A Framework for Human Corneal Endothelial Cell Culture and Preliminary Wound Model Experiments with a New Cell Tracking Approach.

Cell injection therapy is emerging as an alternative to treat corneal endothelial dysfunction (CED) and to avoid corneal scarring due to bullous keratopathy. However, establishing a standardized culture procedure that provides appropriate cell yield while retaining functional features remains a challenge. Here, we describe a detailed framework obtained from in vitro culture of human corneal endothelial cells (HCECs) and comparative in vivo experimental models for CED treatment with a new cell tracking approach. Two digestion methods were compared regarding HCEC morphology and adhesion. The effect of Y-27632 (ROCKi) supplementation on final cell yield was also assessed. Cell adhesion efficacy with two cell delivery systems (superparamagnetic embedding and cell suspension) was evaluated in an ex vivo human cornea model and in an in vivo rabbit CED model. The injection of supplemented culture medium or balanced salt solution (BSS) was used for the positive and negative controls, respectively. HCEC isolation with collagenase resulted in better morphology and adhesion of cultured HCEC when compared to EDTA. Y-27632 supplementation resulted in a 2.6-fold increase in final cell yield compared to the control. Ex vivo and in vivo adhesion with both cell delivery systems was confirmed by cell tracker fluorescence detection. Corneal edema and opacity improved in both animal groups treated with cultured HCEC. The corneas in the control groups remained opaque. Both HCEC delivery systems seemed comparable as treatments for CED and for the prevention of corneal scarring.

ARPE-19 cell uptake of small and ultrasmall superparamagnetic iron oxide.

PURPOSE: To investigate the cytotoxicity, cellular intake and magnetic field interaction of three superparamagnetic iron oxide (SPIO) and one ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO) nanoparticles on ARPE-19 cells. METHODS: Two FDA-approved SPIO nanoparticles (Endorem and Lumirem), one commercial SPIO(FluidMag-L) and one FDA-approved USPIO (Feraheme) were tested. Nanoparticle suspensions were diluted and prepared in high- (1000 Fe-ug/ml) and low- (100 Fe-ug/ml) dose suspensions. ARPE-19 cells were incubated in four 24-well plates and the medium changed every other day until cells attained 80% confluence. Nanoparticle cytotoxicity was evaluated using the XTT cytotoxicity assay. Cellular attraction was tested after digestion of the cells in collagenase A (1 mg/ml) overnight. A 3500 Gauss neodymium magnet was used to attract cells to the well walls. ARPE-19 cell ultrastructure was evaluated by transmission electron microscopy (TEM) to determine the specific locations of nanoparticles within the cell membranes. RESULTS: Cytotoxicity assessment by the XTT assay revealed that ARPE-19 cells that were exposed to either concentration of Endorem, FLuidMag-L, Feraheme non-conjugated with protamine and heparin or Lumirem demonstrated no statistically significant toxicity. Cells exposed to Feraheme when conjugated with protamine and heparin presented severe toxicity in both concentrations. When a magnetic field was applied, all nanoparticle-containing samples, except Feraheme non-conjugated form, were promptly attracted. TEM and prussian blue staining examination revealed that Feraheme alone was not initially capable of cellular uptake. This issue was solved by conjugating Feraheme with protamine and heparin (although cytotoxicity was found on those samples). Endorem, FLuidMag-L, Feraheme conjugated form were found within the cytoplasm of ARPE-19 cells. CONCLUSIONS: Ferahame when conjugated with protamine and heparin was cytotoxic at the higher and lower doses, as revealed by the XTT assay. Endorem and FluidMag-L were not toxic at the studied concentrations. Feraheme non-conjugated solutions and Lumirem solutions provided were harmless but were not internalized by ARPE-19 cells. All the studied nanoparticles were attracted to the magnetic field except Feraheme in the non-conjugated form.

Endothelial keratoplasty: evolution and horizons / Transplante endotelial de córnea: evolução e horizontes

Endothelial keratoplasty has been adopted by corneal surgeons worldwide as an alternative to penetrating keratoplasty (PK) in the treatment of corneal endothelial disorders. Since the first surgeries in 1998, different surgical techniques have been used to replace the diseased endothelium. Compared with penetrating keratoplasty, all these techniques may provide faster and better visual rehabilitation with minimal change in refractive power of the transplanted cornea, minimal induced astigmatism, elimination of suture-induced complications and late wound dehiscence, and a reduced demand for postoperative care. Translational research involving cell-based therapy is the next step in work on endothelial keratoplasty. The present review updates information on comparisons among different techniques and predicts the direction of future treatment.

O transplante endotelial tem sido utilizado por cirurgiões de córnea em todo o mundo como uma alternativa ao transplante penetrante no tratamento das desordens do endotélio corneano. Desde as primeiras cirurgias em 1998, diferentes técnicas cirúrgicas tem sido utilizadas para substituir o endotélio doente. Comparadas ao transplante penetrante, estas técnicas oferecem uma reabilitação visual melhor e mais rápida com mínima alteração do poder refrativo da córnea transplantada, mínimo astigmatismo induzido, eliminação das complicações induzidas pela sutura e deiscência tardia da incisão, além de menor necessidade de cuidados pós-operatórios. Pesquisas translacionais envolvendo terapias celulares são o próximo passo em transplantes endoteliais. Este artigo contém uma fonte de dados atualizada comparando diferentes técnicas e futuros tratamentos.

Endothelial keratoplasty: evolution and horizons.

Endothelial keratoplasty has been adopted by corneal surgeons worldwide as an alternative to penetrating keratoplasty (PK) in the treatment of corneal endothelial disorders. Since the first surgeries in 1998, different surgical techniques have been used to replace the diseased endothelium. Compared with penetrating keratoplasty, all these techniques may provide faster and better visual rehabilitation with minimal change in refractive power of the transplanted cornea, minimal induced astigmatism, elimination of suture-induced complications and late wound dehiscence, and a reduced demand for postoperative care. Translational research involving cell-based therapy is the next step in work on endothelial keratoplasty. The present review updates information on comparisons among different techniques and predicts the direction of future treatment.

Avaliação de um programa para computador de mão no auxílio ao ensino de oftalmologia para estudantes de medicina / Evaluation of a ophthalmology learning support for handheld computer for medical students

OBJETIVO: Na última década os computadores de mão se popularizaram entre profissionais da saúde. Nos EUA, por exemplo, cerca de 60-70% dos estudantes de medicina já os utilizam. A disponibilização de informação clínica nestes dispositivos pode auxiliar no ensino de práticas médicas, no entanto, a maneira como são estruturadas pode influenciar na satisfação e no aprendizado dos alunos. Portanto, este artigo objetiva apresentar os resultados da avaliação do MDFluxo: um programa para auxílio ao ensino de oftalmologia em computadores de mão. MÉTODOS: O programa foi desenvolvido com fluxogramas estruturados, extraídos do Guia de Oftalmologia da Universidade Federal de São Paulo. A avaliação foi realizada, comparando o desempenho de 20 estudantes de medicina na solução de casos clínicos, utilizando o programa, o livro ou nenhum material. RESULTADOS: Os resultados mostram que o desempenho dos estudantes na avaliação com o livro foi equivalente ao MDFluxo nas questões sobre etiologia (p<0,01) e conduta (p<0,05) na solução dos casos clínicos, desempenho melhor do que sem a utilização de nenhum material. CONCLUSÃO: Na avaliação de satisfação com o uso do programa 82,5% dos estudantes aprovou sua utilização na solução de casos clínicos.

OBJECTIVE: In the last decade the handheld computers have been popularized among health professionals, on the USA, for instance, among 60-70% of medical students already use them. Make clinical information available on these devices can aid teaching medical practices, however, the way they are structured may influence students' satisfaction and learning. The purpose of this paper is to present MDFluxo evaluation, a program developed in handheld computers to aid ophthalmology teaching. METHODS: The program was developed with structured flowcharts extracted from The Ophthalmology Guide book. The assessment was placed comparing 20 medical under-graduating students' performance solving clinical cases aided by the program, a book, or no material. RESULTS: The results shown that the performance of students in the evaluation with book was equivalent to MDFluxo in etiology (p <0.01) and conduct (p <0.05) on clinical cases solving and better performance than without the use any material. CONCLUSION: On MDFluxo user satisfaction evaluation 82.5% of students approved it's use on clinical case solving.

Alterações biomecânicas da córnea porcina com riboflavina fotossensibilizada por luz não-ultravioleta / Biomechanical changes on porcine corneas after riboflavin induced crosslink technique with non-UV light

OBJETIVO: Demonstrar a possibilidade de alterar a plasticidade do estroma corneano através da utilização do agente fotossensível riboflavina associado ao uso de iluminação não-ultravioleta. MÉTODOS: Experimento prospectivo duplo cego. Vinte e cinco olhos de porcos enucleados até 24 horas antes do experimento, foram divididos nos seguintes grupos: Grupo RB01+L-Riboflavina 0,1 por cento com irradiação de luz azul; Grupo RB01-Riboflavina 0,1 por cento sem irradiação de luz azul; Grupo RB05+L-Riboflavina 0,5 por cento com irradiação de luz azul; Grupo RB05-Riboflavina 0,5 por cento sem irradiação; Grupo L-Solução salina balanceada e irradiação de luz azul. RESULTADOS: Após o tratamento das informações dos grupos estudados, obtivemos diferenças estatisticamente significantes no grupos RB01+L e RB05+L(p<0,05). Os grupos sem irradiação de luz azul e o grupo somente com irradiação da luz azul sem riboflavina, não apresentaram diferenças estatisticamente significantes. CONCLUSÃO: A utilização de riboflavina para efetuar o processo de aumento de ligações covalentes entre as fibrilas colágenas pode ser uma das chaves para o controle de doenças da córnea como o ceratocone. Nas concentrações estudadas e doses de irradiância concebidas, o processo de aumento das características biomecânicas da córnea foram obtidas com sucesso.

PURPOSE: Demonstrate the possibility of changing the biomechanical behaviour of cornea stroma by usage of riboflavin associated with non-ultraviolet light. METHODS: Double blind prospective study. Twenty five porcine eyes enucleated 24 hours before the experiment, have been divided on the following groups : Riboflavin 0,1 percent with irradiation of blue light, Riboflavin 0,1 percent without irradiation of light , Riboflavin 0,5 percent with irradiation of blue light, Riboflavin 0,5 percent without irradiation of light and BSS with irradiation of light. RESULTS: Differences where noticed in groups 1 and 3 (p<0,05). The groups without irradiation and the group with only irradiation, had no significant difference on their results. CONCLUSION: The usage of riboflavin appears to increase the crosslink connections among collagen fibrills. On the studied concentrations studied and radiant parameters the increase of biomechanical characteristics of cornea have been obtained successfully.

[Development of ophthalmologic software for handheld devices]. / Desenvolvimento de software oftalmológico para computação móvel.

INTRODUCTION: The formulas for calculation of intraocular lenses have evolved since the first theoretical formulas by Fyodorov. Among the second generation formulas, the SRK-I formula has a simple calculation, taking into account a calculation that only involved anteroposterior length, IOL constant and average keratometry. With the evolution of those formulas, complexicity increased making the reconfiguration of parameters in special situations impracticable. In this way the production and development of software for such a purpose, can help surgeons to recalculate those values if needed. PURPOSE: To idealize, develop and test a Brazilian software for calculation of IOL dioptric power for handheld computers. METHODS: For the development and programming of software for calculation of IOL, we used PocketC program (OrbWorks Concentrated Software, USA). We compared the results collected from a gold-standard device (Ultrascan/Alcon Labs) with the simulation of 100 fictitious patients, using the same IOL parameters. The results were grouped for ULTRASCAN data and SOFTWARE data. Using SRK/T formula the range of those parameters included a keratometry varying between 35 and 55D, axial length between 20 and 28 mm, IOL constants of 118.7, 118.3 and 115.8. RESULTS: Using Wilcoxon test, it was shown that the groups do not differ (p=0.314). We had a variation in the Ultrascan sample between 11.82 and 27.97. In the tested program sample the variation was practically similar (11.83-27.98). The average of the Ultrascan group was 20.93. The software group had a similar average. The standard deviation of the samples was also similar (4.53). CONCLUSION: The precision of IOL software for handheld devices was similar to that of the standard devices using the SRK/T formula. The software worked properly, was steady without bugs in tested models of operational system.

Desenvolvimento de software oftalmológico para computação móvel / Development of ophthalmologic software for handheld devices

INTRODUÇÃO: As fórmulas para cálculo de lentes intra-oculares sofreram grande evolução desde os primórdios das fórmulas teóricas de Fyodorov. Dentre as fórmulas de segunda geração, a fórmula SRK-I era de cálculo relativamente simples, levando em conta um cálculo direto que envolvia somente o diâmetro ântero-posterior, constante da lente e ceratometria média. Com a evolução das fórmulas, os cálculos ficaram cada vez mais complexos sendo inviável a reconfiguração dos parâmetros em situações emergenciais. Desta maneira a produção e desenvolvimento de programa para tal fim, pode ajudar de forma significante os cirurgiões que num momento de necessidade precisem de um cálculo com novos valores de variáveis. OBJETIVO: Idealizar, desenvolver e testar um programa nacional de distribuição gratuita para o cálculo do poder dióptrico de lentes intra-oculares (LIO) para computadores de mão. MÉTODOS: Para o desenvolvimento e programação de dispositivos móveis objetivando o cálculo de lentes intra-oculares, foi utilizado o compilador PocketC. Foram adotados como padrão-ouro os resultados do modo de biometria do aparelho de ultra-sonografia ocular Ultrascan (Alcon Labs, USA - Forthworth) e comparados com os resultados do programa em estudo. Desta forma, os dados foram armazenados em um grupo derivado dos resultados do Ultrascan (grupo ULTRASCAN) e outro derivado dos resultados do programa em avaliação (grupo PROGRAMA). Foram simuladas, no programa estudado, as variáveis correspondentes às utilizadas no grupo ULTRASCAN, para o cálculo das LIOs de 100 pacientes fictícios com a fórmula SRK/T. RESULTADOS: Utilizando o teste de Wilcoxon para postos assinalados, foi demonstrado que os grupos não diferiam (p=0,314). Dos 100 parâmetros testados, tivemos variação na amostra do Ultrascan entre 11,82D e 27,97D. Dentro da amostra do programa testado a variação foi praticamente semelhante (11,83D-27,98D). A média da amostra do grupo Ultrascan foi de 20,93D. Resultado semelhante à média do grupo programa em estudo. Os desvios-padrão das amostras também foram semelhantes (4,53D).CONCLUSÃO: A precisão do programa testado foi semelhante a do aparelho de ultra-sonografia ocular Ultrascan, para a fórmula SRK/T. O funcionamento do programa se demonstrou estável sem travamentos nos testes efetuados. A utilização deste programa em unidades cirúrgicas onde exista a necessidade de troca ou recálculo da lente intra-ocular do paciente, é alternativa segura, móvel e portátil, que pode auxiliar o cirurgião na escolha de uma nova lente.

INTRODUCTION: The formulas for calculation of intraocular lenses have evolved since the first theoretical formulas by Fyodorov. Among the second generation formulas, the SRK-I formula has a simple calculation, taking into account a calculation that only involved anteroposterior length, IOL constant and average keratometry. With the evolution of those formulas, complexicity increased making the reconfiguration of parameters in special situations impracticable. In this way the production and development of software for such a purpose, can help surgeons to recalculate those values if needed. PURPOSE: To idealize, develop and test a Brazilian software for calculation of IOL dioptric power for handheld computers. METHODS: For the development and programming of software for calculation of IOL, we used PocketC program (OrbWorks Concentrated Software, USA). We compared the results collected from a gold-standard device (Ultrascan/Alcon Labs) with the simulation of 100 fictitious patients, using the same IOL parameters. The results were grouped for ULTRASCAN data and SOFTWARE data. Using SRK/T formula the range of those parameters included a keratometry varying between 35 and 55D, axial length between 20 and 28 mm, IOL constants of 118.7, 118.3 and 115.8. RESULTS: Using Wilcoxon test, it was shown that the groups do not differ (p=0.314). We had a variation in the Ultrascan sample between 11.82 and 27.97. In the tested program sample the variation was practically similar (11.83-27.98). The average of the Ultrascan group was 20.93. The software group had a similar average. The standard deviation of the samples was also similar (4.53). CONCLUSION: The precision of IOL software for handheld devices was similar to that of the standard devices using the SRK/T formula. The software worked properly, was steady without bugs in tested models of operational system.

Repercussão econômica da realização de ultra-sonografia ocular em pré-operatório de pacientes com catarata densa, assistidos pelo Sistema Único de Saúde-SUS / Economical impact of ocular ultrasound examination in patients with dense cataract aided by public health system

Objetico: Nosso estudo objetiva avaliar o exame de ultrasonografia ocular em pacientes com catarata densa, como instrumento para evitar ineficiência de alocação de recursos econômicos em cirurgias com prognóstico reservado. Local: Departamento de Oftalmologia/UNIFESP - Setor de Ultra-sonografia ocular. Método: Avaliação retrospectiva do laudo de ultra-sonografia ocular de 1018 olhos de 865 pacientes, submetidos a avaliação pré-cirurgica de catarata. A tabela de procedimentos APAC/AINH - SUS 2001-2002 foi utilizada para a coleta dos valores dos procedimentos de ultra-sonografia ocular, cirurgia de catarata extracapsular, facoemulsificação e vitrectomia via pars plana (VVPP). Resultados: Odescolamento de retina foi mais frequente em olhos de pacientes com idade entre 18-50 anos (15,9 por cento do total de descolamentos de retina) do que em pacientes com mais de 50 anos (4 por cento). O valor total do pagamento efetuado pelo SUS pelos 1018 exames de ultra-sonografia, realizados na amostra estudada, foi de R$ 12.562,12. Os valores direcionados ao pagamento de cirurgias de catarata em olhos com descolamento de retina alcançariam R$ 28.352,00 (extracapsular) e R$41.152,00 (facoemulsificação). Evidencia-se, através deste estudo, que o valor de R$ 12.562,12 relativo ao pagamento do total de exames de US realizados em 101 olhos é bastante inferior (30,5 por cento no caso de FACO e 44,3 no caso de FEC) aos valores anteriormente mencionados para a realização da cirurgia de catarata em olhos com descolamento de retina e prognóstico reservado. Conclusão: A ultra-sonografia antecedendo a cirurgia de catarata densa é altamente recomendável para analisar o prognóstico e orientar quanto α melhor solução cirúrgica para cada caso, economizando recursos e preservando a boa prática médica.

Usefulness of corneal esthesiometry for screening diabetic retinopathy.

OBJECTIVE: To assess the usefulness of corneal esthesiometry for screening diabetic retinopathy. METHODS: A cross-sectional study was carried out comprising 575 patients attending a diabetic retinopathy-screening program in the city of São Paulo. Corneal esthesiometry was assessed with the Cochet-Bonnet esthesiometer. The presence of diabetic retinopathy was detected with indirect fundoscopy. The validity of corneal esthesiometry in identifying diabetic retinopathy was evaluated by the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve. RESULTS: Sensitivity and specificity analyses of the corneal esthesiometry for detecting the stages of diabetic retinopathy using different cut-offs showed values less than 80%. The best indices (72.2% sensitivity and 57.4% specificity) were obtained for the identification of patients with proliferative diabetic retinopathy. CONCLUSIONS: In the study series, corneal esthesiometry was not a good indicator of diabetic retinopathy.

Usefulness of corneal esthesiometry for screening diabetic retinopathy

OBJECTIVE: To assess the usefulness of corneal esthesiometry for screening diabetic retinopathy. METHODS: A cross-sectional study was carried out comprising 575 patients attending a diabetic retinopathy-screening program in the city of São Paulo. Corneal esthesiometry was assessed with the Cochet-Bonnet esthesiometer. The presence of diabetic retinopathy was detected with indirect fundoscopy. The validity of corneal esthesiometry in identifying diabetic retinopathy was evaluated by the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve. RESULTS: Sensitivity and specificity analyses of the corneal esthesiometry for detecting the stages of diabetic retinopathy using different cut-offs showed values less than 80 percent. The best indices (72.2 percent sensitivity and 57.4 percent specificity) were obtained for the identification of patients with proliferative diabetic retinopathy. CONCLUSIONS: In the study series, corneal esthesiometry was not a good indicator of diabetic retinopathy.

Análise da pressäo intra-ocular após ceratectomia fotorrefrativa com excimer laser / Intraocular pressure analysis after excimer laser photorefractive keratectomy

Comparar os valores pré-operatórios da pressäo intra-ocular (Po) com os valores pós-operatórios em pacientes submetidos á ceratectomia fotorrefrativa com excimer laser, bem como, avaliar os efeitos do uso de corticosteróide tópico na Po nesse grupo. Pacientes e métodos: Foram analisados retrospectivamente 122 pacientes submetidos á ceratectomia fotorrefrativa com excimer laser para correçäo de miopia, no período de fevereiro de 1994 a dezembro de 1996. Esse grupo teve a Po tomada com o tonômetro de aplanaçäo de Goldmann no pré-operatório, 30 e 60 dias e sexto mês operatório. Receberam cuidados pós-operatórios padronizados, incluindo o uso de corticosteróide tópico. Resultados: Foi observado um aumento estatisticamente significante em relaçäo aos valores pré-operatórios nas medias da Po no 30 dia pós-operatório, ao passo que no pós-operatório de seis meses obteve-se diminuiçäo estatisticamente significante nos valores médios da Po em relaçäo ao pré-operatório. Conclusäo: Nas fases iniciais do período pré-operatório, observou-se um aumento da Po possivelmente relacionado ao uso de corticosteróides. Após 6 meses, os valores da Po foram estatísticamente menores que os pré-operatórios.