Đoạn vòng nội mô giác mạc đồng loài (CAIRS) là một kỹ thuật phẫu thuật trong đó các đoạn mô giác mạc từ người hiến tặng được đưa vào giác mạc để cải thiện hình dạng giác mạc trong các trường hợp giãn giác mạc bao gồm keratoconus. Lần đầu tiên được báo cáo bởi Tiến sĩ Soosan Jacob vào năm 2018 2). Không giống như ICRS (đoạn vòng nội mô) làm từ polymer tổng hợp, CAIRS có tính tương thích sinh học tuyệt vời và tích hợp tự nhiên với mô chủ.
Phẫu thuật tạo hình giác mạc bổ sung mô (CTAK) là một thủ thuật liên quan sử dụng các đoạn mô hiến tặng đã chiếu xạ gamma từ CorneaGen. Khác với CAIRS ở chỗ các đoạn mô được tạo và đưa vào chỉ bằng laser femtosecond.
Tiến sĩ Jack Parker đã phát triển các phương pháp đưa vào thủ công và phương pháp làm khô trước khi đưa vào (phương pháp “corneal jerky”), mở rộng tính linh hoạt và khả năng tiếp cận của phẫu thuật.
CAIRS
Mô hiến tặng: Mô giác mạc từ ngân hàng mắt (ví dụ: KeraNatural®)
Phương pháp tạo: Thủ công hoặc hướng dẫn bằng laser femtosecond
Đặc điểm: Chiều dài cung, độ dày và độ côn có thể tùy chỉnh trong khi phẫu thuật. Có thể thực hiện ở những môi trường hạn chế tài nguyên
CTAK
Mô hiến tặng: Các đoạn đã chiếu xạ gamma từ CorneaGen
Phương pháp chế tạo: Chỉ sử dụng laser femtosecond
Đặc điểm: Quy trình khử trùng bổ sung và đo đạc chính xác các đoạn được tiêu chuẩn hóa. Có thể tùy chỉnh dựa trên địa hình
ICRS tổng hợp được làm từ polymer cứng (PMMA) và được đặt vào lớp sâu của giác mạc, trong khi CAIRS được làm từ mô giác mạc của người hiến tặng và có thể đặt ở độ nông hơn. Ưu điểm của CAIRS: tương thích sinh học cao, nguy cơ lộ, tan giác mạc và tân mạch thấp; có thể tùy chỉnh độ dài cung và độ dày một cách tự do; và ít bất thường quang học (chói và quầng sáng).
Các chỉ định chính của CAIRS và CTAK như sau:
Tiêu chí bổ sung: không đủ điều chỉnh bằng kính gọng hoặc kính áp tròng, không dung nạp kính áp tròng, và tuổi trên 18.
Các triệu chứng chủ quan thường gặp của giãn giác mạc bao gồm:
Trong bệnh giác mạc hình chóp, nhu mô giác mạc trung tâm mỏng đi và nhô ra phía trước. Vạch Vogt (các vạch mảnh dọc ở lớp nhu mô sâu), vòng Fleischer (lắng đọng sắt trong biểu mô ở đáy chóp), và sẹo giác mạc là các dấu hiệu đặc trưng 2). Phân tích hình dạng giác mạc cho thấy độ cong cục bộ tăng và sự bất đối xứng của mô hình.
Giác mạc hình chóp thường xảy ra ở cả hai mắt nhưng thường có sự khác biệt về mức độ nghiêm trọng giữa hai mắt. Khởi phát ở tuổi thiếu niên và có xu hướng ngừng hoặc chậm lại vào khoảng 30 tuổi 3). Nếu không can thiệp, khoảng 20% trường hợp cần ghép giác mạc 2).
| Mục đánh giá | Nội dung |
|---|---|
| Kiểm tra thị lực | Đo UDVA và CDVA |
| Phân tích hình dạng giác mạc | Kmax, Kmean, bất đối xứng giác mạc |
| OCT đoạn trước | Đánh giá độ dày giác mạc và vị trí hình chóp |
Khám bằng đèn khe xác nhận tình trạng mỏng giác mạc, lồi, vân Vogt và vòng Fleischer 2). Chụp cắt lớp giác mạc (ví dụ Pentacam) thu được độ cong bề mặt trước và sau, bản đồ độ dày giác mạc và bản đồ độ cao để đánh giá mức độ và tiến triển của giãn giác mạc 2).
Ở trẻ em và thanh thiếu niên bị chóp giác mạc, tiến triển có thể nhanh 3). Thử nghiệm KERALINK đã nghiên cứu tác dụng của cross-linking trong việc ức chế tiến triển ở bệnh nhân trẻ 4).
Một số biểu đồ nomogram đã được đề xuất cho lập kế hoạch phẫu thuật CAIRS.
Biểu đồ Jacob: Tích hợp vị trí hình chóp, độ lệch tâm, giá trị độ cong giác mạc và mô hình bất đối xứng để tùy chỉnh số lượng đoạn, chiều dài cung và độ dày.
Biểu đồ Istanbul: Lập kế hoạch dựa trên vị trí hình chóp (trung tâm/lệch tâm). Độ sâu kênh 250 μm được khuyến nghị, nhưng ở hình chóp dốc, độ sâu nông hơn có thể hiệu quả 1).
Biểu đồ Awwad: Điều chỉnh biểu đồ ICRS dựa trên địa hình, chụp cắt lớp và đánh giá lâm sàng.
Hiện tại chưa có biểu đồ nomogram CAIRS nào được chấp nhận rộng rãi. Do sự đa dạng về hình thái của chóp giác mạc, đánh giá của bác sĩ phẫu thuật và cá nhân hóa là rất quan trọng.
Các đoạn CAIRS có nguồn gốc từ giác mạc người hiến tặng. Có hai con đường thu nhận chính.
Mảnh ghép đóng gói sẵn từ Ngân hàng Mắt: Các ngân hàng mắt như Lions VisionGift cung cấp các mảnh ghép nhu mô đã được cắt sẵn và tiệt trùng (KeraNatural®). Có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng và loại bỏ nhu cầu tùy chỉnh trong phẫu thuật.
Chuẩn bị tùy chỉnh: Biểu mô, màng Descemet và nội mô được loại bỏ thủ công từ rìa giác mạc, sau đó tạo các mảnh ghép hình vòng bằng trepan. Chiều dài cung, độ dày, độ thon và độ cong có thể được điều chỉnh riêng.
Trong CTAK, mô được bảo quản và chiếu xạ gamma từ CorneaGen được rửa bằng BSS, sau đó gắn vào thiết bị cố định laser femtosecond.
Kênh được tạo bằng laser femtosecond hoặc bóc tách thủ công. Độ sâu kênh được đặt ở 35-70% tổng độ dày giác mạc (hoặc độ sâu cố định 250 μm từ bề mặt). Đường rạch vào được thực hiện trên trục dốc hoặc phía trên, và kênh được tạo với đường kính trong 4-6,5 mm và đường kính ngoài 6,1-8 mm.
Đối với ICRS tổng hợp, kênh được tạo ở lớp sâu của giác mạc (độ sâu 70-80%)2), trong khi CAIRS có thể được đưa vào ở độ sâu nông hơn, mang lại hiệu quả làm phẳng lớn hơn1).
Phương pháp ngậm nước (Hydrated Method)
Quy trình: Mảnh ghép đã ngậm nước được đưa vào kênh bằng kẹp hoặc que Y.
Ưu điểm: Duy trì độ linh hoạt tự nhiên và độ dày ban đầu, thích ứng nhẹ nhàng với độ cong giác mạc.
Lưu ý: Do tính linh hoạt, có nguy cơ gấp hoặc xoắn. Đánh dấu phía màng Bowman bằng bút để xác nhận hướng.
Phương pháp làm khô "Corneal Jerky"
Quy trình: Mảnh ghép được làm khô trong không khí 20-75 phút trước khi đưa vào, sau đó được tái ngậm nước bằng BSS sau phẫu thuật.
Ưu điểm: Trở nên cứng hơn và nhỏ hơn, cho phép đưa vào nhanh chóng. Thời gian phẫu thuật giảm xuống còn khoảng một phần ba.
Lưu ý: Tạo điều kiện sử dụng các mảnh ghép lớn hơn cho bệnh giác mạc hình nón nặng.
Sau phẫu thuật, các thay đổi hình dạng giác mạc và vị trí segment được đánh giá bằng địa hình/chụp cắt lớp và OCT đoạn trước. UCVA, CDVA, Kmax và Kmean được theo dõi theo thời gian.
CAIRS có hiệu quả trong việc cứu vãn các trường hợp ICRS tổng hợp thất bại dẫn đến thất bại CAIRS1). Ở một phụ nữ 49 tuổi bị thất bại ICRS (UCVA 20/400), ICRS tổng hợp đã được loại bỏ và sau 3 tháng CAIRS được đưa vào, Kmax cải thiện từ 68,9 xuống 61,9D và UCVA lên 20/301). Ở một phụ nữ 40 tuổi bị ICRS hỏng, CAIRS được đưa vào cùng với ICRS được giữ lại, UCVA cải thiện từ 20/60 lên 20/25 và BCVA lên 20/201).
Theo các báo cáo hiện tại, CAIRS duy trì cải thiện ổn định trong tối đa 3 năm. Dữ liệu cho thấy tất cả các thông số thị giác và địa hình ổn định trong vòng 6 tháng và duy trì trong 3 năm. Tuy nhiên, dữ liệu dài hạn còn hạn chế và kết quả nghiên cứu trong tương lai đang được chờ đợi.
Các segment CAIRS được đưa vào nhu mô giác mạc, làm phẳng vật lý phần dốc của giác mạc. Tương tự như ICRS tổng hợp, hiệu ứng rút ngắn cung làm giảm độ cong của phần hình nón và giảm loạn thị không đều.
Trong khi ICRS tổng hợp cần được đưa vào độ sâu giác mạc sâu (70–80%), CAIRS có thể được đưa vào ở độ sâu nông (35–70%)1). Việc đưa vào ở vị trí nông có thể tạo ra hiệu ứng làm phẳng lớn hơn. Vì mô giác mạc của người hiến tương thích quang học với giác mạc chủ không giống như polymer tổng hợp, nên hiện tượng chói và quầng sáng do hiệu ứng cạnh ít hơn.
Đoạn mô đồng loại được cấy vào lớp nhu mô giác mạc không có mạch máu và mật độ tế bào thấp. Trong môi trường này, sự kết dính sợi được giảm thiểu, duy trì khả năng đảo ngược của phẫu thuật. Nguy cơ tiêu giác mạc, hoại tử nhu mô cấp tính và tân mạch giác mạc, vốn là vấn đề với ICRS tổng hợp, cũng được giảm. Việc đặt CAIRS không cản trở các can thiệp bổ sung trong tương lai như DALK.
Về mặt lý thuyết, có khả năng xảy ra phản ứng thải ghép, nhưng nguy cơ được cho là thấp hơn so với DALK.
Sự xâm lấn cơ học vào giác mạc kích hoạt đáp ứng lành vết thương thông qua tín hiệu TGF-β. Trong CAIRS, không giống như vật liệu tổng hợp, mô hiến tặng tương đương với các thành phần của ma trận ngoại bào, do đó giảm thiểu phản ứng dị vật.
Theo một đánh giá có hệ thống (Levy và cộng sự, 2025), UDVA trung bình sau khi cấy CAIRS cải thiện từ 0,83 lên 0,40 logMAR, và CDVA từ 0,52 lên 0,19 logMAR. Tương đương cầu giảm từ -7,09D xuống -2,34D, Kmax từ 57,8 xuống 53,6D, và Kmean từ 49,3 xuống 45,3D.
| Chỉ số | Trước phẫu thuật | Sau phẫu thuật |
|---|---|---|
| UDVA (logMAR) | 0,83 | 0,40 |
| CDVA (logMAR) | 0,52 | 0,19 |
| Kmax (D) | 57.8 | 53.6 |
Trong CTAK, Greenstein và cộng sự (2023) cũng báo cáo cải thiện tương tự trên 21 mắt. UDVA trung bình cải thiện từ 1,21 lên 0,61 logMAR, và CDVA cải thiện từ 0,63 lên 0,34 logMAR.
Biến chứng của CAIRS hiếm gặp và nhẹ. Khô mắt tạm thời và lắng đọng trong kênh là phổ biến nhất, nhưng không có ý nghĩa lâm sàng và không tiến triển. Một trường hợp lệch đoạn đã được báo cáo và đã được nắn chỉnh thành công trong vòng một tuần sau phẫu thuật. Một trường hợp tiêu hủy nhu mô trước được quan sát thấy ở một bệnh nhân bị viêm da dị ứng nặng. Chói và quầng sáng chỉ được báo cáo ở một bệnh nhân trong tất cả các nghiên cứu được xem xét, thấp hơn đáng kể so với ICRS tổng hợp.
Tỷ lệ biến chứng của ICRS tổng hợp được báo cáo lên tới 30% 1). Đối với các biến chứng như lộ ICRS, di lệch vào tiền phòng, hoặc tiêu hủy giác mạc, một số trường hợp cứu vãn thành công bằng CAIRS đã được báo cáo 1). Không chỉ đặt CAIRS sau khi loại bỏ ICRS, mà còn đặt CAIRS kết hợp với ICRS còn lại (ở vùng quang học khác) cũng có hiệu quả 1).
Tiến bộ hứa hẹn nhất của CAIRS là tùy chỉnh đoạn cấy. Bằng cách điều chỉnh độ dài cung, độ dày và vị trí dựa trên địa hình cá nhân, hiệu quả trên các hình nón không đối xứng hoặc lệch tâm được cải thiện. Chuẩn hóa biểu đồ, tinh chỉnh quy trình chuẩn bị mô và các nghiên cứu dọc quy mô lớn dài hạn là những thách thức trong tương lai.
Về mặt kinh tế, nhiều đoạn có thể được tạo ra từ một giác mạc hiến tặng, và đĩa trung tâm có thể được sử dụng cho DALK hoặc DMEK, trong khi rìa ngoại vi có thể được sử dụng để thu thập tế bào gốc vùng rìa. Vì kỹ thuật bóc tách thủ công loại bỏ nhu cầu laser femtosecond, đây cũng là một lợi thế có thể thực hiện trong môi trường hạn chế tài nguyên.
Chính sách về việc thực hiện đồng thời cross-linking khác nhau giữa các bác sĩ phẫu thuật. Nó được kết hợp trong các trường hợp tiến triển đã được xác nhận hoặc để tăng cường ổn định lâu dài. Cross-linking đồng thời được cho là giúp duy trì độ dẹt giác mạc sau phẫu thuật, nhưng cũng có ý kiến cho rằng cross-linking trước phẫu thuật có thể làm cứng nhu mô và giảm tác dụng làm dẹt của CAIRS. Vui lòng tham khảo ý kiến bác sĩ điều trị của bạn một cách đầy đủ.
- American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. San Francisco, CA: American Academy of Ophthalmology; 2024.
- Meyer JJ, Gokul A, Vellara HR, et al. Progression of keratoconus in children and adolescents. Br J Ophthalmol. 2023;107:176-180.
- 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.
