По данным ВОЗ, слепота, возникшая вследствие поражения роговицы, занимает 4-е место (5,1%) среди основных причин существенного снижения зрения в мире после катаракты, глаукомы и возрастной макулярной дегенерации. При этом ежегодно в мире проводится более 200 000 операций по трансплантации роговицы [1].
Сквозная кератопластика (СКП) роговицы до сих пор является «золотым стандартом» и наиболее распространенным видом радикальной кератопластики. Вместе с тем в последние годы широкое применение получает задняя послойная (эндотелиальная) кератопластика (ЗПК) при отечных дистрофиях роговицы [2]. Качество и плотность клеток заднего эпителия или эндотелия кадаверной роговицы являются основными характеристиками, определяющими ее пригодность как для сквозной, так и для ЗПК [3].
Наиболее простым и общепринятым способом оценки состояния эндотелия роговицы является ее биомикроскопическая оценка по количеству складок и степени отечности стромы. Однако в современной офтальмологии для более достоверной оценки качества свежей донорской роговицы применяются методы зеркальной [4] и конфокальной [5] микроскопии ее заднего эпителия. При этом известно, что наибольшая сохранность клеток эндотелия возможна при изъятии аутопсийных глаз не более чем через 24 ч после смерти донора.
Сегодня сохранение заднего эпителия роговицы стало возможным благодаря разработке жидких питательных сред для ее среднепродолжительной консервации [6, 7]. Количество эндотелиоцитов донорской роговицы перед СКП, по современным требованиям, должно составлять не менее 2500 на 1 мм2 [2,8]. Важен тот факт, что оценить плотность эндотелиальных клеток (ПЭК) возможно и на консервированной роговице при помощи специального прибора — кератоанализатора. Однако необходимо признать, что в практической деятельности при оценке ПЭК кадаверной роговицы с помощью вышеперечисленных методов ее результаты существенно различаются между собой.
В связи с этим нами были поставлены задачи изучения различий в результатах, получаемых при разных методах исследовании ПЭК, и разработки объективных критериев и алгоритма оценки донорской роговицы для СКП и ЗПК.
Материал и методы
На 100 кадаверных глазах после стандартной биомикроскопической оценки роговицы проводили поочередный ее анализ, сначала на эндотелиальном, а затем на конфокальном микроскопах. Для достижения правильной фиксации кадаверного глаза использовали стандартный фиксатор и специальную подставку. Учитывая существенный разброс показателей ПЭК при разных методах исследования, проводилась ее оценка в 7 разных полях центральной зоны роговицы (рис. 1, а, б). Затем выводили средние значения полученных данных по 3, 5 и 7 полям исследования на каждом приборе.
Далее в стерильных условиях при помощи стандартного набора инструментов выкраивали корнеосклеральный лоскут и помещали в консервирующую жидкую питательную среду.
Спустя 1 ч после консервации проводили анализ ПЭК с помощью кератоанализатора Konan ЕКА-04 (Япония) также в 7 полях (рис. 2, а, б). Далее выводили среднее значение показателей кератоанализатора.
На 15 контрольных роговицах после поочередного исследования с помощью зеркального и конфокального микроскопов, а также кератоанализатора, проводили последующий подсчет клеток с помощью световой микроскопии. Последняя была выбрана в качестве контрольного метода, поскольку позволяет визуализировать непосредственно ядра эндотелиоцитов (при помощи люминесцентной окраски), что обеспечивает несравнимо большую точность подсчета ПЭК.
Таким образом, конечным этапом являлась оценка ПЭК уже консервированной роговицы с использованием светового микроскопа. При помощи трепана диаметром 8 или 9 мм выкраивали центральную зону корнеосклерального лоскута. Материал фиксировали в течение 10 мин при комнатной температуре параформальдегидом (4% раствор в фосфатно-солевом буфере). Затем отмывали от фиксатора фосфатно-солевым буфером и красили флуоресцентным красителем DAPI 10 мин при комнатной температуре. Отмывали от DAPI фосфатно-солевым буфером и проводили количественный анализ ядер эндотелиоцитов также в 7 полях с помощью флуоресцентного микроскопа Keyence BZ-9000 (рис. 3, 4, а, б). После этого, как и в предыдущих случаях, выводили средние значения полученных показателей.
Результаты и обсуждение
При подсчете ПЭК только в одном поле исследования с помощью зеркальной, конфокальной микроскопии и кератоанализатора наблюдается существенный разброс значений — от 1739 до 3274 кл/мм2. Результаты приведены в табл. 1, из которой видно, что наибольшие показатели ПЭК в большинстве случаев определяются при зеркальной микроскопии, а наименьшие — при конфокальной.
Для анализа результатов исследования ПЭК в нескольких полях (3, 5, 7), кроме средних значений плотности, для каждого метода высчитывали размах выборки, т. е. разницу между максимальным и минимальным значением ПЭК для каждой донорской роговицы.
После этого высчитывали погрешность значений ПЭК, т. е. отличие результатов зеркальной, конфокальной микроскопии и кератоанализатора от данных контрольного метода.
Все результаты подсчетов представлены в табл. 2, 3, 4. Обращает на себя внимание тот факт, что для всех использованных приборов погрешность, или разница с контролем, не превышает 10% и является статистически недостоверной. Данное обстоятельство указывает на одинаковую точность средних значений ПЭК, получаемых при исследовании 3, 5 и 7 полей эндотелиальной поверхности.
В табл. 2—4 обращают на себя внимание незначимые различия погрешностей каждого из методов между собой, что свидетельствует об их сопоставимости и равноценности для подсчета ПЭК кадаверной роговицы.
Таким образом, из полученных результатов следует, что для достоверной оценки донорской роговицы может быть использовано среднее значение 3-кратного измерения ПЭК с помощью любого из исследованных в работе методов.
Выводы
1. При исследовании эндотелия донорских роговиц с помощью зеркальной, конфокальной микроскопии и кератоанализатора разница в значениях однократного измерения ПЭК разными методами составила от 337 до 1243 (наибольшая разница для каждого глаза). Максимальные значения ПЭК определялись при зеркальной микроскопии, минимальные — при конфокальной.
2. При последовательном 3, 5 и 7-кратном измерении ПЭК разными методами погрешности их усредненных значений оказались статистически недостоверными как по сравнению со значениями контрольного измерения с помощью люминесцентного микроскопа, так и при сравнении примененных методов между собой.
3. Для достоверной оценки качества донорской роговицы может быть рекомендовано использование среднего значения не менее чем 3-кратного измерения ПЭК с помощью любого из иследованых методов — зеркальной или конфокальной микроскопии — на свежих донорских роговицах и аналогичного показателя, полученного с помощью кератоанализатора на консервированных лоскутах донорской роговицы.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: В.М., В.Д.
Сбор и обработка материала: Г. О., В.Д., В.Р.
Статистическая обработка: Т.Щ., Х.Х.
Написание текста: Г. О., В.Д.
Редактирование: В.М.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сведения об авторах
Догузов Владимир Анатольевич—аспирант
e-mail: vladimir.doguzov@gmail.com