Кератоконус (КК) — двустороннее многофакторное заболевание с генетическими, биохимическими, биомеханическими и экологическими компонентами, приводящее к снижению остроты зрения [1]. Несмотря на многочисленные исследования, вопросы этиологии и распространенности КК до сих пор остаются не полностью раскрытыми и актуальными. Однако наиболее актуальными являются вопросы определения тактики лечения, так как в большинстве случаев заболевание манифестирует во второй и третьей декадах жизни и за счет прогрессирующего течения вызывает раннюю инвалидизацию пациентов. Длительное время основным методом лечения являлась сквозная кератопластика, к которой впоследствии присоединилась глубокая передняя послойная кератопластика [2, 3]. Развитие диагностического оборудования (аппараты на основе диска Пласидо и Шаймпфлюг-камеры) позволило верифицировать КК по данным кератотопографии на ранней стадии. Таким способом была выявлена большая целевая группа пациентов, нуждающихся в лечении уже на ранних этапах заболевания. Данная необходимость стала плацдармом для разработки таких методов лечения, как роговичный кросслинкинг и интраламеллярная кератопластика с имплантацией интрастромальных сегментов.

Роговичный кросслинкинг представляет собой процедуру фотополимеризации стромальных коллагеновых волокон роговицы, индуцированную комбинированным воздействием фотосенсибилизирующего вещества (рибофлавина 0,1%) и ультрафиолетового (УФ) излучения определенной длины волны, которое ведет к повышению биомеханической прочности эктазированной роговицы за счет образования ковалентных связей, приводящих к растяжению коллагеновых волокон и уплотнению слоев роговицы. Впервые данная методика была предложена в 1994 г. группой авторов [4], а позже, в 2003 г., был разработан и внедрен в клиническую практику Дрезденский протокол, который является стандартом и на сегодняшний день. Данные рекомендации включают в себя использование УФ-источника излучения мощностью 3 мВт/см² в течение 30 мин. Развитие современных технологий позволило за счет увеличения мощности сократить время экспозиции до 10 мин при плотности энергии 9 мВт/см² и до 15 мин при плотности энергии 7 мВт/см². Роговичный кросслинкинг с использованием данных источников излучения получил название акселерированного [5, 6].

На сегодняшний день существует множество модификаций УФ-роговичного кросслинкинга. Одна из таких модификаций — комбинация хирургии SMILE и роговичного кросслинкинга. Данная методика применяется у пациентов с остротой зрения 20/40 и остаточной толщиной роговицы 400 мкм и более и осуществляется посредством введения 0,1% раствора рибофлавина в роговичный карман каждые 1—3 мин в течение 15 мин после экстрации лентикулы и далее каждые 1—3 мин в течение 30 мин во время УФ-облучения. По данным группы авторов, представивших методику [7], предоперационная некорригированная острота зрения улучшалась с 0,3 до 0,12 logMAR (p<0,001). По результатам двухлетнего наблюдения, данный протокол показал свою эффективность и характеризуется стабильностью результатов [7].

Еще одна модификация роговичного кросслинкинга у пациентов с I и II стадиями КК была представлена в 2019 г. группой авторов во главе с М. Аббоданца и получила название «Римский протокол». Данный протокол включает в себя проведение коротких (от 1,75 до 2,25 мм) и асимметричных (секторальных) мини-насечек с последующим проведением кросслинкинга по Дрезденскому протоколу. Для подтверждения эффективности, безопасности и стабильности результатов были представлены результаты по 15 глазам 12 пациентов со сроком наблюдения 5 лет и более. По представленным данным, острота зрения с коррекцией увеличивалась с 0,46±0,69 до 0,15±0,69 logMAR, пахиметрия увеличивалась у 93% пациентов с 442,80±61,02 до 464,50±62,72 мкм (p=0,003). Средние значения кератометрии уменьшались у 87% пациентов по окончании 6,9 года наблюдения с 48,82±5,00 до 43,25±3,58 дптр (p=0,008). Интраоперационных и послеоперационных осложнений зафиксировано не было [8]. Стоит отметить, что идея стабилизации КК за счет эффекта рубцевания насечек не нова и ранее была представлена в 2006 г. C.A. Utine и соавторами в исследовании, которое включало в себя результаты ретроспективного наблюдения 170 глаз 96 пациентов после мануальной радиальной кератотомии у пациентов с КК (срок наблюдения 42,08±28,14 мес). В наблюдение были включены пациенты с центральным КК, толщиной роговицы не менее 400 мкм, без рубцовых изменений на роговице, с низкой остротой зрения и непереносимостью контактных линз. Во всех контрольных наблюдениях отмечались улучшение остроты зрения (p<0,0001), значительное снижение сферической рефракции (p<0,0001), небольшое уменьшение степени астигматизма (p=0,038). В 33 случаях (19,4%) потребовалось углубление насечек. В трех случаях (1,8%) потребовалась сквозная кератопластика — из-за прогрессирования заболевания в двух глазах (1,2%) и острого КК в одном случае (0,6%). Также в четырех глазах (2,2%) были зафиксированы микроперфорации, в двух глазах (1,2%) — макроперфорации, в одном случае (0,6%) — инфекционный кератит и в одном случае (0,6%) — гиперметропический сдвиг [9]. Также в 2017 г. было представлено подобное исследование K. Fujimoto и соавторов, в котором были описаны результаты ретроспективного наблюдения 11 глаз шести пациентов с начальным и умеренным КК и непереносимостью контактных линз со средним сроком наблюдения 7,9 года и оценивалась стабильность роговицы после проведения миниинвазивной радиальной кератотомии (мини-РК). Мини-РК представляла собой восемь надрезов, выполненных алмазным ножом на глубину 90% от минимального значения кератопахиметрии. Величину и протяженность надрезов рассчитывали по номограмме Лендстрема. Средняя кератометрическая рефракция снизилась с 47,5 дптр до операции до 44,0 дптр спустя 1 мес после проведенной мини-РК (p=0,037). Роговичный астигматизм значительно не изменялся (p>0,59). За время наблюдения не было отмечено прогрессирования КК [10].

Однако вне зависимости от используемого источника УФ-излучения и модификаций Дрезденского протокола в стандартном исполнении все описанные методики рекомендованы для пациентов с остаточной толщиной роговицы 400 мкм и более перед этапом УФ-облучения. Такое ограничение связано с глубиной проникновения УФ-излучения в строму роговицы и цитотоксическим эффектом, возникающим на глубине до 300 мкм. Указанный критерий в значительной мере ограничивает использование стандартных процедур в более развитых стадиях [3].

Для проведения УФ-кросслинкинга на «тонких» роговицах активно используются методы с применением дополнительных покровных материалов. Одним из таких методов является использование мягкой контактной линзы (МКЛ) без УФ-фильтра.

В 2013 г. С.В. Костенев и соавт. [11], а в 2014 г. — S. Jacob и соавт. [12] предложили методику роговичного кросслинкинга с применением мягкой контактной линзы без УФ-фильтра толщиной 100 и 90 мкм соответственно для роговиц, имеющих толщину роговицы после удаления эпителия 350 и 400 мкм. Наложение МКЛ с пропитыванием ее 0,1% изоосмолярным рибофлавином в течение 30 мин, инстилляция 0,1% изоосмолярного раствора рибофлавина каждые 3 мин в течение 30 мин на деэпителизированную роговицу обеспечивало безопасность проведения процедуры. Обе методики в ходе наблюдения показали сопоставимые результаты, по утверждению авторов, добивавшихся стабилизации КК без повреждения эндотелия. Однако стоит отметить, что роговичная ткань в определенной степени способна поглощать УФ-облучение, что не характерно для МКЛ без УФ-фильтра.

В 2015 г. рядом авторов были опубликованы данные о применении роговичной лентикулы, получаемой после проведения операции SMILE, для дополнительного защитного покрытия роговицы пациента во время УФ-облучения [7, 13]. В данной методике применяется уже непосредственно роговичная ткань, что способствует сопоставимому поглощению УФ-излучения. Тем не менее роговичная лентикула имеет неравномерную толщину и детерминированный диаметр, что может пагубно сказаться на эндотелии роговицы пациента из-за неравномерного проникновения УФ-облучения в роговицу пациента.

В 2019 г. Ю.Ю. Голубева и соавт. [14] представили метод восполнения недостающей толщины роговицы у пациентов с исходной толщиной роговицы на вершине конуса ≤400 мкм после деэпителизации за счет остаточной стромы донорской роговицы после проведения автоматизированной задней послойной кератопластики или трансплантации десцеметовой мембраны для выполнения акселерированного УФ-кросслинкинга. Несомненным плюсом предложенной технологии, в отличие от предыдущих методик с применением дополнительных защитных покровов, является индивидуальный подход к каждой операции. Расчет защитного лоскута донорской роговицы проводится индивидуально в ходе операции, исходя из параметров, полученных с помощью интраоперационной оптической когерентной томографии (ОКТ) после 30-минутного закапывания раствора «Декстралинк» [15]. После получения необходимой суммарной толщины «роговица пациента + лоскут стромы донорской роговицы» проводилось УФ-облучение роговицы пациента через защитный лоскут стромы донорской роговицы длиной волны 370 нм мощностью 9 мВт/см² в течение 10 мин с параллельными инстилляциями раствора «Декстралинк» каждые 2 мин. Более того, применение стромы донорской роговицы после проведения эндотелиальных кератопластик позволяет находить дополнительное применение донорской ткани.

Интрастромальная кератопластика с имплантацией роговичных сегментов на сегодняшний день считается одним из распространенных, эффективных и малоинвазивных методов лечения КК уже на ранних стадиях заболевания. Ремоделирование роговицы путем имплантации интрастромальных сегментов приводит к выраженному снижению кератометрических показателей, а также к регуляризации оптической зоны роговицы и снижению показателей роговицы. Этот вид оперативного вмешательства был впервые представлен J. Colin и соавторами в 2000 г. [16]. С момента представления и по сегодняшний день технология интрастромальной кератопластики непрерывно развивается: технология формирования тоннеля для имплантации сегментов претерпела ряд изменений, от механического до автоматического с применением фемтосекундного лазера, корректируются форма и длина сегментов.

Понимание возможности безопасного и эффективного внедрения в ткани роговицы дополнительных материалов привело к разработке новых методов лечения. Относительно новым и активно развивающимся направлением в лечении КК является трансплантация боуменовой мембраны (БМ). БМ (передняя пограничная мембрана роговицы) представляет собой плотный слой толщиной 8—14 мкм, отделяющий строму от переднего эпителия роговой оболочки глаза. Несмотря на глубокую изученность анатомии и физиологии глаза, физиологические свойства БМ до конца не ясны. Существует предположение, что передняя пограничная мембрана обладает барьерными и регенерационными свойствами. Также БМ обладает ригидностью, что обеспечивает форму роговицы [17]. При КК БМ претерпевает ряд изменений, наблюдаемых с помощью электронной микроскопии: неоднородность структуры, разрывы и рубцы [18]. Свойства и патологические изменения роговицы позволили предположить, что трансплантация БМ может быть эффективным методом лечения КК.

В 2010 г. J. Lie и соавторы предоставили клинический случай трансплантации БМ для лечения субэпителиального хейза после фоторефракционной кератэктомии [19]. Основываясь на изменениях БМ при КК, K. van Dijk и соавторы в 2014 г. предложили методику трансплантации БМ с целью купирования прогрессирования КК у пациентов, имеющих противопоказания к проведению УФ-кросслинкинга и имплантации интрастромальных сегментов, но с высокой остротой зрения в контактных линзах. Было прооперированно 10 глаз (9 пациентов) с установленным диагнозом КК и непереносимостью контактных линз. Интраоперационных осложнений во время трансплантации БМ выявлено не было. Средние показатели кератометрии передней поверхности роговицы снизились с 65,9±5,4 до 59,5±4,6 дптр спустя месяц после операции (p=0,001); среднее K_max изменилось с 78,5±6,3 до 69,9±3,8 дптр (p=0,001); средние показатели кератометрии задней поверхности роговицы изменились с –10,2±0,8 до –9,0±0,5 дптр (p=0,005); средняя максимальная сила роговицы — с 74,5±7,1 до 67,2±3,0 дптр (p=0,004). По сравнению с предоперационными измерениями, средняя центральная толщина роговицы (ЦТР) увеличилась с 396±42 до 417±37 мкм через 6 мес после операции. Средняя толщина самого тонкого места изменилась с 334±61 до 360±31 мкм. Максимально корригированная острота зрения (МКОЗ) не изменилась в послеоперационный период по сравнению с исходными данными [20].

Во втором исследовании K. van Dijk и соавторов предложенный метод лечения прогрессирующего КК был опробован на 22 глазах (19 пациентов) [21, 22]. Результаты данного исследования коррелировали с ранее опубликованными результатами. Максимальные показатели кератометрии через месяц после операции снизились с 77,2±6,2 до 69,2±3,7 дптр (p<0,001) и оставались стабильными. Средняя МКОЗ улучшилась с 1,27±0,44 logMAR до операции на 0,90±0,30 logMAR спустя год после операции (p<0,001), однако МКОЗ в линзах не изменилась (p=0,105). В среднем наиболее тонкое место увеличилось с 332±59 мм до операции до 360±50 мм впоследствии (p=0,012).

По данным пятилетнего наблюдения, новая методика показала хорошие и стабильные результаты. Через 5 лет после операции в 11 из 15 случаев (73%) МКОЗ в линзах была ≥20/40 (≥0,5), до операции в 9 из 18 случаев (50%) МКОЗ в линзах была ≥20/40 (≥0,5). ЦТР не менялась на протяжении пятилетнего наблюдения в большинстве случаев. В течение 5 лет были зафиксированы два случая, которые можно оценить как «неудачное» лечение. В первом случае значения кератометрии и острота зрения были стабильны, однако наиболее тонкое место роговицы и ЦТР уменьшились более чем на 5% по сравнению с дооперационными данными через 3—5 лет после проведенной операции. Во втором случае спустя 3,5 года после операции у пациента развился острый КК. Количество эндотелиальных клеток за время наблюдения не изменилось [22].

Принимая во внимание, что мануальная подготовка трансплантата требует высокого уровня хирургических навыков, для трансплантации БМ активно используется фемтосекундный лазер. По данным авторов, трансплантаты, подготовленные с помощью фемтосекундного лазера, толще и более гладкие по сравнению с мануально подготовленными трансплантатами. Средняя толщина трансплантата в группе фемтосекундного лазера составляет 37±8,6 мкм, в группе с мануальной подготовкой — 11,7±1,6 мкм [23].

Несмотря на то что трансплантация БМ — многообещающая и развивающаяся технология, она зависит от наличия донорского материала и не доступна во многих странах. Для решения проблемы дефицита роговицы проводится множество исследований, направленных на создание роговицы в искусственных условиях. С этой целью активно используют методы тканевой инженерии — 3D-биопринтинг. В основе создания трансплантата лежит коллаген, который характеризуется прозрачностью, биосовместимостью с тканями человека и отсутствием иммунного ответа. Другим материалом является фиброин шелка, получаемый из коконов тутового шелкопряда. Этот материал способен поддерживать многослойную структуру эпителия, является хорошей средой для роста эпителиальных клеток и характеризуется достаточным прорастанием нервных волокон. Приживление таких трансплантатов человеку не проводилось [24].

Для устранения этих ограничений биоинженерным способом был разработан бесклеточный трансплантат, позволяющий заменить использование трупного донорского материала [25]. В качестве исходного материала использовался коллаген I типа, основной протеин роговицы. Для получения экономически доступного и стабильного объема материала использовался коллаген, получаемый из свиной кожи. Этот коллаген является очищенным побочным продуктом пищевой промышленности, имеющим одобрение Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (Food and Drug Administration, FDA), используется в хирургии глаукомы [26] и в качестве раневой повязки. Учитывая, что чистый коллаген — мягкий материал, склонный к дегидратации, применялся двойной химический и фотохимический кросслинкинг, формирующий прозрачный имплантируемый гидрогель, называемый «биоинженерный свиной трансплантат, после двойного кросслинкинга» (BPCDX). BPCDX толщиной 280—440 мкм изготовлен в соответствии с критериями надлежащей производственной практики. BPCDX прошел проверку независимыми экспертами на биосовместимость, токсичность, канцерогенность, сенсибилизацию.

Пилотные исследования проводились в странах с большим количеством пациентов с запущенным КК и грубыми нарушениями зрения, а также с дефицитом донорской ткани. Этические комитеты Ирана и Индии дали согласие на проведение исследования имплантации BPCDX. BPCDX имплантировался в сформированный лазером интрастромальный роговичный карман. Эффективность и безопасность оценивали в течение 2 лет после операции. Роговица оставалась прозрачной (4+), реакций отторжения, воспаления, рубцевания, неоваскуляризации не было зафиксировано ни в одном случае. В группе из Индии в течение первой послеоперационной недели у пяти из восьми субъектов отмечался хейз, снизивший прозрачность роговицы до степени 3+. Спустя неделю прозрачность увеличилась до степени 4+ и после этого оставалась стабильной у всех испытуемых. По данным ОКТ, светорассеяние нативной ткани роговицы и BPCDX идентичное. По данным пахиметрии, послеоперационно было достигнуто устойчивое утолщение и уплощение роговицы. В группе испытуемых из Индии отмечалось незначительное повышение уровня внутриглазного давления, не требующее назначения гипотензивных препаратов. ЦТР увеличилась на 285±99 мм у испытуемых из Ирана и на 209±18 мм у испытуемых из Индии (p<0,001). Средняя передняя кривизна роговицы (K_m) и максимальная кривизна роговицы (K_max) были значительно снижены в двух группах наблюдения (p=0,002 и p=0,01 соответственно). В послеоперационном периоде K_max изменилась на 11,2±8,9 дптр у испытуемых из Ирана и на 13,9±7,9 дптр у испытуемых из Индии, что свидетельствует об эффективном уплощении. Изменение кривизны роговицы привело к улучшению остроты зрения (p<0,001). У всех исследуемых до операции была непереносимость контактных линз. В послеоперационном периоде пациенты из двух групп смогли пользоваться контактной коррекцией.

Ожидается, что достигнутые результаты будут стабильны в долгосрочной перспективе. По данным авторов, разработанная ими интрастромальная технология позволяет избежать трудностей, связанных с повторным наложением швов, и снижает продолжительность иммуносупрессивной терапии до 8 нед. Использование 2-миллиметрового разреза в группе испытуемых из Индии позволяет избежать нарушений целостности эпителия и суббазальных нервов. Разработанные ранее интрастромальные технологии с использованием донорского материала позволяли увеличить толщину роговицы до 100 мкм и несли риск передачи заболеваний и/или отторжения донорской ткани, а также требовали быстрой пересадки реципиенту из-за ограниченного времени хранения лентикулы. В связи с этим предложенная технология может позволить проводить необходимый объем операции более безопасно и вне зависимости от наличия донорского материала.

Современные требования к офтальмологической помощи диктуют персонифицированный подход к каждому пациенту, в связи с чем в арсенале хирурга должен быть широкий спектр хирургических методов лечения, применимых к разным когортам пациентов. Описанные методы лечения, по мнению авторов, являются наиболее перспективными. Так, после более тщательных исследований, направленных на оценку отдаленных результатов на более обширных выборках пациентов, данные методы могут быть внедрены в клиническую практику.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: А.Т., И.Т.

Сбор и обработка материала: Ю.Е., А.Б., Ю.Г.

Написание текста: А.Г., Ю.Е., А.Б.

Редактирование: С.Д., А.П., К.К.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.