TAMPONANTI VITREALI Divisione di Oculistica di Sciacca Direttore: Dr. C. A. Martorana Relatore: Dr. Giovanni Sorce Ospedale Giovanni Paolo II di Sciacca

TAMPONANTI VITREALI SI DEFINISCONO MEZZI TAMPONANTI O SOSTITUTI VITREALI TUTTI QUEI BIOMATERIALI USATI NELLA CHIRURGIA VITREORETINICA CHE SERVONO A SOSTITUIRE IL VITREO E TAMPONARE STABILMENTE LA RETINA

CON L’AFFERMAZIONE DELLA VITRECTOMIA NEL TRATTAMENTO DEL DISTACCO DI RETINA COMPLICATO, POST-TRAUMATICO, ROTTURE GIGANTI E TRAUMI OCULARI, IL RUOLO DEI MEZZI TAMPONANTI , INTESO COME SOSTITUTI VITREALI TEMPORANEI O LASCIATI IN SEDE PER UN TEMPO VARIABILE, ASSUME UN SIGNIFICATO SEMPRE PIU’ IMPORTANTE

TAMPONANTI VITREALI SOSTITUTI VITREALI TEMPORANEI: ASSUMONO UNA FUNZIONE DI AUSILIO NEI VARI TEMPI DELL’ INTERVENTO, AD ESEMPIO: DISTENDERE LA RETINA STABILIZZARE LA RETINA PER PERMETTERE MANOVRE CHIRURGICHE COME RIMOZIONE PVR, FC LASER FAR FUORIUSCIRE LIQUIDO SOTTORETINICO O ISOLARE CE ENDOCULARI

TAMPONANTI VITREALI SOSTITUTI VITREALI LASCIATI IN SEDE PER UN TEMPO VARIABILE: SONO UTILI PER : TAMPONARE LE ROTTURE RETINICHE RIDURRE FENOMENI DI EMORRAGIE VITREALI RIDURRE FENOMENI DI PVR, CHE RAPPRESENTA UNA CAUSA DI RECIDIVA DI DISTACCO

TAMPONANTE VITREALE IDEALE CARATTERISTICHE FISICO-CHIMICHE: DEVE ESSERE COMPATIBILE CON I TESSUTI ENDOCULARI INERTE A CONTATTO CON I TESSUTI ENDOCULARI IN GRADO DI ADATTARSI ALLE STRUTTURE INTRARETINICHE CON CUI INTERAGISCE CON PIENO CONTATTO CON LA SUPERFICIE RETINICA NON MODIFICARSI ALLA TEMPERATURA CORPOREA DI 34°C LASCIATO IN CAMERA VITREA A TEMPO INDETERMINATO

CARATTERISTICHE CHIMICO FISICHE DEFINISCONO LA SCELTA E L’EFFICACIA DI UN TAMPONANTE E SONO DEFINITE COME: TENSIONE SUPERFICIALE AFFINITA’ VISCOSITA’ DINAMICA E CINEMATICA PESO SPECIFICO PRESSIONE DI TAMPONAMENTO BOILING POINT

TENSIONE SUPERFICIALE: FORZA DI ADESIONE DELLE MOLECOLE DI UNA SOSTANZA TRA DI LORO SULLA SUPERFICIE DI INTERFACCIA (ENERGIA INTERFACCIALE) TENDE A LIMITARE L’AREA DI SUPERFICIE DELLA SOSTANZA AFFINITA’: DEFINISCE L’ANGOLO DI CONTATTO DI UN TAMPONANTE CON LA RETINA E DIPENDE DAL GRADO DI IDROFILIA/IDROFOBIA DELLA SOSTANZA (ARIA-GAS-PFCL LARGO ANGOLO DI CONTATTO- OLIO DI SILICONE ANGOLO RISTRETTO) PESO SPECIFICO: MEGLIO INDICATO COME GRAVITA’ SPECIFICA E’ UTILE PER DESCRIVERE IL PESO-DENSITA’ DEL TAMPONANTE CONFRONTATO CON UN UGUAL VOLUME D’ACQUA PRESSIONE DI TAMPONAMENTO: RAPPRESENTA LA FORZA DI GALLEGGIAMENTO CHE A SUA VOLTA E’ LA MISURA DEL POTERE TAMPONANTE DEL FLUIDO UTILIZZATO - L’OLIO DI SILICONE (ALTA VISCOSITA’ E BASSA GRAVITA’ SPECIFICA) NON ADERISCE COMPLETAMENTE ALLA SUPERFICIE RETINICA

BOILING POINT: RIGUARDA L’INTERAZIONE DELLA LUCE LASER CON I TAMPONANTI (TEMPERATURA) VISCOSITA’ DINAMICA: INDICA LA RESISTENZA DEI FLUIDI ALLO SCORRIMENTO- SI MISURA IN PASCAL PER SECONDO (ALTA VISCOSITA’: OLIO DI SILICONE – SCARSA MANEGEVOLEZZA MA PIU’ STABILE ALL’INTERNO DELL’OCCHIO) VISCOSITA’ CINEMATICA : RAPPORTO TRA VISCOSITA’ DINAMICA E DENSITA’ DEL MATERIALE CONSIDERATO, INSERISCE COME VARIABILE LA FORZA DI GRAVITA’- SI MISURA IN STOKES (St) , PIU’ COMUNEMENTE VIENE USATO IL CENTISTOKES(cSt) LA VISCOSITA’ CINEMATICA E’ RESPONSABILE DELLA STABILITA’ DELL’OLIO ALL’INTERNO DELLA C.V.

ALTA’ VISCOSITA’ GARANTISCE UNA MINORE EMULSIFICAZIONE, MA NEL CONTEMPO UNA DIFFICILE GESTIONE DELL’OLIO (FLUIDO NON NEWTONIANO) NEGLI SCAMBI L’ EMULSIONE DEI SOSTITUTI VITREALI PUO’ ESSERE FORIERO DI COMPLICANZE INFIAMMATORIE, GLAUCOMA E PVR LE PROPRIETA’ REOLOGICHE DI UN FLUIDO VISCOSO VENGONO MEGLIO DEFINITE DALLA VISCOSITA’ ESTENSIONALE E DALLA SHEAR VISCOSITY

VISCOSITA’ ESTENSIONALE :(RESISTENZA ALL’ EMULSIONE) MISURA LA CAPACITA’ DEL FLUIDO A RESISTERE ALLA ESTENSIONE, DUNQUE A DIVIDERSI (EMULSIFICARE) UNA CATENA DI UN OLIO DI SILICONE AD ALTA VISCOSITA’ (5000 cSt) E’ PIU’ LUNGA, HA UN PESO MOLECOLARE PIU’ ALTO E QUINDI OFFRE UNA MINORE TENDENZA AD EMULSIFICARE SHEAR VISCOSITY : RESISTENZA DI UN FLUIDO AD ESSERE DEFORMATO (INIETTATO E RIMOSSO) STUDI DI LABORATORIO E CLINICI MIRANO A CREARE UNA MISCELA TAMPONANTE CHE ABBIA UN’ALTA VISCOSITA’ ESTENSIONALE E UNA BASSA SHEAR VISCOSITY

CLASSIFICAZIONE A SECONDA DELLA TEMPESTICA DI UTILIZZO NELLA CHIRURGIA VITREORETINICA I TAMPONANTI POSSONO ESSERE SUDDIVISI IN TRE CLASSI: I° CLASSE: SOSTITUTI VITREALI TEMPORANEI DURANTE L’INTERVENTO, GENERALMENTE FLUIDI E PIU’ RARAMENTE GASSOSI (BSS – BSS PLUS) II° CLASSE: SOSTANZE TAMPONANTI UTILIZZATE COME AIUTO AL CHIRURGO DURANTE LE VARIE FASI DELL’INTERVENTO E COMUNQUE RIMOSSE ALLA FINE (PFCL- A VOLTE SOSTANZE GASSOSE) III° CLASSE: TAMPONANTI CHE VENGONO LASCIATI DOPO L’INTERVENTO, PER UN TEMPO VARIABILE DA QUALCHE GIORNO A MESI (OLII DI SILICONE E MISCELE GASSOSE)

TAMPONANTI VITREALI I° CLASSE: SI TRATTA DI FLUIDI VOLTI A SOSTITUIRE IL CORPO VITREO DURANTE LA CHIRURGIA AL FINE DI MANTENERE LA TONICITA’ DEL BULBO OCULARE E PERMETTERE LE MANOVRE CHIRURGICHE SOLUZIONE RINGER: SOLUZIONE SALINA ACQUOSA CON CLORURO DI NA-K- CA SOLUZIONE CITRATO-BILANCIATA: DEFINITA BSS SOLUZIONE BICARBONATO-BILANCIATA: DEFINITA BSS PLUS (BSS+ DESTROSIO E GLUTATIONE OSSIDO TUTTI QUESTI TAMPONANTI SE LASCIATI IN CAMERA VITREA DOPO L’INTERVENTO, VENGONO SOSTITUITI DA ACQUEO IN POCHE ORE

TAMPONANTI VITREALI II° CLASSE: SI TRATTA DI SOSTANZE TAMPONANTI SOLITAMENTE FLUIDI MA ANCHE GASSOSE CHE HANNO UN RUOLO ATTIVO E TEMPORANEO DURANTE LA CHIRURGIA LE SOSTANZE UTILIZZATE POSSONO AVERE UNA ELEVATA DENSITA’ SPECIFICA (FLUIDI) O UNA ELEVATA ESPANSIBILITA’ E BASSA DENSITA’ (ARIA-AMBIENTE FILTRATA)

TAMPONANTI VITREALI II° CLASSE (FLUIDI): NEL CASO DI FLUIDI PARLIAMO DI PERFLUOROCARBONATI LIQUIDI (PFCL) UTILIZZATE DAI CHIRURGHI DURANTE PROCEDURE DI DELAMINAZIONE DI MEMBRANE (PVR) E SOPRATTUTTO DI: PERFLUOROCARBONATO DECA (C10F18) PERFLUOROCARBONATO OCTA (C8F18) PERFLUOROFENANTRENE (C14F24) I PFCL PRESENTANO UN ELEVATO PESO SPECIFICO (>H2O) E TENSIONE SUPERFICIALE E BASSA VISCOSITA’

TAMPONANTI VITREALI II° CLASSE (FLUIDI): ELEVATO PESO SPECIFICO: NON SI MISCELANO CON L’H2O- PRESSIONE TAMPONANTE SULLA RETINA CIRCA 6 VOLTE PIU’ ALTA OLIO DI SILICONE BASSA VISCOSITA’ : FACILE RIMOZIONE AL TERMINE DELL’ INTERVENTO ELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE: FORMAZIONE DI INVISIBILI MICROBOLLE CHE ADERISCONO AL TESSUTO RETINICO DISTENDONO BENE LA RETINA BASSA TENDENZA AD INFILTRARE LE ROTTURE O LE RETINOTOMIE NON SONO UTILIZZATI COME TAMPONANTI A PERMANENZA A CAUSA DELL’ELEVATA TOSSICITA’ RETINICA A LUNGO TERMINE

TAMPONANTI VITREALI II° CLASSE (MISCELE GASSOSE): NEL CASO DI MISCELE GASSOSE IL SOSTITUTO VITREALE UTILIZZATO TEMPORANEAMENTE DURANTE L’INTERVENTO E’ L’ARIA SI TRATTA DI MISCELA ARIA-AMBIENTE FILTRATA CHE VIENE SCAMBIATA CON IL SOSTITUTI VITREALE GIA’ PRESENTE A SCOPI DIVERSI RIMOZIONE DI RESIDUI DI TAMPONANTI PRECEDENTI COLORAZIONE VITALE SCAMBIO CON GAS DIVERSI ETC...

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE: SI TRATTA DI SOSTANZE TAMPONANTI CHE ESPLICANO LA LORO AZIONE NEL PERIODO POST-CHIRURGICO TALI TAMPONANTI SI DIVIDONO IN DUE GRUPPI: GAS E FLUIDI (OLII) QUESTI TAMPONANTI VENGONO INIETTATI IN CAMERA VITREA AL TERMINE DELLE NECESSARIE E IDONEE PROCEDURE CHIRURGICHE LA LORO PERMANENZA DIPENDE DALL’EMIVITA DELLA SOSTANZA (GAS) O DALLA TEMPISTICA DELLA LORO RIMOZIONE ATTIVA (OLII)

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI GASSOSI): SI TRATTA DI SOSTANZE TAMPONANTI CONSIDERATI TEMPORANEI E LA LORO AZIONE E’ CONDIZIONATA DAL TEMPO DI ASSORBIMENTO VARIABILE SULLA BASE DELLA COMPOSIZIONE CHIMICA (GAS AD ALTO PESO MOLECOLARE) I GAS PIU’ UTILIZZATI CON LA RELATIVA PERCENTUALE DI DILUIZIONE CON ARIA AMBIENTE FILTRATA SONO: ESAFLUORURO DI ZOLFO AL 18% (SF6)- EMIVITA IN C.V. 7-10 gg OCTAFLUOROPROPANO AL 12% (C3F8)- EMIVITA IN C.V. 2-3 SETT. ESAFLUORETANE AL 17% (C2F6)- EMIVITA IN C.V. 2-3 SETT.

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI GASSOSI): LA CAPACITA’ TAMPONANTE DI UN GAS SI ESPLICA ATTRAVERSO: ELEVATA TENSIONE SUPERFICIALE TRA LA BOLLA GASSOSA E LO STRATO ACQUOSO CHE RICOPRE LA RETINA BASSO PESO SPECIFICO CHE SPINGE LA BOLLA IN ALTO COMPRIMENDO LA RETINA CONTRO L’EPR LA FORZA TAMPONANTE DEI GAS (FORZA DI GALLEGGIAMENTO) E’ CIRCA 10 VOLTE QUELLA ESERCITATA DALLO STESSO VOLUME DI OLIO DI SILICONE (NEI CASI DI DR TRAUMATICO IL LORO IMPIEGO E’ LIMITATO) I GAS INIETTATI IN C.V. SONO MENO SOLUBILI DEI GAS PRESENTI NEL SANGUE, PERTANTO VENGONO PREVENTIVAMENTE DILUITI I GAS SONO SUSCETTIBILI DI INNALZAMENTI IOP AL DIMINUIRE DELLA PRESSIONE ATMOSFERICA

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI LIQUIDI): RAPPRESENTATA DAGLI OLII DI SILICONE ESSI SI DIFFERENZIANO A SECONDA DEL PESO SPECIFICO (SUPERIORE O INFERIORE ALL’H2O) E DELLA TENSIONE SUPERFICIALE CHE NE DETERMINANO UN DIVERSO COMPORTAMENTO IN AMBITO CHIRURGICO

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI LIQUIDI): POLYDIMETHILSILOXANE (PDMS): TAMPONANTE ENDOVITREALE A LUNGA PERMANENZA PESO SPECIFICO < 1 IN GRADO DI TAMPONARE I QUADRANTI RETINICI INFERIORI SOLO SE A PIENO RIEMPIMENTO VISCOSITA’ DINAMICA DI 1000 0 5000 CENTISTOKES

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI LIQUIDI): FLUORISILICONE POLY 300 O 1000 CENTISTOKES TAMPONANTE ENDOVITREALE A LUNGA PERMANENZA LA MAGGIOR PARTE DI ESSI E’ OTTENUTA DALLA MISCELAZIONE DI UN OLIO DI SILICONE E DI UN ALCANO SEMIFLUORINATO (PESO SPECIFICO > 1) PRESENTA UNA MAGGIORE TENDENZA ALL’EMULSIFICAZIONE RISPETTO AL PDMS E’ POCO UTILIZZATO ESPLICANO IL LORO EFFETTO TAMPONANTE SOLO A PIENO RIEMPIMENTO CON UN RIEMPIMENTO DEL 90% L’AREA DI CONTATTO CON LA RETINA CORRISPONDE SOLO AL 18% A CAUSA DELLLA TENSIONE SUPERFICIALE E DELLA RIDOTTA GRAVITA’ SPECIFICA

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI LIQUIDI): FLUOROEXYLOCTANE (F6H8) STUDIATO PER TAMPONARE I SETTORI INFERIORI ANCHE IN PRESENZA DI INDENTAZIONE PESO SPECIFICO > 1 FACILMENTE DISPERSIBILE, QUINDI SOGGETTO AD EMULSIFICARE (FISH EGG BUBBLES) GIA’ DOPO 3 GIORNI ATTUALMENTE E’ UTILIZZATO QUALE DETERGENTE PER L’OLIO DI SILICONE PER FACILITARNE LA RIMOZIONE (SILICON SOLVENT) POLY CHIAMATO ANCHE COPOLIMERO SILICONE/FLUORO SILICONE OLII DI SILICONE DI II GENERAZIONE- PESO SPECIFICO >1 VISCOSITA’ MINORE- TOSSICITA’ RETINICA (RIMOZIONE A BREVE TERMINE)

TAMPONANTI VITREALI III° CLASSE (MEZZI TAMPONANTI LIQUIDI): OXANE OLIO DI SILICONE PESANTE (DENSITA’ 1.02 g/cm3) 12% RMN3 (COMPOSTO FLUORINATO) E DALL’88% DI OLIO DI SILICONE 5700 CENTISTOKES DENSIRON 68 TM OLIO DI SILICONE PESANTE (DENSITA’ 1.06 g/cm3) MISCELA DI OLIO DI SILICONE 5,000 mPa.s E F6H8 BASSA VISCOSITA’ HWS-46 3000 OLIO DI SILICONE PESANTE COMPOSTO DA OLIO DI SILICONE 100.000 Cs PER IL 45% E F4H5 (PERFLUOROBUTYLPENTANE) PER IL 55%

CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI OLII DI SILICONE GRAVITA’ SPECIFICA IN g/cm2 VISCOSITA’ IN c/S PDMS 0,97 1000-12000 FLUOROSILICONE 1,29 1000-10000 OXANE HD 1,03 3300 DENSIRON 68 1,06 1500 HWS-46 3000 1,105 3109

TAMPONANTI VITREALI SOSTITUTI VITREALI PESANTI RAPPRESENTANO UN VALIDO STRUMENTO IN TUTTI QUEI CASI IN CUI SIA NECESSARIA UN TAMPONAMENTO EFFICACE E IN SETTORI AL DI SOTTO DELL’EQUATORE (ROTTURE GIGANTI, INFERIORI, DISTACCHI COMPLICATI) GESTIONE NON FACILE SOPRATTUTTO IN SEDE DI RIMOZIONE PER L’ELEVATA VISCOSITA’ DINAMICA E L’ADESIVITA’ AL TESSUTO RETINICO

QUALE STRADA INTRAPRENDERE?

TAMPONANTI VITREALI CONCETTO DI DOPPIO TAMPONAMENTO STUDI CLINICI HANNO PROPOSTO LA POSSIBILITA’ DI USARE MISCELE DI SOSTANZE CHE POSSANO UNIRE LA BUONA CAPACITA’ TAMPONANTE INFERIORE (DENSITA’ ELEVATA) CON UNA BUONA STABILITA’ DEL FLUIDO VISCOSO (OLIO DI SILICONE) SFRUTTA LE CARATTERISTICHE DEI DUE COMPOSTI PER UN TAMPONAMENTO SIA NEI SETTORI RETINICI SUPERIORI CHE INFERIORI TALI COMPOSTI POSSONO ESSERE VARI TIPI DI OLIO DI SILICONE E PERFLUOROCARBONATI LIQUIDI, QUESTI ULTIMI OFF-LABEL SE UTILIZZATI COME TAMPONANTI A LUNGA PERMANENZA NON ESENTI DA COMPLICANZE: RECIDIVA DI PVR A LIVELLO DELL’UNIONE TRA I DUE MENISCHI FENOMENI DI MISCELAZIONE RIDUZIONE NEL TEMPO DELLA TENSIONE SUPERFICIALE E QUINDI DEL LORO EFFETTO TAMPONANTE

DANNI CHIMICI DA MEZZI DI TAMPONAMENTO OLIO DI SILICONE PENETRA NEI TESSUTI OCULARI DETERMINANDO REAZIONI INFIAMMATORIE I TAMPONANTI AD ELEVATO PESO MOLECOLARE (PFCL, DENSIRON) DETERMINANO UN DANNO DIRETTO SULLA RETINA DIMOSTRATO ISTOLOGICAMENTE IL DANNO NON SEMBRA DOVUTO ALL’ INCREMENTO PRESSORIO, MA ALL’ESCLUSIONE DEL CONTATTO RETINA –UMOR ACQUEO TUTTAVIA, LAVORI CLINICI HANNO DIMOSTRATO LA BUONA TOLLERANZA AL TAMPONAMENTO A BREVE TERMINE MEMBRANOGENESI: ACCUMULO DI FATTORI PROLIFRATIVI PER COMPARTIMENTAZIONE NACAMURA K, IOVS 1991 STOLBA U, GRAEFE 2004 WONG D, GRAEFE 2005 MACKIEWICZ J, GRAEFE 2007

IPERTONO SECONDARIO DA MEZZI DI TAMPONAMENTO PDMS/TAMPONAMENTI PESANTI IPERTONO PRECOCE BLOCCO PUPILLARE CON CHIUSURA D’ANGOLO MIGRAZIONE DEL TAMPONANTE IN CAMERA ANTERIORE INFIAMMAZIONE IPERTONO TARDIVO INFILTRAZIONE DEL TRABECOLATO DA PARTE DI EMULSIONE INFIAMMAZIONE CRONICA FORMAZIONE DI GONIOSINECHIE CON CHIUSURA D’ANGOLO RUBEOSI IRIDEA MIGRAZIONE DI OLIO IN CAMERA ANTERIORE MCCUEN BW, RETINA 1985 HAN DP, OPHTHALMOLOGY 1989 ICHPUJANI P, GRAEFE 2009

FUTURO DEI TAMPONANTI VITREALI FACILMENTE GESTIBILI CHIRURGICAMENTE TRASPARENTI ATOSSICI CHE POSSANO ESSERE LASCIATI IN CAMERA VTREA A TEMPO INDETERMINATO SI STANNO STUDIANDO NUOVI COMPOSTI COME GLI SMART GEL POLIMERI SINTETICI IN GRADO DI MODIFICARE E STRUTTURARSI CON STIMOLI LUMINOSI, TERMICI O CHIMICI SOLUZIONE ALTERNATIVA E’ QUELLA DI IMPIANTARE IN CAMERA VITREA CAPSULE IN SILICONE RIEMPITE CON BSS A PRESSIONE CONTROLLATA IN GRADO DI TAMPONARE DEFINITIVAMENTE LA RETINA E CONTROLLARE LA IOP

CONCLUSIONE E’ INDISCUSSO CHE I TAMPONANTI VITREALI RAPPRESENTANO OGGI UN PRESIDIO FONDAMENTALE NELLA CHIRURGIA VITREORETINICA FINO A QUALCHE ANNO FA LA VITRECTOMIA ERA RISERVATA PER I CASI DI DISTACCHI RETINICI PIU’ COMPLICATI, MENTRE ATTUALMENTE STA DIVENTANDO UN’OPZIONE SEMPRE PIU’ POPOLARE ANCHE COME PRIMA SCELTA: AD ESEMPIO, IN GRAN BRETAGNA VENGONO TRATTATI MEDIANTE VITRECTOMIA I 2/3 DEI CASI DI DISTACCO DI RETINA MINIHAN M., TANNER V., WILLIAMSON T.H., PRIMARY RHEGMATOGENOUS RETINAL DETACHMENT: 20 YEARS OF CHANGE Br J OPHTH, VOLUME: 85, (2001), PP 546-548

Grazie per L’attenzione