I segmenti di anello intracorneale (ICRS) sono impianti arcuati sintetici posizionati a circa 2/3 della profondità dello stroma corneale (all’esterno della zona ottica centrale). Introdotti nel 1987 per la correzione della miopia, oggi sono considerati un intervento terapeutico per le malattie ectasiche della cornea come il cheratocono e l’ectasia post-LASIK.
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, mentre l’area periferica adiacente al sito di inserimento dell’anello viene spinta in avanti.
Secondo la legge di Barraquer, l’aggiunta di tessuto nella periferia corneale appiattisce il centro. Gli ICRS sfruttano questo principio. Più il dispositivo è spesso e piccolo di diametro, maggiore è l’effetto di correzione refrattiva.
Gli ICRS non curano il cheratocono, ma sono considerati un’alternativa chirurgica per ritardare la necessità di un trapianto di cornea. La combinazione con il cross-linking corneale (CXL) aggiunge un effetto di arresto della progressione, con un effetto sinergico atteso.
Gli ICRS non curano il cheratocono. Si tratta di un intervento chirurgico volto a ridurre l’astigmatismo irregolare e migliorare la vista, per ritardare almeno la necessità di un trapianto di cornea. La combinazione con il CXL aggiunge un effetto di arresto della progressione.
L’ectasia corneale, indicazione per gli ICRS, presenta i seguenti sintomi:
I sintomi di solito iniziano nell’adolescenza o intorno ai 20 anni, e la progressione spesso rallenta intorno ai 30 anni2).
Nel cheratocono si osserva un assottigliamento e una protrusione della cornea centrale e paracentrale. La topografia corneale mostra un pattern di accentuazione della curvatura 1). Le alterazioni della biomeccanica corneale precedono i cambiamenti morfologici 1).
I reperti caratteristici includono le strie di Vogt (sottili strie verticali negli strati profondi dello stroma), l’anello di Fleischer (deposito di ferro intraepiteliale alla base del cono) e le cicatrici corneali 2). Alla lampada a fessura si può osservare una protrusione anteriore e un assottigliamento della cornea leggermente al di sotto del centro.
Dopo l’impianto di ICRS, la topografia mostra un appiattimento complessivo 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, indicazione per gli ICRS, è multifattoriale.
La degradazione del collagene corneale è alla base 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 MMP-9 nel liquido lacrimale induce l’apoptosi dei cheratociti 1).
Lo sfregamento degli occhi è un importante fattore di rischio per il cheratocono 1). È nota un’associazione con le malattie atopiche (raffreddore da fieno, asma, eczema, cheratocongiuntivite primaverile) 1).
Il cheratocono è solitamente bilaterale ma può presentare asimmetria di gravità. Insorge nell’adolescenza e tende a stabilizzarsi o a progredire lentamente intorno ai 30 anni 2). Senza trattamento, circa il 20% dei casi richiede un trapianto di cornea 2).
L’ectasia post-LASIK può verificarsi quando la chirurgia refrattiva laser viene eseguita su un cheratocono subclinico non diagnosticato in precedenza 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 biomeccanica della cornea3).
I principali indici necessari per la valutazione preoperatoria sono elencati di seguito.
| Indice | Caratteristica |
|---|---|
| TBI (Tomographic Biomechanical Index) | Indice integrato di morfologia e biomeccanica. Elevata performance diagnostica3) |
| CBI (Corvis Biomechanical Index) | Indice di risposta alla deformazione corneale mediante getto d’aria3) |
| SimK1/Ks | Curvatura corneale del meridiano principale più ripido |
| SAI / SRI | Simmetria e uniformità della forma corneale |
| CRF (Corneal Resistance Factor) | Riflette la rigidità complessiva della cornea3) |
Poiché un singolo indice può portare a falsi negativi, si raccomanda uno screening completo che combini tomografia corneale e valutazione biomeccanica3). Nel cheratocono, i cambiamenti biomeccanici precedono quelli morfologici, il che è utile per la diagnosi precoce1).
L’OCT del segmento anteriore (CASIA, ecc.) consente di ottenere immagini tomografiche e la topografia corneale ad alta risoluzione (circa 10 μm) e offre un’eccellente precisione nel rilevamento delle opacità. È utile anche per valutare la profondità e la posizione degli impianti ICRS.
Nei bambini e nei giovani adulti, il cheratocono può progredire rapidamente 4). Lo studio KERALINK ha valutato l’effetto del cross-linking nel rallentare la progressione nei pazienti giovani 4).
Prima dell’intervento, si esegue una tomografia corneale (Pentacam, ecc.) per ottenere le curvature anteriore e posteriore, la mappa dello spessore corneale e la mappa di elevazione. Si raccomanda una valutazione completa combinata con la biomeccanica corneale (TBI, CBI, CRF). L’OCT del segmento anteriore misura lo spessore corneale nel sito di inserimento dell’anello ed è importante confermare uno spessore di almeno 450 μm.
Le caratteristiche dei principali prodotti ICRS sono riportate di seguito.
Intacs
Forma : sezione esagonale, diametro esterno 8,0 mm, diametro interno 6,8 mm.
Spessore : da 0,21 a 0,45 mm (con incrementi di 0,05 mm) per regolare l’effetto refrattivo.
Intacs SK : nuovo modello a sezione ellittica con diametro interno di 6 mm. Indicato per casi gravi con Kmax ≥ 57 D.
Approvazione : unico prodotto ICRS sintetico approvato dalla FDA statunitense.
Ferrara / KeraRings
Sezione trasversale : triangolare (riduce la fotofobia per effetto prismatico).
Zona ottica : 4,5–6,0 mm, più piccola degli Intacs, quindi effetto di appiattimento più forte.
Lunghezza dell’arco : opzioni varie da 90° a 355°.
Indicazioni : utilizzato principalmente per la correzione refrattiva del cheratocono.
CAIRS / CTAK
Materiale : tessuto corneale da donatore (trapianto allogenico).
Caratteristiche : elevata biocompatibilità, possibile inserimento a profondità ridotta (35–70%).
Vantaggi : minor rischio di esposizione, fusione e neovascolarizzazione corneale rispetto agli ICRS sintetici.
CTAK : segmenti donatori irradiati con raggi gamma di CorneaGen.
I metodi di creazione del canale includono la dissezione meccanica e il laser a femtosecondi 1). La profondità di impianto del 70–80% dello spessore corneale è lo standard comune per gli ICRS sintetici. Il laser a femtosecondi crea canali con profondità e diametro precisi basati su una mappa di misurazione dello spessore 1).
I CAIRS possono essere inseriti a profondità inferiori (35–70%) e possono fornire un maggiore effetto di appiattimento 5).
La variazione media della curvatura corneale dopo l’inserimento di ICRS varia da 2,14 a 9,60 D. Sono state riportate riduzioni del potere sferico, dell’astigmatismo e dell’equivalente sferico. È considerato più efficace per il cheratocono moderato (Kmax < 58,0 D) 1). Tuttavia, i cambiamenti dell’astigmatismo possono talvolta essere imprevedibili 1).
| Procedura | Miglioramento del Kmax | Miglioramento della CDVA | Note |
|---|---|---|---|
| Solo ICRS sintetico | Appiattimento di 2–10 D | Miglioramento di 1–2 linee | Può essere insufficiente nei casi gravi |
| ICRS + CXL simultaneo | Superiore al solo ICRS | Miglioramento anche dell’errore sferico | Raccomandato da meta-analisi 1) |
| CAIRS | Kmax 57,8 → 53,6 D | CDVA 0,52 → 0,19 logMAR | Basso rischio di esposizione e fusione 5) |
Una meta-analisi (follow-up a 12 mesi, 6 studi) sull’esecuzione simultanea di ICRS e CXL ha mostrato che l’esecuzione simultanea ha dato risultati migliori rispetto a CXL prima o ICRS prima in termini di errore di rifrazione sferica e steep-K 1).
| Complicanza | Note |
|---|---|
| Estrusione dell’ICRS | Rappresenta il 48,2% dei casi di rimozione completa. Tempo medio di insorgenza: circa 10 anni dopo l’intervento |
| Migrazione del segmento | Si verifica più facilmente con impianto superficiale o incompatibilità di larghezza |
| Cheratite infettiva | Segnalata in entrambe le tecniche. I casi gravi possono evolvere in endoftalmite |
| Cicatrice / fusione corneale | Raro ma influisce sulla vista |
| Depositi intralamellari | Compaiono fino al 74% dei casi. Scarso impatto sulla funzione visiva 1) |
| Perforazione intraoperatoria | Meccanica: perforazione anteriore. Laser: canale incompleto |
L’ICRS da solo a volte non può fermare la progressione del cheratocono. L’esecuzione simultanea con CXL ha mostrato risultati migliori in termini di errore di rifrazione sferica e K ripido rispetto a CXL prima o ICRS prima 1). Nel rapporto di Chan et al., la combinazione Intacs + CXL era più efficace di Intacs da sola nel migliorare il cheratocono 6). Nel trattamento in tre fasi ICRS + CXL + tPRK (PRK guidata dalla topografia corneale) di Hashemian et al., è stato confermato un miglioramento sostenuto del valore Kmax al follow-up di 6 mesi 8).
Faria-Correia et al. (2023) hanno riportato i risultati dell’impianto di ICRS tramite approccio con incisione limbare 9). L’accesso dal limbo evita la zona ottica della cornea e riduce il rischio di cicatrici corneali postoperatorie. Secondo il PPP dell’AAO sull’ectasia corneale (2024), sia la dissezione meccanica che il metodo con laser a femtosecondi mostrano risultati equivalenti, con il laser a femtosecondi che offre un controllo più preciso della profondità del canale 1).
La prevalenza del cheratocono è riportata tra 50 e 230 per 100.000 nella popolazione generale (138 per 100.000 in una recente meta-analisi su larga scala) 15). Senza intervento terapeutico, circa il 20% dei casi richiede un trapianto di cornea, quindi è importante un intervento precoce con CXL/ICRS 2). La meta-analisi di Pédretti et al. (2022) ha confermato un miglioramento significativo della UDVA e CDVA medie dopo inserimento di ICRS 11). Il follow-up a lungo termine di 5 anni di Vega-Estrada et al. ha mostrato che gli effetti di miglioramento refrattivo e visivo dopo inserimento di ICRS si mantengono per 5 anni, confermando l’efficacia e la prevedibilità a lungo termine 12). La revisione di Rabinowitz del 1998 riportava una prevalenza dello 0,05% 15), ma il più recente PPP dell’AAO sull’ectasia corneale (2024) suggerisce che questo valore potrebbe essere ampiamente superato 1).
Nuzzi et al. (2025) hanno riportato una tecnica di sostituzione con CAIRS dopo complicanze a lungo termine di ICRS sintetico 7). In un caso con fibrosi stromale subepiteliale all’ingresso della tasca temporale valutata con OCT del segmento anteriore, l’ICRS sintetico è stato rimosso e un CAIRS inserito 3 mesi dopo. Il Kmax postoperatorio è migliorato da 68,9 a 61,9 D, l’UCVA da 20/400 a 20/30. Il CAIRS può essere un’opzione di salvataggio efficace anche in caso di fallimento dell’ICRS sintetico.
Nel trattamento dell’ectasia corneale, gli ICRS sono indicati in pazienti con intolleranza alle lenti a contatto e progressivo deterioramento visivo, ma con cornea centrale trasparente. Sono considerati una fase precedente alla cheratoplastica perforante (PKP) e alla cheratoplastica lamellare anteriore profonda (DALK). L’AAO PPP menziona che i vantaggi della DALK includono l’assenza di rischio di rigetto endoteliale e un minor rischio di rottura del bulbo rispetto alla PKP 1). La recente diminuzione del numero di trapianti di cornea riflette probabilmente la diffusione dell’intervento precoce con CXL e ICRS. Le linee guida per la chirurgia refrattiva (8ª edizione) definiscono chiaramente il cheratocono come controindicazione alla chirurgia con laser ad eccimeri e alla chirurgia SMILE 10), sottolineando l’importanza di uno screening preoperatorio appropriato.
Punti chiave dell’istruzione postoperatoria per i pazienti sottoposti a impianto di ICRS:
Criteri diagnostici e indicatori di valutazione basati sull’AAO Corneal Ectasia PPP (2024) 1):
La classificazione ABCD (integrata con la camera Scheimpflug) valuta i seguenti parametri con un punteggio da 0 a 4:
L’algoritmo terapeutico generale basato sul PPP dell’AAO sull’ectasia corneale (2024) e sulla pratica clinica è mostrato di seguito 1).
Gli ICRS migliorano la forma corneale e la vista, ma da soli potrebbero non arrestare la progressione. La CXL aumenta la rigidità corneale mediante cross-linking del collagene, arrestando la progressione. Secondo alcuni rapporti, l’esecuzione simultanea fornisce i migliori risultati, con un effetto sinergico di miglioramento della forma e arresto della progressione.
L’estrusione dell’ICRS è una complicanza in cui l’anello sporge dalla superficie corneale a causa di un progressivo assottigliamento dello stroma corneale e della rottura epiteliale. Rappresenta il 48,2% dei casi di espianto completo, con un tempo medio di insorgenza di circa 10 anni, ma può verificarsi in qualsiasi momento tra 1 mese e 20 anni dopo l’intervento.
La stratificazione precoce del rischio mediante CAS-OCT è utile. I casi con una percentuale di profondità media inferiore al 60% o una profondità del tunnel inferiore al 70% alla prima settimana e al primo mese dopo l’impianto sono considerati ad alto rischio.
| Fattori di rischio | Dettagli |
|---|---|
| Migrazione dell’anello | ICRS troppo largo per una cornea sottile, tunnel poco profondo o stretto |
| Fusione corneale | Posizionamento dell’anello vicino all’incisione, infiammazione da infezione, trauma o dissezione stromale |
| CXL simultaneo | Cono eccentrico + cheratocono di grado 3 aumentano il rischio di migrazione e fusione |
L’espianto è il trattamento radicale dell’estrusione dell’ICRS. Le indicazioni includono estrusione, riduzione o fluttuazione della qualità visiva, fusione corneale, cheratite infettiva, intolleranza alle lenti a contatto e perforazione corneale.
Esistono due tecniche di incisione a seconda della situazione. Se l’estrusione è vicina al sito di incisione, si apre l’ingresso precedente con un uncino di Sinskey. Se il sito di incisione è guarito, si crea una finestra di incisione sotto l’anello estruso con un coltello a diamante impostato alla profondità originale. In entrambi i casi, il difetto viene chiuso con una sutura in nylon 10-0.
In caso di cheratite infettiva associata
Esame colturale: La coltura da tampone congiuntivale e corneale viene eseguita in tutti i casi.
Trattamento: associazione di colliri antibiotici ad alta concentrazione ed espianto. Talvolta i soli antibiotici senza espianto possono essere efficaci.
Casi gravi: in caso di evoluzione in endoftalmite, utilizzare antibiotici sistemici. Una cheratoplastica perforante precoce può essere un’alternativa.
Gestione postoperatoria
Colliri: utilizzare colliri combinati antibiotico-steroide per 5 giorni.
Lacrime artificiali: utilizzare per 1-3 mesi e consigliare di evitare di strofinare gli occhi.
Terapia adiuvante: trapianto di membrana amniotica o lente a contatto medicata per favorire la guarigione epiteliale.
Dopo l’espianto dell’anello non si è osservato peggioramento dell’acuità visiva corretta, dell’astigmatismo o della miopia. Le tracce di opacità lamellare diminuiscono nel tempo.
Esistono tre principali misure preventive: rispettare la “legge della pachimetria” (spessore dell’anello < metà dello spessore corneale nel sito di impianto); creare con precisione un tunnel con profondità del canale all’80% utilizzando il laser a femtosecondi; posizionare la punta dell’anello lontano dall’incisione. Nel postoperatorio, verificare precocemente la stabilità della posizione dell’anello con CAS-OCT.
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 collagene3). Ciò innesca un ciclo di cedimento biomeccanico: il livello di stress aumenta e si ridistribuisce, portando a un progressivo assottigliamento e incurvamento della cornea3). Nelle aree assottigliate, lo stress locale aumenta ulteriormente, formando un circolo vizioso che aggrava l’ectasia.
Gli ICRS intervengono in questo circolo vizioso attraverso il seguente meccanismo.
Andreassen et al. hanno riportato che il modulo elastico dello stroma cheratoconico è ridotto a circa il 60% di quello normale13). Questa diminuzione dell’elasticità è il principale background biomeccanico dell’ectasia corneale e gli ICRS agiscono come un rinforzo strutturale.
L’effetto degli ICRS è strettamente correlato alle proprietà strutturali dello scheletro collagene dello stroma corneale. Lo stroma costituisce il 90% dello spessore corneale e le sue proprietà meccaniche determinano la biomeccanica complessiva della cornea.
La patologia dell’espulsione degli ICRS si divide in due meccanismi: migrazione dell’anello e fusione corneale.
La migrazione dell’anello è dovuta a un impianto superficiale. Un posizionamento superficiale degli ICRS aumenta la tensione di trazione anteriore, causando compressione stromale. La progressione della compressione stromale anteriore porta alla rottura di epitelio e stroma, con conseguente assottigliamento corneale ed espulsione spontanea.
La fusione corneale riflette un processo infiammatorio sottostante. Il trauma chirurgico durante l’incisione e la creazione del tunnel induce apoptosi dei cheratociti progressiva e degenerazione tissutale. È suggerito il coinvolgimento delle MMP, con l’introduzione di stimoli esogeni che portano alla degradazione e all’assottigliamento della matrice corneale.
I CAIRS (segmenti anulari intrastromali corneali allogenici) sono segmenti stromali derivati da cornee di donatori inseriti nello stroma. Riducono la curvatura della zona conica attraverso un effetto di accorciamento dell’arco simile agli ICRS sintetici.
Gli ICRS sintetici richiedono l’inserimento in profondità (70-80%), mentre i CAIRS possono essere inseriti a profondità minori (35-70%), potenzialmente producendo un maggiore effetto appiattente5).
I segmenti allogenici vengono impiantati negli strati stromali corneali avascolari e a bassa densità cellulare. In questo ambiente, le aderenze fibrose sono minime, preservando la reversibilità della procedura. Anche i rischi di fusione corneale, necrosi stromale acuta e neovascolarizzazione corneale, problematici con gli ICRS sintetici, sono ridotti5).
I progressi nella valutazione della biomeccanica corneale stanno attirando l’attenzione. Nuovi indici come TBI e CBI completano gli indici morfologici tradizionali e migliorano la precisione nella rilevazione del cheratocono precoce 3). La valutazione integrata degli indici biomeccanici e della tomografia corneale ha migliorato la precisione predittiva della chirurgia refrattiva di oltre il 25%, secondo alcuni rapporti 3).
Una meta-analisi sull’uso combinato di CXL e ICRS, comprendente 6 studi con follow-up di 12 mesi, ha mostrato che l’esecuzione simultanea era superiore alla sola CXL per l’errore di rifrazione sferica e il flat-K, e superiore sia alla sola CXL che ai soli ICRS per lo steep-K. 1)
Secondo una revisione sistematica (AlQahtani et al., 2025), dopo l’impianto di CAIRS, l’UDVA medio è migliorato da 0,83 a 0,40 logMAR e il CDVA da 0,52 a 0,19 logMAR. L’equivalente sferico è diminuito da −7,09 D a −2,34 D, il Kmax da 57,8 a 53,6 D e il Kmean da 49,3 a 45,3 D 5). Per quanto riguarda gli effetti a lungo termine della CXL, lo studio Siena Eye Cross di Caporossi et al. (follow-up medio di 6 anni) ha riportato che il cross-linking corneale con riboflavina-UV-A ha arrestato o migliorato la progressione del cheratocono nel 74% dei casi 14).
Miglioramenti simili sono stati riportati per il CTAK. L’UDVA medio è migliorato da 1,21 a 0,61 logMAR e il CDVA da 0,63 a 0,34 logMAR 5).
Le complicanze di CAIRS sono rare e lievi. La secchezza oculare transitoria e i depositi intracanalicolari sono i più frequenti ma clinicamente non significativi. L’abbagliamento e gli aloni erano significativamente meno frequenti rispetto agli ICRS sintetici 5).
Il tasso di complicanze degli ICRS sintetici è riportato fino al 30% 5). Diversi casi di salvataggio riuscito con CAIRS sono stati riportati per complicanze come esposizione dell’ICRS, migrazione in camera anteriore, fusione corneale 5). In una donna di 49 anni con fallimento di ICRS (UCVA 20/400), l’ICRS sintetico è stato rimosso e un CAIRS inserito 3 mesi dopo, con miglioramento del Kmax da 68,9 a 61,9 D e dell’UCVA a 20/30 5).
Le principali sfide future includono:
