Автореферат и диссертация по медицине (14.01.07) на тему:Лазериндуцированный гипотензивный эффект повышения гидропроницаемости склеры в лечении рефрактерных форм глауком.

На правах рукописи

Хомчик Ольга Владимировна

ЛАЗЕРИНДУЦИРОВАННЫИ ГИПОТЕНЗИВНЫИ ЭФФЕКТ ПОВЫШЕНИЯ ГИДРОПРОНИЦАЕМОСТИ СКЛЕРЫ В ЛЕЧЕНИИ РЕФРАКТЕРНЫХ ФОРМ ГЛАУКОМ I

14.01.07 - глазные болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

005537063

Москва - 2013

005537063

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт глазных болезней» Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор Большунов Андрей Валентинович

Научный консультант:

Кандидат физико-математических наук Баум Ольга Игоревна

Официальные оппоненты:

Степанов Анатолий Викторович, доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца» Минздравсоцразвития РФ, главный научный сотрудник отдела травматологии, реконструктивной хирургии и глазного протезирования

Корниловский Игорь Михайлович, доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «Национальный медико-хирургический центр им. Н.И.Пирогова» Министерства здравоохранения РФ, профессор кафедры глазных болезней Института усовершенствования врачей

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова» Министерства здравоохранения РФ

Защита диссертации состоится «9» декабря 2013 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 001.040.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт глазных болезней» Российской академии медицинских наук, по адресу: 119021, г. Москва, ул. Россолимо, д.11, кор. А, Б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИГБ» РАМН. Автореферат диссертации разослан «29» октября 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета, Иванов Михаил Николаевич

доктор медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Глаукома, по-прежнему остаётся одной из наиболее важных и актуальных проблем офтальмологии и имеет большое медико-социальное значение ввиду высокой распространённости и тяжести исходов заболевания, нередко ведущих к слепоте и инвалидности. Особенно это касается так называемой рефрактерной глаукомы (РГ), объединившей наиболее тяжёлые нозологические формы этого заболевания. Одной из отличительных особенностей таких форм является устойчивость к проводимому лечению. Методы медикаментозного и хирургического лечения, или их комбинация в этих случаях оказываются малоэффективными, либо неэффективными вообще. Наиболее действенными на сегодняшний день принято считать так называемые циклодеструктивные лазерные вмешательства (ЦЦВ), применяемые, главным образом, на поздних стадиях глаукомы, при абсолютной болящей, при неоваскулярной, а также ранее безуспешно оперированной глаукоме (Бессмертный A.M. с соавт 2004). Целью этих операций является снижение продукции внутриглазной жидкости (ВГЖ) цилиарным телом (ЦТ) и его отростками.

Известно, что наряду с током жидкости через Шлеммов канал, существует другой естественный путь оттока - увеосклеральный (Alm А. с соавт.1998), через который оттекает до 50% ВГЖ у детей и до 3% у взрослых (Аминулла А. А. 2008.). Наличие оттока ВГЖ у человека через передний отдел сосудистого тракта наряду с транстрабекулярным дренированием впервые было описано в работе (Bill А.) в 1965 году. В дальнейшем было установлено(1пота1а Н. с соавт. 1972), что жидкость из перихориоидального пространства оттекает не только в сосудистое русло увеального тракта, но может также диффундировать непосредственно через толщу склеры (Inomata Н. с соавт. 1977, Krohn J. с соавт. 1997, Krohn J. с соавт.1998). Данные ряда авторов (Albaugh С.Н. с соавт. 1942, Schubert H.D. с соавт. 1990.)

3

свидетельствуют о возможности увеличения транссклеральной фильтрации ВГЖ и достоверном снижении внутриглазного давления (ВГД) после воздействии на склеру в проекции pars plana лазерным излучением. Управление процессом транссклеральной фильтрации жидкости является актуальной и вместе с тем нерешенной пока задачей. В работах (Болыпунов с соавт. 2011, Болынунов с соавт.2013) была предложена новая технология нормализации ВГД за счет увеличения гидропроницаемости склеры с помощью транссклерального термомеханического воздействия импульсно-периодическим лазерным излучением. Экспериментальные исследования результатов такого воздействия на склеру позволили определить режимы лазерного излучения, при которых гидропроницаемость облученных тканей увеличивается в несколько раз. Объяснение полученных результатов предположительно связывали с образованием микропористых образований, не видимых на светооптическом уровне (Болынунов с соавт. 2011, Болынунов с соавт.2013). Аналогичные процессы изучались раннее для хрящевых тканей в работах (Shnirelman A.I. с соавт. 2004, Sobol E.N. с соавт. 2007, Sobol E.N. с соавт. 2011), в которых было показано, что лазериндуцированная релаксация механических напряжений в хрящевой ткани позволяет целенаправленно изменить форму хрящевой ткани без существенного изменения ее структуры. При этом одним из механизмов релаксации напряжений является образование пор субмикронного размера, которые были выявлены при исследовании тонкой структуры хряща с помощью микроскопа атомных сил (Баграташвили В.Н. с соавт. 2006). Исследования изменений тонкой структуры тканей глаза и, в частности, склеры как одного из механизмов лечебного действия процедуры при импульсно-периодическом воздействии лазерного излучения до сих пор не проводились.

Таким исследованиям и посвящена настоящая работа, целью которой было экспериментально-клиническое изучение лазериндуцированного

гипотензивного эффекта повышения гидропроницаемости склеры с помощью импульсно-периодического излучения на длине волны 1,56 мкм.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи:

1. Произвести теоретический расчёт оптимальных энергетических параметров импульсно-периодического лазерного излучения Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм, позволяющих повысить гидропроницаемость аутопсийной склеры при контактном воздействии.

2. В эксперименте на аутопсийных глазах in vitro с помощью оригинальной методики изучить возможность изменения гидропроницаемости склеры, а также её оптических (светорассеяния и светопропускания) свойств при контактном воздействии в проекции плоской части цилиарного тела импульсно-периодическим излучением Erglass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм с рассчитанными ранее теоретически, оптимальными энергетическими параметрами.

3. В остром (1 сутки) и хроническом (45 суток) экспериментах in vivo на энуклеированных глазах экспериментальных животных (кроликов породы шиншилла-серый) изучить патоморфологические особенности контактного воздействия на склеру в проекции плоской части цилиарного тела импульсно-периодическим излучением волоконного Er-glass лазера на длине 1,56 мкм с использованием теоретически рассчитанных ранее оптимальных энергетических параметров.

4. На аутопсийных глазах in vitro с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) изучить микроструктурные изменения склеры после контактного воздействия импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм.

5. Провести сравнительное клиническое исследование терапевтической эффективности оригинальной и традиционной технологий

транссклеральной лазерной циклодеструкции (ТСЛЦД) в лечении больных рефрактерной глаукомой.

6. На основании анализа результатов экспериментальных и клинических исследований изучить механизм гипотензивного действия оригинальной технологии контактного неразрушающего воздействия на склеру в проекции плоской части цилиарного тела импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм в лечении больных рефрактерной глаукомой.

Научная новизна. Предложены устройства для количественной оценки гидропроницаемости, светорассеяния и светопропускания аутопсийных образцов склеры до и после контактного воздействия на неё импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм.

Впервые теоретически рассчитаны и использованы в экспериментах in vitro и in vivo оптимальные энергетические параметры импульсно-периодического излучения Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм и испытана оригинальная технология контактного лазерного воздействия на склеру в проекции плоской части цилиарного тела, позволяющая повысить её гидропроницаемость.

Впервые на гистологическом (методами световой и атомно-силовой микроскопии) уровне in vitro на образцах аутопсийной склеры и in vivo на энуклеированных глазах экспериментальных (кроликов) животных изучена микроскопическая картина зоны контактного воздействия импульсно-периодического излучения Er-glass волоконного лазера (1,56 мкм).

На примере лечения больных рефрактерной глаукомой продемонстрированы клиническая эффективность и преимущества использования оригинальной контактной технологии воздействия на склеру импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера (1,56

мкм) по сравнению с традиционной ТСЛЦЦ излучением диодного лазера (0,83 мкм).

Изучен механизм гипотензивного эффекта лазериндуцированного повышения гидропроницаемости склеры путём контактного воздействия на неё в проекции плоской части цилиарного тела импульсно — периодическим излучением Ег^авз волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм.

Практическая значимость работы. Разработана оригинальная технология воздействия и установлены оптимальные энергетические параметры импульсно-периодического излучения Ег^аэБ волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм в лечении больных рефрактерной глаукомой.

Установлена целесообразность использования метода ультразвуковой биомикроскопии (УБМ) для объективной оценки динамики течения послеоперационного периода у больных рефрактерной глаукомой.

Продемонстрирована высокая информативность метода атомно-силовой микроскопии в изучении на субмикронном уровне механизмов лазерного воздействия на тончайшие структуры коллагенсодержащих тканей глаза.

Внедрение результатов работы. Разработанная оригинальная технология лазерного лечения больных рефрактерной глаукомой внедрена в клиническую практику научно-исследовательской лаборатории новых лазерных технологий в офтальмологии ФГБУ «НИИ ГБ» РАМН.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. В результате проведенных экспериментальных исследований

определены оптимальные энергетические параметры импульсно-

периодического излучения Ег^аББ волоконного лазера на длине

волны 1,56 мкм и предложена оригинальная технология лазериндуцированного повышения гидропроницаемости склеры.

2. Полученные в ходе экспериментов результаты позволили применить импульсно-периодическое излучение Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм в лечении пациентов с рефрактерными формами глауком.

3. Предложенная оригинальная технология лазериндуцированного повышения гидропроницаемости склеры путём контактного воздействия в проекции плоской части цилиарного тела импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм позволила повысить терапевтическую эффективность вмешательства и избежать возможных интра- и послеоперационных осложнений.

4. В результате проведенных экспериментальных и клинических (с использованием метода ультразвуковой биомикроскопии (УБМ)) исследований изучен механизм гипотензивного действия оригинальной технологии в лечении больных рефрактерной формой глаукомы.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на: IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Федоровские чтения - 2011» июнь, Москва; на V Троицкой конференции "Медицинская физика и инновации в медицине" (ТКМФ — 5), июнь 2012г., г. Троицк, Московская область; на Научно-практической конференции офтальмологов с международным участием «Филатовские чтения», май 2012г., Одесса, Украина; на XX Biennial Meeting of the International Society for Eye Research (ISER 2012) Berlin, Germany, July 2012; на заседании проблемной комиссии ФГБУ «НИИ ГБ» РАМН от 26 августа 2013г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, из них 2 в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, определённых Высшей аттестационной комиссией. Получен патент РФ на изобретение № 2463029 от 02 июня 2011г. «Способ лечения резистентных форм открытоугольной глаукомы».

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 111 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 2 глав собственных исследований, обсуждении результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 144 источника, из них 33 отечественных и 111 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 14 таблицами и 35 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. В работе использовали два типа лазерных офтальмологических установок:

1) офтальмокоагулятор фирмы «Милон» (Ст-Пт, Россия) на

основе Er-glass волоконного лазера с излучением на длине волны 1,56 мкм, мощностью от 0,5 до 3 Вт в непрерывном, импульсном и импульсно-периодическом (с частотой следования импульсов f 1,4 — 2,5 Гц) режимах генерации с экспозицией импульсов 50 до 500 мс.

2) диодный лазерный офтальмокоагулятор фирмы OcuLight SLx фирмы «Iridex» (США) с излучением на длине волны 0,83 мкм, мощностью от 0,5 до 3 Вт в непрерывном и импульсном режимах с экспозицией импульсов от 100 до 1000 мс. Доставку лазерного излучения в обоих случаях осуществляли по оптоволокну с внешним диаметром 600 мкм. Для

измерения мощности излучения использовали измеритель мощности Fieldmaster («Coherent», США).

Экспериментальные исследования. Эксперименты проводили in vitro на 6-ти аутопсийных глазах и in vivo на 16 глазах 8 кроликов породы шиншилла-серый весом 2 - 2,5 кг.

Первым этапом экспериментальных исследований был объективный выбор оптимальных энергетических параметров лазерного излучения. Для решения этой задачи впервые были проведены теоретические расчёты, в основу которых были положены уравнение теплопроводности и закон Бугера-Ламберта-Бера, описывающий поглощение излучения биологическими объектами:

I = 10 ехр(-//(1)х)

?

где / - интенсивность света, прошедшего через вещество; 1о — интенсивность входящего пучка света; /г — эффективный показатель поглощения; X - длина волны; х - толщина ткани, через которую проходит свет. Величина ¡х обратно пропорциональна глубине поглощения лазерного излучения биологической тканью. Показатель поглощения учитывает ослабление интенсивности света, как за счет поглощения, так и за счет рассеяния.

Изучение динамики гидропроницаемости образцов аутопсийной склеры in vitro при контактном воздействии на неё импульсно-периодическим излучением на длине волны 1,56 мкм Er-glass волоконного лазера в проекции плоской части цилиарного тела производили на специально разработанной совместно с сотрудниками «ИПЛИТ» РАН установке. Установка позволяла по объему жидкости, прошедшей сквозь образец склеры, из-за разности давления под и над ним, измерять его гидропроницаемость.

Методика измерения гидропроницаемости склеры до и после лазерного воздействия заключалась в следующем: образцы ткани прижимали к капилляру и с помощью шприца, создающего отрицательное давление в капилляре, присасывали образец; образцы помещали в кювету с физиологическим раствором таким образом, чтобы ткань касалась раствора только своей нижней частью (во избежание просачивания раствора с боков). Эксперимент проводили в течение 15 минут. При этом каждую минуту регистрировали высоту столбика жидкости, просочившейся через ткани в капилляр; одновременно с помощью манометра измеряли давление в капилляре. Динамику прокачивания жидкости через облученную область регистрировали с помощью фотоаппарата Canon PC 1192 (Япония).

Изучение динамики изменения оптических характеристик (светорассеяния и светопропускания) аутопсийной склеры in vitro при воздействии на неё импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длинах волн 1,56 мкм и 0,53 мкм проводили с использованием известной оптоволоконной системы (Щербаков Е.М.).

Методика измерения заключалась в следующем: образец склеры облучали лазерным излучениям на двух длинах волн 1,56 и 0,53 мкм. Излучение подавали через оптическое волокно диаметром 600 мкм под углом 90° на образцы исследования. Регистрацию сигналов производили с помощью оптического многоканального анализатора, там же сигнал оцифровывался. Результат оцифровки выводили на монитор компьютера.

Технология воздействия на склеру глаз подопытных животных в проекции плоской части цилиарного тела импульсно-периодическим лазерным излучением на длине волны 1,56 мкм Er-glass волоконного лазера.

Облучение всех подопытных глаз как in vitro, так и in vivo, производили контактно, коагуляты наносили на склеру в проекции pars plana. Всего на

склеру в проекции плоской части цилиарного тела наносили от 30 до 40 коагулянтов.

Эксперименты in vivo проводили на 8 правых (левые глаза служили контролем) глазах подопытных животных под местной инстилляционной анестезией Sol.Alkaini 0,5%. Животных выводили из эксперимента как непосредственно после лазерного воздействия, так и через 45 суток путём введения 3,0 мл 0,25% водного раствора галоперидола в ушную вену. Подвергшиеся лазерному воздействию как in vivo, так и in vitro, глаза исследовали методами световой и атомно-силовой микроскопии (АСМ).

Гистологическое (методом световой микроскопии) исследование склеры энуклеированных глаз подопытных животных в зоне лазерного воздействия in vivo. Энуклеированные глаза фиксировали в холодном 2,5% растворе глютаральдегида в течение 2-8 часов. Затем глаза рассекали вдоль экватора, под стереомикроскопом находили и вырезали фрагменты стенки глазного яблока размерами 2x2 мм в месте нанесения коагулятов. Полученные образцы дофиксировали в 1% растворе осмиевой кислоты (1 час), обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в смесь эпоксидных смол эпон-аралдит. Полутонкие срезы толщиной 0,5-1,5 мкм готовили на «Ультратоме-IV» (LKB, Швеция), окрашивали метиленовым синим и фуксином (полихромное окрашивание). Полученные гистологические препараты исследовали на «Фотомикроскопе-Ш» (Opton, Германия). Фоторегистрацию изображений со светового микроскопа осуществляли на цифровую фотовидеокамеру в составе аппаратно-программного комплекса автоматической морфоденситометрии ДиаМорф.

Исследование пористых структур аутопсийных образцов склеры методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) в зоне лазерного воздействия in vitro. Для исследований с помощью микроскопа атомных сил приготавливали срезы толщиной 50 мкм с помощью криомикротома Leica

CM 1900 при температуре -15°С используя замораживающий раствор Jung Tissue Freezing Medium. ACM исследование проводили с помощью микроскопа атомных сил NanoScope производитель Veeco Instruments (США), тип использованного кантеливера: Nanosensors ATEC-NC-50. Обработку результатов производили с помощью программы NanoScopeSoftware810.

Клинические исследования. Клинические исследования проводили на базе Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт глазных болезней» Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ ГБ" РАМН). В группу исследования вошло 76 пациентов (76 глаз) в возрасте от 27 до 91 года, из них 32 мужчины и 44 женщины, средний возраст 68,06± 16,41. В зависимости от вида, используемой в работе лазерной офтальмологической установки и технологии (традиционная и оригинальная) проведения лазерного вмешательства, выделяли соответственно две группы пациентов:

Группа 1 - основная, 49 больных (глаз); офтальмокоагулятор фирмы «Милон» (Ст-Пт, Россия).

Группа 2 — группа сравнения, 27 больных (глаз); диодный лазерный офтальмокоагулятор OcuLight SLx фирмы «Iridex» (США).

Больные были распределены на группы по распределению по полу и возрасту, по среднему исходному уровню ВГД (1 группа: средний уровень ВГД 43,6±7,9 мм рт.ст.; 2 группа средний уровень ВГД 44,0±6,8 мм рт.ст.), остроте зрения и срокам наблюдения с момента постановки диагноза глаукома, по нозологическим формам рефрактерной глаукомы, по сопутствующей патологии больного глаза.

Сравнительная клиническая характеристика наблюдаемых больных по нозологическим формам РГ представлена в табл. 1

Таблица 1

Клиническая характеристика наблюдаемых больных

Нозологическая форма глаукомы Группы пациентов, число больных (глаз), %

Группа 1 (основная) п=49 офтальмокоагулятор фирмы «ЛАХТА-МИЛОН» (Россия) Группа 2 (сравнения) п=27 диодный лазерный офтальмокоагулятор Оси1л§Ы БЬх фирмы «1пс1ех» (США) Всего п=76

Терминальная болящая глаукома Р/С 22 (44,9%) 12 (44,4%) 34 (44,7%)

Посттравматическая неоваскулярная болящая глаукома 2 (4,1%) 1 (3,7%) 3 (3,9%)

Вторичная постдиабетическая неоваскулярная глаукома 10 (20,4%) 4 (14,8%) 14 (18,4%)

Вторичная посттромботическая глаукома 12 (24,5%) 8 (29,6%) 20 (26,3%)

Вторичная постувеальная глаукома 3 (6,1%) 2 (7,4%) 5 (6,6%)

Точный критерий Фишера р > 0,96

Жалобы, предъявляемые больными были на: снижение остроты зрения, слепоту, боли различной степени выраженности, иррадиирующие в висок,

соответствующую сторону головы, надбровную дугу; ощущение инородного тела, покраснение глаза.

29 пациентам в 1 группе (29 глаз, 59%) и 15 пациентам во 2 группе (15 глаз, 55%) больным ранее были проведены различные виды антиглаукомных хирургических вмешательства (в количестве от 1 до 4). Лазерные вмешательства всем больным проводили на фоне ранее назначенного максимального гипотензивного медикаментозного режима.

В работу не были включены пациенты с наличием хронических вирусных инфекций (ВИЧ, гепатиты), острыми воспалительными заболеваниями фиброзной и сосудистой оболочек глаза, с эрозиями роговицы или острыми кератитами.

Использовали стандартные и специальные методы обследования: визометрию, биомикроскопию переднего отдела глаза, гониоскопию, тонометрию, периметрию, биомикроофтальмоскопию, ультразвуковую биомикроскопию.

Технология выполнения лазерных вмешательств на склере в проекции плоской части цилиарного тела в 1-й и 2-й группах пациентов была одинаковой.

Операцию проводили под местной инстилляционной анестезией Sol.

Alkaini 1% и ретробульбарной анестезией и акинезией век 2% раствором

лидокаина. После наложения векорасширителя торец световолокна с

внешним диаметром 600 мкм помещали на склеру на расстоянии 1.5—2 мм

от хирургического лимба (с умеренным вдавлением). Всего на склеру по всей

окружности (270°), минуя меридианы 3 и 9 часов, наносили около 40

лазерных аппликаций на одинаковом (200 мкм) расстоянии друг от друга. В

послеоперационном периоде медикаментозный гипотензивный режим

оставляли прежним и в течение 3 суток назначали инстилляции

противовоспалительных нестероидных средств 4 раза в день и приём

15

диакарба однократно по 1 таблетке утром. Контрольную тонометрию проводили через 2 месяца и полгода после процедуры.

Результаты исследований.

Результаты экспериментальных исследований. В результате вариации основных параметров, влияющих на перераспределение температурного поля (мощности лазерного излучения, длительности и частоты следования импульсов, а также эффективного радиуса распределения лазерного пятна), были определены диапазоны их изменения, в которых не происходило существенной денатурации ткани, а градиенты температур соответствовали термическим напряжениям, которые достаточны для образования пор в биополимерах (склере). Таким образом, удалось существенно сократить время и количество экспериментов, требуемых для объективного выбора оптимальных энергетических параметров лазерного излучения. Полученные расчётным путём данные в дальнейшем были использованы и проверены в экспериментах in vitro на аутопсийных образцах склеры по изучению её гидропроницаемости и оптических характеристик, а так же и in vivo и при гистологическом исследовании энуклеированных глаз лабораторных животных.

Результаты измерения гидропроницаемости аутопсийной склеры при контактном воздействии на неё импульсно-периодическим излучением на длине волны 1,56 мкм Er-glass волоконного лазера in vitro показали, что в выбранных диапазонах варьирования параметров лазерного воздействия максимальное увеличение гидропроницаемости склеры аутопсийных глаз и глаз экспериментальных животных по сравнению с интактной тканью было достигнуто при следующих показателях: W = 0,9 Вт, длительность импульсов Т = 200 мс, частота следования импульсов f = 2,5 Гц, время облучения 4 с.

Была установлена хорошая корреляция между результатами измерений гидропроницаемости образцов склеры и результатами измерений их оптических характеристик (увеличение коэффициента поглощения на 16 — 18% и уменьшения коэффициента рассеяния на 18 - 20%) при контактном воздействии в проекции pars plana импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм.

Результаты гистологических исследований препаратов глаз энуклеированных через 1 и 45 суток после процедуры ТСЛЦД убедительно показали, что существенное усиление склеральной перфузии жидкости происходит не непосредственно в зоне лазерного воздействия, а по периферии, о чём убедительно свидетельствовали соответствующие гистологические признаки термомеханического повреждения тканей. В то же время, сколь-нибудь значимых гистологических признаков термического или механического повреждения тканей цилиарного тела и его отростков не наблюдалось. Таким образом, можно было предположить, что в основе гипотензивного действия импульсно-периодического лазерного излучения на длине волны 1,56 мкм при контактном лазерном воздействии лежит, главным образом, усиление транссклеральной перфузии внутриглазной жидкости (ВГЖ) за счёт существенного увеличения склеральных пор.

Результаты изучения пористых структур образцов аутопсийной склеры методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) после контактного воздействия в проекции плоской части цилиарного тела импульсно-периодическим излучением на длине волны 1,56 мкм Er-glass волоконного лазера.

Проведенные впервые с использованием микроскопа атомных сил исследования на субмикронном уровне продемонстрировали формирование в образцах аутопсийной склеры новых пористых структур значительно повышающих её гидропроницаемость.

После математической обработки (построение диаграмм показанных на

17

рис.1) было явно отчетливо продемонстрировано отличие поверхностного рельефа для всех трех случаев - различные распределения по порам.

На рис.1 представлена АСМ картина распределения пор в склере по размерам до и после лазерного воздействия в режиме увеличения гидропроницаемости (интактная ткань (зона 1), ткань находящаяся непосредственно в зоне лазерного облучения (зона 3) и на периферии (зона 2), где термические напряжения максимальны).

зона 1 (интактная склера) зона 3 зона 2

Рис.1 Распределение пор в склере по размерам до и после лазерного облучения в режиме увеличения гидропроницаемости. (Ось абсцисс - размер пор; ось ординат - относительное количество пор с определенным размером).

На основании полученных результатов экспериментального исследования удалось выработать оптимальный режим для создания максимально проницаемого участка склеры. При этом грубых повреждений тканей глаза не происходило, а область лазерного воздействия приобретала способность повышенной гидропроницаемости.

Результаты клинических исследований.

Во время операции и в течение первых суток после все больные отмечали болевой синдром различной степени выраженности. У всех пациентов 1 группы (49 человек, 100%) отмечали умеренное побледнение конъюнктивы и склеры в зоне нанесения лазерных аппликаций, которые исчезали самостоятельно через 3-5 дней после вмешательства. Во 2 группе

подобных изменений конъюнктивы не наблюдали. Через 1-2 суток после лазерного вмешательства в течение недели у всех пациентов обеих групп отмечали умеренную конъюнктивальную инъекцию. В одном случае в течение 8 суток наблюдали субконъюнктивальное кровоизлияние.

Результаты изучения динамики уровня внутриглазного давления (ВГД) после оригинального и традиционного контактного лазерного воздействия на склеру в проекции плоской части цилиарного тела. Через сутки уровень ВГД оставался неизменным в обеих группах. Через 7 суток у 2-х пациентов 2-ой группы (сравнения) отмечали гипертензионный синдром. Повторное лазерное вмешательство проводилось, если состояние ВГД было неадекватно после минимального периода в 1 месяц. Так у 8 пациентов 2-ой группы и 2-х пациентов 1-ой группы понадобилась повторная операция через 1 месяц.

Серьезных осложнений в виде гипотонии и фтизиса не было обнаружено ни в одном случае. Процент гипотензивного эффекта ко 2 месяцу наблюдений составил 78% в первой группе и 56% во 2 группе (без дополнительной гипотензивной терапии). Во 2 группе ВГД повысилось у 6-и пациентов и это потребовало назначения дополнительного медикаментозного режима. К концу 6 месяца полный гипотензивный эффект наблюдался у 73% пациентов первой группы (основной) и 54% пациентов 2-ой группы. Зрительные функции не оценивались, так как все пациенты имели остаточное зрение и основной целью лазерной операции было купирование болевого синдрома.

Статистический анализ с использованием двустороннего критерия Стьюдента показал: ВГД в группах 1 и 2 до лечения сопоставимо (соответственно 43,6±7,9 мм. рт. ст. и 44,0±6,8 мм. рт. ст., р > 0,82). Через 2 месяца после лечения ВГД в группе 2 статистически значимо выше, чем в группе 1 (соответственно 25,3±4,7 мм. рт. ст. и 19,4±2,2 мм. рт. ст., р < 0,001).

Через 6 месяцев ВГД в группе 2 также статистически значимо выше, чем в группе 1 (соответственно 28,1±4,9 мм. рт. ст. и 19,2±2,3 мм. рт. ст., р < 0,001).

В обеих группах уровень ВГД через 2 месяца после лазерного вмешательства имеет тенденцию к понижению, однако к концу 6 месяца в группе 2 (сравнения) уровень ВГД начинает повышаться, тогда, как в группе 1 (основной) отмечается стабильность результата.

Результаты УБМ-исследования тканей переднего отдела глаза после оригинального и традиционного контактного лазерного вмешательства в проекции плоской части цилиарного тела.

С помощью метода УБМ в зоне лазерного вмешательства, в меридианах 6 и 12 часов непосредственно до него, через 2 и 6 месяцев после, у всех пациентов а) дифференцировали увеосклеральную щель (УСЩ); б) измеряли толщину склеры и в) толщину цилиарного тела (ЦТ).

Обнаруженное в результате клинических исследований с использованием УБМ утолщение склеральной ткани в зоне лазерного воздействия одновременно с незначительным истончением цилиарного тела убедительно подтвердило экспериментальные данные о формировании в склере новых пор. При этом указанные ультрабиомикроскопические изменения, а также гипотензивный эффект в основной группе пациентов оказался более выраженным, чем в группе сравнения. Что касается данных о наличии или увеличения размеров увеосклеральной щели, до и после лазерного воздействия то в обеих группах они оказались практически одинаково неубедительными.

выводы

1. Впервые произведен теоретический расчет оптимальных энергетических параметров импульсно-периодического излучения Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм, позволяющих повысить гидропроницаемость аутопсийной склеры при контактном воздействии в проекции pars plana.

2. Впервые в эксперименте на аутопсийных глазах in vitro с помощью оригинальных методик доказана возможность значительного (в 2 раза) увеличения гидропроницаемости склеры и изменения её оптических (увеличение коэффициента поглощения на 16 — 18% и уменьшения коэффициента рассеяния на 18 - 20%) характеристик при контактном воздействии в проекции pars plana импульсно-периодическим излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм.

3. В результате проведенных in vivo экспериментов в остром (1 сутки) и хроническом (45 суток) опытах на энуклеированных глазах экспериментальных животных (кроликов породы шиншилла-серый) гистологические исследования продемонстрировали возможность создания проницаемого участка склеры без каких-либо грубых повреждений окружающих тканей глаза после контактного воздействия на неё в проекции pars plana импульсно-периодическим излучением волоконного Erglass лазера на длине 1,56 мкм с использованием теоретически рассчитанных энергетических параметров.

4. Впервые с помощью метода атомно-силовой микроскопии доказано, что в основе механизма усиления гидропроницаемости склеры после контактного воздействия на неё импульсно-периодическим лазерным излучением Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм лежит формирование новых пор субмикронного размера без каких-либо существенных нарушений её структуры.

5. Преимуществами оригинальной технологии контактного лазерного воздействия с помощью импульсно - периодического излучения Ег-§1азз волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм в проекции плоской части цилиарного тела у больных рефрактерными формами глауком по-сравнению с традиционной транссклеральной лазерной циклодеструкцией с помощью непрерывного излучения диодного (на основе ва-Ате) лазера на длине волны 0,81-0,83 мкм являются: а) более щадящий характер воздействия; б) более выраженный гипотензивный эффект: уровень ВГД в группах 1 (основной) и 2 (сравнения) до лечения соответственно 43,6±7,9 мм. рт. ст. и 44,0±6,8 мм. рт. ст., р > 0,82; через 2 месяца после ТСЛЦД уровень ВГД в группе 2 статистически значимо выше, чем в группе 1 - соответственно 25,3±4,7 мм. рт. ст. и 19,4±2,2 мм. рт. ст.( р < 0,001); через 6 месяцев ВГД в группе 2 также статистически значимо выше, чем в группе 1 - соответственно 28,1±4,9 мм. рт. ст. и 19,2±2,3 мм. рт. ст.( р < 0,001); в) продемонстрирована высокая корреляция результатов клинических исследований с использованием метода ультразвуковой биомикроскопии и результатов экспериментальных гистологических исследований в зоне лазерного воздействия.

6. В основе механизма гипотензивного действия оригинальной контактной технологии воздействия на склеру в проекции рагБ-р1апа импульсно-периодическим излучением волоконного Ег-§1а83 лазера на длине волны 1,56 мкм в лечении больных рефрактерной глаукомой лежит значительное (в 2 раза) усиление транссклерального дренирования ВГЖ за счёт формирования в склере новых пористых структур субмикронного размера.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Контактное лазерное вмешательство с использованием импульсно-периодического излучения Ег^азэ волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм в проекции плоской части цилиарного тела является операцией выбора хирургического лечения больных рефрактерными формами глауком.

2. Алгоритм комплексного обследования больных рефрактерными формами глауком перед выполнением контактной лазерной процедуры должен включать исследование тканей переднего отдела глаза методом ультразвуковой биомикроскопии с целью объективной оценки динамики послеоперационного течения заболевания.

3. При проведении контактного лазерного вмешательства с помощью импульсно-периодического излучения Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм в проекции плоской части цилиарного тела для усиления транссклерального дренирования ВГЖ у больных рефрактерными формами глауком рекомендуется использование следующих энергетических параметров лазерного излучения: мощность - 0,9 Вт, длительность импульсов 200 микросекунд, частота следования импульсов 2,5 Гц, время воздействия - 4 секунды.

4. Учитывая болезненность при выполнении вмешательства, обязательным условием должно быть предварительное проведение парабульбарной или ретробульбарной анестезии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Болыпунов A.B., Хомчик О.В., Соболь Э.Н., Баум О.И., Омельченко А.И., Щербаков Е.М. Возможности применения неразрушающего лазерного воздействия для увеличения гидропроницаемости склеры при лечении глаукомы.//Сб. тезисов "Федоровские чтения", - М., 2011, - С. 250.

2. Амбарцумян А.Р., Болынунов A.B., Дрошнева М.В., Еричев В.П., Ильина Т.С., Полева Р.П., Хомчик О.В. Состояние структур переднего отдела глаза после транссклеральной лазерной циклокоагуляции у больных с терминальной глаукомой по данным ультразвуковой биомикроскопии.// Офтальмологический журнал Казахстана. — 2011. -№4.-С. 9-11.

3. Хомчик О.В., Амбарцумян А.Р., Болынунов A.B., Дрошнева М.В., Еричев В.П., Ильина Т.С., Полева Р.П.). Ультразвуковая биомикроскопия тканей переднего отдела глаза после транссклеральной диод-лазерной циклофотодеструкции // Международный научно-практический журнал Офтальмология Восточная Европа. - 2011. - №4(11). - С.50-53.

23

4. Баум О.И., Щербаков Е.М., Омельченко А.И., Соболь Э.Н., Большунов А.В., Хомчик О.В. Динамика изменений оптических свойств и гидропроницаемости глаза при неразрушающем воздействии лазерного излучения. // Сборник материалов V Троицкая конференция "Медицинская физика и инновации в медицине" (ТКМФ - 5). -Троицк-2012.-Том 1.-С.194.

5. Хомчик О.В., Баум О.И., Федоров А.А., Соболь Э.Н., Омельченко А.И., Большунов А.В., Щербаков Е.М. Повышение гидропроницаемости склеры в проекции плоской части цилиарного тела с помощью неразрушающего лазерного воздействия (экспериментально-морфологическое исследование)". // Сборник материалов научно-практической конференции офтальмологов с международным участием «Филатовские чтения». — Украина, Одесса. — 2012. — с. 131-132.

6. O.I. Baum, E.N. Sobol, A.I. Omelchenko, A.V. Bolshunov, O.V. Khomchik The Altération of water permeability of eye tissues under nondestructive laser radiation.// CD-Disk. Abstract. - №P283. XX Biennial Meeting of the International Society for Eye Research (ISER 2012). - 2012. - Berlin, Germany.

7. Хомчик O.B., Большунов A.B., Ильина T.C. Лазерные циклодеструктивные технологии в лечении глауком // Вестник Офтальмологии. - 2012. - №3. - С.54-59

8. Большунов А.В., Соболь Э.Н., Фёдоров А.А., Баум О.И., Омельченко А.И., Хомчик О.В., Щербаков Е.М. Изучение возможности усиления фильтрации внутриглазной жидкости при неразрушающем лазерном воздействии на склеру в проекции плоской части цилиарного тела (экспериментальное исследование). // Вестник офтальмологии № 1. -М., - 2013. - С. 22-26.

9. Большунов А.В., Хомчик О.В., Соболь Э.Н., Баум О.И., Омельченко

Патент РФ на изобретение №2463029. Способ лечения резистентных форм открытоугольной глаукомы (приоритет изобретения 02 июня 2011г., зарегистрировано и опубликовано в Государственном реестре изобретений РФ 10 октября 2012г.)

А.И.

СПИСОК ПРИМЕНЯЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АСМ

вгд вгж

РГ

атомно-силовая микроскопия внутриглазное давление внутриглазная жидкость рефрактерная глаукома транссклеральная лазерная циклодеструкция ультразвуковая биомикроскопия цилиарное тело

ТСЛЦД УБМ

Заказ № 101-а/10/2013 Подписано в печать 25.10.2013 Тираж 110 экз. Усл. п.л. 1,2

ООО "Цифровичок", тел. (495) 649-83-30 www.cfr.ru; е-таИ:zak@cfr.ru