STRUTTURA

XEN Gel Stent è un tubo non valvolato, idrofilico, di gelatina di origine porcina reticolata con glutaraldeide per assicurare stabilità e permanenza dell’impianto.

o Biocompatibilità e stabilità:

XEN è dotato di stabilità idrolitica: studi animali nel cane e nei primati hanno dimostrato rispettivamente a 12 mesi ed a 6 anni l'assenza di variazione del lume e dello spessore della parete dello Stent, risultati ulteriormente confermati con test di flusso accelerato a 10 anni di follow-up99,102_{. Al} contempo, è biocompatibile, non provocando reazioni da corpo estraneo: una sperimentazione chirurgica pilota in cui XEN veniva di proposito impiantato per

54 intero nello spazio subcongiuntivale ha dimostrato come alla scadenza dei 6 mesi postoperatori non si evidenziassero né proliferazione tissutale sia interna che esterna, né fibrosi o vascolarizzazione periferica; l’assenza di aderenze, dunque, rende lo Stent potenzialmente removibile a distanza dall’intervento (accertato per i primi 6 mesi postoperatori)99_.

o Tissue conforming e Flessibilità:

Il device rigido quando asciutto, diventa morbido e flessibile se idratato: in sede oculare assume una consistenza soffice in appena 1-2 minuti. Così, allo stato "idratato" è rettilineo eppure adattabile alla conformazione tissutale specifica (tissue conforming)99_.

La flessibilità dell'impianto impedisce potenziali migrazioni ed erosioni. Assume una tipica conformazione “ad S” lungo il suo decorso nel canale sclerale (Figura 9): quando l'impianto fuoriesce dal canale sclerale stesso, appunto, si piega lievemente al di sotto della congiuntiva, mentre lo strato congiuntiva-Tenone a sua volta preme sull'impianto sottostante; si forma così un angolo naturale di circa 35° (angolo di curvatura analogo a quello di entrata-uscita dei tubi in silicone)99_.

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Figura 9. Forma ad "S" a AS-OCT

Usando l’angolo come parametro di confronto XEN Gel Stent versus tubo in silicone, si nota come all'aumentare del diametro del primo si perda il guadagno in termini di flessibilità rispetto al secondo. Di conseguenza, gli XEN63 e XEN45, i più flessibili –per il 63, da due a tre volte, e per il 45, fino a 4 volte più pieghevoli del tubo in silicone99_{-, applicano un minimo incremento di} forza- e rischio di trauma- a carico della congiuntiva.

Precisamente, così come l’apparato congiuntiva-Tenone impartisce una forza verso il basso sullo Stent provocandone la suddetta curvatura, l’impianto, a sua volta, per tutta la lunghezza della sua sezione subcongiuntivale, esercita una forza diretta verso l’alto sullo spazio subcongiuntivale stesso. Quando lo Stent è correttamente posizionato, la somma totale dei vettori di forza indirizzati ai tessuti è contenuta, tale da annullare quasi del tutto il rischio di erosioni e irritazioni significative99_{. Al riguardo, a partire da studi condotti sull'animale, si} è stabilito come un canale sclerale di 2-4 mm sia ottimale per la formazione della bozza: è allora stato realizzato un device di 6 mm di lunghezza, da impiantare approssimativamente per 2 mm nello spazio subcongiuntivale, per 3 mm nella sclera, e per 1 mm in camera anteriore98_.

56 In conclusione, l'alta flessibilità dell'impianto, tanto maggiore quanto minore il diametro di XEN, ed il suo posizionamento “funzionale” riducono considerevolmente il rischio di stress sui tessuti e di estrusione, mantenendo la filtrazione.

o Prestazione, funzionalità e prevenzione dell’ipotonia:

Per prevedere prima, ed ottenere poi, la miglior riduzione in termini di IOP, il flusso attraverso lo Stent è stato calcolato secondo la formula di Hagen- Poiseuille (HP) (Tabella 3)99_{: qualsiasi tubo drenante liquido da un serbatoio ad} un altro oppone una certa resistenza dipendente dalle caratteristiche geometriche del tubo stesso, dalla portata e dalla viscosità. Prendendo in considerazione lo XEN: la viscosità corrisponderà a quella dell’umor acqueo (pari a 1,0253, inferiore alla plasmatica e prossima a quella dell’acqua) e la massima portata possibile coinciderà con la produzione giornaliera umorale dell'occhio umano (2 μl/min o 3ml/die). Dunque, la pressione in camera anteriore sarà regolata dalla combinazione tra impedimento al deflusso lungo il tubo e uscita nello spazio subcongiuntivale: in un occhio sano, con congiuntiva mobile, la resistenza provocata dallo spazio subcongiuntivale è modesta, pertanto la resistenza necessaria ad evitare nel postoperatorio l’iperfiltrazione deve derivare tutta dallo Stent; se nella chirurgia tradizionale quella è fornita da una valvola o da suture strette, nel caso di XEN, invece, è intrinseca al sistema, ed inversamente proporzionale al suo diametro interno99_.

Tabella 3. Legge di Hagen-Poiseuille

∆𝑃 = 𝑄𝑅 Legge di Hagen-Poiseuille: ∆𝑃 =8𝜂𝐿_𝜋𝑟4 𝑄  𝑄 = 𝜋𝑟4Δ𝑃 8𝜂𝐿 𝑅 = Δ𝑃 𝑄 = 8𝜂𝐿 𝜋𝑟4

∆𝑃 è il gradiente pressorio tra due punti situati ingresso ed uscita del tubo; L è la lunghezza del tubo, r il suo raggio;  è il coefficiente di viscosità del fluido; Q è la portata; R è la resistenza idraulica: direttamente proporzionale alla viscosità ed alla lunghezza del tubo, ed inversamente proporzionale alla quarta potenza del raggio del tubo.

57 Il diametro interno è progettato, quindi, sulla base della lunghezza totale del device, della viscosità dell'umore acqueo e della produzione fisiologica dello stesso. Nel corso delle tre generazioni di XEN il calibro è stato progressivamente ridotto fino a raggiungere la misura in grado di garantire la resistenza al flusso ricercata. XEN45 (diametro di 45 µm) – ultima generazione dello Stent e oggi l’unica impiegata- assicura un flusso di 1.2 µl/min ad un ΔP di 5 mmHg ed una resistenza di 6-8 mmHg, efficace nel prevenire l'ipotonia, tale da essere potenzialmente impiegabile anche negli stadi meno avanzati di malattia o addirittura ancora di sola Ipertensione Oculare99_{. Ricapitolando,} XEN45 ha una lunghezza di 6 mm, uno spessore di 150 µm ed un diametro interno di 45 µm.

o Fattibilità e Sicurezza:

Sono stati condotti studi su animali (conigli, primati, cani) con l’impianto di centinaia di microfistole per valutare sicurezza e fattibilità di XEN Gel Stent nel trattamento del glaucoma ad angolo aperto: i risultati sono stati eccellenti99,102_. In seguito sono state avviate analisi del rischio per determinare l'area di pericolo potenziale per il paziente: i dati estrapolati sono stati usati per formulare un'accurata verifica e validazione del piano sperimentale: delle specifiche del prodotto, della sterilizzazione, e dei test di biocompatibilità99_.