Nervo che trasmette gli impulsi nervosi dall’occhio al cervello, è soggetto a glaucoma, ovvero una malattia cronica che fa degenerare le fibre nervose progressivamente (segnale sempre più debole) a causa
dell’aumento di pressione intraoculare.
Approccio chirurgico:
- Trabeculoplastica: terapia filtrante che ripristina la pressione intraoculare, viene realizzata un’apertura protetta che collega la camera anteriore dell’occhio all’esterno attraverso lo spazio sottocongiuntivale.
Potrebbe portare a cataratta
- Impianto valvola: valvola di piccole dimensioni, che garantisce un controllo della pressione intraoculare a lungo termine, inoltre la procedura di inserimento è mininvasiva e non prevede la rimozione di tessuto sclerale. Nell’immediato post-operatorio e a distanza di tempo l’infiammazione è minima e grazie alla sua forma rimane in sito.
OVD (Ophthalmic Viscosurgical Devices)
Durante l’operazione chirurgica vengono iniettate sostanze viscoelastiche per mantenere lo spazio e proteggere l’occhio dagli ultrasuoni. Rimanendo costante il campo, il chirurgo non deve usare altri strumenti per tenere pervio il sito. Svantaggio è che potrebbe aumentare la pressione perché il materiale non è semplice da eliminare e potrebbe portare la pressione a livelli non fisiologici.
Ci sono due gruppi di sostanze: dispersive e coesive. Quelle coesive (viscose e superviscose) mantengono e creano lo spazio e la pressione, mentre la sostanza dispersiva (media o bassa viscosità) ha maggiori capacità di coating per proteggere la cornea.
3 fluidi principali:
- Ialuronato di sodio (NaHA): glicosamminoglicano, presente in molti tessuti connettivi nel corpo umano, nell’occhio è presente nell’umor acqueo e umor vitro, quindi viene riconosciuto come self e non scatena risposta infiammatoria anche se rimane in sito poco tempo. Ha un’emivita (presenza in sito) di 1-3 giorni. È presente negli OVD coesivi perché ha la funzione di mantenere il campo operatorio e può essere usato da solo.
- Condroitin solfato (CS): glicosamminoglicano solfato riconosciuto come self perché già presente nella cornea (uno dei tre mucopolisaccaridi presenti), permette di permeare i tessuti più deboli evitando la possibile rottura. Ha un’emivita di 24-30 ore.
VANTAGGI SVANTAGGI
Mantiene lo spazio nell’occhio durante l’intervento chirurgico
Protegge le delicate strutture dell’occhio dalla chirurgia (invasiva)
Permette una chirurgia più veloce e più sicura con un migliore recupero della vista
Aumento IPO nel post-operatorio
Cristallizzazione della superficie della IOL
- Idrossipropil metilcellulosa (HPMC): non presente naturalmente nell’uomo, ma nelle piante. È facile da reperire e preparare, deve essere conservata a T ambiente ed è sterilizzabile in autoclave. È il principale componente degli OVD dispersivi, è usato sempre insieme al CS per renderlo più viscoso.
--> si sta cercando una combinazione tra dispersivi e coesivi che assolva a entrambi i compiti con un unico materiale
OVD COESIVI OVD DISPERSIVI
Alto peso molecolare perché le catene sono intrecciate e disordinate
Alta viscosità a causa del disordine delle catene
Molecole aderiscono tra loro
Resistenza alla degradazione
Alta pseudoplasticità
Facile rimozione dall’occhio
Basso peso molecolare
Bassa viscosità
Aderisce alle superfici esterne
Tendenza alla disgregazione
Bassa pseudoplasticità
Creazione e mantenimento dello spazio
Trasparenza
Ideale per aprire lo spazio capsulare per l’inserimento della IOL
Allarga e stabilizza la dimensione della pupilla
Facilità di rimozione perché non promuovono adesione con i tessuti circostanti
Capacità di rivestimento delle strutture intraoculari
Separano gli spazi
Capacità lubrificante della IOL
S
Facile estrazione (senza frammentazione) dall’occhio durante l’intervento chirurgico sotto un’intensa pressione del vitro
Non rimane adeso all’endotelio corneale
Rimozione involontaria a causa di movimenti durante l’intervento chirurgico
Scarso mantenimento degli spazi
Possono contenere bolle d’aria e formare microbolle durante l’intervento, che aumentano la pressione
Difficoltà di rimozione al termine della procedura chirurgica
Frammentazione in piccoli pezzi durante irrigazione/aspirazione
Di solito le sostanze vengono rimosse con l’acqua, ma alcune si potrebbero mantenere nell’occhio ed essere usate per drug delivery, così che il paziente non debba assumere antinfiammatori o in caso di glaucoma mettere le gocce di collirio.
Soft shell technique: combinazione di OVD dispersivo a molto bassa viscosità e OVD coesivo ad alta viscosità, combinazione dei vantaggi di entrambi i materiali e minimizzazione degli svantaggi ESEMPIO
Progettazione, realizzazione e caratterizzazione di una banda cerchiante sutureless in polimero a memoria di forma (SMP) come alternativa alla banda suturabile in PDMS. La forma permanente sarà la circonferenza dell’occhio e verrà recuperata con il calore corporeo.
- Selezione polimero: si sceglie un poliuretano stabile con una Ttrans di circa 35°C, quindi nel range fisiologico.
- DMA: rampa di temperatura da 0 a 150°C con una velocità di 1°C/min, conoscendo la Tg è inutile iniziare la prova da una temperatura inferiore allo 0. Si verifica che la Tg si quella nominale per ogni prova, quindi che sia riproducibile e adatta all’applicazione.
- Shape recovery: verificare se materiale è in grado di recuperare la forma e a che T inizia il recupero. Da T=15°C inizia il recupero, intorno ai 35°C è stato recuperato il 60%. Da strain fixity rate vediamo che il recupero elastico è minimo quindi viene mantenuta la forma temporanea imposta in fase di
programmazione, mentre lo strain recovery rate mostra una buona capacità di recupero della forma permanente. La stessa prova viene ripetuta a T=37°C costante per valutare in quanto tempo il materiale è in grado di recuperare la forma, il materiale recupera quasi il 100%, già dopo 15 minuti ha recuperato il 70%.
- Design delle fascette: una volta verificata l’idoneità del materiale si possono creare delle fascette di dimensioni dell’ordine dei mm (cm per lunghezza). Sono state create fascette tramite solvent casting in stampi in POM con due configurazioni: senza e con indentatore localizzato semisferico (buckle) in diverse posizioni.
- Analisi morfologica macroscopica: si osserva la differenza di lunghezza e di spessore
- Analisi morfologica microscopica: visualizzare dimensione e forma dell’indentatore, presenza di scanalature sulla superficie che sarà a contatto con la sclera (causate da lavorazione)
- Design del fantoccio: è stato costruito un fantoccio dell’occhio per eseguire prove di cerchiaggio, sono stati mimati il riempitivo e il guscio esterno. Il guscio è stato creato mediante solvente casting in poliuretano flessibile (policarbonato uretano alifatico), mentre il riempitivo è in PVA (polivinilalcol) reticolato con sodio tetraborato.
- Prove reologiche sul gel: frequency sweep e strain sweep per valutare andamenti di G’ e G’’ al variare della percentuale di PVA. Il grado di reticolazione è maggiore nel gel con meno PVA, G’ tende ad aumentare con la frequenza, G’’ fa il contrario, quindi il materiale acquista in comportamento elastico.
- Prove di cerchiaggio: forma permanente data arrotolando la fascetta in un dado, per dare nuova forma permanente si deve scaldare a T vicine a quelle di fusione. Deformazione in forma temporanea in acqua a T=60°C, poi stabilizzazione della forma a T=5°C. Recupero della forma intorno al fantoccio dell’occhio in acqua o intorno a occhio porcino in PBS sempre a T=37°C, più rapido rispetto a shape-recovery in DMA. Si valuta se la fascetta mantiene stabilmente la posizione, se stringe in modo adeguato l’occhio
circondandone il perimetro, effetto indentazione.
LEZIONE 11 – 15/04/20