Кератоконус (КК) занимает одно из ведущих мест среди дистрофических заболеваний роговицы у лиц молодого и среднего возраста [1]. Структурные и морфологические изменения, проявляющиеся в различных слоях роговицы при КК, приводят к нарушению ее биомеханических свойств, истончению и формированию зоны эктазии в центральной или парацентральной зоне. По мере прогрессирования заболевания происходят увеличение миопической рефракции глаза и появление иррегулярного астигматизма, значительно снижающих зрительные функции [1, 2].
Разработанная в ФГБНУ «НИИ глазных болезней» бандажная лечебно-оптическая кератопластика (БЛОК) является методом выбора профилактики прогрессирования кератэктазии (патент RU 2565485) [3—5]. Суть операции заключается в интрастромальной имплантации алломатериала, которая приводит к утолщению и укреплению роговицы в зоне эктазии.
Технологически адекватное выполнение операции осуществляют за счет применения фемтосекундного лазера, с помощью которого выкраивают донорский трансплантат и формируют интрастромальный карман для его имплантации за счет расслоения роговицы реципиента.
По данным многолетних наблюдений, операция препятствует прогрессированию эктазии и способствует определенному уплощению роговицы в центральной зоне, что в совокупности приводит к улучшению зрительных функций. При этом нельзя исключить, что уплощение роговицы в центральной интактной зоне сопровождается структурными изменениями [4, 5].
Внедрение в клиническую практику метода конфокальной микроскопии позволяет неинвазивно и прижизненно на уровне, близком к морфологическому, оценить структурные особенности роговицы как при ее заболеваниях, так и после применения разных методов лечения [6—10].
Морфологические изменения роговицы, характерные для разных стадий КК, исследованные с помощью данного метода, в настоящее время подробно описаны как зарубежными, так и отечественными исследователями [6, 7, 11—15].
В зависимости от стадии КК авторы описывают разной степени эпителиопатию поверхностного слоя со стушеванностью границ клеток и изменениями размеров их ядер. Помимо этого прослеживаются явления гомогенизации и фибротизации стромы, микрострии, а также наличие высокорефлектирующих зон, свидетельствующих о нарушении прозрачности в том или ином слое роговицы [6, 7, 11—15].
В ряде случаев патологические изменения в роговице могут приводить к уплотнению и повышению рефлективности боуменовой или десцеметовой мембран, которые в норме при конфокальной микроскопии не определяются [6, 15].
Цель исследования — сравнительная оценка состояния роговицы до и после операции БЛОК при помощи конфокальной микроскопии.
Материал и методы
Обследовано 15 пациентов (15 глаз) с прогрессирующим КК (7 глаз — II стадия, 8 глаз — III стадия заболевания по классификации Amsler) без признаков помутнения в центральной зоне, которым была выполнена БЛОК. Средний возраст оперированных пациентов составил 35,0±2,0 года (от 26 до 44 лет), средняя толщина роговицы в зоне эктазии — 436,1±20 мкм, средняя некорригированная острота зрения до операции — 0,09±0,05.
В процессе операции с помощью фемтосекундного лазера (VICTUS Femtosecond Laser, INTRALASE-FS60 AMO, США) из консервированной в среде Борзенка—Мороз донорской роговицы изготавливали послойный трансплантат в виде кольца, который потом моделировали в соответствии с площадью эктазии (зону максимального укручения роговицы определяли с помощью кератотопограммы).
Протяженность кольца рассчитывали в градусах: при центральном расположении эктазии, как правило, применяли почти законченное кольцо. Ширина трансплантата составляла 2,75 мм, толщина 250—360 мкм.
Исходя из минимальной толщины роговицы реципиента, в зоне трансплантации определяли максимально возможную глубину формирования интраламеллярного кармана — приблизительно 70—75% минимальной толщины.
С помощью фемтосекундного лазера по заданному алгоритму в роговице реципиента формировали кольцевидный интраламеллярный карман и выкраивали донорский трансплантат. Через небольшой радиальный надрез в передней стенке кармана трансплантат вводили в интраламеллярное ложе роговицы реципиента и размещали в проекции зоны эктазии.
Роговицу исследовали с помощью светового конфокального микроскопа Confoscan-4 («Nidek», Япония). Пациентов обследовали до проведения БЛОК и через 12 мес. Изучали центральную оптическую зону и парацентральный участок роговицы (зона расположения трансплантата).
Статистическую обработку результатов проводили в пакете программ SPSS Statistica 22.0.
Результаты и обсуждение
Во всех случаях до операции при конфокальной микроскопии выявлены характерные для КК структурные изменения в роговице. Эпителиальный слой характеризовался признаками эпителиопатии I—II степени, отмечали увеличение числа слущенных клеток, а в ряде случаев — выраженное нарушение адгезии эпителиальных клеток к подлежащим слоям (рис. 1). Базальный эпителий визуализировали в виде полиморфного слоя клеток со стушеванными границами. Ход и структура субэпителиальных нервных волокон были без существенных изменений.
Рис. 1. Дооперационная микроскопическая картина эпителия в центральной зоне роговицы.
а — эпителиопатия I степени; б — эпителиопатия II—III степени, выраженное нарушение адгезии эпителиальных клеток (указано стрелками).
В стромальных слоях отмечали снижение прозрачности межклеточного вещества (относительно нормы), сопровождавшееся увеличением эффекта светорассеяния. Четкость границ ядер кератоцитов также была снижена (рис. 2, а). В средних и задних слоях стромы визуализировали так называемые лакуны — бесклеточные зоны, в которых ядра кератоцитов не определяются (см. рис. 2, б).
Рис. 2. Дооперационная микроскопическая картина стромы передней (а) и средней (б) центральной зоны роговицы.
а — снижение четкости границ ядер кератоцитов в передней строме (указаны стрелками); б — бесклеточные зоны в средней строме (указаны стрелками).
Для КК II стадии было характерно наличие микрострий в задних стромальных слоях (рис. 3). По мере прогрессирования патологического процесса микрострии могли иметь место и в средней строме.
Рис. 3. Дооперационная микроскопическая картина задней стромы центральной зоны роговицы.
Наличие микрострий (указаны стрелками).
В ряде случаев наблюдали зоны повышенной оптической плотности и появления отражательного рефлекса от десцеметовой мембраны, а также ее складки, что свидетельствовало о нарушении структуры и прозрачности мембраны (рис. 4).
Рис. 4. Дооперационная микроскопическая картина десцеметовой мембраны в центральной зоне роговицы.
Наличие складок мембраны (указаны стрелками).
Эндотелиальный монослой был представлен клетками с умеренными признаками полиморфизма и полимегатизма (рис. 5). Средняя плотность эндотелиальных клеток составляла 2527±60,8 кл/мм2.
Рис. 5. Дооперационная микроскопическая картина эндотелия центральной зоны роговицы.
Умеренные признаки полиморфизма и полимегатизма клеток.
Через 12 мес после проведения операции во всех случаях отмечали сохранность поверхностного и базального эпителиального слоев в центральной (рис. 6, а) и парацентральной части роговицы. В отдельных случаях сохранялись признаки эпителиопатии I степени (см. рис. 6, б). Визуализируемые в зонах сканирования субэпителиальные нервные сплетения не претерпевали каких-либо патологических изменений.
Рис. 6. Послеоперационная микроскопическая картина эпителия в центральной зоне роговицы.
а — сохранность поверхностного слоя эпителия; б — явления эпителиопатии I степени.
В стромальных слоях как в интактной центральной оптической зоне, так и в зоне контакта ткани собственной роговицы с имплантированным сегментом отмечалось повышение прозрачности межклеточного вещества. Ядра кератоцитов выглядели более четкими и контурированными (рис. 7).
Рис. 7. Послеоперационная микроскопическая картина передней (а) и средней (б) стромы в центральной зоне роговицы.
Ядра кератоцитов (отмечены стрелками) выглядят более четкими и контурированными.
Дополнительно послеоперационные структурные изменения стромы роговицы были проанализированы на основе оценки уровня интенсивности светорассеяния с помощью денситометрической кривой в системе Z-сканирования конфокального микроскопа (см. таблицу). В результате отмечена тенденция к снижению как максимального, так и минимального уровня светорассеяния в стромальных слоях после операции, которая носила статистически недостоверный характер (p>0,005), возможно, вследствие малой выборки наблюдений. Снижение указанных показателей косвенно может свидетельствовать о тенденции к «упорядочению» структурных элементов роговицы.
Уровень светорассеяния стромальными слоями роговицы в единицах яркости (M±δ) до (I) и через 12 мес после (II) проведения БЛОК
| Срок обследования | Уровень светорассеяния | M±δ |
| I | Минимальный | 72,24±9,1 |
| Максимальный | 121,45±8,7 | |
| II | Минимальный | 63,73±12,6 |
| Максимальный | 113,52±10,3 |
Выявлены вполне ожидаемые структурные особенности интерфейса — границы между собственной роговицей и трансплантатом. Участок собственной стромы с большим количеством визуализируемых кератоцитов сменялся зоной трансплантата с отсутствием каких-либо структурных элементов (рис. 8, а), что, возможно, является следствием использования в процессе операции технологического этапа, связанного с замораживанием донорской роговицы. В остальном отмечали достаточно четкую микроскопическую картину без признаков гиперрефлективности межклеточного вещества, а в зоне интерфейса — явления уплотнения ткани по типу диффузного фиброза и образования локальных участков рубцовой ткани (см. рис. 8, б) и элементы разного размера с высокой отражательной способностью (см. рис. 8, в), механизм образования которых до сих пор остается дискутабельным [16—18].
Рис. 8. Послеоперационная микроскопическая картина стромы роговицы в зоне интерфейса.
а — собственная строма с визуализируемыми кератоцитами (указаны пунктирными стрелками) сменяется бесклеточной зоной (указано стрелками); б — локальный участок рубцовой ткани (указан стрелкой); в — элементы разного размера с высокой отражательной способностью (указаны стрелками).
В отдельных случаях в зоне интерфейса визуализировали единичные кератоциты с четкими границами (рис. 9). В остальных случаях за счет локальных участков фиброза в предлежащих слоях состояние задней стромы и эндотелия определить не удавалось.
Рис. 9. Послеоперационная микроскопическая картина задней стромы роговицы в зоне интерфейса.
Единичные кератоциты с четкими границами (указаны стрелками).
Эндотелий в оптической зоне визуализировали как слой гексагональных клеток с умеренной степенью полимегатизма и полиморфизма (рис. 10, а). Среднее количество клеток эндотелия в интактной зоне составляло 2538±128 кл/мм2. В случаях, где эндотелиальный слой удавалось визуализировать в зоне трансплантата, грубых нарушений структур клеток и снижения их плотности относительно центральной зоны выявлено не было (см. рис. 10, б).
Рис. 10. Послеоперационная микроскопическая картина эндотелия роговицы в центральной (оптической) зоне (а) и зоне трансплантата (б).
Заключение
Межслойная имплантация роговичного трансплантата в зону эктазии в парацентральных участках роговицы с целью профилактики прогрессирования кератоконуса приводит к определенным положительным структурным изменениям роговицы в целом. Так, в интактной центральной зоне роговицы отмечены повышение прозрачности межклеточного вещества с более четкой визуализацией ядер кератоцитов и уменьшение интенсивности светорассеяния, что косвенно свидетельствует о тенденции к восстановлению прозрачности и оптической однородности стромальных слоев роговицы.
Применение фемтолазерных технологий обеспечивает сохранность боуменовой и десцеметовой мембран за счет интрастромального характера вмешательства, что в свою очередь способствует сохранности переднего и заднего эпителия роговицы. Локальные участки фиброза в зоне интерфейса операции косвенно могут указывать на биомеханическое «укрепление» данной зоны.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: Г.Е., Г.О., В.А., В.Ш.
Сбор и обработка материала: В.А., Г.О., Х.Х., Т.М., В.С.
Статистическая обработка: В.А.
Написание текста: В.А., В.Ш.
Редактирование: В.А.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.