Введение к работе
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 (ЦДВ), применяемые, главным образом, на поздних стадиях глаукомы, при абсолютной болящей, при неоваскулярной, а также ранее безуспешно оперированной глаукоме (Бессмертный А.М. 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 A. 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 A.) в 1965 году. В дальнейшем было установлено(Inomata H. 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 H. с соавт. 1977, Krohn J. с соавт.1997, Krohn J. с соавт.1998). Данные ряда авторов (Albaugh C.H. с соавт. 1942, Schubert H.D. с соавт. 1990.) 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 (Большунов с соавт. 2011, Большунов 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 (Большунов с соавт. 2011, Большунов 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 Er-glass 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 ТСЛЦД 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 Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм.
Практическая значимость работы. Разработана оригинальная технология воздействия и установлены оптимальные энергетические параметры импульсно-периодического излучения Er-glass 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.
-
В результате проведенных экспериментальных исследований определены оптимальные энергетические параметры импульсно-периодического излучения Er-glass волоконного лазера на длине волны 1,56 мкм и предложена оригинальная технология лазериндуцированного повышения гидропроницаемости склеры.
-
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.
-
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.
-
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.
