Milano, Hotel Michelangelo – 3 dicembre 2011
Riassunto relazione su “Tamponanti liquidi”
Dr. Mario R. Romano


L'effetto tamponante è definito dall'equilibrio tra densità e tensione interfacciale. Il rapporto tra queste due forze produce un menisco tra sostanza tamponante idrofoba ed acqua idrofila. La natura idrofoba dell’olio contrasta con quella idrofila della retina, che preferisce rimanere in contatto con l’acqua. La bassa densità dell’olio (0.97 g/cm3) e la sua idrofobicità descrivono un ampio menisco che provvede ad un ridotto arco di contatto con la retina. Per un buon tamponamento in olio (ancor piú che con il gas/aria) è doveroso dunque ricercare il miglior riempimento possibile con completi scambi fluido/aria e con l’ausilio di suture sclero-congiuntivali.

La viscosità è uno dei fattori che determina la biocompatibilità del tamponante. La viscosità dinamica, espressa come rapporto tra forza e superficie, descrive la resistenza dei fluidi allo scorrimento ed è misurata in pascal per secondo. La viscosità cinematica, a cui noi ci riferiamo comunemente nella pratica clinica, è invece misura della resistenza a scorrere di una corrente fluida sotto l'influenza della gravità. Questa tendenza dipende sia dalla viscosità dinamica che dal peso specifico del fluido. L'unità di misura della viscosità cinematica è lo stokes (St) e comunemente viene usato il sottomultiplo centistoke (cSt). La viscosità cinematica di un fluido non-Newtoniano, quale l'olio si silicone, è responsabile della stabilità dell’olio all’interno della camera vitrea. L’emulsione dell’olio infatti è inversamente proporzionale alla viscosità dello stesso. Un’alta viscosità garantisce dunque una minore emulsione, ma allo stesso tempo una difficile gestione dell’olio negli scambi.

L’emulsione degli agenti di tamponamenti olio di silicone, usato nel trattamento di casi complessi può essere furiero di complicanze quali infiammazione oculare glaucoma e proliferazione vitreoretinica. Le microbolle di olio emulsionate riescono ad accumularsi in camera vitrea stimolando la fagocitosi da parte dei macrofagi. Da questi ultimi parte la chemiotassi che esita in uno stimolo infiammatorio e nella proliferazione vitreo-retinica. L’emulsione di olio è inoltre in grado di guadagnare la camera anteriore con ostacolo al deflusso trabecolare e conseguente aumento pressorio. La propensione degli oli di silicone ad emulsionare è stato dimostrato essere influenzato dalla viscosità ed in particolare dalla percentuale di molecole a basso peso molecolare.

Le proprietà reologiche di un fluido viscoso vengono meglio definite dalla viscosità estensionale e dalla shear viscosity. La viscosità estensionale è la misura della capacità del fluido a resistere alla estensione, dunque a dividersi (emulsionare). La shear viscosità è la misura della resistenza di un fluido ad essere deformato (iniettato e rimosso).  Recente pubblicazioni hanno descritto l’uso di un olio di silicone “ibrido” formato da catene di diverso peso molecolare in grado di migliorare le capacità reologiche del tamponante per un uso in chirurgia vitreo-retinica. La catena di un olio di silicone a bassa viscosità, 1000 cSt, è breve ed ha un peso molecolare di 37 kDa. Ne deriva una bassa viscosità estensionale che esita in una piú facile rotture dei filameti con formazione di microbolle (emulsione). La catena di un olio di silicone ad alta viscosità, 5000 cSt, è piú lunga ed ha un peso molecolare di 65 kDa. Presenta dunque una piú alta viscosità estensionale e quindi maggiore resistenza alle sollecitazioni e dunque una minore tendenza all’emulsione.

La nuova miscela di olio prevede l’uso di olio di silicone a bassa viscosità (1000 cSt) combinato a 5-10% di olio ad alto peso molecolare (423 kDa) in grado di legare le molecole a basso peso ed indurre una forte resistenza all’emulsione. Un prodotto così formato risulta essere di piú facile utilizzo in una small gauge vitrectomy in quanto riesce a mantenere un’alta viscosità estensionale (resistenza all’emulsione) ed allo stesso tempo una bassa shear viscosity.

Altro argomento di interesse è l’uso del tamponanti ad alta densità. Il peso specifico superiore a quello dell’acqua permette la dislocazione del fluido verso i settori superiori aiutando l’apposizione della retina alla coroide sottostante e quindi predisponendo la retina ad un’adeguata pessia. I mezzi tamponanti ad alta densità (HSO) attualmente in commercio sono caratterizzati da diversa densità' (da 1.02 a 1.1 g/cm3) e diversa viscosità (da 1300 a 3000 cSt) descrivendo dunque un differente profilo del menisco ed un differente approccio nella rimozione.

Abbiamo dimostrato come il PFCL sia sempre presente nella cavità vitreale anche dopo una accurata rimozione dello stesso. L'interazione del PFCL con HSO determina la formazione di una sostanza iperviscosa difficile da rimuovere, la cui opalescenza e viscosità sono correlate alla temperatura a cui avvengono gli scambi.