Перспективными направлениями развития хирургии хрусталика в последние годы являются разработка низкоэнергетических технологий хирургии катаракты и применение для выполнения основных этапов удаления хрусталика лазерной энергии [1–4]. Важнейшим технологическим достижением факохирургии стало внедрение в клиническую практику фемтосекундного лазера (гибридная факоэмульсификация, фемтолазерная факоэмульсификация) для выполнения на качественно новом уровне основных этапов факоэмульсификации: переднего кругового капсулорексиса, предварительной фрагментации ядра хрусталика, формирования клапанных роговичных разрезов [5–7].
При этом на сегодняшний день имеются противоречивые данные о влиянии фемтосекундного лазера на эндотелий роговицы. Использование фемтосекундного лазера в факохирургии является повсеместной современной тенденцией развития методов удаления хрусталика. В то же время рекомендованные производителем параметры работы устройства не всегда оптимальны в зависимости от плотности ядра хрусталика. С одной стороны, применение фемтосекундного лазера, как и всякое другое лазерное вмешательство, само по себе вызывает травматизацию эндотелия, а с другой, предварительная полноценная фрагментация ядра до вскрытия передней камеры способствует значительному уменьшению эффективного времени ультразвука, что является важнейшим фактором в предупреждении травматизации эндотелия роговицы в ходе ФЭ [7–11].
Степень потери клеток эндотелия роговицы является важнейшим критерием оценки травматичности операции по удалению катаракты, в том числе методом Ф.Э. Высокая дифференциация и выраженная метаболическая активность эндотелия роговицы обусловливают его высокую чувствительность к травматизации в ходе хирургического вмешательства. Одной из основных причин интраоперационного повреждения данного слоя роговицы в ходе ФЭ является энергетический фактор. При этом степень индуцированной реакции эндотелия находится в прямой зависимости от экспозиции и мощности ультразвука, т. е. от так называемого эффективного времени ультразвука.
Основной причиной увеличения эффективного времени ультразвука в клинической практике при прочих равных условиях является плотность ядра хрусталика. Экспериментальные исследования показали, что увеличение экспозиции ультразвука в 2 раза вызывает увеличение потери эндотелия роговицы с 11,0 до 39,0%, а повышение мощности ультразвука с 60 до 100% повышает дефицит клеток с 6,1 до 39,4% [9, 12–14].
Помимо энергетического фактора многочисленные экспериментальные и клинические исследования выявили корреляцию степени повреждения эндотелия роговицы с другими интраоперационными причинами его травматизации, прежде всего с длительностью и объемом ирригации, а также с механической травмой фрагментами ядра и хирургическими инструментами в ходе мануальной фрагментации.
При этом в большинстве работ указывается, что плотность эндотелия после ФЭ стабилизируется через 3 мес после операции, что является оптимальным сроком для его адекватной оценки, так как в более ранний период плотность клеток эндотелия в различных зонах роговицы нестабильна и в одних и тех же зонах могут быть участки как с высокой, так и с низкой плотностью [7, 14–18].
Цель настоящего исследования – сравнительная оценка энергетической нагрузки и состояния эндотелия роговицы при гибридной (фемтолазерной) и торсионной факоэмульсификации.
Материал и методы
Клиническое исследование проведено на основании обследования и хирургического лечения 603 пациентов (714 глаз) с незрелой старческой катарактой, которые были разделены на три группы. Все группы были сравнимы по возрасту и степени плотности ядра хрусталика. Степень плотности ядра хрусталика оценивали по общепринятой классификации Буратто. В 1-ю группу вошло 225 больных (267 глаз) в возрасте от 56 до 77 лет (в среднем 63,9±2,3 года), которым была выполнена ФЭ с фемтолазерным капсулорексисом и предварительной фрагментацией ядра с помощью фемтосекундного лазера по разработанной нами модифицированной технологии гибридной ФЭ. В 1-й группе в 69 (25,8%) случаях была II степень плотности ядра хрусталика, в 135 (50,6%) – III степень, в 63 (23,6%) – IV степень.
Во 2-ю группу было включено 237 пациентов (278 глаз) в возрасте от 55 до 77 лет (в среднем 63,3±2,2 года), которым была проведена ФЭ с предварительными фемтолазерным капсулорексисом и фрагментацией ядра по известной и рекомендованной производителем лазерной установки технологии фемтолазерной Ф.Э. Во 2-й группе в 74 (26,6%) случаях была II степень плотности, в 138 (49,7%) – III степень, в 66 (23,7%) – IV степень.
В 3-ю группу вошел 141 пациент (169 глаз) в возрасте от 52 до 76 лет (в среднем 62,1±2,2 года), которым была произведена торсионная ФЭ по технологии OZil. В 3-й группе в 47 (27,8%) случаях была II степень, в 84 (49,7%) – III степень, в 38 (22,4%) – IV степень плотности ядра хрусталика.
Больных с осложненными и травматическими катарактами, псевдоэксфолиативным синдромом, сопутствующей офтальмологической патологией, включая аметропию высокой степени, сахарным диабетом и другими тяжелыми соматическими заболеваниями в данное исследование не включали.
Комплексное офтальмологическое обследование проводили до операции и в 1-й, 3-й день, через 1 мес и 3 мес после хирургического вмешательства, также во всех случаях были проведены исследования толщины и состояния эндотелия роговицы до операции и через 3 мес после.
Пахиметрические исследования и оценку состояния эндотелия роговицы выполняли с помощью бесконтактного эндотелиального микроскопа SP-3000P (фирма TOPCON, Япония), который обладает автоматической съемкой и позволяет измерять толщину роговицы с точностью до 0,001 мм.
В ходе исследования определяли толщину роговицы в центре и плотность клеток эндотелия роговицы (количество клеток в 1 мм2). Исходная плотность эндотелия роговицы не имела каких-либо существенных различий по группам оперированных пациентов (р>0,05).
В 1-й день после операции в каждой группе подсчитывали процент случаев полностью прозрачной роговицы (роговица прозрачная, гладкая, блестящая, без складок десцеметовой мембраны). Наряду с исследованием плотности эндотелия роговицы, данный критерий оценки в современной литературе считается интегральным клиническим показателем травматичности способа удаления катаракты, а также степени выраженности послеоперационной воспалительной реакции и достаточно широко применяется для сравнения эффективности и травматичности различных факосистем [4, 19].
В 1-й группе выполняли модифицированную технологию гибридной Ф.Э. Согласно результатам специальных исследований фемтолазерная ФЭ связана с увеличенным выбросом простагландинов, вследствие чего одной из проблем данного метода является интраоперационный миоз после лазерного этапа операции [20, 21].
Наш опыт проведения гибридной ФЭ показал, что в отличие от стандартной ФЭ инстилляций ингибиторов синтеза простагландинов только в день операции недостаточно для предупреждения этого крайне нежелательного явления. В связи с этим за 3 дня до операции назначали различные разрешенные к применению в клинике инстилляции ингибитора синтеза простагландинов 3 раза в день, а перед операцией троекратно закапывали этот же препарат с интервалом 30 мин.
Фемтолазерный капсулорексис и предварительную фемтолазерную фрагментацию ядра проводили с применением лазерной хирургической системы VICTUS (Technolas Perfect Vision, Германия). Во всех случаях диаметр капсулорексиса был 5,0–5,2 мм, что обеспечивало наиболее устойчивую фиксацию внутрикапсульной ИОЛ. Для предупреждения коагуляции передних кортикальных слоев в зоне лазерной капсулотомии и связанного с этим значительного затруднения их удаления при выполнении предложенного нами метода (1-я группа) уменьшали мощность фемтосекундного лазера с 7000 нДж (2-я группа) согласно известной технологии [7, 22] до 6700 нДж (1-я группа).
При плотности ядра хрусталика II степени в 1-й группе (модифицированная технология) в ходе предварительной фемтолазерной фрагментации ядра формировали 8 радиальных сегментов с мощностью импульсов фемтосекундного лазера при этом 6700 нДж. Во 2-й группе (известная технология) при II степени плотности проводили разделение ядра хрусталика на 4 радиальных сегмента, используя мощность импульсов 7000 нДж.
При III степени плотности в 1-й группе выполняли 4 радиальных разреза ядра фемтолазером в комбинации с циркулярными разрезами (цилиндрами) диаметром от 1 до 7 мм. Мощность импульсов при этом была 7000 нДж. Во 2-й группе у больных с III степенью плотности ядра формировали 4 радиальных сегмента, используя при этом мощность импульсов 7300 нДж.
У пациентов с IV степенью плотности ядра хрусталика согласно предложенному модифицированному методу формировали 4 радиальных сегмента ядра хрусталика в комбинации с циркулярным рассечением (цилиндры) от 1 до 7 мм. Мощность импульсов фемтосекундного лазера при этом составляла 7700 нДж. Для облегчения разделения задних плотных слоев ядра хрусталика, которое бывает весьма затруднительным в ряде случаев при известном методе, в 1-й группе уменьшали расстояние от зоны фемтолазерной фрагментации до задней капсулы хрусталика до 500 мкм. Во 2-й группе при IV степени плотности выполняли согласно известному методу [7, 22] 8 радиальных разрезов ядра с использованием мощности импульсов фемтосекундного лазера 8000–8300 нДж. Расстояние от задней капсулы до зоны фрагментации при этом составляло 700 мкм.
Во всех случаях в 1-й и 2-й группах интервал между фемтолазерным воздействием и началом эмульсификации ядра не превышал 15 мин (от 5 до 14 мин): в 1-й группе в среднем 9,7±0,7 мин, во 2-й – 9,3±0,6 мин. В 1-й и 2-й группах эмульсификацию сформированных фрагментов ядра начинали выполнять с центральных отделов, где было максимальное воздействие фемтосекундным лазером.
В 3-й группе торсионную ФЭ проводили c использованием установки «Infiniti Vision System». Выполняли мануальный капсулорексис, ядро фрагментировали по методу stop and chop. В качестве вископротектора во всех группах в ходе операции применяли одинаковые препараты. Для интраокулярной коррекции афакии во всех случаях внутрикапсульно имплантировали гидрофобную акриловую ИОЛ.
Стандартизацию параметров энергетического воздействия на хрусталик проводили по общепринятому методу путем вычисления эффективного времени работы факосистемы (T) по формуле:
T=P×t/100%,
где P – мощность факосистемы (%), t – время (с).
Для статистической обработки результатов исследования применяли параметрические и непараметрические методы статистического анализа. Для оценки корреляции использовали критерий Пирсона.
Результаты и обсуждение
Одними из основных факторов, которые определяют состояние эндотелия роговицы после удаления катаракты с применением современных энергетических технологий, являются мощность и экспозиция энергетического воздействия (эффективное время ультразвука).
Фeмтoсекундный лазер oбеспечиваeт вoзможность выполнения кругового капсулорексиса идеальной формы до вскрытия передней камеры глазного яблока и воздействия на все слои ядра хрусталика с целью его предварительной фрагментации. В результате этого существенно снижается энергетическая нагрузка (эффективное время ультразвука) на ткани глазного яблока, что значительно уменьшает степень патологических изменений во внутриглазных структурах под действием низкочастотного ультразвука.
Одним из клинических критериев оценки состояния роговицы, характеризующим эффективность факосистемы и травматичность технологии удаления хрусталика, в современной офтальмохирургической литературе принято считать процент случаев полностью прозрачной роговицы (прозрачная, гладкая, блестящая, без складок десцеметовой оболочки) в 1-й день после операции.
Существенное снижение энергетической нагрузки в значительной степени отразилось на биомикроскопическом состоянии роговицы в раннем послеоперационном периоде. При применении разработанной модифицированной гибридной ФЭ частота полностью прозрачной роговицы в 1-й день после операции при всех степенях плотности ядра хрусталика была выше по сравнению с известным методом гибридной ФЭ и, в особенности, по сравнению с торсионной ФЭ (табл. 1).
Острота зрения с наилучшей очковой коррекцией 0,8–1,0 отмечена в 1-й день после операции в 88,8% случаев в 1-й группе, 82,7% – во 2-й, 77,5% – в 3-й (р>0,05). Основной причиной более низкой остроты зрения с наилучшей коррекцией в 1-й день после операции была неполная прозрачность роговицы, что подчеркивает важность сохранения ее полной прозрачности как с точки зрения сравнения эффективности методов ФЭ, так и с позиции восстановления зрительных функций и сроков реабилитации пациентов.
Проведенное исследование показало преимущества обоих методов гибридной ФЭ с целью сокращения сроков реабилитации больных со старческой катарактой. Через 1 мес после операции существенных различий по остроте зрения с наилучшей коррекцией в практически однородных группах больных не было, острота зрения 0,8–1,0 получена в 98,9% случаев в 1-й группе, 98,6% – во 2-й группе и 97,0% – в 3-й группе (р>0,05). Во всех остальных случаях причиной более низкой остроты зрения являлись начальные проявления возрастной макулярной дегенерации.
Применение фемтосекундного лазера для предварительной фрагментации ядра хрусталика при всех степенях его плотности позволяет в несколько раз уменьшить эффективное время ультразвука по сравнению с традиционной торсионной ФЭ (р<0,05) (табл. 2).
Предложенный дифференцированный метод предварительной фрагментации ядра фемтосекундным лазером в зависимости от степени его плотности, примененный в ходе модифицированной гибридной ФЭ, обеспечил уменьшение энергетической нагрузки при проведении эмульсификации сформированных фрагментов ядра хрусталика по сравнению с известным методом гибридной ФЭ при различной плотности ядра хрусталика (см. табл. 2).
У пациентов с плотностью ядра хрусталика II степени модифицированная технология гибридной ФЭ создает условия для удаления сформированных фемтосекундным лазером фрагментов ядра практически без использования ультразвука. При III степени плотности ядра разработанная технология гибридной ФЭ позволила уменьшить в среднем на 31,3% эффективное время ультразвука, которое составило при использовании модифицированной гибридной ФЭ 2,04±0,37 с, а при известном методе гибридной ФЭ 2,97±0,53 с (р<0,05). При IV степени плотности ядра разработанная технология гибридной ФЭ обеспечила уменьшение в среднем на 22,7% эффективного времени ультразвука, которое составило при выполнении модифицированной гибридной ФЭ 3,95±0,81 с, а при методе гибридной ФЭ 5,11±1,03 с (р<0,05) (см. табл. 2).
Предложенная модифицированная гибридная ФЭ в наибольшей степени по сравнению с другими методами способствует снижению травматизации эндотелия роговицы. Отмечено достоверно меньшее снижение плотности клеток эндотелия роговицы при обоих методах гибридной ФЭ по сравнению с наименее травматичной среди ультразвуковых методов торсионной ФЭ (р<0,05) (табл. 3).
Наименьшая потеря клеток эндотелия роговицы была после разработанной модификации гибридной ФЭ. У больных с плотностью ядра хрусталика II степени средняя потеря клеток заднего эпителия роговицы составила 3,3±1,1%, с III степенью плотности – 5,1±1,4%, с IV степенью плотности ядра – 8,9±2,1% (см. табл. 3). При использовании метода гибридной ФЭ потеря клеток эндотелия роговицы была несколько выше, соответственно 3,7±1,2%, 5,7±1,5% и 10,1±2,3% (р>0,05).
Применение торсионной ФЭ при всех степенях плотности ядра хрусталика сопровождалось существенно (р<0,05) большей, чем при обоих методах гибридной ФЭ потерей клеток эндотелия роговицы, которая составила 4,3±1,2% у пациентов со II степенью плотности ядра хрусталика, 7,2±1,7% у пациентов с III степенью и 13,3±2,5% у больных с IV степенью плотности ядра хрусталика (см. табл. 3).
При динамическом наблюдении сроком до 2 лет отклонения уменьшения плотности клеток эндотелия роговицы от физиологического не выявлено. Данные пахиметрического исследования не выявили каких-либо достоверных различий в изменении толщины центральной области роговицы по группам оперированных больных.
Толщина роговицы в центральной зоне составляла до операции в 1-й группе 566±18 мкм, во 2-й – 567±18 мкм, в 3-й – 566±19 мкм, в 1-й день после операции соответственно 579±21 мкм, 579±22 мкм и 580±22 мкм (р>0,05), через 3 мес соотвественно 567±19 мкм, 568±20 мкм и 568±21 мкм (р>0,05).
Результаты исследования показали важность максимально возможного уменьшения эффективного времени энергетического воздействия, в частности ультразвука, в ходе выполнения современных методов удаления хрусталика.
Полученные данные в целом сравнимы с результатами большинства других исследований, посвященных изучению состояния эндотелия роговицы после ФЭ с фемтолазерным сопровождением, в которых определено, что применение лазера для капсулорексиса и предварительной фрагментации ядра хрусталика сопровождается значительным сокращением эффективного времени ультразвука и уменьшением объема использованного ирригационного раствора.
Это, безусловно, способствует снижению потери клеток эндотелия роговицы. При этом в одних работах отмечено существенное уменьшение потери клеток эндотелия, а в других выявлено снижение потери эндотелия, но при этом разница с традиционной ФЭ статистически недостоверна [7–10, 18]. В поcледнее время появились сообщения о преимуществах применения фемтолазерной ФЭ у больных с исходно низкой плотностью эндотелия роговицы [23].
Проведенное исследование выявило значительное уменьшение эффективного времени ультразвука при использовании фемтосекундного лазера для предварительной фрагментации ядра хрусталика, что является главной причиной меньшей потери клеток эндотелия роговицы по сравнению с наиболее эффективной на сегодняшний день торсионной Ф.Э. Существенное значение для снижения степени потери клеток эндотелия имеет уменьшение мощности фемтосекундного лазера в ходе переднего капсулорексиса и фрагментации ядра хрусталика.
Результаты проведенного исследования показали, что наиболее эффективным и одновременно наименее травматичным для клеток эндотелия роговицы современным методом удаления хрусталика любой степени плотности является разработанная модифицированная технология гибридной ФЭ.
Выводы
1. Гибридная (фемтолазерная) факоэмульсификация позволяет существенно снизить нежелательную энергетическую нагрузку на ткани глазного яблока по сравнению с торсионной факоэмульсификацией за счет значительного уменьшения эффективного времени ультразвука.
2. Применение фемтосекундного лазера для предварительной фрагментации ядра способствует существенному снижению потери клеток эндотелия роговицы по сравнению с торсионной факоэмульсификацией.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: Ю.Ю., Г. В., С.Ю.
Сбор и обработка материала: К.А., А.В., К.А., М.Х., Н.Ш., Е.Р.
Статистическая обработка: С.Ю., Н.Ш., Е.Р.
Написание текста: К.А., М.И.
Редактирование: Ю.Ю., Г. В., М.И.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.
Сведения об авторах
Юсеф Ю.Н. – д-р мед. наук, зав. отделом новых методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0003-4043-456
Воронин Г.В. – д-р мед. наук, врио директора ФГБНУ «НИИГБ», проф. кафедры глазных болезней; https://orcid.org/0000-0002-5769-6593
Юсеф С.Н. – канд. мед. наук, вед. науч. сотр. отдела новых методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0003-0486-7819
Аветисов К.С. – канд. мед. наук, ст. науч. сотр. отдела новых методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0001-9195-8908
Введенский А.С. – д-р мед. наук, ст. науч. сотр. отдела новых методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0002-8134-8089
Иванов М.Н. – д-р мед. наук, ученый секретарь ФГБНУ «НИИГБ»; https://orcid.org/0000-0002-2001-9310
Альхумиди К. – канд. мед. наук, науч. сотр. отдела современных методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0001-8417-7417
Школяренко Н.Ю. – канд. мед. наук, ст. науч. сотр. отдела новых методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0003-4899-174X
Хасянова М.В. – канд. мед. наук, науч. сотр. отдела современных методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0003-3784-4242
Рыжкова E.Г. – науч. сотр. отдела современных методов лечения в офтальмологии; https://orcid.org/0000-0002-6396-1752
Автор, ответственный за переписку: Введенский Андрей Станисловович – е-mail: vvandrew@mail.ru