Facoemulsión - Apuntes de Electromedicina Xavier Pardell

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Facoemulsión

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El cristalino es un tejido transparente ubicado en la parte anterior del ojo detrás del iris y de la
pupila (figura 1), que funciona como lente natural, ya que permite enfocar la imagen en la
retina. Asimismo, aumenta su capacidad de refracción (capacidad dióptrica) mediante fibras
musculares que lo rodean, con lo cual consigue enfocar mejor la luz hacia la retina. Dentro
de los padecimientos más comunes del ojo, está la opacificación parcial o total del cristalino,
a la cual se le denomina catarata. Cuando la opacificación llega a un punto en el que impide
ver lo suficiente para que el paciente pueda realizar sus actividades normales, es necesario
extraer la catarata sustituyendo el poder dióptrico del cristalino por un lente intraocular.


Las cataratas son áreas difusas que se forman cuando el cristalino pierde su transparencia e
interfieren en la transmisión de luz hacia la retina, difuminando la visión ocular sin causar
dolor. Estas se forman por los cambios en la densidad del cristalino, los cuales están
asociados a diversos factores tales como la edad, el ambiente, drogas, enfermedades
sistémicas, heridas traumáticas del ojo, y en algunos casos a la genética o defectos de
nacimiento. Las cataratas más comunes son las relacionadas con la edad y si no son
tratadas adecuadamente, producen una pérdida progresiva de la visión que conlleva a
problemas importantes en el desempeño de las actividades cotidianas del paciente.

El facoemulsificador, también conocido como unidad de facoemulsión es un equipo diseñado
para procedimientos quirúrgicos enfocados a la remoción de cataratas. La facoemulsificación
consiste en la extracción del cristalino a través de una incisión de 3mm en la cornea.
La abertura permite introducir una sonda de ultrasonido que se encarga de fragmentar la
catarata y aspirar los fragmentos por medio de la punta hueca de la sonda del
facoemulsificador. Posteriormente se inserta un inyector a través de este pequeño corte, y se coloca una prótesis conocida como lente intraocular, el cual sustituye en sus funciones al cristalino.

Este procedimiento es una intervención quirúrgica de carácter ambulatorio, por ser una
incisión de longitud reducida, no requiere de suturas para ser cerrada.

Principios de operación
Debido a que las cataratas tienen diferente dureza dependiendo de su densidad, la unidad de facoemulsión permite dividirlas de modo que puedan ser absorbidas por la pieza de mano.
Al proceso de fragmentación y absorción, se le conoce como proceso de emulsificación.
Una emulsión es una mezcla homogénea de dos o más sustancias difíciles de combinarse.
En el principio de emulsión, cuando estas dos sustancias se encuentran, el líquido que está
en exceso actúa como fase exterior o dispersora y el que está en menor proporción como
fase interior o dispersa. Debido a la naturaleza de los líquidos que se mezclan, las emulsiones por sí mismas suelen ser inestables y tienden a separarse al estar en reposo.
Para aumentar la estabilidad del sistema, se adicionan pequeñas cantidades de ciertas
sustancias llamadas agentes emulsificantes o emulsionantes.



Durante la facoemulsión, una vez realizados los cortes de la catarata, deben retirarse los
restos de ésta para implantar posteriormente un lente intraocular. La extracción comienza al
separar el cristalino de la corteza y de la cápsula posterior por medio de la inyección de una
solución salina. Una vez separado, el cirujano inserta una sonda coaxial de facoemulsificación, que consta de una punta hueca y cilíndrica rodeada de una manguera de irrigación, de forma que queda como un tubo (irrigación) en el interior de otro tubo (aspiración). En el momento que se activa la sonda, la punta oscila a altas frecuencias, cortando el tejido por medio de ondas ultrasónicas. El cristalino es emulsionado con movimientos de raspado y limado con la punta de la sonda. Después se remueven los fragmentos del cristalino utilizando el tubo hueco de la sonda del facoemulsificador y los residuos de la corteza se aspiran con el sistema de irrigación y aspiración.1 Cuando se han removido todos los residuos de la cápsula, se procede a insertar un lente intraocular por la incisión.

Existen dos tipos de lentes intraoculares, los de material rígido y los de flexible. El lente plegable o flexible se enrolla para ser introducido a través del inyector y al desenrollarse abarca la cavidad anteriormente ocupada por el cristalino. Los lentes rígidos están hechos de polimetacrilato de metilo (PMMA) y requieren incisiones de 5 mm, mientras que los plegables, fabricados en silicona pueden enrollarse para ser introducidos por aberturas de 3 mm. Estos lentes tienen una gran duración antes de modificar sus propiedades ópticas


La mayoría de los facoemulsificadores proporcionan todo lo necesario para llevar a cabo este procedimiento, incluyendo en una sola pieza de mano, tanto los sistemas de ultrasonido, como los de irrigación/aspiración (I/A). En los dispositivos actuales se cuenta con sistemas, accesorios y modos de operación para tratar procedimientos derivados de la extracción de las cataratas, los que abarcan las operaciones de diatermia bipolar, vitrectomía anterior y posterior. Dentro de las partes principales que conforman una unidad de Facoemulsión se encuentran la punta de facoemulsificación, la pieza de mano para ultrasonido, el sistema de I/A, el pedal, el panel de control, además de que algunas unidades cuentan con opción para
vitrectomía, así como diversos modos de operación. Es importante que se tenga un concepto claro de la función que desempeña cada sistema dentro de la intervención por lo que a continuación se explican cada una de estas partes principales.

Pieza de Mano
Está fabricada principalmente de titanio para evitar que se desprendan fragmentos de metal en el ojo como sucede con el acero inoxidable cuando vibra a altas frecuencias. Esta pieza está formada internamente por un transductor piezoeléctrico que contiene cristales que resuenan cuando se les aplica una señal de alta frecuencia, con lo cual se producen vibraciones mecánicas que se transmiten a la punta. En el extremo distal de esta pieza, se ajusta una aguja hueca, con la que se penetra la cavidad ocular, se rompe y se extrae el cristalino. Dicha aguja se comercializa en varias presentaciones, ya sean desechables o de reuso, contando con diferentes diámetros y angulaciones: 5°, 30º, 45º, etc. Las piezas de mano se pueden conseguir en una sola pieza o en versión desarmable, con puntas intercambiables, para facilitar su limpieza, esterilización o mantenimiento.


Sistema de Ultrasonido
Este sistema funciona en base a un elemento piezoeléctrico ubicado en la aguja de la pieza de mano que convierte la energía eléctrica en mecánica, creando así una oscilación de alta frecuencia (de 35 a 45 KHz). Una vez que el elemento es activado, el material cambia sus propiedades, cambiando el tamaño de acuerdo al voltaje con que es alimentado. Al variar su tamaño, este elemento desplaza la aguja produciendo movimiento mecánico con el que se da la ruptura de la catarata.
La función de un emulsificador depende de las propiedades físicas de la onda generada tales como la amplitud, frecuencia y la forma, dependiendo también de las características del dispositivo mecánico, como puede ser la forma, el material de la punta y su capacidad de resonancia.
El desempeño real por lo tanto, depende de la suma de todos los elementos que intervienen en la operación, incluyendo la densidad del cristalino. Algunos de los sistemas poseen una característica de autoajuste o barrido continuo de frecuencia, lo que significa que el dispositivo busca dentro del rango de frecuencias la señal de salida óptima para fragmentar la catarata. Esto facilita la operación, ya que reduce la participación del operario y aumenta el desempeño del conjunto de la pieza de mano, la punta y el ultrasonido. La eliminación de cataratas con el sistema de ultrasonido, permite la ruptura de la misma sin dañar las estructuras que rodean al cristalino.


Sistema de Irrigación / Aspiración (I/A)
Al realizar la incisión en la córnea se origina una pérdida del líquido, el cual si no es sustituido, provoca que la cámara anterior se colapse. El sistema de irrigación / aspiración, mantiene la presión interna constante reemplazando el líquido que sale del ojo con una solución salina semejante en densidad al líquido intraocular. También cuenta con un sistema de aspiración que permite succionar los fragmentos de la catarata que son desprendidos por el efecto del ultrasonido. Se realiza por gravedad, es decir, al elevar o bajar la botella con la solución salina, se genera el cambio de presión con el que se irriga el área de trabajo. El sistema de aspiración es una vía que va desde la pieza de mano que está en contacto con el ojo, hasta el envase de residuos donde se depositan los fragmentos del cristalino, pasando por una bomba de vacío que regula el funcionamiento del sistema. Esta bomba tiene la capacidad de crear un vacío mayor a 500 mmHg, con lo que puede sostener o aspirar fragmentos desprendidos de catarata.

La aspiración también contribuye al enfriamiento al mover el líquido por la punta de la sonda y con esto, evitar quemaduras en el ojo. Por lo regular, la generación de vacío se lleva a cabo por medio de bombas peristálticas, de diafragma o venturi. Cada una de estas bombas tiene sus ventajas, por ejemplo, la bomba venturi permite el control los niveles de vacío, los cuales establecen la velocidad del flujo de aspiración. Por otro lado, en los sistemas de bomba peristáltica si se aumenta el flujo de aspiración, la velocidad de la bomba también aumenta, de ahí que se pueda modificar el flujo al cambiar la velocidad. Existen equipos que por razones de seguridad y eficiencia, cuentan con un control individual de cada parámetro.

Panel de Control y Pedal
Los sistemas de facoemulsión tienen por lo regular el panel de control ubicado en la parte frontal del equipo para escoger entre los modos, configuraciones específicas y técnicas para los procedimientos. Por lo regular estas unidades cuentan con una pantalla táctil para seleccionar los niveles de salida, vacio, límites, taza de irrigación, así como los modos de operación.
El pedal controla las funciones del sistema programadas directamente desde el panel frontal y proporciona un control lineal de ciertos parámetros dependiendo de la posición en la que se encuentre: en la primera posición, la válvula de irrigación se abre, en la segunda, se acciona la bomba de aspiración y en la última posición activa el generador del ultrasonido que enciende la pieza de mano del facoemulsionador. Es importante que el pedal cuente con un sistema de ajuste de tensión para determinar la presión necesaria para pisarlo.


Sistema de Vitrectomía
La vitrectomía consiste en la extracción del cuerpo vítreo y su sustitución por un determinado material. Este procedimiento se realiza utilizando una sonda formada por una punta cortante y un cuerpo con el mecanismo de control, la punta contiene el elemento cortante que consiste de dos tubos, uno interior y otro exterior que se expanden y contraen repetitivamente. Estos tubos son activados por medio de energía neumática, el tubo interior tiene una cuchilla delantera afilada, con la que corta los tejidos, y aprovecha la fuerza neumática de activación para aspirarlos, de esta forma la sonda aspira y corta simultáneamente.

Dentro de las unidades que se han desarrollado para el tratamiento y apoyo en la cirugía de cataratas se han creado los sistemas de vitrectomía tanto incluidos en el facoemulsificador como diseñados en unidades individuales. La vitrectomía anterior involucra la extracción quirúrgica de humor vítreo de la cámara anterior. La vitrectomía posterior extrae el humor vítreo de la cámara posterior, el cual es el líquido gelatinoso que se encuentra entre el
cristalino y la retina.


En este procedimiento, se realizan tres incisiones en el ojo para introducir los tres instrumentos necesarios. Las incisiones son hechas en la parte llamada “pars plana” ya que es un área que no contiene vasos sanguíneos y permite la entrada al interior del ojo. Los instrumentos que pasan al interior, incluyen un tubo de luz, una sonda de infusión y un dispositivo de corte para realizar la vitrectomía (Figura 6). La fuente de luz equivale a una linterna de alta intensidad dentro del ojo, la sonda de infusión sirve para reemplazar fluidos en el ojo manteniendo la presión adecuada dentro de éste y el cortador funciona como una pequeña guillotina que remueve el humor vítreo en una forma lenta y controlada. Estas funciones ayudan a evitar alteraciones en la retina durante la extracción del humor vítreo.

Modos de operación
Los equipos que se utilizan para la facoemulsificación integran en una pieza de mano las funciones de irrigación, aspiración y submodos de ultrasonido necesarios para romper y remover las cataratas. Usualmente, el control de estas funciones, se activa en forma sucesiva, por medio de un pedal que maneja el usuario. Como primer paso se activa la irrigación, la que sirve para preparar el sitio quirúrgico y mantener la presión en la cámara anterior del ojo, evitando que se colapse al realizar la aspiración. Proporcionando con esto, un sistema de enfriamiento de la punta de la sonda que eleva su temperatura cuando empieza a oscilar.

Después se inicia la aspiración por medio de la sonda coaxial de la pieza de mano, esto es para drenar fluidos y fragmentos de catarata o de cristalino, que son succionados hacia y a través de la punta de la sonda, para ser depositados en un contenedor. Los sistemas deaspiración empleados por cada equipo pueden variar significativamente dependiendo de cada fabricante.
Una vez que se tiene la aspiración, se enciende el ultrasonido para proceder a emulsificar el cristalino. La dificultad de este procedimiento reside en lograr y mantener un equilibrio entre la irrigación y los dos principales parámetros de aspiración que son flujo y vacío.

El valor del flujo representa la rapidez con la que el fluido y los fragmentos de cristalino viajan hacia y a través de la punta de la pieza de mano. El vacío describe la fuerza de succión que hace que el material emulsificado se dirija y se adhiera a la punta. Durante la cirugía, el flujo de aspiración conduce la catarata y los fragmentos de cristalino hacia la punta de la sonda, es decir, el vacío mantiene al cristalino y a sus fragmentos en la punta, mientras las ondas ultrasónicas ejercen una vibración que aleja los fragmentos de la sonda. El efecto del flujo y del impacto mecánico es lo que causa que el material de la catarata se seccione. Luego cuando el cristalino o la catarata se han fragmentado lo suficiente, los residuos son aspirados a través de la punta hacia el contenedor colector. El balance entre flujo y aspiración es muy delicado, ya que si el flujo es muy alto, produce que los fragmentos se muevan de forma rápida creando turbulencia en el ojo. En cambio si el vacío es alto puede causar cambios de flujo después de que algún fragmento de catarata es emulsificado.

Durante la intervención, existe el riesgo de que el tejido ocular cercano al cristalino sufra perforaciones, cuando se dan este tipo de situaciones, se requiere tratar la herida para interrumpir hemorragias internas y evitar que el humor vítreo invada la cavidad del cristalino.
Para evitar esto, la mayoría de los facoemulsificadores cuentan con un módulo de diatermia bipolar, que es un sistema hemostático en el cual fluye corriente a lo largo del trayecto de menor resistencia entre los dos polos o puntas de las piezas de mano. Este sistema, se
emplea principalmente en vitrectomía, ya que permite la coagulación del tejido ocular mediante el calor generado por un campo eléctrico. De los modos de operación básicos depende el ajuste de valores como potencia, aspiración, irrigación y vacío. Pueden ser controlados directamente del panel frontal o bien mediante el mando a distancia o con pedal.
En caso de que una de estas funciones este obstruida el equipo debe generar una señal de alarma.
La unidad de facoemulsión está diseñada para trabajar en el segmento anterior del ojo, es decir, en procedimientos que requieran las funciones de irrigación/ aspiración extracción del cristalino, vitrectomía y diatermia. Por lo tanto se utiliza una combinación de las funciones y submodos de la unidad con el propósito de proporcionar al cirujano las herramientas adecuadas para facilitar la cirugía y mantener el control del procedimiento.

Modo Ultrasonido
En este modo se puede seleccionar la potencia de ultrasonido con la cual se realizará el corte de la catarata, normalmente se maneja una frecuencia de 40 KHz pero dependerá de la dureza de la misma y que dichos cortes puedan ser controlados por el pedal. Ese modo permite seleccionar la duración de pulso (ms), la potencia y la velocidad. La combinación de estos parámetros permite utilizar varios submodos de ultrasonido, entre los más comunes está el lineal, pulsado y de ráfaga.

Modo Irrigación/Aspiración
Las unidades de facoemulsificación poseen un control de la aspiración por medio de dos modos de operación; el fijo y el lineal. En modo fijo, la unidad establece un nivel de aspiración preseleccionado cuando el cirujano presiona el pedal y en el modo lineal, la profundidad a la que es presionado el pedal es la que controla uno de los parámetros de aspiración. Operar la unidad en un modo fijo es relativamente simple, sin embargo lograr el desempeño clínico deseado requiere que el operador adquiera un entendimiento del modo lineal de operación de la unidad.

Este modo posibilita la inyección de líquido y la succión de la catarata una vez fragmentada. En este modo se controlan los parámetros relativos la extracción, tal como el límite de vacio (mmHg), la velocidad de flujo de aspiración (cc/min), el caudal (que depende de la elevación dinámica de la botella). Por ello es importante determinar el tipo de pieza de mano y el tipo de bomba que tenga la unidad para que permita el transporte de fluidos de diferentes densidades.

Modo Vitrectomía
Este modo es empleado en caso de realizar vitrectomía anterior y posterior con una pieza de mano tipo guillotina que se encarga de hacer cortes lineales o radiales según el modelo del equipo. Esta guillotina es accionada de forma neumática utilizando aire o nitrógeno comprimido. Esta modalidad controla la dirección del desplazamiento, el tipo de programa de vitrectomía y la velocidad de corte. Es importante que el sistema permita variar y programar la velocidad de corte, así como controlar la pieza de mano desde el pedal.

Modo Coagulación o Diatermia
Este modo sirve para coagular o cauterizar vasos sanguíneos al ajustar la potencia del corte que se utiliza en el lápiz bipolar, modificando las posiciones en el pedal o directamente en el panel frontal. Esta función debe estar disponible durante toda la intervención quirúrgica y siempre deberá ser empleada con irrigación para minimizar el calentamiento tanto del tejido como de la pieza de mano.

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