I segmenti di anello intracorneale (ICRS) sono stati introdotti nel 1987 come impianti intracorneali sintetici per la correzione della miopia. Vengono posizionati all’esterno della zona ottica centrale, a circa 2/3 della profondità dello stroma.
Gli ICRS agiscono come distanziatori tra le lamelle corneali. Accorciano la lunghezza dell’arco centrale in proporzione allo spessore del dispositivo (effetto di accorciamento dell’arco). Di conseguenza, la parte centrale della superficie anteriore della cornea si appiattisce e l’area periferica adiacente al sito di inserimento dell’anello viene spinta in avanti.
Secondo la legge di Barraquer, l’aggiunta di tessuto alla periferia della cornea appiattisce il centro. Gli ICRS utilizzano questo principio. Più spesso è il dispositivo e più piccolo è il suo diametro, maggiore è l’effetto di correzione refrattiva.
Inizialmente utilizzati per la correzione della miopia, gli ICRS sono ora considerati un intervento terapeutico per le malattie ectasiche corneali come il cheratocono e l’ectasia post-LASIK, a causa dei limiti del range di correzione e di problemi come l’astigmatismo indotto.
QGli ICRS possono curare il cheratocono?
A
Gli ICRS non sono una cura per il cheratocono. Sono un’alternativa chirurgica per ridurre l’astigmatismo irregolare e migliorare la vista, con l’obiettivo di ritardare almeno la necessità di un trapianto di cornea. L’associazione con il cross-linking corneale (CXL) aggiunge un effetto di arresto della progressione.
Immagine degli effetti biomeccanici degli ICRS sulla cornea
Roberto Albertazzi, Carlos Rocha-de-Lossada, Roger Zaldivar A new technique to implant intracorneal ring-segments from the perilimbal region: one-year prospective pilot study report 2024 Jul 16 BMC Ophthalmol. 2024 Jul 16; 24:288 Figure 4. PMCID: PMC11251366. License: CC BY.
Immagine in sezione trasversale alla lampada a fessura che mostra due ICRS arcuati inseriti nello stroma corneale. Si osservano la struttura stromale intorno agli anelli, la profondità di inserimento e la forma corneale post-operatoria.
Le malattie ectasiche corneali, indicazioni per gli ICRS, presentano i seguenti sintomi. Il sintomo principale è la riduzione dell’acuità visiva dovuta a un astigmatismo irregolare progressivo. Spesso occhiali o lenti a contatto morbide non forniscono una correzione sufficiente.
Nel cheratocono si osservano protrusione e assottigliamento della regione centrale e paracentrale della cornea. La topografia corneale mostra un pattern di accentuazione della curvatura 1). Le alterazioni della biomeccanica corneale precedono i cambiamenti morfologici 1).
Dopo l’inserimento di ICRS, la topografia mostra un appiattimento globale della cornea, uno spostamento dell’apice corneale verso il centro, il mantenimento dell’asfericità corneale e una riduzione dell’irregolarità superficiale.
L’eziologia dell’ectasia corneale, malattia per cui gli ICRS sono indicati, è multifattoriale.
La degradazione del collagene corneale è il meccanismo fondamentale dell’assottigliamento 1). Si osserva un aumento delle metalloproteinasi della matrice (MMP) e una diminuzione dei TIMP 1). L’aumento di IL-6, TNF-α e mucina pemfigoide-9 nel liquido lacrimale induce l’apoptosi dei cheratociti 1).
Lo sfregamento degli occhi è un importante fattore di rischio per il cheratocono1). È nota l’associazione con malattie atopiche (raffreddore da fieno, asma, eczema, cheratocongiuntivite primaverile) 1).
L’ectasia post-LASIK può verificarsi quando si esegue un intervento di chirurgia refrattiva laser su un cheratocono latente non riconosciuto prima dell’operazione 1). Sono coinvolti l’assottigliamento del letto stromale residuo e l’indebolimento della struttura corneale.
Per la diagnosi di ectasia corneale, si raccomanda l’uso combinato di tomografia corneale (imaging Scheimpflug o OCT) e valutazione della biomeccanica corneale2).
Indice
Caratteristica
TBI (Tomographic Biomechanical Index)
Indice integrato di morfologia e biomeccanica. Elevata performance diagnostica 2)
Poiché un singolo indice può portare a falsi negativi, si raccomanda uno screening completo che combini la tomografia corneale e la valutazione biomeccanica 2). Nel cheratocono, i cambiamenti biomeccanici precedono quelli morfologici, il che è utile per la diagnosi precoce 1).
I metodi di creazione del canale includono la dissezione meccanica e il metodo con laser a femtosecondi1). La profondità di impianto è generalmente del 70-80% dello spessore corneale. Con il laser a femtosecondi, il canale viene creato con profondità e diametro precisi basati su una mappa di misurazione dello spessore1).
La variazione media della curvatura corneale dopo l’inserimento di ICRS varia da 2,14 a 9,60 D. Sono state riportate diminuzioni del potere sferico, dell’astigmatismo e dell’equivalente sferico. È considerato più efficace per il cheratocono moderato (inferiore a 58,0 D)1). Tuttavia, i cambiamenti dell’astigmatismo possono talvolta essere imprevedibili1).
L’ICRS da solo potrebbe non arrestare la progressione del cheratocono. È stato dimostrato che l’associazione con CXL è efficace sia per arrestare la progressione che per migliorare la funzione visiva1).
L’esecuzione simultanea di ICRS + CXL ha mostrato risultati migliori in termini di errore di rifrazione sferica e K ripido rispetto a CXL prima o ICRS prima1). Nel rapporto di Chan et al., la combinazione Intacs + CXL era più efficace del solo Intacs nel migliorare il cheratocono3).
I segmenti anulari intrastromali corneali allogenici (CAIRS) sono un metodo alternativo riportato per la prima volta nel 2017, in cui gli anelli vengono prelevati da tessuto corneale di donatore1). I risultati a lungo termine dell’associazione con CXL sono attesi.
QQuali sono i vantaggi dell'associazione ICRS e CXL?
A
L’ICRS migliora la forma corneale e la vista, ma da solo potrebbe non arrestare la progressione del cheratocono. La CXL aumenta la rigidità corneale mediante reticolazione del collagene, determinando un effetto di arresto della progressione. La combinazione di entrambi fornisce un effetto sinergico di miglioramento della forma e arresto della progressione. Secondo alcuni rapporti, l’esecuzione simultanea dà i migliori risultati.
Il modulo elastico della cornea è un indicatore che quantifica la tendenza a deformarsi elasticamente sotto l’azione di una forza. Nel cheratocono, il modulo elastico è ridotto a causa di alterazioni patologiche dello stroma.
La diminuzione del modulo elastico è dovuta alla degradazione e degenerazione delle fibre di collagene2). Ciò innesca un ciclo di cedimento biomeccanico. Il livello di stress aumenta e si ridistribuisce, portando a un irrigidimento e assottigliamento della cornea2). Nelle aree assottigliate, lo stress locale aumenta ulteriormente, formando un circolo vizioso che peggiora la protrusione.
Gli ICRS intervengono in questo circolo vizioso attraverso il seguente meccanismo.
Gli ICRS, posizionati come distanziatori tra i lamelli corneali, accorciano la lunghezza dell’arco. L’appiattimento della cornea centrale ridistribuisce la curvatura, portando anche a una ridistribuzione dello stress. In alcuni casi, può interrompere il ciclo di progressione del cheratocono.
L’effetto degli ICRS è strettamente correlato alle proprietà strutturali dello scheletro di collagene dello stroma corneale. Lo stroma costituisce il 90% dello spessore corneale e le sue proprietà meccaniche determinano la biomeccanica dell’intera cornea.
QL'effetto degli ICRS sulla biomeccanica corneale è permanente?
A
L’effetto degli ICRS stesso persiste finché l’impianto è presente nella cornea. Tuttavia, a medio e lungo termine può essere osservata una regressione della correzione sferica, e i soli ICRS potrebbero non essere in grado di arrestare completamente la progressione del cheratocono. In caso di complicanze, l’anello può essere rimosso e, dopo la rimozione, la cornea generalmente ritorna al suo stato originale.
I progressi nella valutazione della biomeccanica corneale stanno attirando l’attenzione. Nuovi indici come TBI e CBI completano i tradizionali indici morfologici e migliorano l’accuratezza della rilevazione del cheratocono precoce 2). Secondo i rapporti, la valutazione integrata degli indici biomeccanici e della tomografia corneale ha migliorato l’accuratezza predittiva della chirurgia refrattiva di oltre il 25% 2).
Una meta-analisi sulla combinazione di CXL e ICRS, comprendente 6 studi con follow-up a 12 mesi, ha mostrato che l’esecuzione simultanea era superiore al solo CXL per l’errore di rifrazione sferica e il K piatto, e superiore sia al solo CXL che ai soli ICRS per il K ripido. 1)
CAIRS è un nuovo approccio che utilizza tessuto corneale allogenico e si prevede che offra vantaggi in termini di biocompatibilità rispetto agli impianti sintetici 1). Sono attesi i risultati a lungo termine, inclusa la combinazione con CXL.
È stato anche riportato che i pazienti con bassa rigidità corneale hanno un rischio 2-3 volte maggiore di errore refrattivo residuo dopo KLEx (estrazione cheratolenticolare) 2), sottolineando la crescente importanza della valutazione biomeccanica preoperatoria.
American Academy of Ophthalmology Cornea/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
Xia L, Zhang J, Li M, et al. Evidence-based guidelines for keratorefractive lenticular extraction surgery. Ophthalmology. 2024.
Chan E, Snibson GR. Current status of corneal collagen cross-linking for keratoconus: a review. Open Ophthalmol J. 2018;12:181-213.
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