Il laser a femtosecondi costituisce oggi la strumentazione più avanzata per la chirurgia della cornea, garantendo incisioni estremamente precise e ripetibili nel contesto del tessuto corneale. Sono tuttora in fase di sviluppo anche applicazioni del laser a femtosecondi nella chirurgia della cataratta e del glaucoma.

Il termine femtosecondi deriva dalla durata di ogni impulso laser, ch’è dell’ordine di una frazione infinitesimale di secondo; il diametro di ogni spot laser è inferiore a 3 micron e la lunghezza d’onda della luce laser è nell’infrarosso, intorno ad 1 micron. A differenza del Laser ad Eccimeri, il laser a femtosecondi sfrutta una luce laser all'infrarosso (lunghezza d'onda 1052 nm) per modellare le proprietà geometriche e refrattive della cornea senza necessità di alcuna incisione meccanica del tessuto o della rimozione dell'epitelio. Il termine femotosecond deriva dalla durata di ogni impulso laser (di pochi micron di diametro), che è di una frazione infinitesimale di secondo. Il diametro dello spot di un laser a femotosecondi è anche di minor dimensione rispetto a quello dei sistemi laser ad eccimeri (qualche micron di diametro rispetto a frazioni di millimetro rispettivamente).

Le applicazioni del sistema laser a femtosecondi in chirurgia corneale includono:
1) La cheratoplastica perforante, o trapianto corneale a tutto spessore: grazie all’uso del sistema a femtosecondi il chirurgo è posto in grado di modellare i bordi della cornea del donatore esattamente coincidenti a quelli dell’ospite, minimizzando l’astigmatismo post-operatorio al fine di migliorare la performance visiva del paziente.
2) Le tecniche di cheratoplastica lamellare, come la cheratoplastica anteriore e la cheratoplastica endoteliale: il sistema laser consente di tagliare lamelle dal tessuto corneale dell’ospite e del donatore alla profondità preferita, con una accuratezza di ±10 micron, consentendo la ridotta manipolazione dei tessuti e il miglioramento dei risultati rifrattivi e visivi di queste nuove tecniche chirurgiche.
3) La cheratotomia astigmatica: il sistema laser consente la correzione precisa dell’astigmatismo irregolare residuo dopo cheratoplastica perforante grazie alla creazione di incisioni arcuate nel contesto del lembo trapiantato al fine di migliorare la qualità visiva del paziente.
4) La creazione di tunnel per posizionamento di anelli intrastromali: gli anelli intrastromali sono materiali impiegati per la riduzione dell’astigmatismo irregolare in pazienti affetti da cheratocono. Il sistema laser consente di creare delle tasche intrastromali con assoluta precisione e rapidità, minimizzando il trauma chirurgico al tessuto corneale.
5) La chirurgia della cataratta: dal 2011 è possibile intervenire sulla cataratta usando il laser a femtosecondi. La tecnica tuttavia è ancora in una fase primordiale e non sostituisce del tutto la facoemulsificazione. Il Dr. Lombardo è impegnato nello sviluppo di nuovi metodi chirurgici per operare la cataratta con il laser a femtosecondi.

Sono anche già disponibili sistemi laser a femtosecondi per la chirurgia della cataratta che prevedono la creazione del tunnel corneale, della capsuloressi e della frammentazione del cristallino.

I laser a femtosecondi trova attualmente la sua principale applicazione nella chirurgia refrattiva. La creazione del flap nella LASIK con laser a femtosecondi è oggi una delle tecniche di chirurgia refrattiva più avanzata. Grazie alla precisione del laser a femtosecondi è oggi quasi impossibile subire complicanze chirurgiche legate alla creazione del flap.

Il laser a femtosecondi trova anche applicazione nella correzione della presbiopia. Nell'ultimo decennio numerose sono state le tecniche chirurgiche applicate per la correzione della presbiopia: tra le più affermate sono la LASIK presbiopica, la Cheratoplastica Conduttiva (CK) e l'impianto di lenti intraoculari pseudo-accomodative o multifocali. Ogni tecnica ha dimostrato di migliorare la visione naturale per vicino, tuttavia presentando alcuni svantaggi relativi, come ad esempio, la regressione refrattiva nel caso della CK o il successo limitato a circa 2/3 dei pazienti nel caso delle lenti intraoculari.

Una procedura chirurgica di correzione della prebiopia con il laser a femtosecondi è l'intraCOR. Nel primo trial clinico, condotto in Colombia su una popolazione di circa 60 pazienti (di età media di 51 anni), la procedura si è dimostrata efficace e priva di complicanze. Il follow-up fino a 6 mesi ha dimostrato come la maggior parte dei pazienti abbia mantenuto la propria migliore acuità visiva per lontano, migliorando la visione naturale per vicino. La procedura non è dolorosa ed il risultato visivo è quasi immediato. La procedura intraCOR viene eseguita in anestesia topica (con gocce di collirio), dura circa 20-40 secondi, ed il paziente inizia a vedere meglio da vicino già dopo pochi minuti dall'intervento (fino ad un massimo di qualche ora dall'intervento). Ulteriori studi saranno necessari per confermare i risultati di questo primo studio, che coinvolgano un più ampio numero di pazienti ed un follo-up più lungo. Il gruppo di ricerca Vision Engineering è direttamente coinvolto nell'incremento delle conoscenze della risposta biofisica della cornea alle procedure laser e nel miglioramento della qualità visiva dopo chirurgia refrattiva.