Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Этиология и патогенез регматогенной отслойки сетчатки 12
1.2. Основные методы хирургии регматогенной отслойки сетчатки .13
1.3. Морфологические изменения, возникающие при отслойке сетчатки и после ее прилегания .17
1.4. Причины низких зрительных функций и способы их улучшения после хирургии отслойки сетчатки 21
1.5. Современные методы диагностики структурно-функционального состояния заднего отдела глаза после хирургии отслойки сетчатки 26
1.6. Биофизика деструктивного действия лазерного излучения на ткани хориоретинального комплекса 30
1.6.1. Лазерная коагуляция сетчатки .32
1.6.2. Микроимпульсное воздействие .36
Глава 2. Материалы и методы клинических исследований
2.1. Общая характеристика клинического материала 41
2.2. Методы исследования морфологического и функционального состояния органа зрения .43
2.3. Клиническая характеристика пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки 46
Глава 3. Разработка технологий лазерной коагуляции и микроимпульсного воздействия
3.1. Технология транспупиллярной лазерной коагуляции 54
3.2. Расчет параметров для микроимпульсного воздействия .58
3.3. Технология микроимпульсного воздействия 68
Глава 4. Клинико-функциональные результаты 1 группы
4.1. Изучение влияния лазерной коагуляции на структурно-функциональное состояние сетчатки у пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки 69
4.2. Клинические примеры .77
Глава 5. Клинико-функциональные результаты 2 группы
5.1. Изучение влияния микроимпульсного воздействия на структурно-функциональное состояние сетчатки у пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки .85
5.2. Клинические примеры 93
Обсуждение полученных результатов .99
Выводы .116
Список литературы .119
- Морфологические изменения, возникающие при отслойке сетчатки и после ее прилегания
- Общая характеристика клинического материала
- Расчет параметров для микроимпульсного воздействия
- Изучение влияния лазерной коагуляции на структурно-функциональное состояние сетчатки у пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки
Введение к работе
Актуальность проблемы
При современном развитии офтальмохирургии анатомический успех лечения регматогенной ОС наблюдается в большинстве случаев. При этом часто острота зрения остается невысокой (Антелава, 1998; Захаров, 2003; Магомедов, 2001), а также выявляются нарушения контрастной чувствительности (, 2008) и дефекты цветовосприятия (Nork, 1995; Ozgr, 2007).
Гистологические исследования на животных показали, что при ОС возникает грубое нарушение ее структуры со скоплением жидкости, гибель ФР, интра- и экстрацеллюлярный отек клеток Мюллера и появление клеток воспаления вокруг сосудов (Jackson, 2003; Wurm, 2006). Восстановление длины наружных сегментов ФР начинается сразу после прилегания (Kusaka, 1998; Liem, 1994) и на 70% восстанавливается к 30-35 дню, затем увеличивается незначительно (Sakai, 2001). Неполное прилегание нейроэпителия и отек являются неблагоприятным фоном для регенерации ФР. Дисбаланс жидкости в тканях и между ними лежит в основе патологических изменений и приводит к хроническому отеку, что является основной причиной дегенерации нейронов (Wurm, 2006).
Снижение зрительных функций после хирургии ОС - процесс многофакторный (Азнабаев, 2005). По мнению ряда авторов, наиболее частыми причинами являются: КМО, скопление субретинальной жидкости, эпиретинальный фиброз (Сергиенко,1996; Benson, 2006; Schocket, 2006; Wolfensberger, 2002). Исследователи применяли различные способы для улучшения зрения после хирургии ОС (Вавилова, 2004; Евграфов, 1992; Магомедов, 2001; Плотников, 1996), которые не всегда приводили к желаемому результату. Доказано, что длительно существующие транссудативные нарушения приводят к необратимым изменениям структуры сетчатки (особенно макулы) и ДЗН. В последние годы, благодаря внедрению новых диагностических приборов, появилась возможность детально изучать структуру сетчатки, и особенно макулы, четко определять локализацию патологического процесса и причины, приводящие к снижению зрительных функций.
В мировой практике накопился большой опыт лазерного лечения многих заболеваний глазного дна, связанных с отечным компонентом (Гацу, 2008; Качалина, 2004; Little, 1997; Sarks, 1996; Sturm, 2009; Wei, 2003). Выполнение ЛК в макулярной зоне приводит к уменьшению отека и прилеганию нейроэпителия при многих заболеваниях. Но при ЛК, кроме разрушения ПЭ, возникает необратимая термическая денатурация ФР (Большунов, 1994; Birngruber, 1985; Jain, 2008; Lorenz, 1989; Marshall, 1968; Roider, 1993). При некоторых заболеваниях макулярной зоны, для достижения клинического эффекта, достаточно оказывать воздействие только на клетки ПЭ. Новая лазерная технология с применением микроимпульсного режима (Roider, 1992, 1993) позволяет избирательно воздействовать на ПЭ без повреждения нейросенсорной сетчатки и, следовательно, избежать даже микроскотом (Roider, 1999).
Поэтому актуален поиск новых методов реабилитации пациентов после хирургии ОС, основанных на современных методах диагностики и позволяющих разработать дифференцированное лазерное лечение с целенаправленным воздействием на участки структурно-функциональных нарушений.
Цель исследования: оценить эффективность лазерной коагуляции и микроимпульсного воздействия на центральную зону сетчатки при структурно-функциональных нарушениях, выявленных после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки при помощи современных методов диагностики.
Задачи исследования
1. С использованием современных методов диагностики изучить изменения центральной зоны сетчатки после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки при ее полном анатомическом прилегании, которые приводят к снижению зрительных функций.
2. Разработать технологию лазерной коагуляции центральной зоны сетчатки при структурно-функциональных нарушениях заднего отдела глаза после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки.
3. Рассчитать необходимые параметры микроимпульсного режима для инфракрасного диодного лазера IRIS Medical IQ 810 (IRIDEX Corporation, США), с учетом характеристик прибора, для достижения избирательного воздействия на клетки пигментного эпителия без повреждения нейросенсорной сетчатки.
4. Создать технологию микроимпульсного воздействия на центральную зону сетчатки при структурно-функциональных нарушениях заднего отдела глаза после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки на инфракрасном диодном лазере IRIS Medical IQ 810.
5. Оценить клинико-функциональные результаты лазерной коагуляции и микроимпульсного воздействия центральной зоны сетчатки у пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки.
Научная новизна результатов исследования
1. На основании данных оптической когерентной томографии, флюоресцеиновой ангиографии и микропериметрии впервые проанализированы структурно-функциональные нарушения центральной зоны сетчатки, возникающие у пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки с полным анатомическим прилеганием, вызывающие снижение зрительных функций.
2. Впервые произведен расчет необходимых параметров микроимпульсного режима для инфракрасного диодного лазера IRIS Medical IQ 810, с учетом характеристик прибора, для достижения селективного воздействия на клетки пигментного эпителия без повреждения нейросенсорной сетчатки с возможностью использования излучения лазера в аваскулярной зоне.
3. Впервые разработаны технологии лазерной коагуляции и микроимпульсного воздействия при структурно-функциональных нарушениях центральной зоны сетчатки после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки, позволяющие проводить лазерное лечение в зоне выявленных нарушений, отличающиеся прицельностью воздействия и индивидуальным подбором энергетических параметров.
Практическая значимость результатов работы
1. Доказана необходимость проведения дополнительных методов обследования (оптической когерентной томографии и флюоресцеиновой ангиографии) пациентам после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки для выявления структурно-функциональных нарушений и определения показаний к лазерному лечению.
2. Разработанные технологии лазерной коагуляции и микроимпульсного воздействия в раннем послеоперационном периоде у пациентов на 3-12 день после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки с тампонадой витреальной полости силиконовым маслом приводят к прилеганию нейроэпителия, уменьшению или исчезновению отека по данным оптической когерентной томографии, транссудации по результатам флюоресцеиновой ангиографии, повышению остроты зрения и светочувствительности по сравнению с пациентами без лазерного лечения.
3. Для определения диапазона параметров избирательного воздействия на пигментный эпителий с минимальным повреждением нейросенсорной сетчатки разработана методика расчета энергетических параметров микроимпульсного режима, позволяющая использовать излучение лазера для лечения в аваскулярной зоне, которая может применяться для каждого типа лазеров, работающего в микроимпульсном режиме, а также послужить основой для создания новых лазеров.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Структурные нарушения центральной зоны сетчатки после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки при полном ее прилегании проявляются в виде неполного прилегания нейроэпителия, макулярного отека, транссудативной макулопатии, экстравазальной гиперфлюоресценции и гиперфлюоресценции диска зрительного нерва, сопровождаются сниженной светочувствительностью и приводят к низким зрительным функциям.
2. Разработана модель, реализованная на примере инфракрасного диодного лазера IRIS Medical IQ 810, позволяющая для лазеров, работающих в микроимпульсном режиме, находить тот диапазон параметров, в котором достигается избирательное воздействие на клетки пигментного эпителия без повреждения нейросенсорной сетчатки, что позволяет применять излучение в аваскулярной зоне.
3. Доказана эффективность разработанных технологий лазерной коагуляции и микроимпульсного воздействия при структурно-функциональных нарушениях на 3-12 день после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки, отличающихся прицельным воздействием и индивидуальным подбором энергетических параметров, которые приводят к уменьшению или полному исчезновению отека, прилеганию нейроэпителия по данным оптической когерентной томографии, транссудации по результатам флюоресцеиновой ангиографии, что позволяет уменьшить количество осложнений, таких как кистозный макулярный отек, эпиретинальный фиброз, атрофия зрительного нерва, и приводят к повышению остроты и качества зрения.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на научно-практических конференциях ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Росмедтехнологии» (2009-2010), XXXI итоговой конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2009), научно-практической конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии – 2009, 2010» (Москва, 2009, 2010), VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Федоровские чтения - 2009» (Москва, 2009), научно-практической конференции «Лазеры в офтальмологии: вчера, сегодня, завтра» (Москва, 2009), IV Всероссийском семинаре – «круглый стол» «Макула 2010» (Ростов-на-Дону, 2010), IX съезде офтальмологов России (Москва, 2010) и Symposium on laser medical applications (Moscow, 2010).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них 1 в журнале, рецензируемом ВАК для публикации результатов диссертационного исследования. Получены 2 патента РФ и 1 решение о выдаче патента РФ на изобретение РФ.
Реализация результатов работы
Разработанные технологии ЛК и МИВ при структурно-функциональных нарушениях центральной зоны сетчатки после эндовитреальной хирургии ОС внедрены в повседневную практическую деятельность Центра лазерной хирургии ФГУ «МНТК «Микрохирургии глаза» им. акад. С.Н. Федорова Росмедтехнологии».
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа изложена на 153 страницах машинописного текста, иллюстрирована 126 рисунками и 11 таблицами. Работа состоит из введения, обзора литературы, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 324 источника, из них 96 отечественных и 228 зарубежных.
Морфологические изменения, возникающие при отслойке сетчатки и после ее прилегания
Регматогенная ОС в среднем возникает у 1 на 10000 населения ежегодно, в 10% случается на парном глазу и занимает первое место по встречаемости среди всех форм ОС (43, 44). К факторам риска относят аномалии рефракции (миопия, астигматизм), травмы, работа, связанная с чрезмерным физическим напряжением и подъемом тяжестей, перенесенные глазные операции, наличие ОС в семейном анамнезе и на парном глазу (53).
Регматогенная ОС происходит вследствие формирования разрывов, через которые жидкость проникает под сетчатку и вызывает ее отслойку (53). Важную роль в возникновении разрывов играет неполноценность ткани самой сетчатки, что проявляется склонностью в формировании в ней различных очагов дистрофии и истончения (21, 22, 91), которые, по мнению некоторых авторов, возникают на фоне нарушений регионарной гемодинамики (27). Дистрофические изменения сетчатки чаще встречаются при миопической рефракции (51). Формирование разрыва связано с действием динамической витреоретинальной тракции при наличии слабых мест на сетчатке (44). Около 60% всех разрывов возникают в периферических отделах сетчатки на фоне специфических изменений. Это либо патологически тонкие участки сетчатки, в которых спонтанно формируются дырчатые разрывы, или изменения, способствующие формированию клапанного разрыва на фоне острой задней отслойки стекловидного тела (ЗОСТ) (44). Чаще разрывы сетчатки происходят в верхне-наружном сегменте глазного яблока (51, 53, 86).
После возникновения ЗОСТ сетчатка может подвергаться динамической тракции со стороны стекловидного тела. В большинстве случаев ЗОСТ протекает без осложнений из-за слабости витреоретинального прикрепления. Разрывы в сочетании с острой задней витреальной отслойкой обычно U-образные и формируются в 10-15 % случаев как результат воздействия тракции при наличии прочных витреоретинальных сращений. Как правило, эти U-образные разрывы локализуются в верхних квадрантах и при повреждении периферических сосудов сетчатки сопровождаются кровоизлияниями в стекловидное тело (43, 44). Однако не всегда при наличии разрывов сетчатки развивается её отслойка. Важную роль играет скорость накопления и направление тока внутриглазной жидкости под сетчаткой, что зависит от локализации и размера разрыва. При расположении разрыва в верхней половине глазного дна отслойка, как правило, прогрессирует значительно стремительнее, чем при нижних разрывах (53). При отслойке в нижних сегментах сетчатка поддерживается силой давления стекловидного тела, а при локализации отслойки сверху сетчатка лишена такой поддержки. Также большая величина разрыва способствует быстрому накоплению жидкости. Таким образом, основной причиной возникновения ОС является формирование разрыва, через который жидкость проникает под сетчатку и вызывает ее отслойку.
Единственным методом лечения ОС является хирургическое вмешательство. В основе отслоечной хирургии лежит блокирование разрыва и уменьшение витреоретинальных тракций в его области (41). Традиционно операции по ОС подразделяются на два основных направления: экстраокулярные хирургические методы и эндовитреальные вмешательства (36). Патогенетическая обоснованность склеропластической хирургии обусловлена получением устойчивого хориоретинального контакта посредством приближения склеры к зоне дефекта сетчатки. Развивается локальное хориоретинальное воспаление, заканчивающееся формированием хориоретинального рубца. Склеральное пломбирование позволяет получить необходимое вдавление в области разрыва сетчатки, уменьшить тракции со стороны стекловидного тела и добиться прилегания сетчатки, не выпуская субретинальную жидкость (41). Наиболее распространенными методами экстраокулярных вмешательств являются эпи- и интра- склеральное пломбирование. Чаще всего при эписклеральном пломбировании в качестве пломбирующего материала используют мелкоячеистую силиконовую губку. В зависимости от объема вдавления и расположения пломб различают радиальное, секторальное и круговое вдавление (36). С 1978 года в хирургию вошло экстрасклеральное баллонирование (217), применяемое при блокировании одного или группы разрывов (до 2-2,5 диаметра ДЗН), расположенных на протяжении 1 часа экваториально (41). Раздуваемый баллон вводится в парабульбарное пространство и раздувается жидкостью. При применении методики кругового вдавления склеры (циркляж) достигается уменьшение объема глазного яблока и степени витреоретинальных тракций (62). К рецидиву ОС при циркляже приводят обширные зоны дистрофии, неполное прилегание, особенно при миопии высокой степени (80). Как правило, склеропластические операции сочетаются с дополнительными физическими методами воздействия – криопексией, диатермокоагуляцией, лазерными вмешательствами, а также дренированием СРЖ (62). Операции циркулярного и локального вдавления склеры вызывают значительное ухудшение кровоснабжения глаза, что может привести к прогрессированию дистрофических изменений, падению зрительных функций, появлению новых разрывов и рецидиву (27). К недостаткам также относят синдром ишемии переднего отдела глаза, смещение кпереди иридо-хрусталиковой диафрагмы и повышение внутриглазного давления. Также может возникать косоглазие, пролежни склеры, астигматизм, инфицирование и отторжение пломбирующих материалов (41). Вышеперечисленные экстраокулярные методы являются травматичными и эффективны лишь при свежих и локальных ОС с начальными стадиями пролиферативной витреоретинопатии (ПВР). Поэтому в большинстве случаев предпочтительнее выполнять эндовитреальное вмешательство.
Витрэктомия является микрохирургической операцией с удалением стекловидного тела для лучшего доступа к поврежденной сетчатке, которую осуществляют через три отдельных отверстия (43). Эндовитреальная хирургия позволяет удалить стекловидное тело, заднюю гиалоидную и фиброваскулярные мембраны, восстановить прозрачность витреальной полости и устранить тракционные воздействия на сетчатку (36, 54, 83).
Однако существуют недостатки, связанные с необходимостью шовной герметизации склеральных разрезов (7). Неполная адаптация краев приводит к просачиванию внутриглазной жидкости или тампонирующего вещества с развитием гипотонии глаза. Также возможно ущемление остатков стекловидного тела в разрезе во время зашивания, что ведет к фильтрации и может стать причиной тракционных воздействий на сетчатку с рецидивом отслойки. Наложение швов на тонкую склеру повышает риск повреждения сосудистой оболочки с возникновением рецидивирующих интравитреальных кровоизлияний и ее отслойкой в раннем послеоперационном периоде (220). Шовная герметизация способствует развитию послеоперационного астигматизма, повышенного рубцевания тканей и увеличению длительности оперативного вмешательства.
В 1996 году S.N. Сhеn впервые предложил методику бесшовных склеральных тоннельных или клапанных самогерметизирующихся разрезов для витрэктомии (130). Подобную технику разрезов также описали R. Rаhmаn с соавторами (261). Бесшовные клапанные разрезы способствовали сокращению времени операции, снижению риска интраоперационной гипотонии, уменьшению воспаления и астигматизма, обеспечивали надежную герметизацию глазного яблока в послеоперационном периоде. Прорывом в витреоретинальной хирургии можно считать изобретение Еugеnde dе Juan в 2002 году системы для трансконъюнктивальной витрэктомии 25 калибра. Эта технология позволяет производить вход в глазное яблоко без предварительного рассечения конъюнктивы и уменьшить диаметр склеротомии с 1,0 мм до 0,5 мм (141). Технология 25 калибра сокращает время операции и не требует наложения швов. Степень повреждения сетчатки существенно ниже, что приводит к меньшему кровотечению и воспалению, увеличивается эффективность хирургии со снижением количества осложнений и ускорением выздоровления (84, 162, 177, 196).
Витрэктомия с тампонадой витреальной полости СМ безопасный и эффективный способ хирургии при множестве витреоретинальных заболеваний (264). Эндовитреальная хирургия позволяет получить полное анатомическое прилегание при регматогенной ОС (90, 93, 105, 164, 173, 175), особенно осложненной ОС (283), с длительной отслойкой макулы до операции (255), при отслойке сосудистой оболочки (323), а также на глазах с гипотонией (255). Однако при проведении витреоретинального вмешательства выше риск формирования катаракты (105, 164, 173, 237, 238, 299). По мнению ряда авторов витрэктомия предпочтительнее эписклеральной хирургии при первичной ОС (315), при нижних разрывах (287), при глубоко расположенных разрывах (299), при верхней ОС (237, 238), при афакичной (246) и артифакичной ОС (203, 246). Наилучшие клинико-функциональные результаты после эндовитреальной хирургии ОС достигаются при удалении СМ через 1,5-2,0 месяца. Этого времени достаточно для формирования надежных хориоретинальных спаек. Пролонгирование тампонады более 2 месяцев ведет к различным осложнениям и снижению функциональных результатов (24, 85).
Общая характеристика клинического материала
В основу диссертационной работы положен анализ клинико-функционального исследования 122-х пациентов (122 глаза) после микроинвазивной (25G) эндовитреальной хирургии регматогенной ОС, с тампонадой витреальной полости СМ, с полным анатомическим прилеганием и со структурно-функциональными нарушениями центральной зоны сетчатки. Среди обследованных пациентов было 57 мужчин (46,7%) и 65 женщин (53,3%). Возраст пациентов варьировал от 18 до 67 лет. В данное исследование не включались пациенты с сопутствующей патологией макулы и ДЗН до возникновения ОС и тяжелыми соматическими заболеваниями. Операции проходили в ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Росмедтехнологии» по описанному протоколу с октября 2007 года по март 2009 в два этапа. На первом этапе витрэктомии производили мобилизацию сетчатки путем заполнения витреальной полости перфторорганическим соединением (ПФОС), выполнение эндолазерной коагуляции с заменой ПФОС на СМ. На втором этапе выполняли удаление СМ в сроки от 1 до 2,5 месяцев. Всем пациентам, кроме стандартного офтальмологического обследования, включающего авторефрактометрию, визометрию, тонометрию, определение полей зрения, А и В-сканирование, дополнительно проводили ОКТ, ФАГ и микропериметрию. Из исследования были исключены пациенты с истончением сетчатки в фовеа и эпиретинальным фиброзом. По степени выраженности выявленных транссудативных нарушений сформированы две группы. Первую группу составили 69 глаз (56,5%). По данным ОКТ выявляли отсутствие сочленения наружных и внутренних сегментов ФР, неполное прилегание нейроэпителия более 100 мкм, макулярный отек более 300 мкм, отек, распространяющийся за пределы макулы, в сочетании с выраженной транссудативной макулопатией, экстравазальной гиперфлюоресценцией и гиперфлюоресценцией ДЗН по результатам ФАГ. Из них в основную группу вошли 42 глаза, на которых была проведена ЛК сетчатки на 3-12 день после эндовитреальной хирургии ОС на мультиволновом лазерном фотокоагуляторе MC-300 при длине волны 561 нм (34,4%). В контрольную группу вошли 27 глаз (22,1%), на которых ЛК не проводили. Вторую группу составили 53 глаза (43,5%). По данным ОКТ отмечали отсутствие сочленения наружных и внутренних сегментов ФР, неполное прилегание нейроэпителия менее 100 мкм, макулярный отек менее 300 мкм, в сочетании с очаговой транссудативной макулопатией и локальной экстравазальной гиперфлюоресценцией по результатам ФАГ. Из них в основную группу вошли 33 глаза (27,1%), где выполнили МИВ на 3-12 день после эндовитреальной хирургии ОС на инфракрасном диодном лазере IRIS Medical IQ 810. Контролем служили 20 глаз (16,4%). Лазерное лечение не выполняли.
Всем пациентам проводилось комплексное офтальмологическое обследование, включающее объективные методы оценки структурных изменений глаза: биомикроскопия переднего отрезка глаза, стекловидного тела и сетчатки, фотографирование глазного дна, ОКТ, ФАГ и аутофлюоресценция. Биомикроскопия переднего отдела глазного яблока проводилась на щелевой лампе “SL-140” фирмы «Carl Zeiss Meditec AG» (Германия).
Биомикроскопия витреальной полости и сетчатки осуществлялась в условиях медикаментозного мидриаза с помощью бесконтактной высокодиоптрийной линзы OI-HM +78 D фирмы «Ocular Instruments» (США) и контактной 3-х зеркальной линзы Гольдмана на щелевой лампе. Оптическая когерентная томография проводилась с помощью прибора Stratus OCT 3000 фирмы «Carl Zeiss Meditec Inc» (Германия) или Spectralis HRA+OCT фирмы «Heidelberg» (Австрия). Stratus OCT 3000 позволяет получать поперечные срезы (сканы) сетчатки с разрешением 10 мкм и вычислять толщину сетчатки в макуле. При ОКТ макулярной области использовали протокол меридионального сканирования по 6 меридианам с диаметром зоны сканирования 6 мм (Macular Thickness Map). Spectralis HRA+OCT проводит поперечные срезы сетчатки по различным программам сканирования с охватом области за аркадами, осуществляет повторное исследование по тем же точкам и позволяет сопоставлять данные ОКТ с результатами ФАГ.
Спектральная ОКТ проводилась на приборе CIRRUS HD-OCT фирмы «Carl Zeiss Meditec Inc» (Германия). Данный прибор позволяет получать поперечные срезы сетчатки с повышенной разрешающей способностью, а также оценить даже мелкие детали и уточнить их происхождение. Флюоресцеиновая ангиография глазного дна проводилась на ретиноангиографе Heidelberg Retinoangiograph HRA-2 фирмы «Heidelberg» (Австрия) или Spectralis HRA+OCT фирмы «Heidelberg» (Австрия).
Ангиографии предшествовали фотографии в монохроматическом зеленом (бескрасном) свете при умеренно интенсивном освещении глазного дна и выполнение аутофлюоресценции. С момента появления красителя на глазном дне проводилась серийная фотосъемка, фиксирующая все фазы исследования, включая и позднюю фазу на 5-9 минуте. Ангиографическое исследование включало съемку области заднего полюса, ДЗН и средней периферии во всех секторах глазного дна обоих глаз. ФАГ позволяет четко определить и визуализировать участки повышенной сосудистой проницаемости, неполного прилегания нейроэпителия, зоны отека, нейропатии, которые проявляются гиперфлюоресценцией в различные фазы исследования. Снимок в бескрасном свете осуществляется путем постановки зеленого светофильтра. Позволяет визуализировать сосудистые структуры глазного дна и геморрагии с максимальной контрастностью (55). Аутофлюоресценция глазного дна проводилась на ретиноангиографе (HRA2) фирмы «Heidelberg» (Австрия). Субъективные функциональные методы обследования включали визометрию и микропериметрию.
Визометрия проводилась по стандартной методике на рефракционном комбайне “Combiline” фирмы «Rodenstock» (Германия) с использованием проектора оптотипов “Hoel” фирмы «Carl Zeiss Meditec AG» (Германия) и стандартного набора стекол. Микропериметрия выполнялась на автоматическом фундус-контролируемом Микропериметре MP-1 фирмы «Nidek technologies» (Vigonza, Italy), совмещающего в себе помимо периметра цветную фундус-камеру с углом изображения 45, разрешением 1392 1038 пикселей и ксеноновой вспышкой. Исследование проводили по программе macula 12 10 дБ, при которой тестируется 45 точек в зоне 12 от точки фиксации (включая точку фиксации). Использовали стимул размером 0,43 (Goldmann III) длительностью 200 мс. Применялась стратегия 4-2 со стартовой интенсивностью стимула 10 дБ. В некоторых случаях проводили дополнительное обследование ручным способом. Во время исследования стимулы точно проецируются на конкретный участок сетчатки благодаря автоматической системе “eyeracking”. Порядок представления стимулов был полностью рандомизирован. Фальш-позитивные тест-объекты представлялись каждые 60 секунд на область ДЗН. Результат исследования представляется в виде карты светочувствительности, выраженной в децибелах, которая накладывалась на цветную фотографию глазного дна. С помощью программы «повторных обследований» микропериметрия проводилась точно по тем же самым точкам, что и в предыдущий раз, что позволяло оценивать динамику при повторном обследовании пациента.
Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с использованием программы Microsoft Excel. Результаты описательной статистики представлены в виде M±x, где M – среднее значение, а x – стандартная ошибка среднего. Для оценки достоверности между двумя группами применялся критерий t (р) - распределения Стьюдента.
Расчет параметров для микроимпульсного воздействия
В работе мы использовали твердотельный диодный лазер IRIS Medical IQ 810 (США). Технические характеристики терапевтического пучка для микроимпульсного режима следующие: Длительность микроимпульса 25-1000 мкс
Избирательное повышение температуры в ПЭ достигается за счет короткой длины импульса и маленького рабочего цикла (113, 321). Чем меньше продолжительность импульса, тем выше селективность в ПЭ и меньше область повреждения (151, 154). При использовании микроимпульсного режима не во всех случаях достигается избирательное воздействие на ПЭ и может возникать деструкция прилежащих структур, поэтому необходимо проводить точные расчеты и правильно подбирать параметры (109, 259). Для этого необходимо определить параметры, с учетом технических характеристик лазера IRIS Medical IQ 810, при которых достигается максимальное селективное воздействие на ПЭ с минимальным повреждением нейросенсорной сетчатки. С этой целью были проведены многочисленные биофизические расчеты с привлечением методов численного моделирования на компьютере. При указанных технических характеристиках лазера основным механизмом деструкции ткани является тепловая денатурация протеинов (29, 30). Расчет необходимых параметров микроимпульсного режима лазера IRIS Medical IQ 810 для теплового селективного воздействия на ПЭ состоял из трех этапов.
1. Оптико-спектральные свойства среды, процессы распространения и поглощения лазерного излучения. Лазерный пучок, перед тем как попасть на сетчатку, последовательно проходит роговицу, покрытую 8-10-микронной слезной пленкой, переднюю камеру, заполненную водянистой влагой, зрачок, заднюю камеру, хрусталик и стекловидное тело. Потери световой энергии при этом обусловлены поглощением интраокулярными средами глаза, френелевским отражением на границах раздела структурных элементов, дифракцией на зрачке и рассеянием на микро-неоднородностях среды. Коэффициент поглощения света рецепторами сетчатки для видимой области спектра составляет порядок единиц см-1. Основная доля излучения поглощается ПЭ. Коэффициент поглощения достигает нескольких сотен см-1. Основным поглощающим элементом ПЭ является меланин, который сконцентрирован в мелано-протеиновых гранулах, размером порядка 1 мкм, с объемной концентрацией - примерно 0,1-0,3 (29). Коэффициент пропускания на отрезке роговица - сетчатка зависит от длины волны используемого лазера. Так для излучения с длиной волны 810 нм, он составляет 68% (29). Основные закономерности распространения света в интраокулярных структурах представлены на рис. 1. Верхняя кривая (%) - оптическое пропускание структур переднего отрезка (часть энергии излучения, которая достигнет глазного дна), как функция длины волны. Часть излучения отражается от структур глазного дна и рассеивается - нижняя кривая (R%). В результате поглощается структурами глазного дна доля излучения, соответствующая средней кривой - %.
Достигнув глазного дна, свет поглощается гемоглобином крови, меланином в составе мелано-протеиновых гранул ПЭ и желтыми макулярными пигментами. Основные закономерности поглощения света различного спектрального состава в интраокулярных структурах представлены на рис. 2.
Приведем расчет процента выделившейся энергии для лазера с длиной волны 810 нм для глаза европейца с выраженной пигментацией глазного дна. Коэффициент поглощения слоя ПЭ составляет 370 см -1. Тогда обратный ему коэффициент прохождения равен 1/ 370 см -1 = 27 мкм. Это означает, что при прохождении потоком света слоя ПЭ толщиной 27 мкм его интенсивность уменьшится в 2,71 раз. Следовательно, при толщине слоя ПЭ 12,5 мкм, поток уменьшится в 2,7112,5/27,0 = 2,71 0,46 = 1,56 раза. Тогда в слое ПЭ поглотится (1-1/1,56)100% = 36 % излучения. В действительности излучение поглощается не всем слоем ПЭ, а мелано-протеиновыми гранулами, сконцентрированными только в верхних отделах клетки протяженностью 4 мкм. Следовательно, коэффициент поглощения первых 4 мкм в 3 раза больше, чем всего слоя ПЭ и приблизительно составляет 1110 см -1. Вся поглощенная энергия выделится в первых 4 мкм слоя ПЭ. Таким образом, с учетом потерь в интраокулярных средах, в первых 4 мкм слоя ПЭ выделится около 25% первоначальной энергии лазера.
2. Лазерное воздействие на слой ПЭ, процессы нагревания и распространения тепла. Для расчета процессов нагревания, остывания и распространения тепла можно воспользоваться различными способами. Наиболее универсальный подход продемонстрирован в статье J. Roider с соавторами в 1993 году (268). В этой работе проведено вычислительное моделирование процессов нагревания от множества гранул ПЭ. Такой подход позволяет наиболее точно и полно описывать все процессы, но требует сложных вычислительных моделей.
В статье J.R. Hayes и M.L. Wolbarsht в 1968 году применяли упрощенную схему, в которой описывается модель одиночной гранулы и лазерные импульсы с длительностью воздействия меньше времени релаксации гранулы (171). Используем данный подход при указанных технических характеристиках лазера IRIS Medical IQ 810.
Время релаксации мелано-протеиновой гранулы составляет 6 мкс, что гораздо меньше минимального времени воздействия лазера в 25 мкс (171). Из формулы статьи J.R. Hayes и M.L. Wolbarsht следует, что процент энергии, который останется в грануле при времени воздействия в 25 мкс составит 23,5%. Исходя из графиков профиля распределения температуры с учетом гранулированности слоя ПЭ, представленных в статье J. Roider с соавторами в 1993 году, и согласно формулам, приведенным J.R. Hayes и M.L. Wolbarsht в 1968 году, видно, что при данных условиях должен происходить активный теплообмен между гранулами. Следовательно, модель одиночной гранулы малоприменима. То есть, гранула будет отдавать тепло не во всех направлениях равномерно, а в более сложной форме и нагреваться должна сильнее (медленнее остывать), чем в модели одиночной гранулы. Таким образом, можно отойти от трехмерной модели одиночной гранулы в пространстве и перейти к модели остывающего тонкого диска слоя мелано-протеиновых гранул. Так как диаметр пятна воздействия значительно больше, чем толщина слоя гранул и расстояния, на которое распространится тепло за 25 мкс, то пограничные эффекты практически не будут влиять на основную часть пятна. Поэтому для основной зоны, будем рассматривать одномерную модель распространения тепла в стержне. В этом случае можно пренебречь расчётом сложного перераспределения тепла между гранулами. Модель распространения тепла в одномерном стержне описывается классическим уравнением теплопроводности в частных производных. Сp dT / dt = К d2T / dx2 + F (x,t), где,
F (x,t) - объемная плотность источника энергии составляет 7,5 1012 Вт/м3 [при условии = 68% пропускания, 36 % поглощения в слое ПЭ (толщина слоя меланиновых гранул 4 мкм), мощности лазера 1,5 Вт, диаметре пятна 125 мкм].
Данное уравнение решалось численно с помощью программы на компьютере. В действительности использовали более сложную функцию распределения источников тепла F (x,t), соответствующую реальному ослабеванию потока, проходящего через ПЭ (в сумме поглощение потока излучения, при прохождении первых 4 мкм ПЭ, составляет 36%). Результаты численного моделирования при диаметре пятна 125 мкм для времени 2,4 мкс, 24,9 мкс и 99,9 мкс после начала воздействия приведены на рис. 3, 4 и 5 соответственно.
В случае диаметра пятна 75 мкм, распределение температуры представлено на рис. 6. При данных условиях температура достигает 100С и далее происходит активное выпаривание воды, что должно приводить к расширению зоны и дополнительным факторам повреждения, описанным в работе J.R. Hayes и M.L. Wolbarsht в 1968 году (171). Важно отметить, что на рис. 6 представлено распределение температуры без учета процессов выпаривания воды. В действительности температура ПЭ не будет превышать значения в 100С.
Как уже отмечалось, одномерная модель может применяться, когда масштабы распространения тепла гораздо меньше диаметра пятна, поэтому строить распределение после времени 100 мкс является не совсем корректным, так как процесс остывания в действительности будет ускоряться.
Степень денатурации тканей глазного дна определяется в основном двумя факторами - значением температуры и длительностью пребывания в нагретом состоянии или длительностью теплового импульса (29, 30). Чем больше длительность теплового импульса, тем меньшая температура необходима для получения требуемой степени денатурации тканей. Исходя из данных по экспозиции и температуре, необходимых для тепловой денатурации меланина (171, 268), и полученных результатов численных расчетов, следует несколько выводов:
1. При диаметре пятна 125 мкм в ПЭ достигается максимальная температура 73С. Слой толщиной 7 мкм в течение 35 мкс прогревается более 55С. Процесс тепловой денатурации меланина начинается с температуры 55С и при температуре 75С происходит менее чем за 5 мкс (171, 268). Таким образом, в нашем случае зона мелано-протеиновых гранул формально попадает в температурно-временной диапазон, в котором идут процессы тепловой денатурации.
2. При диаметре пятна 75 мкм достигается максимальная температура 100С. Слой толщиной 12 мкм прогревается более 55С и сохраняется более 100 мкс, а 8 мкм прогревается более 75С в течение 50 мкс. В данном случае существует зона однозначного термохимического разрушения белков вблизи слоя мелано-протеиновых гранул и повреждения клеток ПЭ.
Изучение влияния лазерной коагуляции на структурно-функциональное состояние сетчатки у пациентов после эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки
МИВ проведено 33 пациентам (33 глаза) на 3-12 день после эндовитреальной хирургии ОС на тампонаде витреальной полости СМ в зонах со структурно-функциональными нарушениями. Контрольную группу составили 20 пациентов (20 глаз), которым лазерное лечение не выполняли.
Особенности клинического течения
После эндовитреальной хирургии в обеих группах отмечалось повышение МКОЗ и СЧ (табл. 1, 2). После МИВ в основной группе при офтальмоскопии видимых изменений сетчатки не было. Лазерное лечение пациентами переносилось легко. Через 2 недели в группе после МИВ МКОЗ и СЧ повысились на 0,09 и 1,1 дБ соответственно больше, чем в контрольной по сравнению с данными после эндовитреальной хирургии ОС. Наиболее наглядно динамика МКОЗ и СЧ представлена на рис. 1 и 2. Через месяц отмечено дальнейшее повышение МКОЗ и СЧ в двух группах. МКОЗ в группе после МИВ составила 0,62±0,03, в контрольной группе - 0,48±0,04, а СЧ - 14,2±0,3 дБ и 12,6±0,4 дБ соответственно. Таким образом, МКОЗ и СЧ в основной группе на 0,15 и 1,9 дБ выше, чем в контрольной по сравнению с первоначальным обследованием (P 0,01). По данным ОКТ в основной группе неполное прилегание нейроэпителия наблюдалось на 8 глазах (24%), утолщение слоев - на 7 глазах (21%), КМО - на 6 глазах (18%) (табл. 3). В контрольной группе неполное прилегание нейроэпителия отмечалось на 5 глазах (25%), утолщение слоев - на 8 глазах (40%), КМО - на 5 глазах (25%) (табл. 4).
На 2-5 день после удаления СМ МКОЗ и СЧ снизились в обеих группах. МКОЗ в основной группе составила 0,46±0,02, в контрольной - 0,37±0,03, а СЧ - 11,5±0,3 и 10,1±0,4 соответственно. В основной группе после удаления СМ ФАГ выявила очаговую транссудативную макулопатию на 8 глазах (24 %), экстравазальную гиперфлюоресценцию - на 4 глазах (12%). Провели дополнительное МИВ в зонах со структурно-функциональными нарушениями. В контрольной группе очаговая транссудативная макулопатия наблюдалась на 10 глазах (50%), а экстравазальная гиперфлюоресценция - на 6 глазах (30%). Через 1 и 3 месяцев после удаления СМ МКОЗ и СЧ также повысились в двух группах. К 3 месяцам МКОЗ в основной группе составила 0,69±0,03, а СЧ - 16,5±0,3, в контрольной - 0,52±0,04 и 14,5±0,4 дБ соответственно. Таким образом, МКОЗ и СЧ в основной группе на 0,18 и 2,3 дБ выше, чем в контрольной по сравнению с обследованием после эндовитреальной хирургии ОС (P 0,001). По результатам ОКТ в основной группе неполное прилегание нейроэпителия наблюдалось на 3 глазах (9%), а КМО - на 4 глазах (12%). В контрольной группе неполное прилегание нейроэпителия отмечалось на 4 глазах (25%), утолщение слоев - на 2 глазах (10%), а КМО - на 7 глазах (35%). Через 6 месяцев наблюдается дальнейшее повышение МКОЗ и СЧ в двух группах. МКОЗ в основной группе составила 0,71±0,03, СЧ - 17,8±0,2 дБ, а в контрольной - 0,53±0,04 и 15,7±0,3 дБ соответственно. По данным ОКТ в основной группе КМО наблюдался на 3 глазах (9%). В контрольной группе неполное прилегание нейроэпителия встречалось на 3 глазах (15%), а КМО - на 7 глазах (35%). Через 12 месяцев МКОЗ в основной группе составила 0,73±0,03, СЧ - 18,2±0,2 дБ, а в контрольной - 0,55±0,04 и 16,0±0,3 дБ соответственно. МКОЗ и СЧ в основной группе на 0,19 и 2,5 дБ выше, чем в контрольной соответственно (P 0,001). За весь период наблюдений осложнений от МИВ не выявлено. По результатам ОКТ в основной группе КМО наблюдался на 1 глазу (3%). Единичные кисты в макуле присутствовали на 4 глазах (12%). В контрольной группе неполное прилегание отмечалось на 2 глазах (10%), а КМО - на 7 глазах (35%), из которых в двух случаях сочетался с эпиретинальным фиброзом. С ликвидацией транссудативного компонента в 2 группах стало появляться истончение сетчатки, которое невозможно было диагностировать при отеке. В основной группе острота зрения 0,4 встречалась с истончением фовеа на 2 глазах (6%) и с КМО - на 1 глазу (3%). В контрольной группе МКОЗ 0,4 и ниже наблюдалась с КМО на 4 глазах (20%), с эпиретинальным фиброзом, который сочетался с КМО - на 2 глазах (10%) и с истончением фовеа - в 2 случаях (10%).
