Analisi biomeccanica corneale mediante microscopia Brillouin

La correzione chirurgica della miopia e l'identificazione/gestione del cheratocono sono questioni separate ma strettamente intrecciate di grande importanza. Per entrambi, vi è un'esigenza insoddisfatta di misurazioni dirette per valutare la rigidità corneale (ovvero la sua resistenza alla deformazione). Si prevede che la prevalenza della miopia raddoppierà, colpendo oltre il 50% della popolazione statunitense, entro il 2050. La cheratomileusi laser in situ (LASIK) è uno degli interventi chirurgici più popolari e di successo al mondo e si confronta favorevolmente con l'uso a lungo termine delle lenti a contatto per la correzione della miopia. Tuttavia, attualmente solo il 10% circa dei pazienti idonei viene sottoposto a LASIK; gli altri citano i problemi di sicurezza come un fattore importante nella loro decisione. Il rischio principale di scarsi risultati della chirurgia refrattiva è il fallimento biomeccanico dovuto a ectasia non identificata (subclinica) (es. cheratocono). I pazienti che si presentano per la valutazione LASIK con una curvatura corneale atipica e sospetta ma con un vero rischio indeterminato rappresentano la ragione principale per i fallimenti dello screening chirurgico. Ciò si traduce nel fatto che ai buoni candidati viene negato l'intervento chirurgico, mentre fino al 10% dei candidati veramente scadenti viene ancora perso utilizzando gli attuali algoritmi di screening.

Il cheratocono è fino a 10 volte più diffuso rispetto alla cifra 1/2000 precedentemente riportata. Il cross-linking corneale (CXL) è ora approvato dalla FDA negli Stati Uniti per il trattamento del cheratocono ed è efficace nell'irrigidire la cornea e nell'arrestare la progressione dell'ectasia. L'identificazione precoce del cheratocono è fondamentale, ma gli attuali test in clinica sono morfologici, non biomeccanici, e quindi non consentono una diagnosi definitiva nelle prime fasi con conseguente perdita della vista prima dell'inizio del trattamento con CXL. Pertanto, la necessità di un'identificazione accurata dell'ectasia subclinica non è mai stata maggiore.

Negli ultimi anni, la tecnologia di recente sviluppo, la microscopia Brillouin, è emersa come lo strumento più promettente per affrontare questa esigenza clinica. Questo studio affronterà sistematicamente il divario critico nelle conoscenze attuali collegando la mappatura di Brillouin delle alterazioni biomeccaniche corneali a un comportamento morfologico anormale e testando i risultati in condizioni in cui la biomeccanica corneale viene bruscamente alterata, mediante: 1) indebolimento con procedure di chirurgia refrattiva e 2) rafforzamento attraverso il cross-linking corneale.

Si prevede che uno strumento clinico che valuti lo stato meccanico della cornea migliorerà la diagnosi precoce e la gestione del cheratocono, nonché la pianificazione della chirurgia refrattiva. In definitiva, questo porterà a modelli predittivi in ​​cui le misurazioni di Brillouin potrebbero essere un predittore accurato degli esiti postoperatori e quindi aiutare a sviluppare parametri chirurgici personalizzati.