A lesson presented in Lugano on the 20 april 2023 at the ESASO vitreoretinal master. Focused on vitreoretinal surgery in diabetic retinopathy and the vitreo retinale interface

1. THE CHALLENGE OF DIABETIC
VITREORETINAL INTERFACE
Dottor Nicola Canali
RSS Responsabile Chirurgia Oftalmica
Fondazione Poliambulanza
Brescia
03/11/2020
ESASO
European School for Advanced Studies
in Ophthalmology
1

5. 18/04/2023

6. La retinopatia diabetica è una delle prime cause di
cecità nei paesi sviluppati.
Danno cronico indotto dalla iperglicemia sul
microcircolo retinico.
La RD si divide in una forma non proliferante (NPRD)
ed in una forma proliferante (PRD), stadio piu’ tardivo,
con una connessione temporale.

9. Il vitreo è il tessuto più voluminoso dell'occhio umano.
Negli occhi non diabetici il vitreo presenta alterazioni da
invecchiamento con formazione di lacune, sineresi e separazione
posteriore.
Negli adulti il volume del vitreo è di circa 4 ml (80% del globo).
È avascolare e anelastico

10. Negli occhi diabetici, anche in assenza di retinopatia clinicamente
rilevabile, si verifica una ROTTURA della barriera emato-vitreale.
Ciò porta a una progressiva fuoriuscita di elementi derivati dal
sangue che agiscono per la contrazione del gel vitreale con
separazione posteriore per lo più senza formazione di lacune.
Nella retinopatia attiva, anche le neovascolarizzazioni retiniche
diffondono nel vitreo e ne favoriscono ulteriore contrazione .

11. Negli occhi diabetici, in risposta all'ischemia, proliferano nuovi vasi
retinici.
Le proliferazioni sono localizzate sulla superficie della retina, tra lo
strato interno della retina e la superficie corticale posteriore del
vitreo.
Quando i vasi proliferativi raggiungono gli ialociti, questi si
differenziano in fibrociti e la neovascolarizzazione si trasforma in
rete fibrovascolare.

12. La proliferazione fibrovascolare porta alla formazione di membrane
che «legano» la corteccia vitreale alla superficie retinica.
Punti o aree di adesione vitreoretinica di varia tenacità:
1. Principalmente vascolare-corticale
2. O fibro-vascolare-corticale
3. O fibro-corticali
4. A seconda della cronicità delle aderenze e delle complicanze

13. I nuovi vasi disperdono i costituenti ematici nel vitreo
corticale che subisce un restringimento e una contrazione,
separandosi dalla superficie retinica NEI PUNTI in cui non
c'è una salda adesione vitreoretinica.

14. Il vitreo può essere osservato al meglio con lenti +78 dpt
+fascio di luce a fessura forte
e sottile(adattamento al buio dell'osservatore)
Vitreo denso e nebuloso con particelle
Di frequente una superficie ialoide posteriore
densa, ispessita, tesa
Può essere evidenziata posteriormente all'adesione vitreo-
retinica.

15. Le complicanze nella retinopatia proliferativa derivano
dalle interazioni tra l'adesione vitreoretinica e la
corteccia vitreale:

16. In un'adesione vitreoretinica dovuta a nuovi vasi, la
TRAZIONE VITREALE DA MOVIMENTI OCULARI
Può provocare la rottura di vasi esili (inconsistenti)
Ne consegue una maggiore condensazione del vitreo,
una contrazione e una trazione fino a quando la
trazione non rompe la adesione vitreale.

17. If the traction is not severe enough to brake
vitreoadhesion
It can cause leakage and small bleeding into vitreal
cortex or into the space subcortical/preretinal with
parzial posterior vitreous separation

18. If the neovascular tissue trasforms quickly into a
FIBROVASCULAR proliferation
The vitreoretinal adhesions become firm and the
traction instead of breaking the adhesion is
transmitted to the retina leading to retinal tears and
tractional retinal detachment

19. Le rotture retiniche sono più comuni SE:
1. L'adesione vitreo retinica densa coinvolge una piccola area focale PINPOINT
2. Retina con compromissione della resistenza alla trazione ATROFICA
3. Retina edematosa, cronica
4. Rapido restringimento e contrazione del vitreo
FORZA DI TRAZIONE CENTRIPETA
sul RETINA FOCALE DEBOLE

20. Queste RETTURE RETINICHE sono:
1. Difficili da rilevare
2. Oscurate dall'emorragia
3. Vicino alle ATROFIE/membrane fibrovascolari
4. Individuabili dal fluido focale sottoretinico
5. E retina mobile

21. Due stimoli importanti per la neovascolarizzazione retinica:
1. STIMOLO ANGIOGENICO, quando la retina ischemica non capillarmente
perfusa produce fattori di crescita. Questi nuovi vasi si formano nella
retina che confina con la regione capillare non perfusa.
2. Le aree PARZIALMENTE DISTACCATE del POSTERIORE VITREO
forniscono un'impalcatura per la proliferazione di nuovi vasi.

22. Gli studi dimostrano che il decorso della retinopatia DR è legato allo stato del
vitreo all'inizio dell'esame.
• Complete posterior vitreous separation = 95% stable 5 yrs
• Partial separation = 55% progressive
• In early new vessels if a posterior vitreous separation may occur 
vessels can regress
• REGRESSION of neovascularization after VITRECTOMY when posterior
hyaloid membrane is excised

23. • Il trattamento laser è più efficace se effettuato prima della
separazione parziale del vitreo posteriore.
• La separazione completa del vitreo offre una buona
prognosi, sembra proteggere dalla proliferazione di nuovi
vasi
• In fase proliferativa, una parziale separazione del vitreo
RICHIEDE un trattamento rapido e aggressivo.

24. Il cambiamento proliferativo risulta da un equilibrio
temporale

26. Il vitreo è fortemente attaccato alla retina:
fascia circolare tenace di 4 mm a ponte sull'ora serrata
La zona circolare si indebolisce con l’età,
si separa in PVD.

28. RD negli stadi iniziali:
• Presenza di microaneurismi capillari sacculari
• Deficienza del pericita che porta al pericita
fantasma GHOST
• Capillari acellulari  VAso di sola membrana
basaleI
• Invasione sul Glia con conseguente occlusione
capillare ..più e più
Se molti capillari sono occlusi
ISCHEMIA DELLA RETINA

29. Capillary
microaneurysm
Ma
If many capillaries are occluded
RETINA ISCHEMIA
Pericyte
ghost
Acellular
Capillaries

30. RD negli stadi iniziali:
• Presenza di microaneurismi capillari sacculari
• Deficienza del pericita che porta al pericita
fantasma GHOST
• Capillari acellulari  VAso di sola membrana
basaleI
• Invasione sul Glia con conseguente occlusione
capillare ..più e più
Se molti capillari sono occlusi
ISCHEMIA DELLA RETINA

31. Capillary degeneration in diabetes includes:
1. Occlusion of vascular lumen due to white
blood cells & platelets plugging
2. Death of cells of vessels consequent to
apoptosis and cytokines
3. Death of retinal neurons (caspase-3 positive)

32. Distribuzione non uniforme del danno vascolare nel
tessuto umano e animale anche in porzioni diverse
della stessa retina colpita
La neovascolarizzazione nell'occhio diabetico è più
frequente nella porzione superiore e temporale della
retina
La Caspasi-1 attività proinfiammatoria distribuzione
non uniforme

33. L'insulto da ipossia cronica colpisce la colonna neuronale retinica (apoptosi,
scrsificazioni gliali, necrosi) portando alla dilatazione dei capillari, al
microraneurismo, alla chiusura dei capillari a causa dell'abbassamento della
pressione di perfusione,
Il danno cellulare è legato all'edema della macula, alla degenerazione cistoide,
all'atrofia focale dei fotorecettori, alle anomalie delle cellule gliali e alle alterazioni
dell'RPE.L'accumulo di fattori di crescita (in particolare VEGF) nella retina
ipossica stimola la neovascolarizzazione preretinica.

34. Slow growing intraretinal channels in tissue with stasis , hypoxia and
variation in pressure perfusion, from vicinity veins.
Hypoxia + growfactors  NEW INTRARETINAL VESSELS
BREACH of INTERNAL LIMITING MEMBRANE
PROLIFERATION
At the vitreoretinal interface
In direction determinated by gradients in growth factors (VEGF
TNFß stem cells)

36. Complicanza della retinopatia diabetica è
l’ EDEMA MACULARE (EMD)
DRCR.net conferma effetto positivo a 3 anni della griglia
maculare in pazienti affetti da edema maculare affetti da
edema maculare diabetico.

37. Con avvento della terapia antivegf come gold standard il
trattamento laser sia a griglia che focale viene utilizzato in a casi di
edema vasogenico con microaneurismi raggruppati in cluster
localizzati al poloposteriore e lontani dalla regione foveale e in casi
di edema maculare inferior a 300 µm.

38. Efficacia del trattamento laser è legata alla occlusione dei
microaneurismi e dei “leaking vessel”.
ETDRS dimostrò benefici del laser nell’edema macuare diabetico.
1. Riduzione Perdita visive -24% ad 1 anno
2. -12% a 3 anni
3. Tuttavia solo 3% pazienti ha avuto >+3 Linee SNELLEN BCVA
Poi AVVENTO TRP ANTIVEGF ha cambiato GOLD STANDAR

39. Nella PDR e nella NPRD il main goal chirurgico coincide:
a) Rimouovere le opacità dei mezzi diottrici
b) RIMUOVERE o RILASCIARE le trazioni antero/posteriori
e tangenziali
c) Mantenere omoestasi, riducendo il traumatismo retinico

40. Evoluzione tecnologica 25G
a) Sistemi visione wide field
b) Evoluzione sistemi infusione
c) Aumento lineare numero tagli
d) Strumentazione meno flessibile
e) Sistemi illuminazione (wide angle, illuminated cannulas,
chandelier)
 approcciare ogni PDR e distacchi trazionali associati

41. La principale causa di riduzione visive in diabetici:
a) CSDME
b) 29% paz diabetic con malattia >20aa
c) 2 line di Perdita di visione media _ minimo

42. Early treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS):
a) Laser maculare focale riduce 50% visual loss
b) 15% trattati perde 3 line nel followup
c) 25% Perdita visione nei 3 anni successivi

44. OCCHI POCO RESPONSIVI AL LASER:
a) Edema maculare diffuso da alterazioni ampie barriera
ematooftalmica
b) Diffuso ispessimento retinico
c) Pochi microaneurismi visibili
d) Spazi cistici intaretinici
e) Distacco submaculare
f) Essudati duri sottoretinici
g) Adesioni tenaci membrana preretinica

45. DR Is a disease of retina microvasculature
• Surgery does not treat the primary disease
• Surgery is not a causative therapy
• It can address secondary complications
• Functional results is related to the primary
causative ischemic retinal damage

46. Complications of Diabetic Retinopathy
that can be treated by surgery:
1. Removing media opacities (vitreous hemorrage)
2. Relieving traction on the retina (fibrovascular membranes)
3. Reattachment of detached retina
4. Laser treatment of ischemic retina
5. Remove vitreous as a scaffold for neovascularizations
6. Improving methabolism of the retina by diffusion of oxygen and
nutrients

47. σημεῖον, semèion

49. Evidence Base Medicine differentiates
varoius levels of evidence for a
Therapeutic procedure.
The highest level is provided by
Randomized Prospective Studies

50. The Vitrectomy for Diabetic Retinopathy Study DRVS
Was such randomized study. Comparing:
“early” vitreous surgery VS observation.
DRVS studied two groups:
1. Vitreous hemorrhage
2. Severe proliferative retinopathy
With usefull vision

51. According to DRVS : FOR
1. Vitreous hemorrhage
BENEFIT FOR SURGERY IN YOUNGER PZ
1. Severe proliferative retinopathy
POSITIVE EFFECT OF SURGERY
FOR EYES WITH LARGE ACTIVE
NEOVASCULARIZATIONS

52. HAVE TO BE INTERPRETED WITH CAUTION:
Randomize trials with strict protocols
run a long time before producing results
They are not adapted to changing technical
development. They may give an
answer that
is no longer relevant

53. Many non randomized studies describing
retrospectively the outcomes have produced an
extensive comprehension of pathophysiology of
the disease.
Improvment of technique:
• Availabilty if endolaser
• Extracapular cataract removal
• Wide angle viewing systems
• Perfluorocarbon liquids
• Peeling the ILM
• Supplementary drugs
(intravitreal triamcinolone)

55. Factors to consider before individual decision
For o against surgery:
• Status of fellow eye
• General health status
• Duration of vision loss
• Lens status
• Extent of macular ischemia
• Patient preferencies
All these factors are of difficult control in studies for a
disease with such a wide variation of clinical features

56. Factors to consider before individual decision
For o against surgery in vitreous hemorrhage:
• In eyes with known traction of central retina
• In evidence of traction in ultrasound
• In iris neovascularization , signo related to severe retina
ischemia
SURGERY SHOULD NOT BE DELAYED

57. Separazione della ialoide posterior rilascia le trazioni
anteroposteriori e tangenziali mediante induzione di PVD.
Abbiamo visto che la cortex vitrale premaculare contiene fibroblasti,
astrociti e macrofagli.
 Rimuovere possible tessuto contrattile

58. CME maculare specie diabeticao refrattario è caratterizzato da
vitreoschisi e splitting della ialoide che rimae adesa alla retina
determinando contrazione che favorisce PDR precoce

59. • La ILM dei diabetici con edema contiene livelli maggiori di
fibronectina, laminina e collageno.
• Il peeling della ILM del diabetico con edema dimostra uno
spessore aumentato della ILM
• Nel peeling della ILM viene rimossa da ialoide premaculare
rilasciando gran parte della componente trazionale tangenziale ed
anteroposteriore

60. • Nel CSDME i LIVELLI di FATTORI VASOPERMEABILI nel
vitreo risulta maggiore per
• VEGF
• sICAM-1 molecola di adesione intercellulare
• IL-6 intereluchina 6
• CORRELANO con la severità dell’edema / proporzionale

61. Epiretinal membrane with macular pucker
CME

62. L'obiettivo principale è quello di:
1. RIMUOVERE LA TRAZIONE
2. Riattaccare la retina
3. Migliorare la funzione della retina

63. I vasi non si sviluppano se non c'è un
substrato su cui crescere.
La vitrectomia deve rimuovere questa
impalcatura
I residui di vitreo adesi favoriscono la
riproliferazione.
Le membrane fibrovascolari diabetiche sono diverse
dal pucker e richiedono un approccio chirurgico
diverso.

64. Le membrane fibrovascolari diabetiche crescono dai
nuovi vasi formando una giunzione serrata con la
retina.
Lo shaving e la rimozione meccanica della giunzione
serrata può portare a lacerazioni retiniche ma sfrutta i
piani di clivaggio.
Taglio verticale della membrana con le forbici tra i siti di
adesione e rifilatura con il vitrectomo.

65. Separazione della membrana dalla retina con taglio
orizzontale sull'adesione o "in blocco".

66. W2 22 RETINOPATIA DIABETICA proliferante
8087Poli22 VTK23- 05 Dic 22, 13h50

67. Le membrane neovascolari diabetiche crescono
dai vasi e con i vasi all'interno.
La rimozione può tagliare o lacerare il vaso con
l'apertura del lume con potenziale emorragia.
L'emorragia può essere arrestata aumentando la
pressione di infusione, senza rimuovere il
coagulo centrale.
I monconi visibili possono essere coagulati
intraoperatoriamente mediante endodiatermia.

68. Coagulation treatment of the retina is required and
mandatory for ischemic retina.
Biological effect of neovascularizatione is to supply
retina with oxygen and nutrient. The surgical
removal reduces nutrition and stimulate production
of vasoproliferative growfactors that may easily
reach anterior segment with progression of iris
rubeosis.
This complications are reduced by intraoperative
endolaser treatment of the retina.

69. Vitreous base in diabetic patients is always sticky
possibly because of blood and fibrin due to a
breakdown on blood-retina barrier.
Carefull inspection of retina periphery with
wide angle lenses and indenting I n
mandatory
Delamination and removal of dense
fibrovascular vitreoretinal adhension require
time and repeated instruments exchange in the
eye, resulting in traction of the base with
possibility of tear formation.

71. • Sistema Wide Field
• Riduzione
dell'ingrandimento
• Indentazione
• Sotto aria

72. Io eseguo:
1. Procedura combinata
2. Ampia capsuloressi
3. Nel sacco
4. IOL asferiche
5. Prima della vitrectomia
6. Rimozione del visco-
materiale
7. Formazione di fibrina
8. IOL TG target

73. TG3-KxL
Procedura combinata
Ampia capsuloressi
Nel sacco
IOL asferiche
Prima della vitrectomia
Rimozione del visco-materiale
Formazione di fibrina
IOL TG target

74. Indicazioni dell'olio di silicone:
Rimozione completa dei tessuti fibrovascolari
INDICAZIONI:
1. Emorragia ricorrente
2. Neovascolarizzazione grave del segmento anteriore
3. Ripristino dell'asse ottico
4. Distacco trazionale di lunga durata
5. Retina sottile e atrofica
I fattori di crescita idrosolubili si concentrano in livelli elevati
nella sottile interfaccia tra retina e olio di silicone.

75. L'emorragia vitreale si verifica quando le
neovascolarizzazioni si lacerano.
Questo accade negli occhi con:
1. distacco parziale del vitreo
2. cantrazione delle membrane fibrovascolari.
3. Può essere accelerata dal trattamento laser:
Trasformazione fibrotica
4. Contrazione di membrane neovascolari

76. 1. Quando operare: RACCOMANDAZIONI GENERALI
2. Il sangue può ridursi spontaneamente
3. Il rischio chirurgico nell'emorragia "semplice" è basso
4. Non si verificano danni irreversibili se non c'è distacco di
retina, rubeosi dell'iride o edema maculare
5. Molto denso o ricorrente  prudente operare entro pochi
giorni

77. La tecnica chirurgica prevede di indurre un PVD.
Consigliabile iniziare con infusion 30mmHg ed
ingaggiare il vitreo sul lato nasale del disco.
Aspirare sino alla comparsa di una onda
dianteroposizione della ialoide posterior maculare e
traziona re gentilmente sino a che questa onda arriva alle
arcate.
Procedere con vitrectomia tra I 150 e 300 mmhg in
aspirazione così da idratare posteriormente al vitreo
mentre lo si remuove senza provocare eccessiva
trazione. Alrti tagli.

80. TG4-KxL

81. La tecnica chirurgica ha come scopo primario la pulizia di
opacità vitreale e la rimozione delle adesioni etrazioni
vitreo maculari.
Le forme con PVD presente non presentano una stretta
indicaziona alla vitrectomia se non per la pulizia di
persistente emovitreo VH.

82. TG5-KxL
Segmentazione
del vitreo
--------------------
1. anteriore
2. equatoriale
3. Posteriore

83. La chirurgia mininvasiva valvolata 25G permette una
approccio con 3 accessi VPP posizionabili in modo meno
convenzionale in base al migliore accesso alla cavità
vitreale in relazione alle zone di proliferazione
vitreoretinica.
Gli accessi valvolati permettono un comodo
interscambio della linea di infusion di accesso primario
per viterctomia.
Im piego di endoilluminatori permette una chirurgia
nimanuale

84. Utilizzo di cutter pneumatici ed elettrici ad alta frequenza
rappresenta il centra della strategia per rilasciare tutte
le trazioni anteroposteriori.
Indentazione con ausilio di sistemi di visualizzazione ad
ampio campo permette di asportare emorragie
stratificate alla base con shaving retinico.
Sndolaser focale con sonde angolate permette di trattare
zone ischemiche retiniche.

85. In presnza di dense emorragie vitreali il primo passo è
creare una apertura della ialoide posterior e da qui
procedure in modo centrifugo incidendo I margini della
apertura ialoidea ed aspirando il liqduido retroialoideo
che appare spesso denso e ricco di sangue tale da
permettere un rischiararsi dei mezzi per potere
gradatamente visualizzare la retina.

86. Se la ialoide posteriore non è completamente distaccata
 La sua completa avulsione risulta il passaggio iniziale
fondamentale .
 Di solito essa risulta adesa in modo focale o ampio a zone di
proliferazione fibrovascoalre.
 Si possono individuare alcuni punti di separazione da cui
iniziare
 Tecnica di peeling estensivo della ILM

94. 03/11/2020 Funzione/Area 94

98. La chirurgia vitreoretinica
THE
END
16x9
4x3
Dott. Nicola Canali
UNITA’ OPERATIVA OCULISTICA
Responsabile Dott.Vincenzo Miglio
FONDAZIONE POLIAMBULANZA

99. ILM
NFL
GCL
IPL
INL
OPL
ONL
PR IS/OS
RPE
Choriocapillaris
and choroid
Fovea Parafovea
Temporal Nasal

100. Retina

101. 5 micron depth resolution allows more structures to be
visualized
. 26,000 A scans per second allows larger areas to be scanned and
minimizes eye motion artifacts
assessment through retina
• Data-rich maps with
• Comprehensive glaucoma assessment (Cup, Rim, RNFL, ganglion cell complex)
• Progression Analysis

103. More detail deeper into the retina than any system available
AMD
Retinitis Pigmentosa

104. Bests Disease

105. VMTS - CME
Vitreomacular Traction Syndrome with Cystoid Macular Edema

106. Cone Dystrophy - MT

109. AMD
Large PED w/ Optic Pit

110. AMD