S
COPO DELLO
SCOPO DELLO STUDIO
Una delle principali complicanze post-operatorie degli interventi chirurgici che utilizzano impianti drenanti a flusso libero quali Molteno, Baerveldt, Schocket o impianti drenanti a restrizione di flusso quali Amhed è la perdita della cellule dell’endotelio corneale(48-49). La causa che porta allo sviluppo di questa complicanza non è ancora del tutto chiara.
L’impianto drenante Ex-press che viene utilizzato ad oggi coma valida alternativa all’intervento di trabeculectomia coniuga le caratteristiche di un impianto con la realizzazione di un intervento filtrante con formazione di bozza. Tale procedura presenta un minor numero di complicanze post-operatorie rispetto alle altre forme di impianti drenanti e una gestione post-operatoria simile alla trabeculectomia.
Lo scopo di questo studio è valutare le modificazioni dell’endotelio corneale in seguito all’impianto di un dispositivo di
MATERIALI E METODI
Studio retrospettivo, monocentrico. Sono stati arruolati 78 pazienti affetti da glaucoma primario ad angolo aperto in terapia medica massimale seguiti presso la Unità Operativa di Oculistica Universitaria della Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana. Per terapia medica massimale si intende il maggior numero di colliri che il paziente può tollerare; ciò comporta un gran numero di instillazioni giornaliere e una infiammazione della superficie oculare tollerabile per un periodo di tempo limitato. Un gruppo di 39 pazienti è stato sottoposto ad intervento chirurgico mediante l’impianto di un dispositivo drenante Ex-PRESS nell’anno 2009. Un secondo gruppo di 39 pazienti con le stesse caratteristiche di età e sesso invece è stato usato come controllo.
Tutti i pazienti sono stati sottoposti a visita oculistica completa comprendente la misurazione della acuità visiva, della pressione intraoculare mediante tonometria ad applanazione di Goldmann, biomicroscopia del fondo oculare.
Per lo studio dell’endotelio corneale è stata inoltre eseguita in tutti i pazienti una microscopia endoteliale con microscopio speculare EM-3000 Tomey. Questo strumento utilizza una tecnica fotografica non invasiva che permette di visualizzare e analizzare l’endotelio corneale. Il microscopio fornisce immagini dell’endotelio corneale utilizzando il principio ottico speculare cioè con un'unica direzione o quasi della riflessione della luce. Viene proiettata una fessura di luce sulla cornea con una direzione obliqua e poi viene catturata la luce riflessa dall’endotelio corneale dalla camera CCD (Charge Coupled Device, dispositivo ad accoppiamento di camera). La sorgente luminosa è a LED e la fotocamera CCD è in grado di catturare 15 immagini in serie. L’immagine migliore viene quindi selezionata automaticamente. Il microscopio speculare è poi in grado di fornire dati statistici quali il numero di cellule endoteliali, l’area media delle cellule e la densità cellulare media per mm2. Per lo studio sono stati analizzati i seguenti parametri:
CD cioè la densità endoteliale media per mm2; CV cioè il coefficiente di variazione ;
HEX cioè il coefficiente esagonalità,o poligonalità, delle cellule
Analisi Statistica
Il procedimento statistico applicato nel caso in studio è quello d’inferenza induttiva, che ci permette di capire le caratteristiche di una popolazione dall’osservazione di una parte di essa, definita campione, che viene generalmente selezionata da un esperimento casuale.
Per definire il campione casuale si deve evitare che ci siano connessioni dirette tra il metodo di selezione del campione e le caratteristiche che si vogliono studiare e poi devono essere utilizzati metodi già sperimentati che abbiano già mostrato la loro validità. Il campionamento verrà quindi definito casuale se sarà possibile estrarre ogni possibile campione con la stessa frequenza degli altri. Dall’insieme dei dati del campione il procedimento statistico d’inferenza è in grado di capire le tendenza generale o di capire la complessità di tutta la popolazione. È importante però sempre valutare,sul campione che prendiamo in esame, fino a che
punto è corretto estendere questi valori campionari alla popolazione e qual è l’errore che commettiamo utilizzando questi valori campionari.
Essendo impossibile stimare i valori esatti, andiamo a calcolare due numeri rappresentativi degli estremi di un intervallo all’interno del quale il valore vero potrebbe ricadere. Questi numeri li definiamo estremi dell’intervallo di confidenza.
Per stabilire se due differenti campioni possono o no provenire dalla stessa popolazione, verranno effettuati due test distinti: il test sulla diversità tra medie e il test sull’omogeneità tra varianze. Se entrambi i test non vengono verificati si rifiuta l’ipotesi che entrambi i campioni appartengano alla stessa popolazione cioè che le due popolazioni siano uguali, nel caso contrario si accetta l’ipotesi che entrambi i campioni appartengano alla stessa popolazione.
RISULTATI
Nel caso in studio sono stati esaminati due gruppi di pazienti, rispettivamente 39 casi che sono stati sottoposti ad intervento di chirurgia filtrante con impianto Ex-PRESS e 39 controlli in terapia massimale per il glaucoma non sottoposti a chirurgia e per ciascuno di essi sono stati valutati tramite l’utilizzo di uno strumento di microscopia speculare non a contatto, Tomey EM-3000, la densità endoteliale media (CCD), il coefficiente di variazione (CV) e la percentuale di cellule esagonali (HEX) su entrambi i campioni.
Analizzando il valore medio della densità endoteliale dei pazienti esaminati, sia per quelli operati (casi) che per quelli non trattati (controlli), si è osservata una diminuzione del 7% della densità endoteliale media nei pazienti operati rispetto ai controlli (Tab. 1., Fig. 1)
Media densità endoteliale casi 2133,62
Media densità endoteliale controlli 2266,03
Tab 1: Media densità endoteliale (CCD) casi esaminati: si nota come vi sia
una diminuzione della media della densità endoteliale dei pazienti operati (casi) rispetto ai non operati (controlli).
Fig 1:Densità endoteliale media nei due casi esaminati
Abbiamo poi effettuato sui valori presi in esame sia il Test sulla diversità tra le medie, ovvero il Test T di Student, sia il Test sull’omogeneità delle varianze, ovvero il Test F di Fischer. I risultati dei due test sono riassunti in Tab. 2.
Tipo Test Prob. H0
Test T 0,051
Test F 0,284
Tab. 2: Risultati dei due test statistici che abbiamo applicato al valore della
densità endoteliale media dei due campioni per verificare se potevano appartenere o meno alla stessa popolazione.
2050 2100 2150 2200 2250 2300 casi controlli
Densità endoteliale media
Analizzando i risultati ottenuti possiamo quindi dedurre che: 1) Il test T o Test sulla diversità tra le medie ci dice che c’è il
5,1% di probabilità che i due campioni possano essere derivati da uguali popolazioni che hanno la stessa media; 2) il Test F o Test sulla omogeneità tra le varianze ci dice che
nel 28,4% dei casi i due campioni appartengono a due popolazioni con uguale varianza;
Pertanto, poiché per entrambi i test non risulta possibile accettare l’ipotesi HO con una probabilità sufficientemente alta, ovvero del 95%o superiore, allora possiamo concludere che i due campioni appartengono a due popolazioni diverse.
In altre parole vi è una differenza statisticamente significativa tra la densità endoteliale media dei pazienti operati e nei pazienti non operati.
Siamo andati poi a suddividere rispettivamente nei due campioni dei casi e dei controlli, i valori della densità endoteliale media
(CCD) in classi e per ognuna di esse abbiamo individuato quanti pazienti appartenevano a quella classe (Ni), quale fosse la frequenza della classe ( Fi = Ni/N , con N numero di pazienti del campione) e quale sia la somma delle successive frequenze in ogni classe ( frequenza cumulata , o somma Fi) (Tab. 3, Fig. 2-3, Tab. 4, Fig. 4 e 5). Classe Ni Fi Somma Fi < 1500 1 2,5 2,5 1501 - 1650 3 7,7 10,2 1651 - 1800 3 7,7 17,9 1801 - 1950 3 7,7 25,6 1951 - 2100 7 17,9 43,5 2101 - 2250 8 20,5 64 2251 - 2400 7 17,9 81,9 2401 - 2550 4 10,2 92,1 2551 - 2700 2 5,1 97,2 2701 - 2850 0 0 97,2 > 2851 1 2,5 100
Tab. 3: Frequenze relative e cumulate di CCD dei pazienti sottoposti a
Fig. 2: Istogramma delle frequenze CCD casi operati: in ascissa le diverse
classi in cui abbiamo suddiviso il numero di cellule endoteliali che sono presenti sulla cornea; in ordinata la percentuale, o frequenza relativa, di casi
osservati del campione appartenenti a ciascuna classe.
Fig 3: Curva della frequenza cumulata CCD casi operati: in ascissa vi è il
numero di classi in cui abbiamo suddiviso il numero di cellule endoteliali che sono sulla cornea e sulle ordinate la somma delle frequenze appartenenti ad
ogni classe. 0 5 10 15 20 25 < 1500 1501 -1650 1651 -1800 1801 -1950 1951 -2100 2101 -2250 2251 -2400 2401 -2550 2551 -2700 2701 -2850 > 2851
Istogramma della frequenza
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Classe Ni Fi Somma Fi < 1500 1 2,5 2,5 1501 - 1650 2 5,1 7,6 1651 - 1800 2 5,1 12,7 1801 - 1950 2 5,1 17,8 1951 - 2100 2 5,1 22,9 2101 - 2250 8 20,5 43,4 2251 - 2400 11 28,2 71,6 2401 - 2550 2 5,1 76,7 2551 - 2700 4 10,2 86,9 2701 - 2850 3 7,8 94,7 > 2851 2 5,1 100
Tab 4: Frequenze relative e cumulate di CCD dei pazienti glaucomatosi non
sottoposti a intervento drenante tipo Ex-PRESS.
Fig. 4: : Istogramma delle frequenze CCD casi non operati: in ascissa le
diverse classi in cui abbiamo suddiviso il numero di cellule endoteliali che sono presenti sulla cornea; in ordinata la percentuale, o frequenza relativa,
0 5 10 15 20 25 30 < 1500 1501 -1650 1651 -1800 1801 -1950 1951 -2100 2101 -2250 2251 -2400 2401 -2550 2551 -2700 2701 -2850 > 2851
Fig. 5: : Curva della frequenza cumulata CCD casi operati: in ascissa vi è il
numero di classi in cui abbiamo suddiviso il numero di cellule endoteliali che sono sulla cornea e sulle ordinate la somma delle frequenze appartenenti ad
ogni classe.
Infine è stato effettuato il test del Chi-quadro per andare a vedere, per ciascuno dei due campioni, se era verosimile o meno poter associare una distribuzione normale alle frequenze osservate. Abbiamo preso le frequenze osservate nei pazienti operati e non operati (vedi Tab. 3 e 4) e, sulla base di queste, abbiamo calcolato le frequenze attese nei due campioni: cioè quelle frequenze che avremmo dovuto ottenere nel caso in cui ci fosse stata una particolare relazione fra i casi e i controlli (Tab. 5).
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Il test del Chi-quadro ci serve quindi a stabilire la probabilità che le frequenze osservate non siano significativamente diverse da quelle attese, ovvero che la differenza tra i due campioni dipenda soltanto dal caso.
Frequenze
osservate Frequenze osservate Somma delle frequenze
2,5 2,5 5 7,7 5,1 12,8 7,7 5,1 12,8 7,7 5,1 12,8 17,9 5,1 23 20,5 20,5 41 17,9 28,2 46,1 10,2 5,1 15,3 5,1 10,2 15,3 0 7,8 7,8 2,5 5,1 7,6 99,7 99,8 199,5
Frequenze attese-CASI Frequenze attese-Controlli
2,50 2,50 6,40 6,40 6,40 6,40 6,40 6,40 11,49 11,51 20,49 20,51 23,04 23,06 7,65 7,65 7,65 7,65 3,90 3,90
Test chi quadrato 0,010388479
Tab. 5: Risultati del test del Chi-quadro applicato al caso in esame per
verificare se le differenze tra i valori CCD nei due campioni osservati, Casi e Controlli, sono dipendenti o meno dal caso.
Avendo fissato un livello di probabilità accettata del 95%, ossia αcrit (0,05), ed avendo 10 gradi di libertà, prodotto ν = (righe-1)* (colonne-1) , il valore critico è pari a αcrit = è 18,3 come da tabelle specifiche di questo test.
Dato che il valore critico del test Chi-quadro risulta superiore al valore calcolato(ossia α = 0,010 < 18,3 = αcrit) possiamo affermare che con un’attendibilità di almeno il 95% vi è una differenza statisticamente significativa tra le frequenze osservate e quelle attese. Questo test ci permette di affermare che le differenze tra i due campioni presi in esame non appartengono al caso.
Andando ad analizzare i dati della distribuzione delle frequenze nei due campioni ed in base al risultato del il test del Chi-quadro
possiamo affermare, con una probabilità del 95% almeno, che i due campioni appartengono ad altrettante distribuzioni normali. Oltre alla valutazione dell’endotelio corneale sono stati analizzati anche i dati riguardanti la pressione intraoculare media prima e dopo l’intervento di chirurgia filtrante Ex-PRESS. (Tab. 6, Fig. 6).
Pressione oculare media prima
intervento Pressione oculare media dopo intervento
19,46 12,49
Tab 6: Valori delle due differenti medie delle pressioni intraoculari che
presentavano i pazienti prima dell’intervento e dopo intervento di chirurgia filtrante Ex-PRESS.
Fig 6: Pressione intraoculare: in ascisse la media dei valori della pressione
intraoculare prima e dopo l’intervento, e in ordinate i valori della pressione
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 1 2
PRESSIONE INTRAOCULARE
In seguito all’intervento di chirurgia filtrante Ex-PRESS si nota, limitatamente al campione esaminato dei pazienti operati, una netta diminuzione della IOP media prima dell’intervento e dopo l’intervento stesso.
CONCLUSIONI
Dai risultati dell’analisi statistica, condotta sui due campioni di pazienti operati e non operati, si può concludere che l’intervento di chirurgia filtrante Ex-PRESS risulta verosimilmente efficace in termini di controllo della IOP in pazienti glaucomatosi in terapia massimale, in quanto si può misurare una significativa riduzione della IOP osservata nei pazienti operati prima dell’intervento e dopo l’intervento stesso.
I casi presentano una diminuzione della densità endoteliale media che risulta statisticamente attendibile (al 95%) rispetto ai pazienti non operati. Questa riduzione della densità endoteliale non si è associata in nessuno dei casi a complicanze post operatorie quali scompenso corneale e/o trapianto di cornea nonostante un follow-up di 3 anni.
Da alcuni studi (48-49) è stato messo in evidenza come altri dispositivi valvolari, quali la valvola a restrizione di flusso Ahmed, siano gravati da tali complicanze con maggior frequenza. Si è visto infatti che in seguito all’impianto del dispositivo valvolare Ahmed vi era una progressiva diminuzione della densità cellulare endoteliale corneale. Secondo tali autori le cause legate allo sviluppo di questa complicanza non sono ancora del tutto chiare esistono diverse ipotesi, una prima ipotesi trova che il danno all’endotelio corneale sia dovuto alla reazione infiammatoria cronica correlata al posizionamento del tubicino in silicone in camera anteriore. Una seconda ipotesi vede nell’eventuale elevazione della IOP l’intervento chirurgico la causa del danno corneale che potrebbe essere prodotto direttamente o in seguito ad un danno ipossico. VI è infine un’ulteriore ipotesi che attribuisce allo sfregamento dell’occhio da parte del paziente, lo sviluppo di un danno per il contatto brusco tra il tubo in silicone e le cellule corneali.
Nonostante non siano ancora chiare le cause legate al verificarsi di una complicanza temibile come lo scompenso corneale è di
fondamentale importanza poterlo riconoscere al fine di attuare misure terapeutiche idonee e tempestive a garantire la trasparenza del tessuto corneale.
In letteratura non sono riportati ad oggi articoli che mettano in evidenza danni parimenti importanti all’endotelio corneale dopo chirurgia filtrante Ex-PRESS. Dal nostro studio emerge come i pazienti sottoposti ad intervento di chirurgia filtrante Ex-PRESS subiscano una perdita cellulare a livello all’endotelio corneale, senza complicarsi nel medio termine con uno scompenso corneale. Occorre considerare che il dispositivo in acciaio Ex-PRESS ha dimensioni ridotte rispetto al tubicino di silicone collegato alla valvola Ahmed e quindi è ipotizzabile un minor traumatismo indotto dall’Ex-PRESS sulla cornea. Inoltre il dispositivo valvolare Ex-PRESS a differenza della valvola Ahmed ha dimensioni e caratteristiche di superficie già definite e viene impiantato come è prodotto, mentre il tubicino in silicone collegato alla valvola di Ahmed, viene tagliata a becco di flauto una volta che il piatto valvolare è stato posizionato e anche questo
dispositivo Ex-PRESS viene posizionato in modo fisso grazie al suo disegno quindi non è prevedibile un movimento o un contatto cellulare se non per un trauma violento o un malposizionamento a differenza del tubicino della valvola di Ahmed.
Pertanto, sulla base dei risultati ottenuti e del confronto con la letteratura, si può concludere che in seguito all’intervento di trabeculectomia con impianto valvolare Ex-PRESS si ottiene una buona riduzione della IOP, in assenza di gravi complicanze a livello endoteliale; ciononostante si osserva una significativa perdita di cellule endoteliali rispetto al gruppo di controllo.
