Cheratocono

Managing Progressive Keratoconus Triple Procedure
Leggi l’articolo del Dr. Carlo Lovisolo

Il cheratocono (KC, etimologicamente: cornea conica) è una malattia degenerativa della cornea, legata a una debolezza strutturale di origine tuttora oscura. L’associazione più evidente è con il fattore genetico (nel 10% dei casi la componente eredo-familiare è evidente), mentre gli altri fattori di rischio sono dati da malattie oculari (pregresse ferite bulbari, la retinite pigmentosa, la retinopatia del prematuro, le cheratocongiuntiviti primaverili, lo strofinamento continuo dell’occhio legato al prurito cronico e all’uso di lenti a contatto), condizioni sistemiche come l’ipotiroidismo, la sindrome di Down, le malattie del collagene, la malattia atopica (febbre da fieno, eczema, allergie alimentari). Anche le variazioni ormonali della gravidanza, che comportano un aumento di elasticità di tutti i tessuti, compreso quello corneale, sono un fattore di rischio noto in fase evolutiva. In qualche modo, anomalie di metabolismo delle cellule corneali, i cheratociti, li renderebbero incapaci di organizzare i fisiologici rapporti tra le fibre collagene e le lamelle le quali, scivolando le une sulle altre, provocano una deformazione più o meno asimmetrica della superficie ottica corneale (in genere un astigmatismo miopico irregolare) che riduce progressivamente la capacità visiva (Figura 1). Un’eccessiva elasticità e un’alterata resistenza biomeccanica sono la base del processo di sfiancamento assottigliamento progressivo del tessuto corneale nel KC, definito ectasia, che cede sotto l’azione della pressione intraoculare, del peso e della dinamica palpebrale.

immagine-41-300x87

Come il seno di una donna anziana, la struttura portante della cornea cede verso il basso.La forma da rotondeggiante diventa conoide, a punta.

Il KC insorge di solito in età adolescenziale (tra i 14 e i 20 anni). Tipicamente, si manifesta in maniera asimmetrica, interessando prima un occhio e dopo qualche anno, il secondo (le forme unilaterali sono rarissime), evolvendo in maniera estremamente variabile e imprevedibile sino a rallentare, talora arrestarsi dopo i 55 anni. La sua frequenza è tutt’altro che rara (1 caso nuovo all’anno ogni 2.000 persone, con una lieve prevalenza maschile), considerato che molti pazienti non sanno di avere la malattia, pensando invece di essere portatori di un semplice difetto visivo, in genere l’astigmatismo o la miopia.

Gli esami da effettuare
I disturbi visivi del paziente con KC dipendono dalla forma irregolare della superficie corneale, la quale si studia mediante due esami classici, indispensabili per poter attribuire uno stadio evolutivo (per quanto obsoleta, si usa in genere la classificazione in 4 fasi di Amsler), monitorare la progressione della malattia, fornire le informazioni per l’applicazione di una lente a contatto su misura, porre l’indicazione corretta per una chirurgia corneale, conservativa o di sostituzione. Si tratta della topografia (un computer elabora le immagini riflesse da una serie di anelli luminosi concentrici proiettati sulla cornea, fornendo una mappa a colori che rappresenta un codice di rapida interpretazione delle variazioni di curvatura e pendenza della superficie anteriore della cornea) (Figura 2) e della pachimetria corneale (misurazione dello spessore centrale con una sonda a ultrasuoni).

cheratocono_02

La topografia computerizzata studia le immagini riflesse dalla cornea quando le si antepone una serie di anelli luminosi concentrici (a). L’elaborazione dei dati consente la visualizzazione di una mappa (b, la parte in rosso corrisponde alla regione sfiancata) e di una simulazione della qualità della visione consentita da tale cornea (c).

Le modalità più moderne e sofisticate di diagnosi sono rappresentate dalla tomografia corneale con lampada rotante di Scheimpflug (esame in tre dimensioni, che comprende i dati relativi alla superficie posteriore della cornea e i suoi spessori punto per punto), dall’aberrometria (studio delle aberrazioni ottiche provocate dalle distorsioni della superficie corneale), la microscopia confocale(sorta di esame istologico in vivo delle alterazioni tipiche del KC), l’ORA (Ocular Response Analyser,misura con un soffio d’aria la resistenza alla deformazione da parte della cornea, tipicamente alterata nel KC), l’OCT e l’ecografia ad alta frequenza. Quest’ultima tecnologia, disponibile in Italia soltanto nei centri Quattroelle, è per il momento l’unica capace di una risoluzione che visualizza e misura il comportamento del primo strato corneale, l’epitelio, fondamentale per la diagnosi precoce e delle forme ‘fruste’ del KC (Figura 3). Tutte queste indagini dovrebbero essere consigliate anche ai parenti stretti (figli in primis) dei pazienti affetti da KC.

cheratocono_03

Imaging corneale con diversi strumenti. Sezione ottica (a) e mappe di curvatura, elevazione anteriore e posteriore, spessore con tomografia mediante lampada rotante di Scheimpflug (b). Cheratociti dello stroma anteriore visualizzati in microscopia confocale (c), sezione ottica con OCT (d), ecografia ad alta frequenza (e) e mappe ultrasonografiche dei singoli strati compreso l’epitelio (f)

Nelle sue fasi iniziali, il difetto visivo generato dal KC può essere corretto con occhiali o lenti a contatto morbide convenzionali. In questi casi, la miglior qualità della visione è ottenibile con le lenti aberrometriche (anche dette fotoniche), che noi utilizziamo dal 2005, per ora disponibili soltanto su occhiale. Un sistema di sensori del tutto simile agli aberrometri utilizzati nei trattamenti personalizzati di chirurgia rifrattiva (Figura 4), indaga la radiazione ottica che entra ed esce dall’occhio, misurando le aberrazioni e guidando la ricettazione di una membrana ottica che, aggiunta alla lente per la correzione dei difetti di miopia, astigmatismo, ipermetropia, le compensa in maniera speculare. Rispetto agli occhiali convenzionali, ciò aiuta a limitare i disturbi della qualità della visione (tipici alla guida notturna degli autoveicoli, Figura 4b), quali riverberi, aloni, abbagliamento, immagini fantasma, visione sdoppiata o deformata…. Dal punto di vista estetico, la soluzione è ottimale: materiali ad alto indice assicurano profili sottili e pesi-piuma. L’unico inconveniente è dato dal costo elevato e dalla necessità di rivolgersi a pochissimi centri di riferimento sul territorio italiano.

cheratocono_04

Aberrometro I-Zone Ophthonix (a) e i-Profiler di Zeiss (b). Simulazione teorica della qualità della visione notturna di un paziente con cheratocono prima (c) e dopo (d) la correzione con lenti aberrometriche.

Man mano che la deformazione della superficie progredisce, l’astigmatismo irregolare può essere compensato soltanto ricorrendo a lenti a contatto rigide. Come un reggiseno Wonderbra, anche una vecchia lente in PMMA riesce aregolarizzare la forma della cornea schiacciando l’apice del cono, consentendo ottimi valori di visus (in genere 10/10) e basse aberrazioni. I prezzi da pagare, tuttavia, sono alti: la tollerabilità è pessima, l’ipossia e la sofferenza cronica legata alle ripetute microabrasioni che favorisce la perdita della trasparenza corneale in corrispondenza dell’apice del cono sono frequenti. Per questo si preferisce ricorrere a lenti speciali realizzate su misura, quali ad esempio le morbide spessorate ‘a calco’, disegnate su base topografica, asferiche, gemellate, sclerali e soprattutto piggy-back (Figura 5), nonostante i maggiori oneri economici legati alla progettazione ad hoc e all’esigenza di sottoporsi a frequenti visite e modifiche/sostituzione delle lenti.

cheratocono_05

Altre alle lenti a contatto gas-permeabili tradizionali (a, quadro fluoresceinico) e quelle sclerali, riservate agli stadi evolutivi più avanzati (b, schema), la maggior parte delle nostre ricettazioni viene fatto con sistema piggyback, posizionando in cima ad una lente morbida, scanalata, in silicone hydrogel che funge da base, una lente gas permeabile (c, d, e)

La chirurgia
Più o meno nella metà dei casi, l’intolleranza alla soluzione contattologica e la necessità professionale o personale di una elevata qualità della visione consiglia il ricorso alle tecniche chirurgiche. Il classico trapianto di cornea a tutto spessore, o cheratoplastica perforante (PKP) è la soluzione più antica e tuttora praticata al mondo (il 10-20% vi ricorre entro 10 anni dalla diagnosi). Il suo principio radicale (sostituisce i 7-8 millimetri centrali di cornea malata, trapanati, con un lembo ottenuto da donatore cadavere, innestato e suturato) è potenzialmente in grado di ripristinare una funzione (e quindi uno stile di vita) presso che normali; espone tuttavia a rischi importanti, per quanto rari, di complicazioni gravi (infezioni, infiammazioni, rigetto, glaucoma, cataratta, astigmatismi elevati…) che il dr. Lovisolo ritiene giustificato accettare soltanto quando la cornea ha perso irreversibilmente trasparenza o ha raggiunto un grado estremo di deformazione-assottigliamento, quindi negli stadi evolutivi più avanzati della malattia. Per limitare tali rischi si sono affermate negli ultimi anni le tecniche non perforanti (lamellari), che salvaguardano gli strati interni, riducendo il rischio di rigetto da parte del sistema immunitario. A parte l’epicheratofachia, la vecchia tecnica della ‘lente a contatto vivente’ (aggiunge direttamente tessuto umano fresco o animale liofilizzato, che viene suturato e quindi incorporato alla superficie corneale) che ogni tanto viene rispolverata, con risultati alterni, la procedura più in auge è la cheratoplastica lamellareanteriore profonda (DALK). Grazie a varie tecniche, con l’ausilio di iniezioni di aria (tecnica“Big Bubble”) odi lavorazioni con laser ad eccimeri e/o a femtosecondi, si rimuove la maggior parte dello stroma lasciando integra la porzione più posteriore dello strato endoteliale e della membrana di Descemet. Più difficile da eseguire e apprendere rispetto alla PKP, nonostante un’esecuzione tecnicamente perfetta, anche la DALK non garantisce sempre risultati brillanti a causa di imperfezioni ottiche (astigmatismo, irregolarità dell’interfaccia tra le due porzioni di tessuto).

Nei casi in cui le porzioni centrali della cornea sono trasparenti, conviene sempre ricorrere a tecniche conservative, forse meno efficaci ma senza dubbio più sicure, prima di avventurarsi in un trapianto.

L’impianto di segmenti intrastromali (noti con il nome commerciale di anelli intracorneali (INTACS, FERRARA Ring, KeraRing), originariamente progettati negli anni ’80 per la correzione reversibile della miopia lieve, sono un’opzione semplice, economica, poco rischiosa, ben aggiustabile e potenzialmente reversibile(Figura 6). Si tratta di impiantare manualmente o con l’uso di un laser (a femtosecondi) uno o due segmenti semianulari in materiale plastico trasparente (invisibili a occhio nudo) e altamente biocompatibile, lo stesso utilizzato con sicurezza, da oltre 40 anni, nell’impianto di lenti intraoculari in pazienti operati di cataratta. Scopo primario dell’intervento è ripristinare una forma più fisiologica, riducendo al massimo la deformazione e l’irregolarità delle porzioni centrali della cornea, quelle corrispondenti alla pupilla e stabilizzare il più possibile il quadro evolutivo attraverso un’azione di sostegno meccanico. Di solito l’intervento consente un miglioramento sia della visione a occhio nudo che di quella corretta con occhiale o lente a contatto. L’obiettivo di fare completamente a meno di occhiali o lenti a contatto è quasi sempre troppo ambizioso; in media un solo paziente su dieci, impiantato in genere con i segmenti nelle fasi iniziali della patologia, riesce a veder bene a occhio nudo. La scelta del numero, del tipo e delle dimensioni dei segmenti è la fase cruciale per il buon esito della chirurgia. Purtroppo non esistono nomogrammi standardizzati capaci di una prevedibilità accettabile e la qualità del risultato si correla direttamente con l’esperienza del chirurgo. Per tale motivo l’accettazione della tecnica risulta tuttora controversa; molti autorevoli chirurghi l’hanno approcciata in maniera superficiale, ottenendo risultati scadenti o poco ripetibili. Tra i chirurghi che non hanno conflitti di interesse commerciale, il dr. Lovisolo possiede la maggior esperienza al mondo per numero di occhi operati e datazione della casistica (dal 1999) ed è stato il primo a inserire un anello intracorneale in un occhio con KC provocato da chirurgia laser per la miopia. Egli effettua sempre la scelta in maniera personalizzata con un suo personale software, tenendo conto dei seguenti parametri: tipo e stadio del cheratocono, spessore corneale, ecografia ad alta frequenza dell’epitelio e della superficie corneale posteriore, aberrometria, diametro pupillare dinamico, refrazione, età. I vantaggi della reversibilità vanno sottolineati. Infatti, qualora dovessero presentarsi complicazioni, anche gravi come le estrusioni o le infezioni o non si dovesse ottenere il risultato atteso, è possibile rimuovere i segmenti, reimpiantarli, sostituirli con altri di differente prescrizione, ricorrere a procedure alternative.

cheratocono_06

Fasi chirurgiche di impianto di segmenti intrastromali (a, b, c) ed effetto di rimodellamento del profilo corneale (d, e, f)

Il Cross Linking del Collagene dello Stroma Corneale (CXL). Negli ultimi dieci anni è stato sviluppato in Germania e applicato in Europa nei casi di cheratocono progressivo, un metodo di “rinforzo” dell’impalcatura proteica della cornea (le lamelle di collagene), ottenuto irradiando con unlaser a raggi ultravioletti (UV-A) la superficie oculare su cui si instilla una soluzione di vitamina B2 (riboflavina) (Figura 7). definito cross-linking. Il CXL è una tecnica mutuata dalla scienza dei polimeri plastici, dove è da tempo utilizzata al fine di aumentare la robustezza meccanica di materiali sintetici con varie metodiche chimico-fisiche (ad esempio la vulcanizzazione della gomma, per ottenere pneumatici duri e durevoli). Altre branche della medicina (ad esempio l’odontoiatria, per indurire l’amalgama delle otturazioni e la cardiochirurgia, per rinforzare le valvole del cuore) la utilizzano con successo.

cheratocono_07

Modalità antiche di cross linking: la mummificazione (a) e la conciatura delle pelli di animale (b) e moderne di irradiazione controllata della cornea con UV-A dopo instillazione di riboflavina (c, d) per formare il legami crociati (cross-links) alle molecole a tripla elica del collagene (e)

Vero che i numerosi dati a disposizione non consentono ancora in maniera definitiva di discriminare tra evoluzione naturale (assai variabile e imprevedibile da caso a caso) e andamento influenzato dal trattamento e di prevedere la possibilità-opportunità di ulteriori trattamenti, la comunità oculistica internazionale è presso che concorde nel ritenere che il CXL vada applicato in tutti i casi evolutivi. Il CXL aumenta i collegamenti incrociati (cross-links) tra le molecole di tropocollagene, gli “agganci” naturali, sorta di ponti all’interno delle molecole proteiche che costituiscono l’impalcatura connettivale della cornea e che risultano deboli o assenti nel KC. Il consolidamento dei vari strati lamellari stabilizza la malattia, fermando la progressione peggiorativa del cono nella maggioranza dei casi. Modifica dunque radicalmente la prognosi e la qualità della vita dei pazienti affetti, trasformando una malattia evolutiva, potenzialmente grave, in un difetto visivo stabile nel tempo e riducendo drasticamente il numero dei trapianti, oggi riservati agli stadi più avanzati. Le complicanze sono rare e in genere, ben gestibili. Si possono combinare con successo le tecniche d’impianto di anelli intrastromali, di ortocheratologia (lenti a contatto utilizzate di notte che rimodellano la cornea, corneal molding), di fotoablazione con laser ad eccimeri personalizzata su base topografica e di impianto di lenti intraoculari customizzate. Tuttavia, la procedura classica, messa a punto all’Università di Dresda è segnata da numerosi inconvenienti: nei primi giorni postoperatori, dolore e fastidio alla luce, anche intensi, sono inevitabili; la vista resta offuscata a lungo; non si può tornare ad indossare lenti a contatto (per molti pazienti la cosa significa tornare alle abituali occupazioni) prima di un mese. L’irrobustimento interessa soprattutto le porzioni centrali ed anteriori, creando una certa asimmetria con le porzioni periferiche e profonde della cornea. Le cornee troppo sottili, sotto i 400 micron di spessore minimo, sono escluse per motivi di sicurezza, per il timore di danneggiare lo strato endoteliale interno. Per il chirurgo, infine, si tratta di una procedura semplice, ma lunga e noiosa, per cui si sono verificate complicanze dovute a trattamenti mal condotti o incompleti, per disattenzione o perché affidati a personale tecnico al posto dell’oculista. Per questo si stanno studiando modalità alternative per linkare la cornea, come le tecniche transepiteliali e il CXL accelerato. Il CXL transepiteliale utilizza sostanze (come il trometamolo e l’EDTA, la proparacaina, il benzalconio cloruro) o sistemi (come la iontoforesi, l’applicazione di piccole correnti elettriche o l’induzione di una tasca intracorneale con il laser a femtosecondi) che favoriscono l’arrivo della riboflavina agli strati stromali posteriori mantenendo l’epitelio integro, il cui effetto barriera viene by-passato. Il comfort postoperatorio migliora in maniera netta ma mancano le conferme sula reale efficacia della “linkatura”. Il CXL “accelerato” utilizza un sistema (Avedro KXL) capace di ridurre il tempo della procedura da circa un’ora a pochi minuti, ma soprattutto di effettuare un linking più completo, esteso alle porzioni più periferiche e profonde della cornea, grazie ad un dispositivo assai più potente (quasi dieci volte rispetto allo strumento corrente) e omogeneo di energy delivery (Figura 8 ). Anche la sicurezza è superiore, non soltanto l’efficacia, al punto che si possono trattare cornee di spessore minimo sino a 325 micron.

cheratocono_08

Paragone tra la modalità classica (protocollo di Dresda) e “accelerata” (Avedro) di cross linking corneale

La fotoablazione della cornea mediante laser ad eccimeri, personalizzata su base topografica (PTK transepiteliale customizzata), può migliorare la regolarità e l’asimmetria della superficie corneale, soprattutto nei casi iniziali (Figura 9). Va utilizzata con estrema cautela, per timore d’indebolire eccessivamente una compagine corneale già poco robusta, e sempre in combinazione con il CXL. L’apprendimento della fase progettuale è lunga e difficile, e necessita di speciali e costose piattaforme tecnologiche, come ad esempio l’i-Vis (www.LIGI.it).

cheratocono_09

Occhio con cheratocono iniziale evolutivo, in fase I (a), sottoposto a PTK transepiteliale customizzata combinata a CXL. Dopo il trattamento (b), il visus naturale è passato da 3/10 a 10/10

Le IOL (lenti intraoculari) customizzate. Si tratta di lentine progettate da un software fondato sull’analisi agli elementi finiti, e realizzate su misura, da inserire dietro il piano pupillare (Figura 10), mantenendo o estraendo il cristallino naturale (nel caso di concomitante cataratta). Compensano l’astigmatismo e gli altri difetti eventualmente associati all’interno dell’occhio, anzi che correggerlo a livello corneale.

cheratocono_10

Progetto di IOL fachica customizzata (in rosso) inserita all’interno dell’immagine del segmento anteriore ottenuta con l’ecografia ad alta frequenza

La minicheratotomia radiale asimmetrica (mini-ARK). L’incisione con bisturi di diamante (cheratotomia radiale, RK) condotta in maniera asimmetrica rispetto all’utilizzo classico per la correzione della miopia, può migliorare la qualità ottica della cornea (Figura 11). Semplice e poco costosa, la mini-ARK ha goduto di un certo successo in Italia, propagandata su siti Internet e su media non specializzati, con eufemismi autocelebrativi di ‘unicità’ o ‘rivoluzionarietà’, che non hanno trovato riscontro nei contesti di confronto internazionale dedicati (congressi e letteratura). In tali sedi, la mini-ARK è completamente trascurata, quando non ritenuta poco etica. Nel medio e lungo periodo la cornea malata, ulteriormente indebolita dalle incisioni, è destinata a riprendere il suo processo di ectasia, verosimilmente aggravato dall’azione chirurgica. In questo caso è a tutti nota la maggior difficoltà di effettuare un trapianto in un occhio già sottoposto a cheratotomia radiale. Non sono noti dati relativi alla combinazione della mini-ARK con il CXL.

cheratocono_11

Occhio con KC sottoposto a mini-ARK
Una procedura nuovissima, ancora senza nome, indicata con il nome della strumentazione, Vedera Keraflex; si basa sull’applicazione di un elettrodo circolare che rimodella la superficie corneale riscaldando il collagene attraverso l’erogazione di radiofrequenza (Figura 12). Viene per ora riservata ai casi di grave assottigliamento in cui le altre tecniche non sono applicabili.

cheratocono_12

KC avanzato sottoposto a alla proceduraVedera + CXL

Grazie ad una sensibilizzazione della popolazione ottenuta recentemente da campagne d’informazione da parte dei media e di associazioni no-profit, i pazienti con KC si presentano all’attenzione del chirurgo in fase relativamente precoce (I-II di Amsler). In questi casi si applica la tecnica ideata dal dr. Lovisolo, che combina l’impianto di un segmento intrastromale progettato ad hoc ad una fase 2, che consiste a sua volta della combinazione di una fotoablazione customizzata su base topografica con il CXL accelerato

cheratocono_13

Tecnica tripla di Lovisolo. S’impianta prima un segmento intrastromale per ricentrare l’apice del cheratocono, per consentire una successiva fotorimodellazione su base topografica che non sacrifichi troppo tessuto. Quindi si effettua il CXL

Salva

Salva

Salva

Salva

Salva