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LA CHIRURGIE REFRACTIVE CORNEENNE par LASER FEMTOSECONDE Dr. David TOUBOUL – CHU de Bordeaux ECOLE FEMTO 2004 Le 23 Septembre 2004.

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1 LA CHIRURGIE REFRACTIVE CORNEENNE par LASER FEMTOSECONDE Dr. David TOUBOUL – CHU de Bordeaux ECOLE FEMTO 2004 Le 23 Septembre 2004

2 Principe du Kératomileusis : 1967 Kératomileusis CHIRURGIE REFRACTIVE CORNEENNE

3 UV Principe du LASIK : 1992 Technique de référence Kératomileusis par Laser Excimer Découpe Lamellaire superficielle Capot de 150 µm Photo-ablation

4 MICROKERATOME MECANIQUE Principe du Micro-Rabot

5 La CHIRURGIE REFRACTIVE CORNEENNE est une chirurgie FONCTIONNELLE DE CONFORT ! La qualité du geste doit tendre vers la PERFECTION …

6 PHOTO-ABLATION Laser Excimer Bonne Prédictibilité Précision INFRA-micrométrique ! Sécurité Optimisée

7 DECOUPE MECANIQUE Déterminisme Multi-factoriel Précision SUPRA- micrométrique ! Prédictibilité et Sécurité Limités

8 RESULTAT REFRACTIF Dépend de la Qualité de la découpe ! Pour laméliorer Il faudrait un Outil de Fiabilité Comparable à celle du Laser Excimer…

9 Candidat principal Le LASER FEMTOSECONDE = PHOTODISRUPTION INFRAROUGE INTENSE AMPLIFIE

10 LASER DE POMPE Nd: YLF 1053 nm Flash OSCILLATEUR fs ns kHz mJ Diode SYSTEME C.P.A Cristal Ti:Sa Pockels Ti:Sa Proche IR : 800 nm Structure dun LASER femtoseconde Ti:Sa Amplifié Oscillateur fs – nJ – MHz Amplificateur ns – mJ – kHz Compresseur 100 fs – mJ – kHz Étireur ( ps )

11 PHOTODISRUPTION Résultat de lIONISATION de la matière par la formation dun PLASMA sous leffet dun flux photonique

12 Photons Onde de pression PLASMA Retour Explosif de la Matière à létat « élémentaire » Ions Électrons Molécule Luminescence – Claquage Optique Nd:YAG

13 Seuil dablation I I Zone de claquage optique Supra-liminaire Infra-liminaire Plan focal x x x Labsorption au point de focalisation est NON linéaire à lintensité du rayonnement

14 Pour une même quantité dénergie Téra Watts Méga Watts fs ns E Une femtoseconde = seconde Puissances

15 REGIME NON INTENSE Nanoseconde Nd:YAG Volume dExpansion du Plasma est TRES SUPERIEUR au Volume dIonisation

16 REGIME INTENSE femtoseconde Volume dExpansion du Plasma est PROCHE du Volume dIonisation DETERMINISTE + + +

17 INTERACTION ELEMENTAIRE avec la Cornée Se décompose en trois étapes…

18 Formation du Plasma FOCALISATION CAVITATION Expansion du plasma Effet Disruptif Ablation de matière par Diffusion du gaz Puis Cicatrisation … Défaut tissulaire COLLAPSUS Effet Soustractif Ionisation Dilacération CORNEE

19 Le BISTOURI LASER La Maîtrise de la FORME et de la POSITION des DEFAUTS Permet une Découpe en Profondeur SANS Ouverture en Surface INTERET CHIRURGICAL CLIVAGE MANUEL M éthode de découpe en TIMBRE POSTE Cornée

20 Elongation Défauts Taille Défauts Rugosité de surface 1 2 Section optimisée 3 Lit stromal Capot

21 20 µm MEB

22 APPLICATION Découpe du CAPOT du LASIK Point faible du LASIK mécanique Idée la plus porteuse …

23 Principe Le Microkératome femto-laser Capot Stroma 1 : Découpe frontale 2 : Découpe sagittale

24 ETAT DE LART

25 ETUDES EX VIVO Depuis 1995 (fs) Élaboration dun Modèle expérimental CAA

26 ETUDES EX VIVO Étude des interactions élémentaires CELIA- D.TOUBOUL MEB

27 ETUDES IN VIVO Depuis 1995 (ps), 1999 (fs) Modèle Lapin Confirment la faisabilité Étudient des réactions biologiques Justifient les études cliniques

28 ETUDES CLINIQUES Depuis 1998 (ps), 2001 (fs) Premiers cas en Hongrie Lancement dIntralase ® FDA en 1999 Peu de cas publiés Bon retour LASIK « Tout Laser » Intralase®

29 Tête du laser fs Ménisque daplanation Découpe du lit stromal début fin Découpe des bergesSoulèvement du capot Laser excimer Découpe du capot vue par lopérateur Anneau de Succion Cône Translation motorisée Intralase®

30 AVANTAGES DU MICROKERATOME LASER versus mécanique

31 Quasi-indifférence vis à vis de lAnatomie Cornéenne et Orbitaire Maîtrise parfaite des FORCES mises en jeux pendant la découpe REPRODUCTIBILITE – PREDICTIBILITE

32 Découpe MécaniqueDécoupe Laser PARAMETRES « Cornéo-dépendants » Kératométrie Diamètre cornéen Pachymétrie Rigidité cornéenne (PIO) Morphologie de lorbite Qualité épithélium TRANSPARENCE Seuil de CO

33 Niveau de Succion Frottements (Lame/Plateau) Propulsion :V1 Oscillation : V2 Synchronisation V1 et V2 Fortement Cornéo-dépendantes Aplanation Cavitation gazeuse Clivage Manuel Peu Cornéo-dépendantes FORCES en jeux pendant la découpe Découpe MécaniqueDécoupe Laser

34 80 à 220 µm 260 µm 70 à 170 µm 150 à 190 µm 520 µm Zone de sécurité Capot théorique de 160 µm 140 à 180 µm Zone cible 260 µm Prédictibilité de lépaisseur des capots Écart à la position cible de 20 à 80 µm !! Écart à la position cible de 10 à 20 µm ? Découpe MécaniqueDécoupe Laser

35 QUALITE Rugosité Régulière Berges nettes, Adaptables Profil Régulier Surface Utile Optimisée Découpe « sèche »

36 Angle dattaque ° ° Modulable Imposé Découpe MécaniqueDécoupe Laser

37 1 mm 0,5 mm 0,25 mm a dc b CELIA- D.TOUBOUL

38 Profil de découpe Variable selon les méridiens et les latitudes Homogène Forte Congruence Découpe MécaniqueDécoupe Laser

39 50 µm 20 µm Découpe des Berges CELIA- D.TOUBOUL Histologie Encre de chine MEB Incidence fs

40 ZD Zone optique ZD ZO ZT Optimisée Limitée Découpe MécaniqueDécoupe Laser

41 Libertés de Programmation - FLEXIBILITE Diamètre Hauteur de jupe Épaisseur Diamètre Géométrie des Berges Position de la charnière Fluence du laser Découpe MécaniqueDécoupe Laser de lanneau du Capot Abaques Restrictifs Épaisseur / Diamètre du Capot Aucune Restriction

42 SECURITE : Diminution des risques PER-OP : Lésion du Capot, Érosion, Plis, Dépôts Lâchage de succion Lésion rétinienne POST-OP: Infection, Inflammation, Invasion Kératite Neuro-trophique ? Déplacement ? Ectasie ?

43 POTENTIALITES Capots fins :100 µm Reprises facilitées Ablations Customisées ? Autres applications ?

44 POPULARITE LASIK « TOUT LASER » Diminution du « Facteur Humain » Courbe dApprentissage Courte Stress du Patient et du Chirurgien ménagés

45 INCONVENIENTS DU MICROKERATOME LASER versus mécanique

46 Médicalement peu nombreux ! Économiquement assez importants…

47 EFFETS COLLATERAUX Gx20 Découpe athermique CELIA- D.TOUBOUL Histologie

48 EFFETS COLLATERAUX Ponts tissulaires Cavitations CELIA- D.TOUBOUL Histologie

49 µm Propagation du gaz Compétition entre la découpe du laser et la dilacération par le gaz CELIA- D.TOUBOUL Caméra CCD

50 La Diffusion du gaz Évacuation par louverture des berges et par diffusion dans le stroma Soulèvement rapide Pour éviter l« Œdème du capot » Ralentissement de la récupération anatomique et fonctionnelle

51 CLIVABILITE Dépend de la Matrice des impacts : Forme Volume Recouvrement Nombre de Passages ? des défauts

52 SURCOUT IMPORTANT DEUX LASERS ! Investissement important Allongement des procédures Entretient spécialisé Encombrement Baisse du Rendement Chirurgical Amortissement plus difficile

53 CONTEXTE ECONOMIQUE Challenger dun Microkératome Mécanique de plus en plus performant Concurrence des autres procédures réfractives Implants intra oculaires …

54 PERSPECTIVES Autres applications…

55 Anneaux Intra-Cornéens (INTACS) (stade clinique) INTACS Incision

56 Greffes de Cornée Lamellaires (stade expérimental) Donneur Receveur Géométries variables CAA

57 Kératomileusis Femto-Laser KFL (stade expérimental) Soustraction Lenticulaire

58 INLAYS réfractifs (stade expérimental) INLAYS : bombement central Lentille intra-cornéenne Capot ou poche

59 Photokératectomie Intra-Stromale PKIS (stade expérimental) CELIA D.Touboul Amincissement central Histologie

60 CONCLUSION Microkératome Laser femtoseconde Est un Outil Innovant et Prometteur qui pourrait Avantageusement Remplacer Son homologue Mécanique

61 CONCLUSION Des étude prospective, comparative, Multi-centrique, randomisée et autonome sont en cours pour le confirmer Le fort potentiel dévolutivité de cette technologie devrait permettre une adaptation rapide aux contraintes économiques du marché

62 MERCI Informations:


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