Введение к работе
Актуальность проблемы
В историческом аспекте отчетливо прослеживается стремление офтальмо-югов различными методическими приемами раздробить катарактально измененный хрусталик и извлечь его по частям через малый разрез, объективно ізаимосвязашгое со снижением степени операционной травмы. В реализации їанной идеи C.Kelman (1967) оказался более удачлив, чем другие исследовате-ти. Волей случая судьба дала ему в руки инструмент для деструкции хруста-іика, каковым оказался ультразвук. Однако, как это нередко бывает, оптими-угические надежды сменились длительным периодом разочарования. Эпите-мально-эндотелиальная дистрофия роговицы развивалась у каждого пятого шциента (Kelman С, 1973; Kratz R., 1974; Emery J. etal., 1978 и др.) и была обумовлена ультразвуковой фрагментацией ядра в передней камере глаза.
Современная философия факоэмульсификации заключается в сочетан-:ом воздействии на ядро хрусталика ультразвуковой и механической фрагментации, а также использовании вакуума в качестве основной экстрагирующей :илы. Это существенно преобразило всю технологию оперативного вмешатель-:тва и создало предпосылки для его более широкого внедрения в клиническую фактику.
Отечественными офтальмологами была воплощена идея A.DeVoe (1974), читавшего факоэмульсификацию и одновременную имплантацию интраоку-іярной линзы, идеальным решением вопроса медицинской и социальной реа-іилитации больного с катарактой (Нарбут Н.П., 1974; Краснов М.М. и соавт., 975; Федоров С.Н. и соавт., 1977; Бочаров В.Е., 1977; Егорова Э.В. и соавт., 1979; Сидорова Р.А. и соавт., 1980; Коростелева Н.Ф., 1982; Коссовский Л.В., 1983; Содзов М.Б., 1988; Фридман Ф.Е., 1989 и др.). Большинство из них склонно к інению, что ультразвуковая факоэмульсификация катаракты оптимизирует 'словия для интраокулярной коррекции и позволяет провести имплантацию ЮЛ атравматично для глаза и, соответственно, при минимальном числе ос-южнений.
Как ни одно из научных направлений в катарактальной хирургии, ульт-іазвуковая факоэмульсификация перенасыщена всевозможными вариантами іетодических и технических решений, которые подчас неоднородны и проти-юречивы, в силу чего перед офтальмохирургом возникает серьезная проблема :ыбора. Сюда следует отнести вопросы селекции прибора, методики капсулоре-:сиса, фрагментации ядра, уровня аспирации и вакуума, характера модуляций льтразвуковой энергии, выбор вискоэластика и ряд других не менее важных юпросов (WilbrandtH., 1993; Allen Е., 1995).
Настоящий этап развития проблемы ультразвуковой факоэмульсифика-нш характеризуется значительным количеством вариантов ультразвуковой [эакофрагментации (Maloney W., 1988; SteinertR., 1995; Fine I., 2001). И в этом іножестве только малая часть включает в себя оригинальные конструктив-іьіе элементы (Sheperd J., 1990; Nagahara К., 1993; Koch P., Katzen L. 1994; Lkachoshi T. 1997 и др.). Основная же масса предложенных методических ре-іений не имеет принципиальных отличий и в своем большинстве персонали-ируег чей-либо авторский прием.
На наш взгляд, создалась своеобразная ситуация, когда определенные становки, принятые в клинике и опыт хирурга, накопленный в области льтразвуковой факоэмульсификации, в конечном результате приводят к эормированию специфичного только для него варианта. Перед остальными
офтальмологами остается открытым вопрос выбора более приемлемой и уни фицированной методики оперативного вмешательства, поскольку достаточ но сложна оценка того множества индивидуальных решений, публикациям» которых насыщена специальная литература (Buratto L., 1998, 1999).
Совершенно очевидно, что каждый методический подход в катаракталь ной хирургии, и ультразвуковая факоэмульсификация в частности, ограничеі соответствующими рамками, за пределами которых его возможности исчерпы ваются. Недостаточность наших представлений об этио-патогенетических про цессах, которые присутствуют в биологических системах глаза при ультразву ковом воздействии, являются тем ограничивающим моментом, который не по зволяег в полной мере использовать весь спектр возможностей ультразвукової факоэмульсификации в рамках катарактальной хирургии. В результате д( сих пор остаются несовершенными методы защиты внутриглазных структур тормозится разработка адекватных способов предупреждения и лечения их прі ультразвуковых, ирригационных и механических повреждениях.
Степень плотности ядра хрусталика, слабость цинновых связок, отсут ствие кортикальных масс или их разжижение, истончение капсульної! сум ки — вот тот неполный перечень основных факторов, осложняющих конечньїі результат вмешательства (Коростелева Н.Ф., 1982; Gills J., 1995). Сопутству ющая глазная патология и осложненные формы катаракты создают особьн условия, манифестирующие негативные последствия критических составля ющих факофрагментации. В то же время разработка патогенетически обоє нованной и функционально целесообразной технологии факоэмульсифика ции, несомненно, будет способствовать большей экстраполяции данного мето да в хирургии катаракты.
В соответствии с вышеизложенным, целью работы стало: разработай медико-технологическую систему хирургического лечения пациеН' тов с катарактой на основе ультразвуковой факоэмульсификации с имплантацией интраокулярной линзы с позиций оптимизации уело' вий оказания хирургической помощи, минимизации операционные и послеоперационных осложнений, повышения клинико-функцио' нальных результатов.
Для реализации поставленной цели были проведены эксперименталь но-теоретические и клинические исследования, задачами которых явилисі следующие:
1. Создать модель ультразвуковой иглы, обладающую наиболее благопри
ятными гидродинамическими характеристиками, обеспечивающую снижение
акустической травмы и термической нагрузки на структуры глаза при одно
временном повышении эффективности эмульгирования вещества хрусталика
Изучить в эксперименте in vitro и in vivo особенности и степень повреждение
тканей глаза при использовании предложенной модели иглы.
-
Провести анализ гидродинамических процессов в передней камер* глаза при различных режимах ирригации/аспирации, разработать способы пре дотвращения пиковых гидростатических нагрузок и определить границы без опасного расположения наконечника факоэмульсификатора.
-
Изучить структурно-морфологические изменения заднего эпителш роговицы в условиях in vitro и in vivo при использовании сбалансированного \ комплексного солевых растворов.
-
На экспериментально-клиническом материале оценить зффективності вискоэластиков Визитона-ПЭГ стандартного и повышенной вязкости, а такш их комбинации с позиций защиты эндотелия роговицы от ультразвукового
механического и ирригационного воздействий в ходе факоэмульсификации с использованием предложенной нами модели ультразвуковой иглы.
-
Провести экспериментально-клиническое обоснование метода сочетан-ного использования вискоэластика и местного анестетика - вискоанестезии -в процессе ультразвуковой факоэмульсификации.
-
Оптимизировать технологию ультразвуковой факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ для использования при различных нозологических формах катаракт.
-
Проанализировать причины развития осложнений в различные сроки после факоэмульсификации катаракты с имплантацией заднекамерной интра-окулярной линзы.
-
Провести комплексную оценку клинико-функциональных результатов ультразвукового метода удаления хрусталика в динамике послеоперационного периода.
-
Разработать систему индивидуального прогнозирования рефракционных результатов ультразвуковой факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ на основе выбора вида и локализации туннельного операционного доступа, а также одномоментного выполнения факоэмульсификации и циркулярной кератотомии.
-
Создать в эксперименте и апробировать в клинике новую модель ин-траокулярной линзы с фиксацией за край капсулорексиса для имплантации в случаях осложненного течения операции.
-
Обосновать и сформулировать комплексные критерии показаний и противопоказаний к ультразвуковому методу удаления катаракты.
Научная новизна
Впервые на основе широкого спектра теоретико-математических, экспериментальных и клинических исследований проведены научно обоснованные и патогенетически ориентированные разработки по оптимизации принципиальных моментов технологии факоэмульсификации, создающие условия для полноценной медико-социальной реабилитации пациентов с катарактой.
Впервые установлены закономерности повреждения эндотелиального слоя роговицы при использовании вискоэластических препаратов с различными физико-химическими свойствами. Разработан вискоэластический препарат Визитон-ПЭГ/ПВ, обладающий повышенной вязкостью и когезивными свойствами. Доказана целесообразность сочетанного послойного введения двух видов вискоэластиков Визитона-ПЭГ и Визитона-ПЭГ/ПВ для наиболее эффективной и полноценной защиты эндотелиального слоя роговицы в ходе факоэмульсификации.
Предложен и детально разработан принципиально новый метод внутри-камерной анестезии, предполагающий использование композиции из вискоэ-ластического препарата и местного анестетика. В эксперименте и в клинике доказана безопасность и высокая эффективность вискоанестезии при факоэмульсификации.
Впервые создана система оценки ультразвуковых игл с позиций ультразвукового повреждения реактивных структур глаза и термической нагрузки на них, і также эффективности эмульгирования вещества хрусталика и характера гидродинамических процессов, что позволяет дать объективную характеристику уже имеющимся и вновь предлагаемым моделям.
С учетом законов термодинамики и физической акустики в процессе математического моделирования разработана новая модель ультразвуковой иглы,
позволяющая свести к минимуму побочное влияние ультразвука на ткані глаза и повысить эффективность деления хрусталика.
Создана математическая модель, описывающая движение жидкости в пе редней камере глаза, выявлены зоны высоких и низких скоростей ирригаци онного потока, определены оптимальные границы безопасного расположение наконечника факоэмульсификатора по отношению к топографо-анатомическил образованиям переднего отрезка глазного яблока.
Исследованы гидростатические процессы в передней камере глаза прі факоэмульсификации и на их основании разработаны методы регулирование офтальмотонуса путем использования специально созданных ирригационныз инструментов, обеспечивающих оптимальные условия для удаления хрустали ков высокой плотности и при наличии у пациента микроциркуляторных нару шений сосудистого тракта глаза.
Доказано, что использование комплексного солевого раствора в эксперимен те сопровождается значительно меньшей травмой эндотелия роговицы в ответ на ирригационное и ультразвуковое воздействия. Обоснована целесообразності использования данного препарата в ирригационно-аспирационных системах фа коэмульсификаторов в клинической практике.
Впервые на большом клиническом материале изучены характер и часто та осложнений факоэмульсификации в зависимости от плотности хрусталико-вого ядра, этиологии катаракты, наличия сопутствующей офтальмопатолопш Определены оптимальные методы профилактики и борьбы с интра- и послеоперационными осложнениями.
Выявлены количественные и качественные особенности состояния клеточного монослоя роговицы у пациентов в динамике послеоперационного периода в зависимости от плотности хрусталиковой субстанции. Детальный і всесторонний анализ параметров эндотелиального слоя доказал достоверную зависимость между степенью операционной травмы, снижением плотности эндотелиальных клеток и возрастанием их качественных изменений.
Впервые создана методика дооперационной оценки плотности ядра хру сталика и разработана классификация катаракт, базирующаяся на анализе эхо-денситометрической картины акустического среза хрусталика, на основе которой создана система количественных критериев оценки показаний и про тивопоказаний к факоэмульсификации. Разработан метод прогнозирование состояния эндотелиального монослоя роговицы в послеоперационном перио де в зависимости от уровня денситометрического показателя.
Обоснован принцип использования передней капсулы хрусталика и кап сулотомического отверстия в качестве опоры для интраокулярной линзы И Н его основе создана новая модель ИОЛ.
Практическая значимость
В основе практической значимости дайной работы лежат полученные і ходе её реализации высокие клинико-функциональные результаты.
Систематизирована техника факоэмульсификации для различных нозологических форм катаракты, в том числе и осложненных сопутствующей патоло гией. Это, наряду с многочисленными разработками новых моделей инструмен тов и оборудования, используемых в ходе операции, и внедренных в клиниче скую практику, обеспечивает нивелирование операционных осложнений, раннкж реабилитацию пациентов и стабильные клинико-функциональные показатели
В клинике апробирована новая модель ультразвуковой иглы, позволяющая эффективно фрагментировать катаракты с различным спектром плотност*
ядра при существенно меньшей акустической и термической нагрузке на ткани глаза.
Создана система клеточно-тканевой защиты реактивных внутриглазных структур от энергетического, гидравлического и механического воздействий на основе применения виекоэластических композиций повышенной вязкости (Визитон-ПЭГ/ПВ). Предложена методика послойного введения комбинации двух вискоэластиков с различными физико-химическими свойствами, которая является эффективной мерой профилактики дестабилизации клинических и функциональных показателей особенно в хирургии катаракт осложненных и с высокой плотностью, а также при малом исходном уровне эндотелиальных клеток роговицы.
Четко обоснованы критерии, позволяющие прогнозировать результаты хирургического вмешательства с позиций гидродинамики, микроциркуляции, функционального состояния сетчатки и эндотелиального слоя роговицы, что существенно расширило рамки использования ультразвуковой факоэмульсификации в клинике и обеспечило качественную медико-социальную реабилитацию пациентов с катарактой в наиболее короткие сроки после операции.
Разработанный метод вискоанестезии обладает очевидными клиническими преимуществами с позиций оказания пролонгированного обезболивающего и антистрессорного эффекта и одномоментной эффективной защиты тканей переднего отрезка глаза, что позволяет рекомендовать его для широкого использования в офтальмологии.
Создана система прогнозирования и моделирования рефракционного результата факоэмульсификации катаракты на основе пространственной эриентации оптимального варианта операционного доступа с учетом особенностей топографии роговицы. Индивидуализация подхода, основывающаяся аа анализе вида и степени исходного астигматизма, позволила минимизиро-зать индуцированные аметропии в послеоперационном периоде и получить вы-;окую остроту зрения.
Разработан новый вид операционного доступа для факоэмульсификации - гиперболический разрез. Эксцентричное расположение и минимальная литейная проекция его по отношению к лимбу обеспечили эффективную профи-іактику послеоперационного астигматизма в случаях имплантации жестких иоделей ИОЛ, а также линз с большим диаметром оптической части.
Предложенная модель ИОЛ с фиксацией за край капсулорексиса, позво-іяет хирургам использовать её при разрывах задней капсулы в ходе факоэмульсификации, а также отказаться от применения других моделей линз їли оперативно-технических приемов, несущих угрозу серьезных осложнений.
Дан четкий диагностический критерий прогностической оценки состоя-шя эндотелия роговицы и показаний к ультразвуковой факоэмульсификации сатаракты по уровню денситометрического показателя.
Положения, выносимые на защиту
[. Созданная нами медико-технологическая система хирургической реабилитации пациентов с катарактой на базе ультразвуковой факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ, включающая следующие ключевые аспекты: эффективную защиту тканей глаза от повреждающего акустического, ирригационного и механического воздействий, минимизацию операционной травмы путем индивидуализации оперативно-технических приемов в зависимости от вида катаракты, степени плотности ядра и наличия сопутствующей офтальмопатологии, а также профилактику
и борьбу с операционными осложнениями, позволяет выполнять хируг гическое лечение катаракты различной этиологии у больных в широкої возрастном диапазоне. Комплекс предложенных хирургических мерс приятии существенно расширил границы использования факоэмульсифг. кации, повысил её безопасность и в результате позволил достичь высс ких и стойких клинико-функциональных результатов. Сформирована новая концепция в хирургии катаракты малых разрезої обозначенная как «рефракционная хирургия катаракты» при которо акцент оперативного лечения перенесен на конечный функциональны: результат. Данная концепция базируется на использовании различны операционных доступов сложной пространственной конфигурации, обла дающих свойством самогерметизации и на индивидуальном их подбор для каждого пациента. Наш методологический подход, основывается н профилактике послеоперационного астигматизма путем использование склеро-роговичного гиперболического разреза и коррекции астигматиз ма при помощи рефракционно активных роговичных туннельных разре зов и их сочетания с лимбальной циркулярной кератотомией, что обеспе чивает максимальные зрительные функции в раннем послеоперационно: периоде.
Гидравлические и ультразвуковые составляющие факозмульсификациі при использовании предложенной нами модели ультразвуковой иглы, обу сдавливают эффективность и безопасность удаления с ее помощью ядер ных катаракт высокой плотности, а также осложненных катаракт.
Сохранность эндотелия роговицы от травмы, имеющей место при факоэ мульсификации, оптимально осуществляется при использовании комп лексного сбалансированного солевого раствора, содержащего компоненты способствующие патогенетически обоснованной защите гомеостаза эндоте лиоцитов.
Методика использования вискоэластических препаратов для защиты эн дотелия роговицы путем поглощения акустической энергии, повышения по рога кавитации, создания защитного барьера для ирригационных потоко: и демпфирования механических воздействий в процессе оперативного вме шательства наиболее полно реализуется при послойном введении в перед нюю камеру вискоэластиков с различными физико-химическими свойства ми. Клиническая эффективность комплекса препаратов Визитон-ПЭГ і Визитон-ПЭГУПВ основана на оказании специфического протективног* действия на клеточно-тканевые составляющие глаза.
Принципиально новый метод внутрикамерной вискоанестезии для офталь мохирургии является оправданным с экспериментальной и клинически точек зрения, а его медико-биологическая дозволенность доказана с по зиций безопасности и высокой эффективности.
Ультразвуковая классификация катаракты, а также основанная на ее кри териях система прогнозирования операционных и послеоперационные осложнений, позволяют четко определить показания и противопоказанно к ультразвуковому методу удаления катаракты.
Новый метод фиксации интраокулярной линзы за край капсулотомическо го отверстия и модель ИОЛ обеспечивают полноценную функциональну* реабилитацию пациентов с осложненным течением факоэмульсификацю при разрывах задней капсулы в ходе операции.
Апробация работы
Основные материалы диссертации доложены на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 95-летию проф. Т.И.Брошевского (Самара, 1997г.), научно-практической конференции НИИГБ им. Гельмгольца «Клинико-инструментальные и физические методы диагностики и лечения посттравматических изменений органа зрения» (Москва, 1998г.), научно-практической конференции офтальмологов «Новые технологии микрохирургии глаза» (Оренбург-Орск, 1998г.), IV международной конференции по офтальмологии (Киев, 1998г.), научно-практической конференции офтальмологов Дальневосточного региона и Восточной Сибири «Новые технологии в повышении качества лечения заболеваний глаз в Приамурье» (Хабаровск, 1998 г.), научно-практической конференции «Диабет глаза» (Оренбург, 1999г.), научно-практической конференции «Современные технологии в хирургии глаза и оптической коррекции зрения» (Уфа, 1999г.), конференции «Боевые повреждения органа зрения» (С.Петербург 1999г.), конференции молодых ученых «Реконструкция- основа современной хирургии» (Москва, 1999г.), межрегиональной научно-практической конференция по офтальмологии (Челябинск, 1999г.), VII Съезде офтальмологов России (Москва, май 2000 г.), на I и II Евро-Азиатских конференциях по офтальмохирургии (Екатеринбург, апрель 1998 г.; апрель 2001г.), на II и III Российских симпозиумах по рефракционной хирургии (Москва, ноябрь 2000г., ноябрь 2001г.), на конференциях «Современные технологии хирургии катаракты» (Москва, сентябрь 2000г. и декабрь 2001г.), на научно-практических конференциях, проводимых в ГУ МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н.Федорова совместно с кафедрой глазных болезней МГМСУ (1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001гг.), на VI Международном симпозиуме по рефракционной и катарактальной хирургии «Новые технологии в эксимерлазерной хирургии и факоэмульсификации» (Москва, июнь 2001г.), XIX конгрессе Европейского общества катарактальных и рефракционных хирургов (Амстердам, сентябрь 2001г.), Московском обществе офтальмологов (апрель 2002 г.).
Внедрение н практику
Разработанная технология ультразвуковой факоэмульсификации внедрена в практику работы ГУ МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н.Федорова и его филиалов.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 85 научных работ из них 16 - в центральной печати. Получено 19 патентов РФ и 25 свидетельств на полезные модели. Дополнительно подано 16 заявок на патенты и полезные модели, по 5 из которых имеются положительные решения.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 418 страницах, содержит 124 рисунка, 69 таблиц. Работа состоит из введения, 11 глав собственных исследований, включающих обзоры литературных данных по излагаемой проблеме, а также заключения и выводов. Список литературы состоит из 508 источников, в том числе 54 отечественных и 454 зарубежных.
