Диабетический макулярный отек (ДМО) — лидирующая причина снижения зрения у пациентов с сахарным диабетом, и при отсутствии адекватного гликемического контроля более 50% пациентов теряют более 20% остроты зрения (ОЗ) в течение 2 лет. Стандартная терапия ДМО (фокальная лазерная фотокоагуляция) не дает желаемых результатов по повышению ОЗ, а в ряде случаев сопровождается ее снижением в отдаленном периоде. В ряде исследований показана эффективность интравитреального введения анти-VEGF-препаратов — ранибизумаба, афлиберцепта, бевацизумаба — при клинически значимом диффузном макулярном отеке (МО), но анатомическая резорбция отека не всегда сопровождается значимым повышением ОЗ [1]. В работе A. Sakamoto и соавторов показано, что центральная фовеолярная толщина (ЦФТ) сетчатки не всегда коррелирует с повышением ОЗ и является только одним из факторов, влияющих на этот столь значимый в клинической практике показатель [2].
М. Shimura и соавторы описали 3 основные структурные формы МО и показали взаимосвязь между клинической эффективностью антиангиогенной терапии и структурными формами изменений макулярной области [3]. Возможности современной оптической когерентной томографии (ОКТ) позволяют определить не только особенности структурных и морфологических изменений, выделить различные виды МО, но и визуализировать интраретинальные микроструктурные изменения, состояние внутренних сегментов фоторецепторного слоя (internal segments — IS), наружных сегментов фоторецепторов (outer segments — OS) и наружной пограничной мембраны (НПМ) (external limiting membrane — ELM) [4].
В ряде исследований показана связь структурных изменений слоя фоторецепторов и восстановления ОЗ после редукции М.О. Так, непрерывность линии визуализации IS/OS является значимым прогностическим фактором повышения зрительных функций при окклюзии вен сетчатки [5], возрастной макулярной дегенерации [6] и центральной серозной хориоретинопатии [7].
В исследовании T. Otani и соавторов была показана взаимосвязь структурных изменений слоя фоторецепторов, НПМ и зрительных функций при диффузном МО [8].
Цель настоящего исследования — изучение изменения ОЗ и морфологических показателей до и после терапии ранибизумабом в группах с различным состоянием наружных и внутренних фоторецепторов и НПМ, а также в зависимости от ОКТ-типа МО; исследование взаимосвязи между функциональными и морфологическими показателями до и после лечения; изучение влияния уровня гликированного гемоглобина и длительности существования МО на морфологические показатели.
Материал и методы
Клиническое исследование выполнено на базе офтальмологического отделения Новосибирской областной клинической больницы. В группу исследования были включены 113 пациентов (113 глаз). Средний возраст составил 63,5±2,2 года, 58 (51,3%) мужчин и 55 (48,7%) женщин с диабетом 1-го типа — 8 (8,6%) пациентов, 2-го типа — 92 (81,4%). Средняя длительность заболевания составила 12,02 года.
Критерием включения в исследование было наличие клинически значимого ДМО, определяемого при клинической биомикроскопии по толщине сетчатки в макулярной области в диаметрах диска зрительного нерва от центра фовеа согласно критериям ETDRS [8]. Макулярная область была отсканирована в вертикальном и горизонтальном меридианах с помощью 5-линейного растра, центрированного через фовеа в бескрасном цвете. Фовеолярная толщина (ФТ) сетчатки определялась автоматически как средняя толщина сетчатки в пределах окружности диаметром 500 мкм, центрированной в фовеа с помощью ОКТ (CirrusHD-OCT, HumphreyZeiss, Inc). Сохранность фоторецепторного слоя оценивали по наличию непрерывной линии внутренних и наружных сегментов фоторецепторов и НПМ на серой шкале ОКТ-изображения. Целостность этих структур на основании проведенного исследования являлась критерием для разделения пациентов на 3 группы: в 1-й группе полностью визуализировались слои внутренних и наружных сегментов фоторецепторов; 2-я группа характеризовалась нарушением целостности наружных и/или внутренних сегментов фоторецепторов и сохранением НПМ; в 3-й группе наблюдалось разрушение слоя фоторецепторов и НПМ (рис. 1).
Разрушение сегментов фоторецепторного слоя определяли по потере гиперрефлективной линии изображения. Были введены понятия DIL (disrupted IS/OS length) — протяженность участка с разрушенными внутренними и наружными сегментами фоторецепторов, DEL (disrupted ELM length) — протяженность участка с разрушенной НПМ, DIEL — протяженность участка с разрушенными внутренними и наружными сегментами фоторецепторов и разрушенной НПМ. Измерение DIL, DEL и DIEL выполняли вручную с использованием штангенциркуля в программном обеспечении. При наличии разрывов линии с участками сохранения измеряли отдельно множественные сегменты и суммировали. Исследование параметров осуществлялось тремя независимыми специалистами, после чего показатели сравнивали и при несовпадении измерение повторяли коллегиально.
Критериями исключения из исследования были: пролиферативная диабетическая ретинопатия, активная неоваскуляризация, лазеркоагуляция и медикаментозная интравитреальная терапия в анамнезе, хирургические вмешательства на стекловидном теле, наличие таких сопутствующих офтальмологических заболеваний, как глаукома, увеиты и другие, а также патология витреомакулярного интерфейса с тракционным компонентом и витреомакулярной адгезией. При наличии ДМО обоих глаз учитывали только один с более выраженными изменениями.
Все пациенты получали 3 иньекции ранибизумаба по 0,05 мл (0,5 мг) через 4 нед по стандартной методике в условиях операционной эндовитреально после местной эпибульбарной анестезии раствором алкаина («Alcon», США) через иглу 27 G в 3 мм от лимба. В период наблюдения определяли начальную и финальную ОЗ, начальную и финальную Ф.Т. Показатели DIL, DEL, DIEL и толщину наружного ядерного слоя (NLT—nuclearlayerthickness) определяли до лечения и при каждом визите после лечения.
Для обработки полученных данных были использованы пакеты программ OfficeStd. 2007 (Excel 2007) и Statistica 6.0. Значимость различия между показателями групп оценивали непараметрическими методами — при помощи U-критерия Манна—Уитни. Статистические взаимосвязи изучали путем расчета коэффициентов корреляции Спирмена (r). Статистические гипотезы проверяли при критическом уровне значимости, равном 0,05, т. е. различие считалось статистически достоверным при уровне значимости меньше 0,05.
Результаты и обсуждение
Исследовано 113 глаз (113 пациентов). У всех больных была диагностирована непролиферативная стадия диабетической ретинопатии. Все пациенты имели исходный уровень гликированного гемоглобина меньше 9% за 6 мес и в течение периода наблюдения. В 1, 2-ю и 3-ю группы были включены соответственно 40, 32 и 41 человек. Их исходные характеристики представлены в табл. 1.
Исходная максимально корригированная ОЗ (МКОЗ) была статистически значимо (р<0,05) наиболее высокой в 1-й группе по сравнению с аналогичным показателем в 1-й и 2-й группах (см. табл. 1). После 3 инъекций ранибизумаба МКОЗ во всех группах составила соответственно 0,63±0,16; 0,35±0,11 и 0,16±0,09 и также оставалась наиболее высокой (р<0,05) в группе с сохранными внутренними и наружными сегментами фоторецепторов. Таким образом, улучшение зрения после 3 инъекций было максимальным и составило более 3 строк (в среднем 0,36 отн. ед.) в 1-й группе (р<0,05).
Динамика морфологических параметров сетчатки представлена в табл. 2, а на рис. 2, а—в показана динамика ОКТ-картины на фоне терапии в 1, 2, 3-й группах соответственно. ЦФТ сетчатки была статистически значимо наиболее высокой в 3-й группе (488,9±0,11 мкм) по сравнению с аналогичным показателем в 1-й и 2-й группах (р<0,05). Наиболее выраженное снижение толщины сетчатки было достигнуто также в 3-й группе (192,7 мкм).
Динамика морфологических показателей не сопровождалась значимым улучшением зрительных функций во 2-й и 3-й группах. Поэтому следующим важным этапом исследования стало определение состояния фоторецепторов и НПМ.
Так, в 1-й группе протяженность участка с разрушенными внутренними и наружными сегментами фоторецепторов (DIL) до лечения составила 365±0,221 мкм, с разрушенной НПМ (DEL) — 123,2±0,76 мкм, длина участка DIEL — 203,1±0,1 мкм. После 3 инъекций ранибизумаба в 1-й группе отмечено полное восстановление слоя фоторецепторов и НПМ (p<0,05 для всех показателей при сравнении с величиной изменения показателя в других группах). Во 2-й группе произошло уменьшение линии разрушения DIL с 743,3±0,18 до 285,2±0,45 мкм; DEL — с 368,7±0,29 до 148,9±0,34 мкм и DIEL — c 657,0±0,33 до 183,2±0,19 мкм (динамика показателей была статистически значимой по сравнению с результатами 3-й группы). В 3-й группе зарегистрированы самые высокие численные показатели изменения протяженности линии разрушения. Так, для участка с разрушенными фоторецепторами (DIL) показатель значимо статистически достоверно изменился на 596,9 мкм (с 1486±0,22 до 908,6±0,46 мкм), длина DEL — на 614,1 мкм (с 1118,4±0,18 до 504,3±0,10 мкм) и DIEL — на 561,6 мкм (с 1232±0,29 до 670,9±0,47 мкм), но не произошло восстановления структуры, что, вероятно, обусловливало низкое и незначимое изменение МКОЗ.
При проведении корреляционного анализа была выявлена статистически значимая обратная связь между ОЗ до и после лечения и морфологическими параметрами (табл. 3). При этом не было выявлено корреляции между исходной ОЗ и толщиной сетчатки. Кроме того, наблюдалась прямая корреляция между всеми морфологическими параметрами до и после лечения (р<0,05).
Помимо этого мы изучили состояние фоторецепторного слоя и НПМ при различных ОКТ-морфологических типах МО по классификации T. Otani и соавт. [9].
Исходная DIL при губчатом, кистозном МО, МО с отслойкой нейроэпителия сетчатки (НЭС) и смешанном МО составила соответственно 494,3±179,2; 868,6±567,2; 1157,1±566,2 и 1085,4±375,8 мкм. Аналогичная закономерность с более высокими показателями при МО с отслойкой НЭС и смешанном МО и более низкими — при кистозном и губчатом МО наблюдалась для показателей DEL и DIEL.
Таким образом, восстановление морфологических показателей, характеризовавшееся уменьшением центральной толщины сетчатки во всех группах исследования, сопровождалось повышением МКОЗ в тех случаях, где было возможно восстановление состояния внутренних и наружных фоторецепторов и НПМ. В группе пациентов с необратимым нарушением целостности фоторецепторного слоя и/или внутренней пограничной мембраны повышение МКОЗ было статистически недостоверным или менее численно значимым. При этом наиболее благоприятным в отношении сохранения целостности фоторецепторного слоя и НПМ был губчатый МО, а к прогностически неблагоприятным типам относился МО с отслойкой нейроэпителия и смешанный МО.
Наряду с ОКТ-параметрами мы изучали возможное влияние таких факторов, как уровень гликированного гемоглобина и длительность существования МО на состояние фоторецепторного слоя и НПМ и, следовательно, на возможность восстановления зрительных функций.
Состояние фоторецепторов и НПМ при различном уровне гликированного гемоглобина показано в табл. 4.
Так, при уровне HbA1c<7% сохранные фоторецепторы и НПМ имели 90,6% глаз, при колебаниях HbA1c — 7—7,5% — 50% глаз и при HbA1c больше 7,5% не обнаружено ни одного пациента в группе исследования с таким статусом. При этом полное разрушение нейросенсорной сетчатки и НПМ было выявлено у 64,4% пациентов. Среднее изменение толщины центральной зоны сетчатки после 3 инъекций ранибизумаба было сходным у пациентов с уровнем HbA1c 7—7,5% и больше 7,5% и составило 176 и 177 мкм соответственно, в то время как у пациентов с HbA1c меньше 7% толщина сетчатки уменьшилась в среднем на 189 мкм (р>0,05).
У пациентов с различной длительностью существования МО было обнаружено различное состояние фоторецепторов и НПМ (табл. 5). У большинства (86,5%) пациентов с длительностью существования МО менее 6 мес не были выявлены изменения фоторецепторного слоя и НПМ, а при длительности более 10 мес у 78,1% больных было обнаружено их разрушение.
Эффективность применения ингибиторов ан-гиогенеза при диффузном МО не вызывает сомнений, и данные проспективных рандомизированных клинических исследований RESOLVE, READ-2, RESTORE, DRCR.net доказывают эффективность применения ранибизумаба в улучшении и сохранении как функциональных, так и анатомических показателей [1]. Эффективность и безопасность доказали разные режимы применения ранибизумаба при ДМО, например ежемесячный в исследованиях RISE и RIDE [12], режим «по необходимости» (PRN) в исследованиях RESTORE и DRCR.net [1] и режим «Лечение и продление» в исследовании RETAIN [25]. В исследовании RESTORE в группе терапии ранибизумабом в режиме 3+ PRN в течение 1 года отмечено повышение зрительных функций у 22,6% пациентов на 15 букв, у 37,4% — на 10 букв и 65,2% — на 5 букв и более, у 4,4% наблюдалось ухудшение зрения [2]. Сходная динамика изменения ОЗ привела нас к поиску причин отсутствия или неполного восстановления зрительных функций при практически полной редукции отека. В исследовании А. Sakamoto и соавторов показано, что визо-функциональные результаты оперативного лечения методом микроинвазивной витрэктомии зависят от целостности фовеолярных фоторецепторов, что напрямую определяет ОЗ после резорбции МО [14]. Результаты других работ, например H. Shin и соавторов, подтверждают прогностическую ценность состояния слоев внутренних и наружных фоторецепторов и НПМ [6]. По данным Т. Otani и соавторов, микроструктурное состояние нейросенсорной сетчатки коррелирует с МКОЗ при ДМО [15]. При этом большое значение имеет не только состояние нейросенсорного слоя после лечения, но и его исходные характеристики (до лечения) [16].
ОЗ остается ключевым параметром, определяющим эффективность терапии с точки зрения врача и пациента. По данным DRCR.net (2015), интравитеральное введение различных препаратов (ранибизумаба и афлиберцепта) значительно улучшает центральную ОЗ при ДМО и имеет место прямая зависимость между исходной ОЗ и результатом лечения [17].
В настоящее время исходная ОЗ является достоверным прогностическим фактором восстановления зрения при таких заболеваниях, как окклюзия вен сетчатки [18], возрастная макулодистрофия [19], что подтверждено и в нашем исследовании. Так, при исходно низкой ОЗ в 3-й группе (0,09±0,14) даже при полной резорбции отека, по данным ОКТ, и достоверном уменьшении ЦФТ на 60%, но грубом нарушении целостности слоя фоторецепторов и НПМ отмечено повышение ОЗ в среднем на 0,07, при этом изменение не было статистически достоверным. В 1-й группе, где пациенты имели исходно самую высокую ОЗ (0,27±0,15) и при полном восстановлении целостности слоя фоторецепторов и НПМ, МКОЗ повысилась до относительно высоких средних показателей (0,63±0,11). В ряде исследований не отмечено связи между центральной толщиной сетчатки и ОЗ при окклюзии вен сетчатки, возрастной макулодистрофии и ДМО [5, 6, 20]. В настоящем исследовании не было выявлено статистически значимой корреляции между ОЗ и толщиной сетчатки исходно, однако ОЗ обратно коррелировала с толщиной сетчатки после лечения (р<0,05). По данным H. Matsumoto и соавторов, толщина наружного ядерного слоя является надежным прогностическим критерием восстановления зрительных функций [21], однако в нашем исследовании мы не получили статистически достоверной корреляции между этим показателем и МКОЗ.
В настоящем исследовании мы изучали 3 ключевых показателя, являющихся потенциальными прогностическим маркерами: состояние наружных и внутренних сегментов фоторецепторов и НПМ. Именно сочетание целостности этих трех структурных слоев, на наш взгляд, является взаимно дополняющим, поскольку анатомическое строение сетчатки предполагает тесную связь слоя наружных и внутренних фоторецепторных клеток и НПМ, представляющей собой верхушки мюллеровых клеток. Точная геометрическая организация сетчатки обеспечивает четкое выполнение ее функций, в том числе и зрительного цикла. Диффузный М.О., способствующий разобщению слоев и накоплению жидкости, нарушает обменные и нейросенсорные процессы и как следствие является разрушающим фактором сначала для микроструктурных, а затем и более серьезных, необратимых изменений (таких как целостность фоторецепторного слоя и каркасной поверхности НПМ). Можно предположить, что если при начальных изменениях фоторецепторный слой в силу анатомических особенностей строения за счет расширения имеющегося в норме межклеточного пространства может полностью восстанавливаться (1-я группа) и терапия сопровождается восстановлением зрительных функций, то при более выраженном отеке происходящее нарушение целостности фоторецепторов с частичным сохранением геометрической организации за счет сохраняющейся целостности НПМ (2-я группа) и ОЗ восстанавливаются не полностью, при полном же разрушении всех рассматриваемых нами в исследовании слоев сетчатки (3-я группа) даже при полной редукции отека не происходит достоверного улучшения главного в клинической практике показателя — ОЗ.
Результаты нашего исследования подтверждают и тот факт, что наиболее сохранными оказались слои нейросенсорной сетчатки при губчатой форме МО, когда, согласно данным ОКТ, не просто имеет место исходно более низкая центральная толщина сетчатки, но и сохраняется структурная целостность слоев. При ДМО с отслойкой нейроэпителия закономерно отмечены грубые и необратимые изменения фоторецепторного слоя и НПМ.
Кроме того, исследованная роль длительности МО является прямым подтверждением нашего предположения не только о структурно компенсаторных возможностях нейросенсорной сетчатки, но и длительности существования патологического процесса. Согласно известным эпидемиологическим исследованиям, длительность диабета и степень метаболического контроля являются основополагающими для определения течения диабетической ретинопатии и МО [22—24]. Так, «золотым стандартом» лечения ДМО должен быть адекватный гликемический контроль в сочетании с контролем уровня липидов и функции почек [23, 24], в связи с чем показатели уровня гликированного гемоглобина являлись значимо влияющими на состояние фоторецепторов и, соответственно, на восстановление зрительных функций.
Таким образом, исследование структурных изменений сетчатки с помощью ОКТ имеет прогностическое значение в отношении восстановления в ходе терапии не только анатомического строения, но и зрительных функций при ДМО. Целостность слоя наружных и внутренних сегментов фоторецепторов и НПМ может учитываться в прогнозировании функциональных результатов антиангиогенной терапии ДМО.
Выводы
1. Положительная динамика морфологического состояния сетчатки в ответ на лечение ингибиторами ангиогенеза достигнута во всех группах исследования, но не всегда определяла визофункциональные результаты.
2. Функциональные результаты антиангиогенной терапии зависели от исходной остроты зрения, которая являлась отражением состояния фоторецепторов и наружной пограничной мембраны.
3. Уровень гликированного гемоглобина и длительность макулярного отека достоверно влияли на морфологическое и функциональное состояние нейросенсорной сетчатки.
4. Состояние наружных и внутренних сегментов фоторецепторов является прогностически значимым в отношении терапевтического ответа на антиангиогенную терапию.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — А.Ф.
Статистическая обработка данных — А.Ф., М.Т., Г. П.
Написание текста — А.Ф., Н.Ч.
Редактирование — А.Ф., Н.Ч., М.Т., И.С., Г. П.
Конфликт интересов отсутствует.