Studio delle proprietà biomeccaniche corneali in relazione alla pressione intraoculare

The eye is the photosensitive organ of the body capable of capturing light signals coming from the outside and transforming them into nerve impulses that give rise to vision. It is important to evaluate the physiological mechanical properties of this organ as its alteration could lead to serious diseases. Among them, glaucoma occupies a significant position is occupied by the glaucoma as the second cause of irreversible blindness in the world and therefore an illness with a serious social and economic impact. In this study we focused on the main risk factor, the increased in intraocular pressure and the ultimate goal was to evaluate the influence of mechanical properties of the cornea in the tonometry test. In this study 71 enucleated porcine eyes from pigs obtained from a local abattoir were used and prepared for the experiments between two hours and one-day post-mortem. The samples were used for different tests: 62 of them were employed in comparison tests of measurement of IOP between the Goldmann tonometer and a pressure transducer, 65 in inflation tests and 17 in indentation tests. In particular, in the inflation test, the displacement of the corneal apex was monitored at rising pressure heads while in the indentation test the elastic characteristics of the tissue were evaluated at four pressure levels. In the results there is a visible and significant difference between the measurements of the IOP carried out with the two instruments, with an average delta of about 15 mmHg. These differences seem to be statistically significantly influenced only by the corneal thickness. All the tests were performed within the Laboratory of Biological Structure Mechanics (LaBS) of the Department of Chemistry, Materials and Chemical Engineering "Giulio Natta" of the Milan Polytechnic.

L’occhio è l’organo fotosensibile dell’organismo atto a captare segnali luminosi provenienti dall’esterno ed a trasformarli in impulsi nervosi che danno luogo alla visione. È importante valutare le proprietà meccaniche fisiologiche di quest’organo poiché una loro mutazione potrebbe portare a patologie anche gravi. Tra di esse occupa una posizione rilevante il glaucoma in quanto seconda causa di cecità irreversibile nel mondo e quindi una malattia dal grave impatto sociale ed economico. In questo studio ci si è focalizzati sul fattore di rischio principale, ovvero l’aumento della pressione intraoculare e l’obiettivo ultimo era valutare l’influenza delle proprietà meccaniche della cornea nella prova di tonometria. In questo studio sono stati utilizzati 71 occhi porcini enucleati da animali appena macellati su cui sono state svolte più prove: su 62 di essi si sono svolte dei test di confronto della misura della IOP tra tonometro di Goldmann, gold standard della clinica, ed un trasduttore di pressione, su 65 delle prove di pressurizzazione e su 17 delle prove di indentazione. In particolare nella prova di pressurizzazione è stato monitorato lo spostamento dell’apice corneale per battenti pressori crescenti mentre nella prova di indentazione sono state valutate le caratteristiche elastiche del tessuto a quattro livelli pressori. Nei risultati ottenuti è presente una visibile e significativa differenza tra le misure della IOP effettuate con i due strumenti, con un delta medio di circa 15 mmHg. Queste differenze sembrano essere influenzate in modo statisticamente significativo solamente dallo spessore corneale. Tutte le prove sono state eseguite all’interno del Laboratory of Biological Structure Mechanics (LaBS) del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano.