Способ подготовки роговичного трансплантата для передней послойной фемтолазерной кератопластики

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для подготовки роговичного трансплантата к фемтолазерной передней послойной кератопластике. Непосредственно перед кератопластикой донорский глаз погружают в 10% раствор маннитола на 15-20 минут. После иссечения проводят кератопластику. Способ позволяет уменьшить отек донорского трансплантата роговицы до физиологической нормы перед операцией и выкраивать на фемтосекундном лазере трансплантат, полностью подходящий по толщине к заданному роговичному ложу реципиента с улучшением оптических результатов. 1 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к офтальмологии и предназначено для подготовки трансплантата непосредственно перед передней послойной фемтолазерной кератопластикой.

В качестве материала для кератопластики используется нативная роговица. Непосредственно перед операцией донорский глаз погружают в раствор антибиотика для профилактики инфекционных осложнений. После этого выкраивают трансплантат.

В настоящее время при поверхностных помутнениях роговицы применяется передняя послойная кератопластика. Причиной таких помутнений могут быть кератиты различной этиологии, последствие ожогов или контузии, первичные дистрофии, птеригиумы и др. (Barraquer, В.П.Филатов, Т.И.Ерошевский, Н.А.Пучковская, Р.А.Гундорова).

Передняя послойная кератопластика позволяет сохранить собственный эндотелий пациента и удалить только патологически измененную стромальную ткань, тем самым восстановив толщину и форму роговицы, а следовательно, достичь оптического результата.

Тем не менее у передней послойной кератопластики имеется ряд недостатков. К ним можно отнести трудность мануальной диссекции стромальной ткани, а также тот факт, что данная операция недостаточно точна. И это может привести к низкому качеству оптической поверхности и соответственно низкой остроте зрения. Также при передней послойной кератопластике достаточно высок риск микро - и макроперфораций, что нередко требует перехода к технике сквозной замены роговицы.

До недавнего времени при выполнении передней послойной кератопластики этап формирования ламиллярного среза и донорского трансплантата и роговицы реципиента выполнялся вручную. Циркулярным трепаном отмечали границы латерального среза и с помощью ножа с режущей кромкой в виде полукруга выкраивали лоскут из донорской роговицы и удаляли измененные передние слои роговицы реципиента. У такого подхода есть очевидные недостатки, например несоответствие размеров глубины донорского лоскута и роговичного ложа. Ручная методика трансплантации роговицы сопряжена и с другими проблемами. Так, края роговичного лоскута и ложа роговицы могут оказаться неровными, что приводит к низкому оптическому эффекту, присоединению инфекции.

Многие из вышеперечисленных недостатков могут быть преодолены путем применения в ходе передней послойной кератопластики фемтосекундных лазеров.

Фемтосекундные лазеры - это лазеры, испускающие импульсы продолжительностью от нескольких фемтосекунд (1 фемтосекунда = 10^-15 секунды) до сотен фемтосекунд. Они относятся к категории ультрабыстрых лазеров или лазеров с ультракороткими импульсами. Излучение этих лазеров принадлежит к инфракрасному диапазону. Энергия очень тонко сфокусированного луча (фокус около 2 мкм) фемтосекундного лазера, в противоположность другим типам лазеров, освобождается не на поверхности роговицы, а на ее определенной глубине. При этом с помощью сильной фокусировки лазерного луча можно добиться очень высокой плотности энергии. Фемтосекундный лазер работает, передвигаясь от одного края роговицы глаза к другому. В фокусной точке луча лазера наступает так называемый эффект «фотодисрупции» - нетермического процесса. В зоне фокусировки лазерного излучения биологическая ткань превращается в газообразную плазму. Вследствие сверхскоростного распространения плазмы формируется так называемая «волна» и образуются микроскопические пузырьки, главным образом состоящие из СО₂, N₂ и Н₂О, нарушающие целостность ткани, подвергшейся воздействию. Перемещение лазерного пучка приводит к разделению поверхностей. Учитывая очень малую длительность лазерного импульса, данная процедура получила название фемтосекундного лазерного разреза. Срез роговицы, сделанный фемтосекундным лазером, является равномерным по толщине, идеально гладким. При этом происходит минимальное травмирование тканей.

Существует несколько модификаций фемтосекундного лазера, применяемого в офтальмологии, например IntraLase femtosecond laser (Abbott Medical Optics), The Femtec (20/10 Perfect Vision, GmbH, Heidelberg, Germany), FEMTO LDV femtosecond laser (Ziemer Ophthalmic Systems).

В нашем случае мы использовали фемтолазерную систему FEMTO LDV (Ziemer, Швейцария). На первом этапе операции удаляется помутнение роговицы реципиента с использованием фемтолазерной системы FEMTO LDV с длиной волны 1040-1060 нм, частотой повторения импульса 1 МГц, продолжительностью импульса 250 фемтосекунд и энергией импульса 100 нДж. Операция выполняется с помощью наконечника LCS для LK (Lamellar Corneal Surgery for Lamellar Keratoplasty) с номинальной глубиной фокусировки 500 мкм. Параметры ламеллярного среза рассчитывают, исходя из данных пахиметрии и передней оптической когерентной томографии, учитывая глубину поражения и наименьшую толщину роговицы. Глубина ламиллярного среза должна составлять не более 80% от наименьшей толщины роговицы для профилактики перфорации. LCS Intershield может варьировать.

Срез роговицы, сделанный фемтосекундным лазером, является равномерным по толщине, идеально гладким, за счет молекулярного разделения тканей и компьютерного контроля во время операции. При этом происходит минимальное травмирование тканей (Emilio Balestrazzi, Luigi Mosca. Femtosecond laser enhances safety and efficacy of keratoplasty procedures. Eurotimes, 2009. July. - Vol.7. P.18). Данный способ принят за ближайший аналог. Трансплантат подготавливают обычным способом (погружением в раствор антибиотака). Трансплантат выкраивается с помощью фемтосекундного лазера с необходимыми заданными параметрами. Выполнение ламиллярного разреза фемтосекундным лазером происходит под точным контролем на мониторе, в зависимости от заданных параметров с точностью до нескольких микрон.

При передней послойной фемтолазерной кератопластике необходим точный расчет толщины предполагаемого трансплантата, поэтому перед операцией выполняется ряд диагностических манипуляций донорского глаза. Производится пахиметрия роговицы в центре. Как правило, отек роговицы достаточно велик и ее толщина достигает 1000-1200 мкм. После пересадки трансплантата реципиенту происходит снижение отека, в результате после выполнения передней послойной кератопластики толщина всей роговицы может оказаться тоньше нормы. Точно рассчитать снижение отека трансплантата после пересадки в каждом конкретном случае не представляется возможным, поскольку это зависит от множества индивидуальных факторов. Поэтому необходима подготовка донорской роговицы перед операцией и снижение отека роговицы до физиологической нормы.

Задачей изобретения является разработка способа оптимизации подготовки донорского трансплантата для фемтолазерной передней послойной кератопластики.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение стабильного оптического результата и снижение интра- и послеоперационных осложнений в виде перфорации, индуцирования астигматизма, присоединения инфекции, несовпадения трансплантата с роговичным ложем реципиента.

Технический результат достигается за счет уменьшения отека донорского трансплантата роговицы перед операцией с помощью 10% раствора маннитола, в который помещают донорский глаз на 15-20 минут перед выкраиванием трансплантата.

Согласно закону осмоса, вода переходит через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Вода всегда движется из области с высоким водным потенциалом в область с низким потенциалом. Молекулы растворенного вещества снижают водный потенциал (в сущности, они «разбавляют» воду). На этом законе и строится поддержание гомеостаза в организме человека. Действие осмотических диуретиков также основано на этом законе. Поэтому при некоторых патологических состояниях, сопровождающихся отеком тканей, показано назначение осмотических диуретиков.

Маннитол - осмотический диуретик, фармакологическое действие которого повышает осмотическое давление плазмы, способствует переходу жидкости из тканей в сосудистое русло, увеличивает ОЦК. Маннитол фильтруется почками без последующей канальцевой реабсорбции, повышает осмотическое давление в канальцах и препятствует реабсорбции воды, что приводит к удерживанию воды в канальцах и увеличению объема мочи. Маннитол часто используется при неотложных состояниях, требующих быстрого снижения отека тканей и выведения жидкости.

Нами были проведены исследования влияния маннитола на донорскую роговицу. Проведено погружение 10 донорских глаз на различные сроки в 10% раствор маннитола, каждый раз измеряли толщину роговицы в центральной зоне и считали количество жизнеспособных клеток эндотелия. Предварительно роговичный эпителий удаляли. В среднем исходная толщина роговицы в центре составила 1010 мкм. После первого погружения на 5 минут толщина роговицы в среднем составляла 650 мкм, что соответствовало снижению отека на 35,5%. После второго погружения на 5 минут толщина роговицы достигла в среднем 490 мкм, что соответствовало снижению отека на 24,5%. После третьей манипуляции толщина роговицы в среднем составила 450 мкм, что соответствовало уменьшению толщины еще на 8%. В целом после манипуляций толщина роговицы уменьшилась в среднем на 55,3%. Количество эндотелиальных клеток не изменилось. В норме у людей от 20 до 30 лет толщина роговицы составляет от 530 до 630 мкм. Толщина эпителия, как правило, составляет около 100 мкм. Таким образом, в результате нашего исследования мы получили снижение отека донорской роговицы до физиологической нормы при погружении донорского глаза на 15-20 минут в раствор маннитола.

Таким образом, при подготовке донорского трансплантата необходимо поместить донорский глаз в стерильный 10% раствор маннитола непосредственно перед выкраиванием трансплантата. В результате этого толщина донорской роговицы снижается до физиологической нормы.

После внесения в компьютер и выполнения на фемтосекундном лазере заданных параметров ламиллярного среза роговицы реципиента можно приступать сразу к выкраиванию донорского трансплантата, параметры которого будут аналогичными. Это позволяет снизить интра- и послеоперационные осложнения, добиться стабильного оптического результата после операции.

Способ осуществляют следующим образом.

После предварительного комплексного обследования пациента: определения толщины поверхностного помутнения и наименьшей толщины роговицы - проводят операцию под местной анестезией путем инстилляций соответствующих капель.

На первом этапе операции удаляется помутнение роговицы реципиента с использованием фемтолазерной системы по известному способу. На глаз пациента устанавливают специальную распорку - векорасширитель. После этого пациент фиксирует взор на лазерной метке. На глаз аппланируют рукоятку лазера с вакуумным кольцом. Сначала включают вакуум и глаз фиксируют, после центрации роговицы приступают к выполнению лазерного разреза. После этого вакуум автоматически выключается и рукоятку лазера можно убирать.

Вторым этапом выкраивают донорский трансплантат по той же методике. Предварительно толщину донорской роговицы измеряют контактным пахиметром. Затем для профилактики инфекционных осложнений глаз помещают в раствор антибиотика. После этого донорский глаз помещают в стерильную стеклянную емкость, заполненную стерильным 10% раствором маннитола, на 15-20 минут непосредственно перед выкраиванием трансплантата. После этого кадаверный глаз устанавливают на специальную стерильную подставку. Повторно производят измерение толщины роговицы в центре с помощью контактного пахиметра для контроля. Рукоятку фемтолазера с вакуумным кольцом аппланируют на роговицу. В компьютер уже внесены необходимые параметры среза, поэтому далее производят выкраивание послойного трансплантата. Эпителий предварительно удаляют, как это принято. Трансплантат фиксируют в ложе непрерывным швом 10-00.

Пример. Больной А., диагноз: OD - последствия кератита неясной этиологии, OS - здоров. Острота зрения: OD - 0,05 н/к, OS=1,0. Объективно: по данным биомикроскопии имеется помутнение роговицы правого глаза диаметром 7,5 мм, глубжележащие среды просматриваются с трудом. По данным ОКТ: максимальная глубина патологически измененной роговицы 290 мкм, глубокие слои роговицы не изменены. Минимальная толщина роговицы по данным пахиметрии составила 485 мкм. Проведена передняя фемтолазерная кератопластика с использованием системы FEMTO LDV с длиной волны 1040-1060 нм, частотой повторения импульса 1 МГц, продолжительностью импульса 250 фемтосекунд и энергией импульса 100 нДж. Операция выполнена с помощью наконечника LCS для LK (Lamellar Corneal Surgery for Lamellar Keratoplasty) с номинальной глубиной фокусировки 500 мкм. LCS Intershield 300 мкм, это значит, что расчет выбранного разреза происходит на глубине 300 мкм. Диаметр вакуумного кольца составил 9,0 мм.

После иссечения патологически измененной роговицы реципиента перешли к формированию донорского трансплантата. Предварительные данные показали, что толщина роговицы донорского глаза без эпителия составила 1011 мкм. После замачивания в антибиотике кадаверный глаз поместили в 10% стерильный раствор маннитола на 15 минут. После повторного измерения толщина роговицы составила в центре 453 мкм. После этого произвели выкраивание трансплантата с заданными параметрами 300 мкм толщиной и диаметром 9,0 мм. Трансплантат фиксировали в подготовленном роговичном ложе реципиента непрерывным швом 10-0 нейлон.

В послеоперационном периоде проведенные обследования показали, что по данным ОКТ послойный трансплантат полностью соответствует роговичному ложу пациента. Прилегание трансплантата полное. Толщина трансплантата во всех квадрантах одинаковая и не изменилась в отдаленном периоде наблюдения. Толщина всей роговицы пациента составила 508 мкм в центре, что соответствует физиологической норме данного пациента. Оптические показатели в норме.

Таким образом, предложенный способ позволяет добиться максимально адекватных оптических результатов при проведении фемтолазерной послойной кератопластики.

Способ подготовки роговичного трансплантата для передней послойной фемтолазерной кератопластики, включающий расчет необходимой толщины трансплантата и послойное иссечение роговицы из донорского глаза с помощью фемтосекундного лазера, отличающийся тем, что непосредственно перед кератопластикой донорский глаз погружают в 10%-ный раствор маннитола на 15-20 мин и непосредственно после иссечения проводят кератопластику.