15/12/2025
Charles Kelman MD (1930-2004, USA), dal sax tenore al facoemulsificatore :
Prima dell'avvento della facoemulsificazione, l'intervento di cataratta (estrazione intracapsulare o ICCE) era una procedura altamente invasiva.
Richiedeva un'incisione corneale o sclerale estesa, fino a 180°, per consentire la rimozione manuale dell'intero cristallino opacizzato, spesso utilizzando una pinza di Arruga o un criostato che congelava la lente per estrarla dal bulbo.
Questa tecnica era associata a lunghi tempi di degenza ospedaliera, elevato rischio di complicanze, tra cui astigmatismo post-operatorio elevato, infezioni e distacco di retina.
La riabilitazione visiva era prolungata ed inoltre richiedeva la correzione del difetto refrattivo con lenti a tempiale ad alto potere diottrico o lenti a contatto rigide.
Charles Kelman (1930-2004) è stato una figura poliedrica: un brillante chirurgo e inventore, ma anche un musicista e intrattenitore di talento, che ha condotto una vita al di fuori degli schemi convenzionali del mondo accademico.
Nato a Brooklyn, New York, il 23 maggio 1930, Kelman si laureò alla Tufts University e conseguì la laurea in medicina (MD).
Completò la sua specializzazione in oftalmologia, dedicandosi poi alla ricerca di metodi meno invasivi per la chirurgia della cataratta; la sua perseveranza fu notevole, specialmente di fronte allo scetticismo iniziale della comunità medica, che riteneva la sua tecnica, la facoemulsificazione, troppo azzardata.
L'intuizione di Kelman, sviluppata a metà degli anni '60, fu di applicare i principi della cavitazione e degli ultrasuoni per frammentare il cristallino in situ, consentendone l'aspirazione attraverso un'apertura minima.
Egli si ispirò per il suo strumento al meccanismo del trapano ad ultrasuoni con idrogetto che osservava sempre durante i suoi trattamenti odontoiatrici.
La facoemulsificazione si basa sull'uso di un manipolo (sonda) che genera vibrazioni ultrasoniche ad alta frequenza (tipicamente 40.000-50.000 Hz): la punta della sonda, vibrando ad alta velocità, impatta direttamente il nucleo del cristallino, frantumandolo in microframmenti, le rapide oscillazioni di pressione create dalla sonda generano microbolle di gas nel fluido oculare.
Queste bolle implodono violentemente, rilasciando energia d'urto che contribuisce alla disgregazione del tessuto lenticolare, il movimento del fluido generato dalle vibrazioni facilita l'emulsificazione e l'aspirazione dei frammenti (tecnica extracapsulare o ECCE).
Il primo prototipo di successo, il Cavitron Phaco-Emulsifier, fu introdotto da Kelman nel 1967.
Questo dispositivo monouso fu accolto inizialmente con grande scetticismo dalla comunità oftalmologica, che lo riteneva pericoloso per le delicate strutture intraoculari.
La perseveranza di Kelman nel dimostrare l'efficacia e la sicurezza della tecnica fu enorme per la sua accettazione globale.
I primi manipoli del facoemulsificatore di Kelman, ovvero le sonde che dovevano essere introdotte nelle strutture oculari, pesavano oltre 1Kg ed erano difficili da manovrare, riducendo molto i movimenti del chirurgo (attualmente sono grandi e leggeri come una penna stilografica).
I moderni facoemulsificatori utilizzano spesso ultrasuoni torsionali, che riducono la generazione di calore e l'energia necessaria, aumentando ulteriormente la sicurezza per le strutture adiacenti come la cornea.
In fase di frantumazione si creava il problema del contatto dannoso degli ultrasuoni con l'endotelio corneale cosi come in fase di aspirazione l'abbassamento della camera anteriore (non erano stati inventati i moderni viscoelastici), pertanto Kelman si recò dal migliore maestro di nota fama mondiale per l’Oftalmologia: il Prof. J.Barraquer, il quale gli diede preziosi consigli su come risolvere il problema e condivise pienamente il suo progetto poiché egli aveva già introdotto l’utilizzo del microscopio operatorio e dell’enzima proteolitico per la dissezione del cristallino (zonulasi) da diversi anni prima di Kelman.
Il resto dell’accademia contemporanea non considerava assolutamente sicura l’invenzione di Kelman, continuando a praticare il tradizionale intervento (ECCE) con crioestrazione lenticolare.
I numeri però stavano cambiando: già a fine anni 70 la facoemulsificazione rappresentava il 20% degli interventi di cataratta; in epoca successiva vennero introdotte anche le lenti intraoculari (IOL) che potevano sostituire il cristallino una volta asportato e risolvere il difetto refrattivo residuo in modo personalizzato e definitivo (bioprotesi, prima in silicone e poi in materiale acrilico).
Gli USA iniziarono ad impiegare l’intervento di Kelman e dal 1980 in poi si diffuse in tutto il mondo.
Anche in Italia ci furono molte resistenze allora da parte dell’accademia: nei primi anni 80 vi furono al congresso della Società Oftalmologica Italiana grandi scontri tra l’accademia e alcuni giovani chirurghi che ebbero l’intuizione di andarsi a formare negli USA, Germania e Svizzera dove si iniziarono ad impiantare le prime IOL insieme alla facoemulsificazione.
Charles Kelman, con la sua invenzione, non ha solo sviluppato un nuovo strumento, ma ha inaugurato un'era completamente nuova nella chirurgia oftalmica.
Il suo approccio pionieristico ha trasformato un intervento maggiore in una procedura ambulatoriale di routine, sicura ed efficace, migliorando la qualità della vista e la vita di milioni di pazienti.
Queste tecniche hanno permesso di ridurre drasticamente il trauma chirurgico, minimizzare l'astigmatismo indotto e accelerare il recupero visivo a pochi giorni.
Attualmente quello di cataratta è l’intervento chirurgico più praticato al mondo attraverso la MICS.
La tecnologia più recente integra l'uso del laser a femtosecondi per eseguire passaggi chiave della chirurgia (incisioni corneali, capsulotomia e pre-frammentazione del nucleo) con precisione sub-micrometrica, riducendo ulteriormente la dipendenza dall'energia ultrasonica intraoculare e offrendo la possibilità di impiantare IOL multifocali che correggono il difetto refrattivo per tutte le distanze focali.
L'eredità di Kelman va oltre il mero progresso tecnico: ha avuto un impatto monumentale sulla salute pubblica globale e sull'economia sanitaria.
La facoemulsificazione ha reso l'intervento di cataratta una procedura ambulatoriale standardizzata, rapida (spesso meno di 15 minuti) e con un'altissima percentuale di successo (oltre il 99% dei pazienti sperimenta un miglioramento della vista).
Spostando la procedura dall'ospedale a centri chirurgici ambulatoriali, i costi complessivi per il sistema sanitario e per i pazienti sono diminuiti drasticamente, rendendo l'intervento accessibile a una fetta più ampia della popolazione.
La rapida riabilitazione visiva ha permesso ai pazienti anziani di recuperare rapidamente l'autonomia, riducendo l'onere sociale e familiare legato alla disabilità visiva.
L'invenzione ha creato un'intera filiera industriale legata alla produzione di facoemulsificatori, lenti intraoculari (IOL), fluidi chirurgici e farmaci correlati.
Le innovazioni continue, come la femtocataract, si basano ancora sui principi fondamentali stabiliti da Kelman.
Il suo impatto sulla Medicina gli valse numerosi riconoscimenti, tra cui la National Medal of Technology and Innovation consegnatagli dal presidente Ronald Reagan, un onore precedentemente conferito a luminari come Jonas Salk e Michael DeBakey.
“Charlie” Kelman non solo è stato un grande inventore e chirurgo ma anche un ottimo sassofonista jazz, suonò alla Carnagie Hall mentre duettava spesso con Lionel Hampton; si divertiva ad intrattenere il pubblico con i suoi spettacoli ed era frequente ospite dei principali tv-show, spesso raccontava che il facoemulsificatore aveva la tonalità del Mib.
Le sue giornate si dividevano tra varie sale operatorie in tutta New York che spesso raggiungeva pilotando l’elicottero, sua grande passione oltre al jazz.
Fu tra i primi ad organizzare congressi di live-surgery per insegnare a tutti gli oculisti la nuova chirurgia in diretta della cataratta (in Italia giunse in seguito, con 10 anni di ritardo circa).
Charles Kelman é morto nel 2004, lasciando un'eredità che continua a influenzare la vita e la vista di milioni di persone in tutto il mondo.
(photo courtesy: Kelman Foundation)