A Method for Preventing Scarring from Surgical Treatment of Glaucoma

Лечение больных с глаукомой остаётся одной из важных и сложных задач современной офтальмологии. Изменение социальных условий, увеличение продолжительности жизни приводят к увеличению числа больных с продвинутыми стадиями глаукомы. Несмотря на внедрение высокотехнологичной медицинской помощи, увеличение числа медикаментозных местных гипотензивных средств, совершенствование микрохирургической техники, удельный вес инвалидности и слепоты вследствие глаукомы неуклонно растет в различных странах и в 2015 году, почти во всех регонах России, составил в среднем 28 % [9, 12, 13, 19].

Основным направлением в лечении глаукомы является нормализация внутриглазного давления (ВГД), как одного из основных факторов развития глаукомной оптической нейропатии и снижения зрительных функций. Важную роль в достижении гипотензивного эфекта играют патогенетически ориентированные микрохирургиеские операции, но и они не всегда приводят к нормализации офтальмотонуса.

Большинство исследователей снижение гипотензивного эффекта хирургических вмешательств связывают с развитием избыточных репаративных процессов в зоне операции [5, 11, 16]

С целью коррекции избыточных репаративных процессов ряд авторов предлагают использовать цитостатики и антиметаболиты, блокирующие синтез ДНК и ингибирующие пролиферацию фибробластов [15, 22], однако они приводят к большому количеству осложнений.

Значительное распространение в последние годы получило использование различных вкладышей и дренажей из полимерных материалов [2, 4, 8, 17, 18], металлических конструкций [3, 7, 10], биодеградирующегося дренажа [1, 14], костного ксеноколагена [4], но увеличение количества слепых от глаукомы свидетельствует о том, что проблема далека от своего решения и требует дальнейшей разработки. Для профилактики рубцевания в зоне оперативного вмешательства, мы решили использовать биологически инертную мембрану из материала Gore-tex. Основные свойства материала Gore-tex обеспечивает мембрана –очень тонкая политетрафторэтиленовая (PTFE) пленка. Мембрана представляет собой биструктурный микропористый материал, прошедший процесс расширения. Она одержит около 1,4 миллиарда микроскопических пор на один квадратный сантиметир. Каждая пора в 20000 раз меньше капли воды, но в 700 раз больше молекулы пара. В результате вода в жидком состоянии не проникает сквозь ткань.

Цель работы - экспериментально обосновать возможность использования перикардиальной мембраны Gore-tex при оперативном лечении глаукомы.

Материалы и методы

Эксперимент проведен на 30 кроликах породы серая Шиншилла обоего пола, в возрасте 4-5 месяцев, весом 2 -2.5 кг.

Животные находились в стандартных эквивалентных условиях со стандартным рационом питания. Содержание и уход за кроликами осуществляли в соответствии с установленными нормами согласно правилам лабораторной практики Российской Федерации (приказ от МЗ РФ от 19.06.2003 г.). Исследования проведены в строгом соответствии этическим принципам, установленным европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (принятой в Страсбурге 18.03.1986г. и подтвержденной в Страсбурге 15.06.2006 г.), также на основании закона Российской Федерации «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.1997 г.

Предложенный нами способ изучен в эксперименте в сравнительном аспекте с известным способом оперативного лечения ПОУГ - глубокой склерэктомией по С. Н. Фёдорову с соавторами. Животные были разделены на 2 группы: контрольную и опытную.

Контрольная группа – стандартная ГСЭ по С. Н. Фёдорову. Оперированы 15 животных (30 глаз). Оперативное вмешательство выполняли под общим обезболиванием - тиопентал натрия 9 мг на кг массы тела, внутривенно, в сочетании с местной анестезией: раствор инокаина 0,4% капельно трехкратно в коньюнктивальную полость, раствор лидокаина 2% 1,0 мл ретробульбарно, накладывали фиксирующий уздечный шов на верхнюю прямую мышцу. Разрез коньюнктивы и теноновой капсулы в 8 мм от лимба. Из верхних слоев склеры на 1/2 её толщины выкраивается квадрат 6 х 6 мм до прозрачных слоёв лимба, под ним формировали и иссекали треугольный лоскут глубоких слоев склеры 4.0 х 4.0 мм. В радужке делали периферическую иридэктомию. Поверхностный склеральный лоскут укладывали на место и фиксировали 2-мя узловыми атравматическими швами 8:0. На тенонову капсулу и коньюнктиву накладывали непрерывный атравматический шов 8:0. Операция завершается введением раствора гентамицина 4%-0.3 мл и раствора дексаметазона 0.4 % 0.2 мл. За веки- раствор антибиотика.

Опытная группа 15 животных (30 глаз) оперативное вмешательство осуществлялось согласно предложенной методике. Выполняли стандартную ГСЭ, до этапа иссечения треугольного лоскута глубоких слоев склеры, затем в склеральное ложе, к вершине треугольника, на хориоидею, укладывали полоску, выкроенную из перикардиальной мембраны 0.1 х 2.0 х 25 мм, фиксировали 1 атравматическим швом 8:0, к краю склеральной раны, другой конец выводили из-под склерального лоскута, укладывали под тенонову капсулу на склеру в направлении к заднему полюсу глаза.

В послеоперационном периоде всем животным производилась стандартная противовоспалительная терапия: макситрол (действующие вещества: дексаметазон 1 мг, неомицина сульфат 3500 ЕД, полимексина В сульфат 6000ЕД) 3 раза в день 7 дней, затем 2 раза в день - 7 дней, и 1 раз в день - 7 дней.

Течение раннего послеоперационного периода оценивали по клиническим признакам, характеру формирования фильтрационной подушки, уровню ВГД. Швы, как в контрольной, так и в опытной группах животных снимали на 8-ой день после операции. Биомокроскопию переднего отрезка глазного яблока проводили на щелевой лампе фирмы CarlZeiss. Контроль ВГД осуществляли аппланационным методом тонометром Маклакова грузом 5.0 грамм.

При биомикроскопии оценивали характер сформированной фильтрационной подушки, состояние переднего отрезка глаза.

Морфологическое исследование глаз кроликов с учетом качества заживления, а также с оценкой формирования рубцовой ткани осуществляли в опытной и контрольной группах животных на 3-е 5-е, 7-е, 14-е сутки, через 1, 3 и 6 месяцев.

После забора материала (энуклеации глаза) животное выводилось из эксперимента методом воздушной эмболии.

Энуклеированные глаза кроликов фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина в течение 48 часов.

Гистологические срезы готовили с помощью электромеханического ротационного микротома «Microm HM 340 E Thermo». Меридиональные гистологические срезы окрашивались гематоксилином и эозином и по Ван Гизону пикрофуксином, для изучения соединительной ткани с последующим исследованием под световым микроскопом.

В ходе проведения эксперимента инфекционных осложнений в зоне оперативного вмешательства не наблюдалось ни в одной группе животных, летальных исходов так же зарегистрировано не было.

Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью программы «Statistica». Расчитывалась средняя арифметическая величина и ее ошибка (М +m) и критерии Стьюдента (t) с определением значимости различий (р). Критический уровень значимости принимался меньшим или равным 0.05.

Экспериментальная часть выполнена на базе научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины ГБОУ ВПО Воронежский государственный медицинский университет им. Н. Н. Бурденко.

Результаты и их обсуждение

Материал мембраны Gore-tex обладает не только высокой биосовместимостью, но и высокой гидрофобностью, благодаря чему поры дренажного устройства не забиваются клетками крови, пигментом, воспалительным экссудатом. Особенно важна способность данного материала сохранять неизменный объем после имплантации и не подвергается деградации или реабсорбции в течении длительного периода.

Клинические иследования за экспериментальными животными показали, что в первые 3 дня после операции в обеих группах наблюдалась сходная клиническая картина: умеренный отёк коньюнктивы с инъекцией сосудов в месте проведенной операции. Швы адаптированы, чистые, через коньюнктиву просматривается поверхностный склеральный лоскут. Роговица, влага передней камеры, радужка оставались интактными. У лимба на 12 часах отмечалась выраженная разлитая фильтрационная подушка (ФП).

К 7–м суткам после операции в обеих группах кроликов исчезали гиперемия коньюнктивы и отёк, сохранялась разлитая ФП.

На 14-е сутки от начала проведения эксперимента в опытной группе в 11 глаза наблюдалась плоская аваскулярная ФП, в 7 глазах - выраженная разлитая. Кистозных ФП отмечено не было. В контрольной группе из 18 глаз на 12 - плоская аваскулярная, на 4 - выраженная разлитая, в 2 случаях - кистозная. В обеих группах воспалительная реакция отсутствовала.

К 21 дню глаза в обеих группах оставались спокойными. Место оперативного вмешательства определялось по наличию ФП, которая уплощалась в сравнении с педыдущими осмотрами. Через 6 месяцев в обеих группах ФП определялись с трудом, но в опытной группе были более выражены. Послеоперационный рубец в коньюнктиве почти не заметен.

При морфологическом исследовании тканей глаза животных в контрольной группе на 3-и сутки многослойный плоский неороговевающий эпителий, покрывающий склеру снаружи отечен, клетки увеличены в размерах, хорошо просматривается шиповатый слой. Сосуды в зоне оперативного вмешательства расширены, заполнены кровью, в рыхлой волокнистой соединительной ткани отмечаются единичные эритроциты, клеточный состав представлен фибробластами, макрофагами, тканевыми базофилами. Между волокнами скопление жидкости.

На 7-е сутки вся зона оперативного вмешательства покрыта покровным эпителием коньюнктивы. Клетки эпителиоциты увеличены в размерах, сосуды преобрели нормальный калибр. Отмечаются участки плотных коллагеновых волокон, что свидетельствует о формировании плотного рубца.

На 14-е сутки покровный эпителий, покрывающий поверхность склеры, полностью покрывает зону оперативного вмешательства. Патологических изменений в эпителии нет. Слои хорошо дифференцированы. В области склеры, среди рыхлой соединительной ткани, определяются участки плотных коллагеновых волокон, что свидетельствует о формировании фиброзной ткани.

На 30-е сутки в контрольной группе, в области оперативного вмешательства, определяются пучки зрелой соединительной ткани, сосуды единичные тонкие (рис 1).

Через 6 месяцев в зоне оперативного вмешательства определяется разрастание грубой соединительной ткани с незначительным количеством фибробластов и новообразованных сосудов.

В опытной группе на 3-е сутки многослойный плоский неороговевающий эпителий коньюнктивы отечен, клетки увеличены в размере, отчетливо просматривается шиповатый слой. Сосуды в зоне оперативного вмешательства расширены, заполнены кровью. Среди волокон соединительнойткани встречаются единичные эритроциты. Из клеток преобладают фибробласты, макрофаги, тканевые базофилы и нейтрофилы, групирующиеся вокруг дренажа. Щелевидное пространство между дренажем и окружающими тканями заполнено жидкостью. Коллагеновые волокна переплетены между собой, среди них расположены фибробласты. В глубоких слоях склеры встречаются меланоциты.

На 7-е сутки покровный эпителий полностью закрывает зону оперативного вмешательства. Вокруг дренажа полость заполненная жидкостью, стенка денажа состоит из тонких пучков рыхлой слабооформленной соединительной ткани. Колличество нейтрофилов уменьшилось, кровеносные сосуды сформированы, кровенаполнение обычно.

На 14-е сутки после оперативного вмешательства покровный эпителий полностью закрывает зону оперативного вмешательства. Слои эпителия хорошо дифференцированы. Стенка полости вокруг дренажа образована тонкими слоями нежных коллагеновых волокон. Между ними немногочисленные фибробласты, единичные макрофаги, нейтрофилы полностью отсутствуют. Между коллагеновыми волокнами полость, заполненная жидкостью.

Через 1 месяц в области сформированной ФП коллагеновые волокна образуют пучки, между которыми имеются небольшие полости заполненные жидкостью. Вокруг импланта формируется капсула из рыхлой волокнистой соединительной ткани, с единичными фибробластами. Пространство между имплантом и капсулой заполнено жидкостью.

Между волокнами соединительной ткани также встречаются полости с жидкостью.Сосуды в зоне оперативного вмешательства обычного кровенаполнения (рис 2).

Через 3 месяца имплант окружен тонкой капсулой из рыхлой соединительной ткани с единичными фибробластами. Пространство между капсулой и имплантом составляет 20 мкм и прослеживается со всех сторон на всём протяжении.

Через 6 месяцев картина сохранялась, принципиальным моментом являлось наличие тонкой фиброзной капсулы, полость вокруг импланта до 20 мкм, заполненная жидкостью сообщается с супрахориоидальным и субтеноновымпространством, отмечались дополнительные полости между отдельными волокнами коллагена так же заполненные жидкостью.

Исходный уровень ВГД в опытной группе составил 12,0+0,02 мм. рт. ст., в контрольной – 11.0+0.02 мм. рт. ст. (таб. 1). Анализ офтальмотонуса в обеих группах животных показал, что в обеих группах животных на 7-е сутки послеоперационного периода ВГД составило 7,0+0,005 мм рт. ст. Однако интенсивность снижения данного показателя в контрольной группе составило 37% от исходного, в опытной - 42%. В контрольной группе была отмечена тенденция к постепенному повышению ВГД, в результате на 14-е сутки после операции уровень ВГД достигал 9.0+ 0.01 мм рт. ст., а при исследовании через 1, 3, 6 месяцев составлял 11.0+ 0.02 мм рт. ст., т.е. возвращался к исходному уровню. В опытной группе, в ходе изучения уровня ВГД, выявлено умеренное стойкое снижение офтальмотонуса на протяжении всего периода наблюдения, отличия между основной и контрольной группами достоверны (при р‹0,05) в период с 14 суток после операции до 6 месяцев. Имевшая место в контрольных группах картина возврата уровня ВГД к исходному зарегистрирована не была. Значения ВГД через 1, 3, 6 месяцев после начала эксперимента составили 9,0+0.01; 9,0+0.005 и 9,0+0.01 мм рт. ст., соответственно.

Таблица 1. Динамика измерения ВГД у животных опытной и контрольной групп.

Во время проведения операций и в раннем послеоперационном периоде клинически выраженных осложнений, связанных с техникой выполнения хирургического вмешательства, отмечено не было.

Проведенные нами исследования свидетельствуют о том что в обеих группах отмечалось постепенное стихание воспаления, однако к концу месяца в контрольной группе ФП в зоне оперативного вмешательства была слабо выражена и формировалась рубцовая ткань.

В опытной группе через 30 дней после начала проведения эксперимента формировавшийся на месте оперативного вмешательства рубец коньюнктивы оценивался как нежный, тонкий без грубой деформации коньюнктивы, благодаря чему ФП и через месяц после проведенного вмешательства была либо разлитой, либо плоской, без тенденции к фиброзу.

Выводы

1. Имплантация перикардиальной мембраны Gore- tex в ткани глаза не вызывает выраженной острой или хронической воспалительной реакции.

2. Заживление тканей в области послеоперационной раны протекает без развития выраженных слипчивых процессов в области имплантируемого дренажа, сопровождается образование тонкой фиброзной капсулы и формированием «дренажного щелевидного пространства» в области импланта.

3. Имплант препятствует сращению склерального лоскута со склеральным ложем, что позволяет повысить гипотензивный эффектом операции за счёт микрофильтрации под тенонову капсулу и в супрахориоидальное пространствов, независимости от стадии глаукомы.