Клинико-экспериментальное обоснование оптимизированной технологии передней глубокой послойной кератопластики у пациентов с кератоконусом (стр. 1 )

На правах рукописи

КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДНЕЙ ГЛУБОКОЙ ПОСЛОЙНОЙ КЕРАТОПЛАСТИКИ У ПАЦИЕНТОВ С КЕРАТОКОНУСОМ

14.01.07 – глазные болезни

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва 2013

Работа выполнена в ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза»

им. акад. » Минздрава России

Научный руководитель:

- доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

- доктор медицинских наук, профессор

руководитель отдела патологии роговицы ФГБУ «НИИ глазных болезней» РАМН

- доктор медицинских наук, профессор кафедры офтальмологии ГБО ДПО «Российской академии последипломного образования» Минздрава России

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» Минздрава России

Защита диссертации состоится «16» декабря 2013 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д. 208.014.01 при ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. » Минздрава России Москва, ул. Бескудниковский бульвар, дом 59А.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. " Минздрава России Москва, ул. Бескудниковский бульвар, дом 59А.

Автореферат разослан «___» ________ 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук

Список сокращений

CКП - сквозная кератопластика

ПГПК - передняя глубокая послойная кератопластика

НКОЗ - не корригированная острота зрения

КОЗ - корригированная острота зрения

СЭ - сферический эквивалент рефракции

ПЭК - плотность эндотелиальных клеток

ДМ - десцеметовая мембрана

АСМ - атомно-силовая микроскопия

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Сквозная кератопластика является наиболее распространенным методом хирургического лечения пациентов с развитыми и далеко зашедшими стадиями кератоконуса (, 1985; , 2000). При этом, несмотря на постоянное совершенствование техники операции, существенными факторами риска были и остаются инфекция, реакция отторжения пересаженной роговицы, существенная потеря её эндотелия, достигающая 30-50% к году послеоперационного периода и связанный с этим конечный срок в ходе которого поддерживается прозрачность трансплантата. Как правило, он не превышает 17-ти лет (Muraine M. et al, 2003; Borderie V. et al, 2011).

Выше изложенные аргументы явились основанием к разработке и совершенствованию послойных методов пересадки роговицы. Селективный подход, основанный на удалении исключительно слоев роговицы непосредственно вовлеченных в патологический процесс, при сохранении интактным собственного эндотелия роговицы по мнению ряда авторов, является патогенетически обоснованным и клинически целесообразным (Parthasarathy A., 2007; Tan D., Mehta J., 2007). В долгосрочной перспективе, сохранность собственного эндотелия и десцеметовой мембраны обеспечивают редкие случаи реакции отторжения роговичного трансплантата, эффективно купируемые современными методами консервативной терапии и умеренную динамику ежегодной потери эндотелия, что в совокупности способна обеспечить существенно более длительный срок жизни пересаженной роговицы (Malbran E. et al, 1972; Borderie V. et al, 2008; Patel H. et al, 2005; Morris E. et al, 1998; Fontana L. et al., 2007; Krumeich Jh. et al, 2

Технология послойной кератопластики особенно актуальна при лечении пациентов с кератоконусом на ранних стадиях заболевания на фоне умеренно выраженных изменений количественного и качественного состава эндотелия роговицы, до развития перфораций и рубцовых изменений десцеметовой мембраны. Следует подчеркнуть, что наиболее высокие функциональные результаты достигаются лишь при полноценном удалении поверхностных и глубоких слоев собственной роговицы, вплоть до десцеметовой мембраны реципиента - т. е. при использовании хирургом техники передней глубокой послойной кератопластики (ПГПК).

Наибольшая техническая сложность при выполнении ПГПК заключается в разделении слоев роговицы, который может быть осуществлен механически при помощи ножа-расслаивателя, воздуха, либо вискоэластика (Malbran E., 1965; Archila E.,1984; Price FW., 1989; Chan C.,1992; Morris E., 1998; Anwar M., Teichmann K., 2002; Manche E. et al., 1999; Melles G. et al., 2000; Shimmura S., 2005; Pakrou N. et al., 2006; Fournie P. et al., 2007). Разрывы и перфорации десцеметовой мембраны на данном этапе, даже у опытных хирургов, достигают 39%, что обуславливает переход к технике сквозной кератопластики (СКП), вплоть до 18% случаев (Sugita J. et al, 1997; Tsubota K. et al, 1998; Melles Gr. et al, 1999; Shimazaki J. et al, 2002; Fontana L. et al, 2007; Borderie V. et al, 2008; Han Dc. et al, 2009; и т. д.).

На сегодняшний день следует констатировать, что в силу ряда технических затруднений и сложности техники, ПГПК не вошла в широкую клиническую практику и выполняется лишь единичными хирургами во всем мире. Исходя из изложенного следует признать, что дальнейший поиск в направлении оптимизации технологии ПГПК представляет существенный научный и практический интерес с позиции дальнейшего развития трансплантационной микрохирургии роговицы.

В связи с этим, целью нашего исследования стал поиск и реализация путей оптимизации техники передней глубокой послойной кератопластики и их клинико-экспериментальное обоснование, направленные на повышение эффективности хирургического лечения пациентов с кератоконусом.

В соответствии с вышеозначенной целью, работа была основана на последовательном решении ряда задач:

1. Определить прочностные свойства десцеметовой мембраны у пациентов с кератоконусом, и провести  на основе полученных данных физико-математический расчет оптимальных параметров формирования ее пузыревидной отслойки.

2. Изучить в условиях эксперимента особенности формирования пузыревидной отслойки десцеметовой мембраны при применении метода аэро-вискодиссекции стромы роговицы.

3. Оптимизировать технику глубокой передней послойной кератопластики на основе метода аэро-вискодиссекции и оценить её результативность в процессе оперативных вмешательств у больных кератоконусом.

4. Провести сравнительную характеристику ближайших и отдаленных осложнений и клинико-функциональных результатов оперативного лечения больных кератоконусом методами передней глубокой послойной и сквозной кератопластик.

Научная новизна

1. Впервые с использованием метода тензиометрии определены параметры модулей упругости десцеметовой мембраны здорового взрослого человека и больного кератоконусом, которые составили 2,5±0,5мПа и 0,87±0,1мПа соответственно.

2. Впервые, на базе полученных значений прочности десцеметовой мембраны, произведен точный математический расчет необходимого количества воздуха для интрастромального введения с целью формирования её отслойки. Определено, что для эффективного отделения десцеметовой мембраны необходимо введение в строму пузырька воздуха в объеме от 1,0мл, при этом максимальный объем воздуха не должен превышать 3,0мл.

3. Впервые доказано, что при использовании метода аэро-вискосепарации возможно практически полное отделение стромы роговицы от десцеметовой мембраны, при этом толщина прилежащих к ней остаточных слоев роговицы не превышает 25,9±8,3мкм, а степень шероховатости её поверхности составляет 92±6,3нм, что обуславливает формирование интерфейса с высокими оптическими свойствами и создает предпосылки для достижения высоких зрительных функций при прозрачном приживлении роговичного трансплантата.

4. Впервые методом конфокальной микроскопии изучена динамика прижизненных морфологических изменений пересаженных роговиц в различные сроки послеоперационного периода, что дало возможность оценить сроки и степень реиннервации сквозных и послойных трансплантатов сформированных методом аэро-вискосепарации, а также особенности клеточной реакции и формирования послеоперационного кольцевого рубца по границе донор-реципиент. Определено, что после ПГПК восстановление нервных структур происходит к 9,6±1,5мес., а после СКП к 11,3±1,1мес. после операции.

5. Нами впервые определено, что формирование завершенного кольцевидного рубца к 6 месяцам послеоперационного периода ПГПК и СКП имело место в 80,3% и в 61,3%, а к году - в 96,5% и 90,8 % случаев соответственно.

Практическая значимость

1. Разработан оригинальный метод передней глубокой послойной кератопластики, основанный на контролируемой аэро-вискосепарации десцеметовой мембраны, который заключается в несквозной трепанации роговицы на 2/3 её толщины, поверхностной кератэктомии, интрастромальном введении 1,0мл воздуха и до 0,2мл когезивного вискоэластика (1% гиалуронат натрия) с целью формирования дозированной отслойки десцеметовой мембраны, интраоперационного контроля за сформированной отслойкой путем дренирования через парацентез передней камеры глаза с последующим введением в нее микропузырька стерильного воздуха, сопровождающееся удалением отслоенной стромы и обнажением глублежащей десцеметовой мембраны, ее промыванием от остатков вискоэластика, укладыванием в сформированное ложе донорской роговицы соответствующего диаметра с предварительно удаленной десцеметовой мембраной и фиксацией её швами.

2. Использование нового метода дает возможность формирования интраоперационной отслойки десцеметовой мембраны у 86,8% пациентов, на фоне снижения числа её микроперфораций до 10,5% и позволило у 74 из 76 оперированных больных с кератоконусом завершить оперативное вмешательство по послойной технологии.

3. Доказано, что выполнение ПГПК по предложенному методу обладает рядом существенных преимуществ, основными из которых следует считать существенно меньшую (в 2,3 раза) по сравнению с СКП потерю плотности эндотелиальных клеток в ходе операции и после неё, а также более высокие и стойкие клинико-функциональные результаты в долгосрочном периоде, что обосновывает целесообразность его широкого внедрения в клиническую практику.

5. Изучение особенностей формирования послеоперационного рубца методом конфокальной микроскопии позволило объективизировать показания к срокам снятия обвивного роговичного шва, которые после ПГПК и СКП составили 9,2±1,3мес. и 12,2±1,1мес. соответственно.

Основные положения, выносимые на защиту

На защиту выносится разработанная, экспериментально обоснованная и клинически верифицированная, технология передней глубокой послойной кератопластики, основанная на дозированной аэро-вискосепарации стромы роговицы и эффективном её отделении от десцеметовой мембраны, которая сводит к минимуму характерные для метода послойной кератопластики операционные осложнения и обеспечивает, по сравнению со сквозной кератопластикой, более высокие и стойкие клинико-функциональные результаты.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы офтальмологии», на X-м съезде Общества Офтальмологов России (Москва, 2011), Ежегодной научно-практической конференции с международным участием «Фёдоровские чтения» (Москва, 2012), на ежегодном конгрессе Европейского общества Катарактальных и рефракционных хирургов - ESCRS (Милан, 2012), на еженедельных научно-клинических конференциях ФГБУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. (Москва 2012, 2013).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них – 5 в научных журналах, рецензируемых ВАК РФ. Получен патент РФ № 000 от 01.01.2001 г.

Внедрение результатов работы

Результаты исследования внедрены в практическую деятельность Головной организации и филиалов ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. » Минздрава России. Материалы работы включены в курс обучающих лекций Научно-педагогического центра ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. » Минздрава России.

Структура и объём работы

Диссертация изложена на 107 листах текста и состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 48 рисунками и 10 таблицами. Библиографический указатель содержит 176 источников, из них 25 публикаций отечественных и 151 - зарубежных авторов.

Материал и методы

Основу настоящей работы составляют результаты исследования экспериментального материала – 15 глаз доноров человека не пригодных для целей кератопластки и клинического материала - 122 пациента (131 глаз).

С целью изучения свойств упругости десцеметовой мембраны использовали универсальную испытательную машину Zwick/Roell 2005 (Германия). Для этого на 6 донорских глазах (средний возраст донора 53,8±14,1лет, время после забора материала до проведения эксперимента – в среднем 24-36 часов) выделяли лоскут десцеметовой мембраны диаметром 8,0мм и фиксировали его в держателях испытательной машины с последующим определением усилия, необходимого для разрыва ДМ. Аналогичные исследования провели на 6 роговичных дисках (диаметром 8,0 мм) пациентов с кератоконусом (средний возраст 28,5±7,5, время от забора материала до проведения эксперимента – 24-36 часа), удаленных в ходе сквозной кератопластики. На основе полученных данных рассчитывали оптимальный объем воздуха для интрастромального введения с целью формирования отслойки ДМ согласно уравнению состояния газов (по закону Менделеева-Клапейрона).

Моделирование индуцированной отслойки ДМ выполнили на 6 донорских глазах. Для этого глазное яблоко фиксировали в специальном держателе, проводили трепанацию роговицы диаметром 8,0мм на 2/3 глубины, удаляли поверхностные слои и вводили воздух в глубокие слои роговицы. Отслоенную ДМ забирали на гисто-морфологического исследования для оценки характера её отслойки. С этой целью материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, промывали проточной водой, обезвоживали в спиртах воcходящей концентрацией и заливали в парафин. Выполняли серии гистологических срезов с применением окраски гематоксилин-эозином. Препараты изучали под микроскопом фирмы Leica DM LB2 при x50, x100, x200, x400 кратном увеличении с последующим фотографированием.