Caso

Innovazione dettata dalla necessità

Un percorso personale verso una vitrectomia 27 gauge efficiente e controllata
1 agosto 2026 · 7 MIN LETTURA
Ritratto del prof. Mitrofanis Pavlidis
AUTORE Prof. Mitrofanis Pavlidis è specialista in retina e cataratta presso l’Augencentrum Köln e professore associato all’Università di Münster. È uno dei primi oculisti in Germania ad aver eseguito una vitrectomia 27 gauge.

Lo sviluppo della chirurgia vitreoretinica è sempre stato strettamente legato all’equilibrio tra esigenze cliniche e progresso tecnologico. L’introduzione della vitrectomia a calibro ridotto, in particolare dei sistemi da 27 gauge (27-G) lanciati nel 2009, è un esempio di questa interazione.1 L’idea che operare attraverso un’incisione più piccola potesse ridurre il trauma chirurgico, migliorare la chiusura della ferita e accelerare il recupero era molto allettante. Tuttavia, le prime esperienze cliniche hanno evidenziato un divario significativo tra i vantaggi teorici e i risultati pratici.

Nel 2012, quando ho utilizzato per la prima volta un sistema da 27 G, ho riscontrato che la vitrectomia centrale risultava più lenta rispetto ai sistemi con calibro maggiore. Lo shaving del vitreo periferico mancava di efficienza e fluidità. Il diametro interno ridotto degli strumenti e il flusso di aspirazione limitato prolungavano la durata dell’intervento, mentre l’elevata flessibilità degli strumenti comprometteva il controllo nei casi più complessi.

Ho quindi iniziato una ricerca finalizzata a sviluppare una tecnologia in grado di offrire i vantaggi della chirurgia minimamente invasiva, mantenendo – o addirittura migliorando – le caratteristiche prestazionali associate ai sistemi di calibro maggiore. Nel perseguire questo obiettivo, ho avviato una collaborazione a lungo termine con DORC che ha portato allo sviluppo della prima vitrectomia a doppio taglio, la TDC, nel 2012, e all’introduzione di DORC TDC VELOCE nel 2025 – un dispositivo di taglio ad alta velocità di nuova generazione che garantisce efficienza, stabilità e controllo nella chirurgia vitreoretinica.

Immagine che mostra i primi schizzi concettuali realizzati dall’autore, che hanno portato allo sviluppo del dispositivo di taglio Twin Cycle.
Immagine che mostra i primi schizzi concettuali realizzati dall’autore, che hanno portato allo sviluppo del dispositivo di taglio Twin Cycle.

Figura 1. I primi disegni del dispositivo di taglio Twin Duty Cycle (TDC).

Figura 1. I primi disegni del dispositivo di taglio Twin Duty Cycle (TDC).

La progettazione di DORC TDC VELOCE:
una breve storia

La mia collaborazione con DORC ha tratto vantaggio dalla cultura aziendale orientata all’innovazione, che rifletteva la volontà di ripensare gli aspetti fondamentali della tecnologia. La progettazione di un più efficiente dispositivo di taglio per vitrectomia 27 G costituiva l’obiettivo iniziale del mio progetto di collaborazione con DORC. I dispositivi di taglio a ghigliottina convenzionali funzionavano con un’unica porta che si apriva e si chiudeva alternativamente. Questo meccanismo interrompe intrinsecamente il flusso di aspirazione e crea una dipendenza tra frequenza di taglio ed efficienza. Con l’aumentare della frequenza di taglio, il ciclo di lavoro diminuisce, determinando una riduzione del flusso effettivo – un effetto che diventa particolarmente rilevante nei sistemi a calibro ridotto, dove il flusso di base è già limitato. Inoltre, il movimento periodico del vitreo nella fase di chiusura induce una trazione e la rimozione incontrollata del vitreo attorno a una retina distaccata.

A seguito di diversi tentativi iniziali e iterazioni progettuali (figura 1), è nata l’idea del dispositivo di taglio Twin Duty Cycle (TDC). Dotato di una porta esterna sempre aperta e di una seconda apertura di taglio all’interno della lama interna, il dispositivo di taglio TDC mantiene un flusso di aspirazione pressoché continuo, in gran parte indipendente dalla frequenza di taglio. Dal punto di vista della fluidica, ciò ha rappresentato un cambiamento decisivo, poiché il flusso non era più limitato dall’apertura e dalla chiusura cicliche di una singola porta.

Illustrazione che mostra le caratteristiche di DORC TDC VELOCE™, tra cui un lume interno più ampio, una maggiore rigidità e miglioramenti ergonomici.
Illustrazione che mostra le caratteristiche di DORC TDC VELOCE™, tra cui un lume interno più ampio, una maggiore rigidità e miglioramenti ergonomici.

Figura 2. DORC TDC VELOCE

Figura 2. DORC TDC VELOCE

I primi esperimenti in vitro hanno dimostrato un aumento sostanziale delle prestazioni di aspirazione rispetto ai modelli convenzionali di dispositivi di taglio. Questi risultati sono stati confermati nell’applicazione clinica, dove il miglioramento del flusso si è tradotto in una rimozione più efficiente del vitreo senza compromettere la sicurezza. Come descritto nel nostro studio iniziale sul TDC, tale concetto ha sancito il principio secondo cui è possibile scindere l’efficienza di taglio dal flusso di aspirazione.2

Tuttavia, era necessario apportare ulteriori perfezionamenti se si voleva sviluppare un dispositivo di taglio per vitrectomia 27 G in grado di eguagliare o addirittura superare l’efficienza dei sistemi di calibro maggiore. Inoltre, abbiamo riscontrato la necessità di aumentare la rigidità per migliorare la manovrabilità.

Abbiamo raggiunto i nostri obiettivi creando DORC TDC VELOCE. La sua riprogettazione prevede modifiche ai materiali, alla geometria interna e tolleranze dimensionali molto strette, al fine di ottimizzare la dinamica del flusso e aumentare la rigidità fino a renderla simile a quella degli strumenti da 25 G. Sono state inoltre apportate alcune modifiche al manipolo per migliorarne l’ergonomia chirurgica (figura 2).

Grafico che illustra la durata della vitrectomia centrale, espressa in secondi, per i diversi sistemi di vitrectomia: TDC 16K, TDC VELOCE 16K e TDC VELOCE 20K, con box plot che illustrano la mediana e la variazione.
Grafico che illustra la durata della vitrectomia centrale, espressa in secondi, per i diversi sistemi di vitrectomia: TDC 16K, TDC VELOCE 16K e TDC VELOCE 20K, con box plot che illustrano la mediana e la variazione.

Figura 3. Tempo di vitrectomia centrale: confronto tra DORC TDC e DORC TDC VELOCE

Figura 3. Tempo di vitrectomia centrale: confronto tra DORC TDC e DORC TDC VELOCE

Negli studi in vitro e in vivo abbiamo riscontrato che, rispetto all’uso di una sonda TDC standard 27 G a 16.000 cpm (DORC), la sonda TDC VELOCE ha consentito di ottenere un flusso di aspirazione notevolmente superiore (in genere dal 30% al 60% in più, a seconda del mezzo), con frequenze di taglio più elevate fino a 20.000 tagli al minuto (figura 3). 3

Nota: L’uscita di EVA NEXUS può essere controllata fino a una frequenza massima di 10.000 cicli al minuto. La velocità massima di taglio del vitrectomo pneumatico ad alta velocità è effettivamente raddoppiata a 20.000 cpm quando si utilizza un vitrectomo a taglio bidimensionale, come TDC VELOCE

Realizzazione di un sistema ottimale

Le prestazioni di un sistema per vitrectomia non dipendono esclusivamente dal suo dispositivo di taglio. La fluidica svolge un ruolo altrettanto fondamentale, ed è emerso chiaramente che il pieno potenziale di DORC TDC VELOCE poteva essere realizzato solo se abbinato a un sistema avanzato di controllo fluidico.

La piattaforma DORC EVA NEXUS fornisce questa componente complementare grazie alla pompa VACUFLOW VTi, che si discosta radicalmente dai tradizionali sistemi peristaltici o Venturi per garantire un controllo rapido e lineare del vuoto e dell’irrigazione e mantenere la stabilità della camera anteriore e posteriore. Inoltre, la sua tecnologia SMART IOP (integrata nel TDC VELOCE per la chirurgia posteriore) regola continuamente la pressione intraoculare bilanciando dinamicamente l’afflusso e il deflusso, consente di mantenere un ambiente intraoculare stabile compensando le perdite di pressione e migliora la sicurezza chirurgica. Per rispondere pienamente alle sfide poste dalla chirurgia 27-G, sono stati necessari miglioramenti paralleli sia nell’illuminazione che nella strumentazione. I progressi nella tecnologia LED hanno compensato il diametro ridotto delle sonde luminose 27 G, mentre i miglioramenti nei materiali e nel design hanno aumentato la rigidità dello strumento e la precisione di manipolazione. Nel 2015, rendendomi conto che la mancanza di una pinza da peeling 27 G efficiente rappresentava un limite cruciale, ho collaborato con gli ingegneri DORC per sviluppare una pinza a presa ampia 27 G in grado di offrire una maggiore superficie di contatto con il tessuto, ridurre il numero di manovre di presa e consentire una rimozione più controllata ed efficiente della membrana epiretinica e della membrana limitante interna. 

Osservazioni pratiche

L’esperienza clinica con il sistema combinato ne evidenzia i vantaggi in diversi scenari chiave. L’aumento del flusso di aspirazione migliora l’induzione del distacco vitreale posteriore nella chirurgia con ago 27 G e riduce significativamente la durata della vitrectomia centrale negli occhi con vitreo denso e parzialmente liquefatto. Inoltre, il tempo di aspirazione, e di conseguenza il tempo totale della procedura, si riduce significativamente durante diverse fasi, tra cui lo scambio fluido-aria e la rimozione di liquidi a base di perfluorocarburi, residui di membrane o goccioline di silicone. Una stabilizzazione efficiente dell’irrigazione e dell’aspirazione consente di operare a una pressione intraoculare fisiologica di 20 mmHg senza instabilità della camera, proteggendo così la macula e il nervo ottico, già di per sé vulnerabili. Durante lo shaving del vitreo periferico, la combinazione di elevate frequenze di taglio e una fluidica stabile consente di operare in modo controllato in prossimità della retina. Nelle procedure più complesse, come il distacco regmatogeno della retina, la maggiore stabilità di camera garantita dalla tecnologia SMART IOP di DORC EVA NEXUS migliora la sicurezza durante le fasi critiche, quali la rimozione della base vitreale e la gestione dei fluidi.

L’integrazione di tecnologie avanzate di visualizzazione chirurgica offre un valore aggiunto. Sto lavorando con il microscopio oftalmico digitale 3D ZEISS ARTEVO 850. Ho riscontrato che l’uso dei suoi filtri blu per la visualizzazione del vitreo e della membrana limitante interna, in combinazione con il sistema di endoilluminazione di EVA NEXUS con illuminazione regolabile dal bianco al giallo, migliora il contrasto e potenzia la percezione della profondità, facilitando una manipolazione precisa e controllata dei tessuti. Questa combinazione, soprattutto quando regolo il sistema di endoilluminazione verso il giallo, mi consente di operare a livelli di illuminazione significativamente ridotti, spesso pari al 10%-20% rispetto all’illuminazione convenzionale. Grazie all’efficienza di DORC TDC VELOCE, che riduce la durata dell’intervento, i pazienti beneficiano di una minore esposizione cumulativa alla luce e del conseguente rischio di fototossicità.

Considerazioni finali

A posteriori, lo sviluppo di DORC TDC VELOCE è stato una risposta diretta a un’esigenza clinica chiaramente definita. Quella che era iniziata come una sfida volta a superare i limiti della vitrectomia 27-G, caratterizzata da lentezza e scarsa efficienza, si è trasformata in uno sforzo più ampio volto a ripensare la tecnologia della vitrectomia, cosicché oggi la chirurgia 27-G offre la minima invasività, l’efficienza, la stabilità e il controllo di cui i sistemi precedenti erano privi. Questo percorso mette in evidenza un principio fondamentale: un’innovazione chirurgica significativa nasce dalla collaborazione continua tra conoscenze cliniche e competenze ingegneristiche. Un processo tuttora in corso.


  • 1

    Oshima Y. 27‑G vitrectomy. Retina Today. Aprile 2009. https://retinatoday.com/articles/2009‑apr/0409_09‑php. Consultato il 21 maggio 2026.

  • 2

    Pavlidis M. Two‑Dimensional Cutting (TDC) Vitrectome: In Vitro Flow Assessment and Prospective
    Clinical Study Evaluating Core Vitrectomy Efficiency versus Standard Vitrectome. J Ophthalmol. 2016;2016:3849316. doi: 10.1155/2016/3849316.

  • 3

    Pavlidis M, Steel DH, Oh H. Comparative flow and operating efficiency of TDC Veloce 27‑G vitrectome. Retina. 2026 Apr 28. doi: 10.1097/IAE.0000000000004870.

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  • Necessity-Driven Innovation

    A personal journey toward efficient and controlled 27-gauge vitrectomy

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