Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

Экспериментальная разработка метода дозированной скарификации эпителия роговицы


1----------

     Разработка инструмента для дозированной скарификации эпителия роговицы

    УФ-кросслинкинг представляет собой фотополимеразацию коллагеновых волокон стромы роговицы, возникающую в результате комбинированного воздействия фотосенсибилизирующего вещества (рибофлавин 0,1%) с УФ излучением определенной длины волны (365 мкм) и мощности (3,0 мВт/см2), что ведет к повышению биомеханической прочности роговицы. Образование дополнительных ковалентных связей между волокнами коллагена роговицы индуцируется свободными радикалами кислорода, выделяющимися под воздействием УФ излучения в присутствии рибофлавина.

    Известно, что для успешного и безопасного проведения процедуры УФ–кросслинкинга необходимо глубокое проникновение рибофлавина в строму роговицы, а базальный слой эпителия для рибофлавина непроницаем [167, 169].

    Технология проведения УФ-кросслинкинга со скарификацией эпителия роговицы лишена недостатков классической технологии, связанных с удалением эпителия, и обеспечивает полное пропитывание стромы роговицы рибофлавином. Для ее успешного проведения необходимо механическое нарушение связей между клетками базального слоя эпителия.

    Известен инструмент для скарификации эпителия роговицы, разработанный доктором S. Daya (2012), представляющий собой плоское кольцо, под углом 45° к которому крепится рукоятка, на рабочей поверхности инструмента радиально расположено 40 микроигл. С целью выполнения скарификации эпителия роговицы во время проведения процедуры УФ-кросслинкинга данный инструмент многократно прикладывают к роговице пациента перед закапыванием на нее раствора рибофлавина [147].

    Конструкция данного инструмента обладает рядом недостатков. К ним относятся наличие плоской рабочей поверхности, в результате чего воздействие на центральную и периферическую области роговицы является неравномерным, длина микроигл составляет более 60 микрон, при использовании инструмента микроиглы проникают через всю толщину эпителия и могут повреждать передние слои стромы. Кроме того, данный инструмент не имеет приспособления для центрации на поверхности роговицы, а малое количество микроигл (40 штук) приводит к необходимости многократно прикладывать инструмент к ее поверхности во время операции.

    С целью усовершенствования технологии УФ-кросслинкинга со скарификацией эпителия роговицы, в рамках данной исследования был разработан новый инструмент – скарификатор (заявка на патент № 2013130332 от 04.07.2013 г., положительное решение о выдаче патента от 02.07.2014 г.), обладающий рабочей поверхностью с микроиглами, повторяющей форму роговицы, с возможностью его центрации на роговице, позволяющий одним движением проводить равномерную, дозированную скарификацию эпителия роговицы, не повреждая при этом Боуменову мембрану и передние слои стромы.

    Для определения необходимой длины микроигл разрабатываемого инструмента, нами было проведено in vivo исследование толщины эпителия роговицы и ее изменения после применения раствора анестетика, применяемого во время выполнения операции УФ-кросслинкинга. Исследование включало 30 глаз 19-ти пациентов с кератоконусом I-III стадии. В каждом случае исследование толщины эпителия проводили дважды: до и после трехкратной инстилляции 0,5% раствора проксиметакаина. Регистрацию толщины корнеального эпителия проводили на приборе CIRRUS HD-OCT.

    Средняя толщина эпителия в центре до инстилляции раствора анестетика составила 46,9 ± 5,1 мкм, после трехкратной инстилляции 0,5% раствора проксиметакаина (по 1-ой капле с интервалом 2 минуты) данный показатель оказался достоверно выше (p<0,01) и составил 55,3 ± 4,7 мкм (Рис. 1).

    Инструмент для дозированной скарификации эпителия роговицы состоит из полого цилиндрического корпуса, один торец которого отрыт, а в закрытом торце выполнено сквозное центральное отверстие с фланцем. Рабочая часть расположена внутри корпуса и состоит из основания, боковой цилиндрической поверхности и рабочей поверхности, при этом основание и боковая цилиндрическая поверхность рабочей части конгруэнтны внутренней поверхности корпуса. Основание рабочей части в центре жестко соединено с кнопкой посредством штока с пружиной, проходящего через отверстие корпуса, с возможностью возвратно-поступательного движения по отношению к корпусу, при этом пружина располагается вокруг штока между кнопкой и закрытым торцом корпуса. Рабочая поверхность рабочей части обращена к открытому торцу корпуса и выполнена вогнутой по кривизне роговицы. Микроиглы, расположенные на рабочей поверхности рабочей части, имеют длину 60 мкм, а их количество составляет 25 микроигл на см2.

    В ходе разработки инструмента, мы применили следующие технические решения:

    1. С целью обеспечения равномерности скарификации эпителия роговицы рабочая поверхность инструмента с расположенными на ней микроиглами сделана вогнутой по кривизне роговицы.

    2. На 1-ом сантиметре рабочей поверхности расположено 25 микроигл длиной 60 мкм, что исключает возможность повреждения Боуменовой мембраны и передних слоев стромы роговицы.

    3. Диаметр рабочей части инструмента составляет 10,4 мм, что совпадает с внутренним диаметром посадочного фланца градуированного вакуумного кольца, применяемого для фиксации глазного яблока во время интрастромальной кератопластики, что позволяет легко центрировать инструмент относительно роговицы пациента.

    4. Инструмент имеет возвратный механизм с пружиной, позволяющий выполнять дозированную скарификацию эпителия роговицы одним нажатием на его кнопку.

    На рис. 2 изображен общий вид инструмента для дозированной скарификации эпителия роговицы в продольном разрезе.

     Инструмент прошел токсикологические испытания в условиях in vivo и in vitro, в результате которых было установлено полное его соответствие требованиям, предъявляемым к изделиям, кратковременно контактирующим с поверхностью роговицы глаза.

    Исследование глубины и характера повреждения эпителия роговицы при применении нового инструмента – скарификатора

    Главной задачей данного этапа исследования явилось определение глубины и характера нарушений целостности эпителия, а также выявление повреждений Боуменовой мембраны и передних слоев стромы роговицы при применении инструмента для дозированной скарификации эпителия роговицы. Эксперимент был выполнен совместно с к.м.н. Измайловой С.Б. на базе Центра Фундаментальных и Прикладных Медико-биологических Проблем МНТК «Микрохирургия глаза» с использованием 3-х кадаверных глаз от 2-х доноров трупов без признаков патологии роговицы, не соответствующих критериям отбора для кератопластики. Возраст доноров составил 31 год и 38 лет. Интервал от момента смерти до энуклеации - не более 8-и часов, от момента смерти до проведения эксперимента проходило не более 11-и часов. Морфологические исследования проводили на базе лаборатории патологической анатомии и гистологии глаза МНТК «Микрохирургия глаза».

    В ходе эксперимента, кадаверный глаз закрепляли в специальном держателе и затягивали его крепление таким образом, чтобы тонус кадаверного глаза соответствовал нормальному тонусу глаза живого человека. Далее, на глаз устанавливали инструмент для дозированной скарификации эпителия роговицы, нажимали на его кнопку и слегка ротировали ее в нажатом положении (в пределах 5°-10°). Для морфологических исследований материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, промывали проточной водой, обезжиривали в спиртах восходящей концентрации и заливали в парафин. Выполняли серии гистологических срезов с применением окраски гемотоксилин-эозином. Препараты изучали под микроскопом фирмы Leica DM LB2 (Германия) при х50, х100, х200, х400 кратном увеличении с последующим фотографированием.

    После применения инструмента для дозированной скарификации эпителия на гистологических срезах повреждение роговицы затрагивало только эпителий, отмечали нарушение целостности эпителия на всю его глубину, включая базальный слой. Боуменова мембрана и передние слои стромы роговицы оставались без повреждений (Рис. 3).

    Результаты данного экспериментального исследования показали что при применении как инструмента для дозированной скарификации эпителия роговицы так и цистотома происходит механическое нарушение целостности всей толщины эпителиального слоя роговицы. При этом Боуменова мембрана и передние слои стромы роговицы, отвечающие за поддержание ее формы остаются неповрежденными, что особенно важно при выполнении оперативных вмешательств у пациентов с кератоконусом.

    Сравнение скорости восстановления целостности эпителия при выполнении деэпителизации и дозированной скарификации эпителия роговицы в эксперименте

    Скорость восстановления целостности эпителия после УФ-кросслинкинга является важным критерием его безопасности. По данным литературы, такие осложнения, как вирусные и бактериальные кератиты после УФ-кросслинкинга связаны с удалением эпителия во время операции [84, 153, 157, 190]. Кроме того, деэпителизация приводит к боли, слезотечению и светобоязни в послеоперационном периоде.

    Для анализа скорости восстановления эпителия при моделировании различных технологий выполнения УФ-кросслинкинга нами выполнен эксперимент на кроликах породы Шиншилла. Кроликов доставили из специализированного питомника. Исследование выполнено совместно с к.м.н. Измайловой С.Б. на базе Института биохимии РАН им. А.Н.Баха.

    В ходе данного эксперимента нашей задачей явилось сравнение скорости восстановления эпителия при моделировании начальных этапов выполнения УФ-кросслинкинга по различным технологиям.

    Эксперимент проводили на 6-и кроликах породы Шиншилла, которых разбили на 2 группы (по 3 кролика в каждой):

    В I-й группе кроликам проводили субтотальную деэпителизацию (диаметром 7,5 мм).

     В группе II выполняли дозированную скарификацию эпителия роговицы при помощи нового инструмента.

    Для выявления дефектов эпителия роговицы применяли флуоресцеиновую пробу.

    В первой группе у всех кроликов полное восстановление эпителиального покрова роговицы наблюдали на 5-е сутки (Рис. 4).

    Во второй группе целостность эпителия восстановилась на 1-е сутки после вмешательства (Рис. 5).

    В эксперименте на кроликах была показана большая скорость восстановления целостности эпителия после проведения его дозированной скарификации по сравнению с субтотальной деэпителизацией. Следовательно, применение инструмента для дозированной скарификации эпителия роговицы в клинике, по нашему мнению должно привести к отсутствию роговичного синдрома и снижению риска инфекционных осложнений у пациентов в послеоперационном периоде.


Страница источника: 39

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Занимательная аккомодологияЗанимательная аккомодология

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Заболевания глазной поверхности. Взгляд со всех сторонЗаболевания глазной поверхности. Взгляд со всех сторон

Интересное об известномИнтересное об известном

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru