apprendere in sicurezza la chirurgia della cataratta?
A
Il numero richiesto varia notevolmente da persona a persona e il solo numero non può garantire la competenza. L’ACGME statunitense richiede 86 procedure in tre anni, ma si raccomanda una valutazione oggettiva delle competenze basata su criteri come l’ICO-OSCAR.
2. Tecniche da apprendere e complicanze durante l’addestramento
L’intervento di cataratta si compone di più fasi. Le tecniche di base che i principianti dovrebbero apprendere gradualmente sono elencate di seguito.
Tecniche della prima metà
Creazione dell’incisione : eseguita tramite incisione corneosclerale, incisione corneale o incisione piana corneosclerale. La larghezza dell’incisione è solitamente di circa 2,4 mm.
Iniezione di sostanza viscoelastica (OVD) : mantiene la camera anteriore e rende sicure le manipolazioni intraoculari. È importante l’uso differenziato dei tipi dispersivo e coesivo.
Capsulotomia anteriore circolare continua (CCC) : primo ostacolo dell’intervento. È richiesto un cerchio completo, prestando attenzione al vettore diretto verso l’esterno.
Idrodissezione : liberazione del nucleo all’interno del sacco capsulare mediante iniezione di acqua. Un’iniezione eccessiva può causare la rottura della capsula posteriore.
Procedura tardiva
Facoemulsificazione (PEA) : frammentazione e aspirazione del nucleo con una punta a ultrasuoni. La tecnica D&C è la procedura di base per i principianti.
Aspirazione della corticale (I/A) : rimozione della corticale residua con una punta di irrigazione/aspirazione. È necessaria una manipolazione attenta per non danneggiare la capsula posteriore.
Inserimento del cristallino artificiale (IOL) : inserimento del cristallino piegato nel sacco capsulare e spiegamento in posizione corretta.
Verifica della chiusura dell’incisione : verifica dell’auto-chiusura. Nei bambini è necessaria la sutura.
La tecnica D&C (Divide et Impera) è una procedura sicura che consente di trattare il nucleo verificandone la profondità ed è raccomandata come tecnica di base da apprendere per prima dai principianti. Dopo la padronanza, il passaggio alla tecnica Phaco chop migliora l’efficienza della frammentazione del nucleo.
Complicanze intraoperatorie frequenti durante la formazione
Deviazione della capsuloresi circolare continua : la capsulotomia devia verso la periferia, determinando una capsuloresi circolare continua incompleta. Può essere prevenuta con un’iniezione aggiuntiva di sostanza viscoelastica.
Fenomeno del surge : un improvviso calo della pressione intraoculare durante l’aspirazione provoca uno spostamento anteriore della capsula posteriore. Si gestisce con le impostazioni del dispositivo e una manipolazione attenta.
Assunzione di alfa-1-bloccanti : Può causare la sindrome dell’iride flaccida intraoperatoria (IFIS).
Anamnesi di diabete, atopico o attacco di glaucoma : Può portare a miosi o fragilità zonulare.
QQual è la preparazione più importante prima di eseguire il primo intervento di cataratta?
A
L’abitudine alla valutazione preoperatoria (controllo della dilatazione pupillare, della durezza del nucleo e delle zonule) e la pratica preliminare su simulatore o in wet lab sono importanti. Osservare ripetutamente l’intervento del chirurgo supervisore e rivedere i propri video chirurgici sono anch’essi essenziali per l’acquisizione delle competenze.
Il software registra automaticamente le prestazioni dei residenti e fornisce punteggi e feedback. Nei programmi dell’Università di Montreal e dell’UNESP (Brasile), la chirurgia sui pazienti è consentita solo dopo aver raggiunto i parametri di riferimento stabiliti sul simulatore Eyesi.
Nella revisione sistematica di Ahmed et al. (2020) su BMJ Open Ophthalmology, sono stati analizzati 10 dei 165 articoli del periodo 2012-2019 che soddisfacevano i criteri di selezione, concludendo che l’addestramento su Eyesi (VRmagic) è efficace nel ridurre il tasso di complicanze chirurgiche3).
Lo studio di coorte retrospettivo di Ferris et al. (2009-2015, 29 strutture del NHS britannico) ha riportato che il tasso di rottura della capsula posteriore era inferiore del 38% nei residenti del primo e secondo anno che avevano ricevuto la formazione Eyesi4).
Staropoli et al. hanno confrontato, nello stesso istituto, un gruppo di specializzandi addestrati al simulatore (n=11) con un gruppo non addestrato (n=11), riscontrando tassi di complicanze rispettivamente del 2,4% e del 5,1%5).
Un laboratorio umido (wet lab) è una sala di pratica in cui si utilizzano materiali biologici per esercitarsi nelle tecniche chirurgiche, ed è efficace per l’acquisizione di abilità motorie di base e l’apprendimento della manipolazione degli strumenti. I requisiti comuni del programma ACGME considerano la formazione chirurgica in ambiente simulato come essenziale per la formazione dei residenti in oftalmologia.
Occhio di maiale : facilmente reperibile in macellerie e mattatoi. Modello con la maggiore evidenza per l’addestramento alla PEA. Tuttavia, la capsula anteriore proviene da animali giovani, con elevata viscosità ed elasticità, offrendo una sensazione simile a quella di un occhio pediatrico. Il cristallino è naturalmente trasparente, quindi è necessario indurre chimicamente o fisicamente una cataratta.
Occhio di coniglio: esistono prove di efficacia per l’addestramento alla capsulotomia circolare continua (capsulotomia anteriore).
Occhio di capra: disponibile a basso costo in alcune regioni come l’India.
Occhio umano da cadavere: modello ottimale, ma disponibilità e costi elevati sono ostacoli.
Rivedere i video chirurgici, fare domande al chirurgo supervisore e verificare le differenze con la propria tecnica è essenziale per progredire in tutta la chirurgia oftalmica. Per l’acquisizione delle abilità vengono sottolineati i seguenti punti.
Creazione accurata dell’incisione : incisione precisa per ridurre al minimo l’astigmatismo indotto.
Completamento della capsulorexi circolare continua : primo ostacolo fondamentale che determina la difficoltà di tutte le procedure successive.
Divisione affidabile del nucleo : dividere sufficientemente il nucleo prima dell’emulsificazione e dell’aspirazione.
Eliminazione della fretta : la fretta inutile di ridurre il tempo chirurgico può portare a complicazioni impreviste.
QDopo aver utilizzato occhi animali in wet lab, si possono usare gli stessi strumenti in un intervento chirurgico reale?
A
L’uso è severamente vietato. Gli strumenti utilizzati su occhi animali sono biologicamente contaminati e comportano un rischio di trasmissione di infezioni come la malattia di Creutzfeldt-Jakob iatrogena (CJD). Se si utilizzano occhi sintetici, è possibile riutilizzare gli strumenti.
4. Ricerche recenti e prospettive future (rapporti in fase di ricerca)
L’analisi in tempo reale dei video chirurgici tramite IA è studiata come un nuovo metodo di supporto alla formazione1).
Riconoscimento in tempo reale delle fasi chirurgiche: Una rete neurale (NN) riconosce in tempo reale ogni fase della chirurgia della cataratta (CCC, emulsificazione del nucleo, ecc.). L’obiettivo è inviare automaticamente avvisi e consigli ai chirurghi inesperti1).
Rilevamento automatico degli strumenti chirurgici: È stato riportato un sistema che utilizza CNN (rete neurale convoluzionale) e RNN per rilevare automaticamente gli strumenti utilizzati da ogni fotogramma del video chirurgico1).
Valutazione automatica delle abilità e feedback: Il video chirurgico viene suddiviso in fasi costruttive e vengono presentati automaticamente raccomandazioni per i passaggi chirurgici successivi e avvisi di complicanze1).
Uno studio suddivide in tempo reale i video di chirurgia della cataratta in fasi tramite NN, estraendo due fasi importanti: la capsulotomia circolare continua (capsulotomia anteriore continua) e l’estrazione del nucleo. L’obiettivo è applicare la valutazione delle tecniche dei chirurghi inesperti alla prevenzione delle complicanze1).
La sfida CATARACTS (2017) ha valutato l’accuratezza dell’annotazione automatica di 21 tipi di strumenti chirurgici utilizzando 50 video di chirurgia della cataratta per oltre 9 ore. L’accuratezza dei metodi di deep learning proposti da 14 team era equivalente all’annotazione manuale da parte di esperti1).
Il sistema VeBIRD (Video-Based Intelligent Recognition and Decision) traccia automaticamente il processo chirurgico e consente anche il controllo automatico del rilascio di energia ultrasonica in base alla durezza del nucleo 1).
Progredisce anche la ricerca sull’applicazione alla chirurgia robotica, con tentativi di quantificare tramite tracciamento elettromagnetico l’escursione di movimento di ciascuno strumento nelle cinque fasi principali della chirurgia della cataratta, da utilizzare nella progettazione di sistemi di assistenza robotica 1).
Chirurgia della cataratta assistita da laser a femtosecondi
La chirurgia della cataratta assistita da laser a femtosecondi (FLACS) può migliorare la circolarità e la centratura della capsulotomia circolare continua, aumentare la precisione delle incisioni corneali e ridurre la quantità di energia ultrasonica necessaria 2). Tuttavia, al momento non è economicamente vantaggiosa e non è stato dimostrato che superi la facoemulsificazione standard in termini di profilo di rischio o risultati refrattivi 2).
L’impatto della FLACS sull’ambiente di formazione è oggetto di ricerca futura.
Tognetto D, Giglio R, Vinciguerra AL, et al. Artificial intelligence applications and cataract management: a systematic review. Surv Ophthalmol. 2022;67(3):817-829. doi:10.1016/j.survophthal.2021.09.004.
American Academy of Ophthalmology Preferred Practice Pattern Cataract/Anterior Segment Panel. Cataract in the Adult Eye Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2022;129(1):P1-P126.
Ahmed TM, Hussain B, Siddiqui MAR. Can simulators be applied to improve cataract surgery training: a systematic review. BMJ Open Ophthalmol. 2020;5:e000488. doi:10.1136/bmjophth-2020-000488.
Ferris JD, Donachie PHJ, Johnston RL, Barnes B, Olaitan M, Sparrow JM. Royal College of Ophthalmologists’ National Ophthalmology Database study of cataract surgery: report 6. The impact of EyeSi virtual reality training on complications rates of cataract surgery performed by first and second year trainees. Br J Ophthalmol. 2020;104(3):324-329. doi:10.1136/bjophthalmol-2018-313817. PMID:31142463.
Staropoli PC, Gregori NZ, Junk AK, et al. Surgical simulation training reduces intraoperative cataract surgery complications among residents. Simul Healthc. 2018;13(1):11-15. doi:10.1097/SIH.0000000000000255. PMCID:PMC5799002.
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