Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель:
Куликов Алексей Николаевич ‒ доктор медицинских наук профессор
Официальные оппоненты:
Шишкин Михаил Михайлович ‒ доктор медицинских наук профессор, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра глазных болезней Института усовершенствования врачей, профессор кафедры
Степанянц Армен Беникович ‒ доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра офтальмологии, профессор кафедры
Общая характеристика работы
Актуальность
С конца XIX века как в военное, так и в мирное время отмечается тенденция к увеличению частоты офтальмологических повреждений. Значительный удельный вес в структуре этой патологии занимает огнестрельная осколочная травма глаза (Шимкин Н.И., 1917; Савваитов А.С., 1947; Гундорова Р.А., 2014; Волков В.В. и др., 2003; Максимов И.Б. и др., 2006; Bilukha, O.O., 2007; Куликов А.Н. и др., 2019; Ченцова Е.В. и др., 2019).
Так, доля глазного травматизма в Южноосетинской войне в 2008 году составила 11,9% против 9,3% в 1991-1992 годах (Степанов А.В. и др., 2011).
В период вооруженного конфликта на Украине 2014-2015 годов в 72% причиной травмы глаза были огнестрельные (минно-взрывные и пулевые) ранения. Из них в 75% случаев диагностирована открытая травма глаза (ОТГ) (Сердюк В.Н. и др., 2016).
Сравнение офтальмологических санитарных потерь в Специальной военной операции на Украине в 2022 году и контртеррористических операций на Северном Кавказе (1994-1996 гг. и 1999- 2001 гг.) показало, что доля огнестрельной ОТГ (ООТГ) типа B (проникающее ранение без внутриглазного инородного тела) увеличилась с 18 до 32% случаев. При этом в 39,8% рана глазного яблока (ГЯ) находилась в зоне II (Куликов А.Н., 2022). Такая локализация максимально провоцирует травматический пролиферативный процесс в стекловидной камере глаза (СКГ) (Шишкин М.М., 2000). В мирное время рана аналогичной локализации при ООТГ типа B диагностируется в 22,7% случаев (Rana V. et al., 2023).
При анализе исходов боевых поражений ГЯ в 7,4% случаев лечение заканчивалось субатрофией, в 23,0% ‒ снижением остроты зрения менее 0,09 (Долгих В.М., 2004). ООТГ в мирное время в 73% наблюдений приводит к тяжёлым офтальмологическим осложнениям (Нероев В.В. и др., 2017). У 15,3% раненых в исходе лечения был анофтальм, у 36,9% – субатрофия ГЯ (Гундорова Р.А., 1993).
Очевидно, что указанные выше исходы ООТГ не удовлетворяют ни пациентов, ни офтальмологов.
Тяжесть ОТГ обусловлена пролиферативной витреоретинопатией (ПВР) (Шишкин М.М. и др., 2007; Шишкин М.М. и др.,2011), которая при огнестрельном характере травмы приобретает особенно агрессивное течение (Menghesha L. et al., 2022). Это подчеркивает необходимость ранней и мультимодальной диагностики данной патологии.
Дополнительной трудностью является отсутствие единого подхода при лечении раненых с ООТГ. До конца не определены сроки и показания для выполнения первичной хирургической обработки, а также другие спорные вопросы (Субботина С.Н., и др.2023; Шамкин С.С., и др.;2023; Kong G.Y. et al., 2015; Blanch R.J. et al., 2019), которые требуют углубленного анализа.
Изучение данной патологии офтальмологами активно продолжается со времен Великой Отечественной войны (Поляк Б.Л., 1952; Лебехов П.И., 1974). При анализе клинических случаев становится очевидно, что каждое наблюдение может отличаться по ряду признаков: локализации раны, глубине прободения, количеству повреждённых структур ГЯ и т.д. Эти свойства делают каждую ООТГ уникальной (Шишкин М.М., 2016; Ченцова Е.В., и др., 2023; Sobaci G. et al., 2000).
В реальной исследовательской и клинической практике такая особенность приводит к уменьшению объема выборки и снижению её однородности, что, в свою очередь, затрудняет адекватный статистический анализ.
«Решением» такой задачи может стать создание стандартизированной модели ООТГ. Работы офтальмологов в этом направлении продолжаются уже более 40 лет. К сожалению, созданные ранее модели ООТГ имеют ряд недостатков (Шишкин М.М. и др., 2007; Каневский Б.А. и др., 2018; Gregor Z. et al., 1982; Weaver A.A. et al., 2011; Esposito. L. et al., 2015).
Таким образом, на данном этапе назрела необходимость разработки стандартизированной экспериментальной модели, в которой будут воспроизведены все патогенетические звенья, характерные для ООТГ. В качестве испытуемого должно выступать животное, строение ГЯ которого схоже с глазом человека (Шишкин М.М. и др., 2007). Моделирование не должно приводить к разрушению глаза и гибели животного (Монахов Б.В. и др., 1989; Каневский Б.А. и др., 2018), что позволит пролонгировать эксперимент.
При создании такой модели мы получим универсальную базу для изучения ООТГ. Анализ модели с использованием стандартных и современных методов исследования позволит усовершенствовать наши знания в патофизиологии ООТГ, включая ПВР, а также выявить новые методы её диагностики. Это, в свою очередь, позволит улучшить косметические и функциональные результаты лечения пациентов с данной патологией.
Следовательно, разработка такой модели является актуальной задачей теоретической и практической офтальмологии.
Степень разработанности темы исследования
Моделирование огнестрельной травмы ведет свою историю с XVI века и связано с именами Ambroise Paré и Николая Ивановича Пирогова (Озерецковский Л.Б., 2006; Fackler M.L. et al., 1991).
Первая попытка моделирования огнестрельной раны глаза была предпринята в 80-х годах прошлого столетия. В работе, ставшей классической, Gregor Z. и Ryan S.J. наносили травму из пневматического ружья стальным шариком, а затем формировали полнослойную рану скальпелем.
В качестве экспериментальных животных использовали домашних свиней. В работе подробно изучены пролиферативные изменения в СКГ по данным гистологического исследования (Gregor Z. et al., 1982). Другие диагностические методы в работе не использовались. «Минусом» работы также является разобщение во времени патогенетических звеньев ООТГ, поэтому данная модель не является оптимальной для воспроизведения экспериментальной ООТГ. Монахов Б.В. с соавторами в 80-х годах создал модель ООТГ на кроликах. В роли ранящего снаряда выступала гранитная крошка, источником кинетической энергии являлся заряд гексогена.
Такая комбинация достоверно воспроизводила патогенетические звенья изучаемой травмы, но при офтальмологическом обследовании животных сложно было дифференцировать причину ООТГ: контузионный разрыв склеры или проникающее ранение. Теоретически такие особенности внешней и раневой баллистики можно было уточнить с использованием скоростной фотовидеосъемки.
Другим недостатком работы была высокая смертность испытуемых животных (Монахов Б.В. и др., 1989).
В дальнейшем Шишкин М.М. с соавторами создал экспериментальную модель ООТГ на кроликах, в которой изучал ПВР в зависимости от сроков выполнения хирургической обработки ГЯ. Рану фиброзной капсулы глаза наносили путем выстрела из пневматической винтовки по рукоятке ножа, режущая часть которого имела прямоугольную форму. Модель отличалась высокой стандартизированностью, но наличие зияющей раны правильной формы не характерно для ООТГ (Шишкин М.М. и др., 2007).
В 2018 году в Военно-медицинской академии создали новую модель ООТГ. Выстрел выполнялся стальным шариком из пневматической винтовки, что одновременно воспроизводило все патогенетические звенья изучаемой травмы. Пневматический насос винтовки позволяет задавать необходимую и, при этом, одинаковую кинетическую энергию снаряда. Это делало модель ООТГ стандартизированной и воспроизводимой. Но, использованный в этой модели крупный ранящий снаряд, приводил к массивным повреждениям ГЯ (Каневский Б.А. и др., 2018). Это приводило к его разрушению и делало неперспективным продолжение эксперимента по изучению ООТГ в динамике.
Таким образом, для экспериментального изучения ООТГ необходимо создать модель, лишенную вышеперечисленных недостатков, а затем ‒ исследовать её, используя традиционные офтальмологические и современные методы диагностики и визуализации (Столяренко Г.Е. и др., 2020).
Цель исследования
Разработать стандартизированные модели ООТГ типов A, B, C, D и провести углубленное комплексное изучение модели ООТГ типа B с использованием высокотехнологичных методов исследования.
Задачи исследования
1. Разработать способ скоростной фотовидеофиксации стандартизированных экспериментальных моделей ООТГ типов A, B, C и D.
2. Разработать стандартизированные экспериментальные модели ООТГ типов A, B, C и D с применением различных видов ранящих снарядов. Изучить особенности ранения глазного яблока созданных моделей с использованием способа скоростной фотовидеофиксации.
3. Выполнить углубленное комплексное изучение стандартизированной модели ООТГ типа B с использованием традиционных и высокотехнологичных методов исследования.
Научная новизна
1. Впервые разработаны стандартизированные экспериментальные модели ООТГ типов A, B, C и D.
2. Разработан способ скоростной фотовидеофиксации и изучены этапы ранения экспериментальных моделей ООТГ типов A, B, C и D.
3. С использованием традиционных и высокотехнологичных методов исследования: инструментальных (биомикроскопия, офтальмоскопия, определение внутриглазного давления, общая электроретинография, оптическая когерентная томография, ультразвуковое исследование, компьютерная и магнитно-резонансная томография), биохимического (определение уровня фибронектина в стекловидном теле) и гистоморфологического (световая микроскопия структур глазного яблока), доказана высокая воспроизводимость признаков экспериментальной модели ООТГ типа B, что подтверждает её стандартизированность.
4. Описана высокая информативность оптической когерентной томографии и МРТ при оценке признаков пролиферативной витреоретинопатии на стандаритизированной экспериментальной модели ООТГ типа B.
5. На экспериментальной модели ООТГ типа B изучена динамика фибронектина в стекловидном теле и обоснована значимость указанного параметра в качестве критерия развития пролиферативной витреоретинопатии.
6. Экспериментально с использованием традиционных и высокотехнологичных методов исследования, а также по данным скоростной фотовидеофиксации ранения доказана многофокусность повреждения при ООТГ – вовлечение в патологический процесс всех оболочек и внутренних структур глазного яблока.
Теоретическая и практическая значимость исследования
1. Разработанные стандартизированные экспериментальные модели ООТГ типов A, B, C и D, а также описанные с использованием скоростной фотовидеофиксации этапы ранения глазного яблока указанных моделей могут лечь в основу дальнейшего изучения патогенеза, диагностики и разработки различных технологий лечения ООТГ.
2. Полученные данные о кинетической энергии ранящих снарядов могут быть использованы при разработке средств защиты глаз от огнестрельной травмы.
3. Продемонстрированы возможности оптической когерентной томографии и МРТ в диагностике пролиферативной витреоретинопатии на экспериментальной модели ООТГ.
4. Доказано дублирование информации при диагностике пролиферативной витреоретинопатии на экспериментальной модели ООТГ типа B полученной с помощью обратной офтальмоскопии, оптической когерентной томографии, УЗИ, МРТ и, следовательно, обоснована возможность взаимной замены указанных методов исследования, характеризующихся сопоставимой информативностью.
5. На основании многофокусного характера повреждения глазного яблока при ООТГ типа B обоснована правомочность и целесообразность использования понятия/термина «синдром внутриглазного взаимного отягощения».
Методология исследования
Работа носила характер экспериментального проспективного открытого исследования с использованием современных диагностических методов. Использованные статистические методы обеспечивают достаточную обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций настоящего исследования.
Основные положения, выносимые на защиту
1. На экспериментальном животном с использованием двух видов ранящих снарядов диаметром 4,5 мм, разработаны стандартизированные модели ООТГ типов А, В, С и D, характеризующиеся воспроизводимостью не менее 75%. Применение предложенного способа скоростной фотовидеофиксации в экспериментальных условиях на биологической модели позволяет исследовать все этапы формирования ранения ООТГ типов A, B, C и D, включая: формирование полнослойной раны, гидродинамической волны, места противоудара стенки глазного яблока, формирование дополнительной гидродинамической волны, рикошет снаряда, движение снаряда в СКГ и контузия противоположной стенки глазного яблока, формирование полнослойной выходной раны и затухание гидродинамических волн.
2. При углубленном комплексном изучении доказана стандартизированность разработанной модели ООТГ типа B, так как она характеризуется 77-100%-ной воспроизводимостью её признаков, регистрируемых с помощью традиционных и высокотехнологичных методов исследования (гифема, гемофтальм, развитие ПВР, депрессия амплитуды волны «b», кратное увеличение содержания фибронектина в СТ). Доказана многофокусность при ООТГ типа B ‒ вовлечение в патологический процесс всех оболочек и внутренних сред глазного яблока.
3. Из высокотехнологичных методов исследования наиболее информативными для диагностики посттравматической пролиферативной витреоретинопатии являются оптическая когерентная томография и УЗИ, позволяющие выявить ранние пролиферативные изменения уже на 3-и и 7-е сутки эксперимента, соответственно; МРТ, которая, благодаря наглядности, позволяет комплексно оценить характер посттравматических изменений глазного яблока. Определение биохимическим методом содержания фибронектина в СТ отражает динамику и интенсивность пролиферативной витреоретинопатии.
Личный вклад автора
План работы экспериментального исследования разработан при участии автора.
Эксперименты в 100% выполнены автором самостоятельно, обследование экспериментальных животных – в 70%. Автором осуществлена подготовка материалов статей, докладов и патента по теме исследования.
Степень достоверности и апробация работы
Результаты диссертационного исследования были представлены на офтальмологической конференции «Пироговский офтальмологический форум» (Москва 2019 г.), «XII Съезд офтальмологов России» (Москва 2020 г.), «XI Российский общенациональный офтальмологический форум» (Москва 2020 г.), международном офтальмологическом конгрессе «Белые ночи» (СанктПетербург, 2020 г.). XIII Съезд Общества офтальмологов России (Москва, 2024 г.).
По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 6 – в рецензируемых центральных научных изданиях, рекомендованных Высшей Аттестационной Комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации для публикации результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Получено 2 патента на изобретение № 2764368 от 17.01.2022, № 2833122 от 02.04.2024.
Структура и объем работы
Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 42 рисунка, 13 таблиц. Список использованной литературы содержит 201 источник, из которых 127 – зарубежных авторов. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций.
Содержание работы
Материалы и методы исследования
Исследование выполнено на кафедре офтальмологии имени профессора В.В. Волкова Федерального государственного бюджетного военного образовательного учреждения высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации и носило экспериментальный характер. Проведение исследования было одобрено комитетом по этике (протокол № 256 от 23.11.2021 г) и соответствовало требованиями руководящих и нормативных документов.
Исследование выполнено на 106 головах (211 глаз) кроликов-кадаверов и 70 кроликах породы «Шиншилла» (140 глаз). Медикаментозный сон обеспечивали внутримышечным введением препарата КсилаВет (Фармамэйджист Лтд., Венгрия) из расчета 3 мг/кг и Золетил (Вирбак, Франция) из расчета 7,5мг/кг веса животного. Все животные в эксперименте получали местную комплексную противовоспалительную и антибактериальную терапию.
Выстрелы осуществляли из установки на базе пневматической винтовки Crosman 2100 (Crosman Air Guns Co, США), с модулируемой накачкой и максимальной дульной энергией в 7,5 Дж. Конструкция оснащена пневматическим насосом с манометром и лазерным целеуказателем (Каневский Б.А., 2018). Документировали массу ранящего снаряда с использованием весов Сартогосм ЛВ 210-А (Сартогосм, Россия), скорость полета регистрировали баллистическим хронографом HLF-2 (Стрелок, Россия), удельную кинетическую энергию снаряда рассчитывали по формуле:
Еуд = Екин/𝑆; Екин =m*𝑉2/2; S = πR2;
где Екин – кинетическая энергия, Дж; Еуд – удельная энергия пули, Дж/см2; m – масса снаряда, кг; V – скорость полёта снаряда, м/с; S – площадь поперечного сечения снаряда, см2; π – число Пи, равное 3,14.
По данным скоростной видеофиксации регистрировали особенности внешней баллистики ранящего снаряда и особенности ранения глазного яблока, а также тип полученной ООТГ. Ранение наносили с расстояния 30 см в зону II ГЯ.
Поиск камеры для скоростной видеофиксации выполнили среди трех образцов. Для этого анализировали возможность детализации ранящего снаряда в полете по данным полученных изображений. Одновременно подбирали необходимую для видеосъемки освещенность объекта исследования и минимальное расстояние до камеры.
При непосредственном моделировании ООТГ выполнили 5 серий экспериментов (таблица 1).
1-я серия экспериментов. Выполняли предварительный отбор снарядов и количества накачек пневматического насоса для моделирования ООТГ (132 выстрела). Серия состояла из 6 групп (в каждый отдельный тип снаряда) и 9 подгрупп (различающихся количеством накачек пневматического насоса). Решение о целесообразности дальнейшего использования снаряда (подгруппы) в эксперименте принимали на основании анализа следующих характеристик ранящего снаряда: особенности внешней баллистики (вращение и отклонение), скорость полета, характер встречи с мишенью.
2-я серия. Моделирование ООТГ типов A, C и D на головах кроликов кадаверов (86 глаз), снаряд – стальной шарик диаметром 4,5 мм. Серия состояла из 3-х групп, различающихся количеством накачек пневматического насоса (6, 8 и 10 соответственно) и, следовательно, – кинетической энергией ранящего снаряда.
3-я серия. Моделирование ООТГ типа B на головах кроликов кадаверов ‒ состояла из 2-х групп. Использовали снаряд «Дротик».
В 1-й группе 3-й серии использовали 5 видов модернизированных снарядов «Дротик», 50 голов кроликов кадаверов (100 глаз). Снижением массы модернизированного снаряда и количества накачек пневматического насоса до 1 достигли уменьшения дульной энергии ранящего снаряда до уровня, необходимого для создания модели. Выполнено 100 выстрелов (по 20 каждым видом модифицированного снаряда «Дротик») под углом 90° к поверхности ГЯ.
Во 2-й группе 3-й серии (13 голов кроликов кадаверов, 25 глаз) выстрелы наносили под углом 50° к поверхности ГЯ (для профилактики повреждения хрусталика). Также использовали 1 накачку пневматического насоса.
4-я серия. Моделирование ООТГ типов A, C и D на экспериментальных животных. 3 группы по 10 животных (60 глаз). Параметры выстрела были аналогичны 2-й серии.
5-я серия: Создание модели ООТГ типа В на экспериментальных животных. 40 животных (80 глаз). Параметры выстрела были аналогичны 2-й группе 3-й серии.
На 1-м этапе 5-й серии было выполнено определение частоты воспроизведения ООТГ типа В.
На 2-м этапе 5-й серии изучали частоту регистрации симптомов модели ООТГ типа B в эксперименте на 71 модели. Использовали следующие диагностические методы: инструментальные (биомикроскопия и офтальмоскопия); определение внутриглазного давления (ВГД); общая электроретинография (ОЭРГ); оптическая когерентная томография (ОКТ); ультразвуковое исследование (УЗИ) в режиме B-сканирования; компьютерная (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ). Также выполнили биохимическое (определение уровня фибронектина в стекловидном теле (СТ)) и гистоморфологическое исследование (световая микроскопия оболочек и внутренних структур глаза). Признаки модели оценивали качественно и/или количественно в контрольные сроки исследования.
При биомикроскопии оценивали изменения переднего сегмента глаза (параметры раны, состояние конъюнктивы и передней камеры глаза (ПКГ)) на щелевой лампе Takagi SM-2N (Takagi, Япония). Исследование выполняли сразу после травмы, на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента. Макрофотографирование выполняли зеркальной камерой с высоким разрешением Canon DS126291 (Canon, Япония) и ручной цифровой ретинальной камерой Aurora (Optomed, Финляндия).
Обратную офтальмоскопию заднего сегмента выполняли офтальмоскопом Omega 200 (Heine, Германия). Регистрацию изменений СТ и сетчатки осуществляли ручной цифровой ретинальной камерой Aurora (Optomed, Финляндия). Оценивали гемофтальм и признаки ПВР в СТ и сетчатке сразу после травмы, на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента.
Тонометрию выполняли аппланационным методом по Маклакову. Использовали тонометр ВГД НГМ2-ОФТ-П (Рязанский приборный завод, Россия) сразу после травмы, на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента.
Функциональную активность сетчатки регистрировали по данным амплитуды волны «b» при выполнении ОЭРГ на электроретинографе (MBN, Россия) до, на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента.
ОКТ выполняли на томографе RTVue-100 XR (Optovue, США). Оценивали изменения сетчатки и СТ в двух перпендикулярных меридианах сразу после травмы, на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента.
Для УЗИ использовали прибор Eye Cubed (Ellex Medical Pty. LTD, Австралия).
Исследование выполняли на 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента в двух меридианах (вертикальном и горизонтальном), фиксировали изменения СТ и сетчатки. После травмы и в 1-е сутки эксперимента исследования не выполняли ввиду опасности разгерметизации ГЯ. КТ головы животных выполняли на томографе GE Revolution CT (GE Healthcare, США) сразу после травмы. Анализировали целостность костных структур глазницы.
МРТ выполняли на томографе Siemens Magnetom Symphony (Siemens, Германия) мощностью 1,5 Тл. Использовали протокол МРТ (3D FIESTA-C), выбранный при предварительном сканировании глаз кроликов кадаверов. Анализировали корональные изображения до травмы, на 1-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента.
Изображения КТ и МТР изучали в программе RadiAnt DICOM Viewer (Medixant, Польша).
При биохимическом исследовании СТ ГЯ животных определяли уровень и динамику фибронектина. Сравнивали результаты проб от здоровых животных и на 3-и, 7-е, 14-е, 21-е сутки эксперимента. Выполняли твёрдофазный иммуноферментный анализ с использованием набора реагентов Fibronectin Rabbit ELISA Kit (Cusabio, КНР) на универсальном счетчике-анализаторе для планшетов Wallac 1420 Multilaber Counter, Victor-2 (PerkinElmer, США).
Гистоморфологическое исследование ГЯ животных осуществляли стандартным методом на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 21-е сутки эксперимента. Препараты окрашивали гематоксилином и эозином.
Изучали под микроскопом Axio Imager Z1 (Zeiss, Германия) при увеличении 100 и 200 крат.
Методы статистического анализа.
Результаты работы представляли, как среднее ± ошибка среднего или медиана ± межквартильный размах (25–75%). Гипотезу о виде распределения проверяли критерием Шапиро-Уилка. Для выявления различий между двумя несвязанными группами применяли W-критерий Уилкоксона. Для сравнения нескольких групп применяли точный тест Фишера с поправкой Бонферрони на множественные сравнения. Различия считали значимыми при уровне р ≤ 0,05. Для демонстрации результатов с заданной надёжностью анализ частот проводили с использованием 95%-доверительных интервалов (95% CI), которые рассчитывали методом Уилсона или при помощи углового преобразования Фишера (для малых выборок).
Для сравнения статистической значимости различий частот проявления признака использовали критерий согласия Пирсона. При помощи критерия Краскела-Уоллиса с post hoc тестом Данна проверяли равенство медианных значений баллов в разные дни эксперимента.
Для проверки равенства средних значений ВГД в разные дни использовали однофакторный дисперсионный анализ (one-way ANOVA) с post hoc тестом Тьюки.
Анализ материалов работы с использованием этих методов обеспечил достаточную обоснованность научных положений, выводов и практических рекомендаций исследования.
Статистическая обработка данных проводили в программе Statistica 8.0 и GraphPad Prism 8.
Результаты собственных исследований
Оптимальные параметры для скоростной фотовидеофиксации внешней и раневой баллистики глаза при моделировании ООТГ типов А, В, С и D составили: скорость съёмки ‒ 10000 к/с, освещённость – 8000 лк, расстояние до объекта – 18 см. Освещенность была получена расчетным путем при использовании 5 светодиодных лампы Gauss elementary 20 Вт (Gauss, Китай).
Необходимая скорость съемки обеспечена видеокамерой Phantom Miro M310 (Vision Research, США) (Таблица 2).
При изучении особенностей ООТГ различных типов по данным скоростной фотовидеофиксации были получены следующие результаты.
ООТГ типа A. 1 этап – встреча ранящего снаряда с глазом, распространение гидродинамической волны, деформация и формирование полнослойной раны стенки ГЯ. 2 этап – гидродинамическая волна приводит к повышению ВГД и экспульсии (выпадению) внутриглазного содержимого), включая хрусталик. Далее формируется место противоудара – встречи волн на противоположной стороне ГЯ. Смещение глаза относительно первоначального места расположения. 3 этап – продолжение экспульсии содержимого ГЯ (влаги ПКГ, СТ и хрусталика). Затухание гидродинамических волн, фаза покоя.
ООТГ типа B. 1 этап – встреча наконечника ранящего снаряда, распространение гидродинамической волны, формирование полнослойной раны стенки глаза. Далее в результате действия «юбки» снаряда формируется дополнительная волна. Передача импульса ГЯ и его смещение. 2 этап – формирование места противоудара – место встречи волн на противоположной стороне ГЯ. Контакт «юбки» снаряда об капсулу глаза приводит к обратному отлёту ранящего снаряда от ГЯ. Передача импульса глазу приводит к увеличению размера раны. Начинается выпадение внутреннего содержимого глаза. 3 этап – затухание гидродинамических волн, заканчивается выпадение СТ, наступает фаза покоя.
ООТГ типа C. 1 этап – начало деформации снарядом стенки глаза и формирование гидродинамических волн. Формирование полнослойной раны стенки глаза. 2 этап – движение снаряда в полости глаза сопровождается распространением гидродинамических волн от места контакта со снарядом и до места рикошета снаряда о противоположную стенку ГЯ. Одновременно начинается выпадение содержимого ГЯ через рану. 3 этап – затухание гидродинамических волн, заканчивается выпадение содержимого ГЯ, наступает фаза покоя.
ООТГ типа D. 1 этап – деформация снарядом стенки глаза, формирование гидродинамических волн и полнослойной входной раны стенки ГЯ. 2 этап – выпадение содержимого глаза, дальнейшее движение снаряда в полости СКГ, распространение гидродинамических волн. 3 этап – снаряд в пологи глаза достигает места формирования выходного отверстия. Далее формируется выходное отверстие, при выходе снаряда из ГЯ за ним следует незначительное количество внутриглазного содержимого. 4 этап – затухание гидродинамических волн, наступает фаза покоя.
Анализ раневой баллистики показал сочетание патогенетических звеньев модели ООТГ: пенетрации (перфорации) стенки и контузии ГЯ. Визуализировали вовлеченность большого количества и грубые изменения структур ГЯ: склеры, роговицы, сосудистой оболочки, хрусталика, влаги ПКГ и СТ. Всё это указывает на тяжесть изменений и наличие множества фокусов повреждений при моделировании ООТГ типа A, B, C и D.
По результатам 1-й серии экспериментов в качестве снарядов для дальнейшего моделирования ООТГ из 6-ти изученных были выбраны 2: «Дротик» и стальной шарик с медным покрытием.
Во 2-й серии (на головах кроликов кадаверов) частота воспроизведения моделей ООТГ составила:
типа A – 71,1 % (95% CI (0,55; 0,83)) при Еуд 2,77±0,08 Дж/см2 (1-я группа);
типа C – 81,8 % (95% CI (0,62; 0,93)) при Еуд 5,52±0,16 Дж/см2 (2-я группа);
типа D – 69,2 % (95% CI (0,50; 0,84)) при Еуд 10,87±0,37 Дж/см2 (3-я группа).
Результаты 3-й серии (на головах кроликов кадаверов). В 1-й группе использование авторской модификации №2 снаряда «Дротик» показало лучший результат, что позволило в 90% (95% CI (70; 97)) случаев получить модель ООТГ типа B, но она в 81% наблюдений сопровождалась травматической катарактой. Во 2-й группе использование этого же модифицированного снаряда «Дротик», но под углом 50° к поверхности глаза позволило в 80% (95% CI (61; 91)) случаев получить модель ООТГ типа B при Еуд 3,71±0,13 Дж/см2 без травматической катаракты.
По результатам 4-й серии (на экспериментальных животных) модель ООТГ типа A получена в 80% (95% CI (58; 92)); типа C – в 75% (95% CI (53; 89)); типа D – в 75% (95% CI (53; 89)) случаев.
В 5-й серии (на экспериментальных животных) ООТГ типа B получена в 88,8% (95% CI (79,7; 94,7)) случаев.
Результаты изучения признаков модели ООТГ типа B (2-й этап 5-й серии) с использованием традиционных и высокотехнологичных методов исследования были следующие.
Рана всегда имела линейный характер, меридиональное направление, края раны зияли, она была тампонирована СТ. Вокруг раны определяли СТ, пигмент и геморрагическое отделяемое.
Возникновение гипосфагмы после моделирования соответствовало 1 баллу, отсутствие – 0 баллов, частота её составила 93,6 % (95% CI (82,5; 98,7)).
Наличие миоза соответствовало 1 баллу, отсутствие – 0 баллов. Признак регистрировали непосредственно после моделирования с частотой 76,6% (95% CI (62,0; 87,7)), что, по нашему мнению, было связано с резкой гипотонией. Данный признак далее в эксперименте не наблюдали (Рисунок 1).
Углубление ПКГ при биомикроскопии соответствовало 1 баллу, отсутствие – 0 баллов.
Оценка динамики углубления ПКГ демонстрировало её увеличение сразу после моделирования, что было вызвано нарушением герметичности ГЯ, уменьшением объема СТ и снижением ВГД. Затем, к 3-м суткам регистрировали восстановление нормальной глубины ПКГ, а с 14-х по 21-е сутки эксперимента – вновь углубление (Рисунок 2).
Наличие и выраженность гифемы оценивали по шкале в баллах от 0 до 3, которые определяли в зависимости от возможности визуализации радужной оболочки более чем в 2-х квадрантах ПКГ. 0 баллов – гифема отсутствует; 1 балл – определяется, но не затрудняет визуализацию; 2 балла – осмотр радужки затруднён; 3 балла – осмотр невозможен.
После травмы гифему регистрировали в 91,5% (95% CI (79,6; 97,6)) случаев. К 3-м суткам отмечали уменьшение, а к 7-м суткам – полную резорбцию гифемы (Рисунок 3).
Таким образом, по данным биомикроскопии глаза регистрировали наличие полнослойной раны фиброзной оболочки с истечением СТ, пигмента и крови, наличие гипосфагмы, миоза, углубления ПКГ и гифемы, что свидетельствует о тяжести и многофокусности (вовлечении всех тканей и оболочек переднего сегмента ГЯ) повреждения при моделировании ООТГ типа В.
По результатам обратной офтальмоскопии анализировали такие проявления модели, как гемофтальм и ПВР. Для оценки гемофтальма условно делили СКГ на 4 квадранта и при офтальмоскопии каждому их них «присваивали» баллы (от 0 до 3) в зависимости от степени различимости деталей. 0 баллов – все детали сетчатки видны; 1 балл – детали сетчатки видны под флёром; 2 балла – визуализируется слабый розовый рефлекс, детали сетчатки различимы с трудом; 3 балла – розовый рефлекс отсутствует, детали сетчатки неразличимы («гемический» рефлекс) (Сажин Т.Г. и др., 2005).
Гемофтальм разной степени выраженности в период с 1-х по 14-е сутки эксперимента регистрировался в 100% (95% CI (83,1; 99,7)) случаев. Выраженность гемофтальма постепенно уменьшалась на протяжении эксперимента (Рисунок 4).
Признаки ПВР при офтальмоскопии оценивали в баллах от 0 до 3 по следующей схеме: 0 баллов – патологические изменения отсутствуют; 1 балл – единичные фиброзные тяжи; 2 балла – множественные фиброзные тяжи; 3 балла – множественные ригидные фиброзные тяжи и/или отслойка сетчатки (Грабовецкий С.И. и др., 2013).
Первые признаки ПВР при офтальмоскопии были отмечены на 3-е сутки эксперимента в 12,8% случаев (Рисунок 5). Максимальные проявления зарегистрированы на 21-е сутки и были диагностированы у животных в 100% наблюдений (95% CI (83,1; 99,7).
Таким образом, результаты офтальмоскопии: гемофтальм, признаки ПВР и динамика их развития – указывают на тяжесть и интенсивность посттравматических изменений при моделировании ООТГ типа В.
Мониторинг ВГД демонстрировал быстрое (через сутки) восстановление тургора глаза после нанесения травмы. Это, вероятнее всего, свидетельствовало о быстрой герметизации полнослойного дефекта стенки глаза и реализации компенсаторных механизмов, заключающихся в увеличении продукции внутриглазной влаги и восстановлении объёма СКГ. Снижение ВГД к окончанию эксперимента (21-е сутки), было, вероятно, обусловлено прогрессированием передней ПВР и отслойкой сетчатки (Рисунок 6).
По данным ОЭРГ на 1-е сутки после травмы нами отмечено резкое (до 42,4% от исходного уровня) снижение амплитудных параметров волны «b». По нашему мнению, это было связано с контузионными изменениями сетчатки, сопровождающими ООТГ. К 3-м суткам определяли увеличение амплитудных параметров волны «b», что отражало тенденцию на восстановление биоэлектрической активности сетчатки в указанные сроки после травмы. С 7-х суток эксперимента и далее – вновь отмечали снижение амплитуды волны «b» ОЭРГ (Рисунок 7). Это, вероятно, связано с усилением активности ПВР, возникновением и прогрессированием отслойки сетчатки. Указанные изменения, объясняющие динамику анализируемого электрофизиологического параметра, были зарегистрированы по данным других методов исследования, использованных в эксперименте, в частности – при непрямой офтальмоскопии.
В целом, данные динамики амплитуды волны «b» ОЭРГ указывают на массивность и тяжесть повреждения сетчатки при ООТГ типа В и быстрое развитие ПВР, осложняющейся отслойкой сетчатки.
По данным ОКТ оценку изменений в сетчатке и СТ выполнили, используя следующую бальную систему: 0 баллов – изменения отсутствуют; 1 балл – наличие гиперрефлективных изменений на поверхности сетчатки (признаки пролиферативных изменений сетчатки); 2 балла – наличие гиперрефлективных изменений в отслоенной сетчатке (признаки её пролиферативных изменений); 3 балла – деформация отслоенной сетчатки с гиперрефлективными включениями в СТ.
Начиная с 3-х суток по данным ОКТ отмечали появление таких признаков ПВР как гиперрефлективные изменения на поверхности сетчатки с частотой 87,6% (95% CI (76,3; 97,6).
Прогресс пролиферативных изменений определяли далее в эксперименте. Начиная с 7-х суток дополнительно к уже описанным признакам появлялись гиперрефлективные изменения в СТ, а также отслойка сетчатки с частотой 86,4% (95% CI (79,7; 96,9) (Рисунок 8). На 14-е и 21-е сутки эксперимента изменения, соответствующие 2 и 3 баллам, по данным ОКТ встречались с частотой 97% (95% CI (84,1; 98,6)).
Пролиферативные признаки по данным ОКТ характеризовались ранним выявлением (уже на 3-и сутки эксперимента) и высокой информативностью при наблюдении в динамике. Они подтверждают тяжесть и быстрое прогрессирование ПВР при экспериментальной ООТГ.
Результаты B-сканирования СКГ при УЗИ оценивали в баллах: 0 баллов – эхопозитивные включения отсутствуют; 1 балл – единичные эхопозитивные включения; 2 балла – множественные эхопозитивные включения. Результаты, полученные в каждом квадранте, суммировали и рассчитывали среднее значение для каждого дня наблюдения.
B-сканирование при УЗИ на протяжении эксперимента демонстрировало нарастание интенсивности эхопозитивных включений в СКГ (Рисунок 9). С 7-х по 21-е сутки эксперимента эти признаки регистрировали в 100,0% (95% CI (92,5; 100,0)).
Таким образом, анализ данных B-сканирования демонстрирует прогрессирующее нарастание посттравматических изменений в заднем сегменте ГЯ в динамике на различных сроках эксперимента.
По данным КТ головы экспериментальных животных в 100% (95% CI (85,5; 99,5)) отмечали отсутствие костно-травматических изменений черепа, что свидетельствует об изолированном характере травмы глаза при реализации, разработанной и изучаемой нами модели ООТГ типа B.
При выполнении МРТ оценивали глубину ПКГ. Её углубление соответствовало 1 баллу, отсутствие изменений ‒ 0 баллов.
Было отмечено увеличение глубины ПКГ непосредственно после нанесения экспериментальной травмы, а также на 21-е сутки эксперимента в 100,0% случаев (95% CI (86,3; 100,0)) (Рисунок 10). Причиной углубления ПКГ после моделирования было, по нашему мнению, уменьшение объёма СКГ при ООТГ, а на 21-е сутки ‒ смещение хрусталика кзади в результате прогрессирования передней ПВР.
Кроме глубины ПКГ по данным МРТ оценивали прозрачность СКГ: отсутствие изменений интенсивности МР-сигнала соответствовало 0 баллов; ослабление интенсивности МР-сигнала (гипоизоинтенсивный) ‒ 1 баллу.
По данным МРТ диффузное ослабление интенсивности сигнала от СКГ сразу после нанесения экспериментальной травмы регистрировали в 100,0% (95% CI (86,3; 100,0)), на 21-е сутки ‒ в 76,0% (95% CI (54,9; 90,6)) (Рисунок 11). Указанные МР-признаки изменений СКГ обусловлены высокой концентрацией белков – сразу после моделирования из-за гемофтальма, а на 21-е сутки ‒ из-за формирования пролиферативной ткани.
На основании МР-изображений определяли и оценивали признаки ПВР в СКГ: патологические изменения отсутствуют ‒ 0 баллов; наличие «нежных» линейных гипоинтенсивных МР-сигналов (отслойка сетчатки) ‒ 1 балл; наличие «грубых» линейных гипоинтенсивных МРсигналов (ПВР – фиброз СТ и отслойка сетчатки) ‒ 2 балла.
На протяжении эксперимента было отмечено увеличение количества и выраженности линейных гипоинтенсивных МР-сигналов в СКГ (Рисунок 12), при этом на 14-е и 21-е сутки такие признаки были зарегистрированы в 100,0% (95% CI (86,8; 100,0)) случаев.
Таким образом МРТ можно охарактеризовать как высокоинформативный метод, демонстрирующий совокупную оценку изменений в передней и СКГ после моделирования ООТГ типа B. Поэтому, по нашему мнению, МРТ может найти своё применение в качестве дополнительного метод выявления ПВР в клинической практике.
При биохимическом исследовании СТ нормальный уровень фибронектина составил 14,8 ± 10,3 нг/мл. В эксперименте отмечено значительное увеличение уровня гликопротеида в период с 3-х по 14-е сутки и снижение его уровня к 21-м суткам. Максимальный уровень фибронектина – в среднем, в 10,5 раз выше нормы, отмечен на 14-е сутки – 156,1 ± 6,1 нг/мл.
Показатели уровня фибронектина в другие контрольные сроки исследования также имели значимые различия при сравнении с нормой (p < 0,05) (Рисунок 13).
Это подтверждает, что фибронектин с 3-х по 14-е сутки эксперимента принимает активное участие в биохимических процессах – формирование пролиферативных мембран в СКГ.
Снижение уровня гликопротеида на 21-е сутки связано с завершением его синтеза и переходом в связанное состояние в уже сформированной пролиферативной ткани.
Выявленная динамика фибронектина свидетельствует об активном его участии в патологических процессах в СКГ после ООТГ. Это позволяет рассматривать его в качестве биохимического маркера ПВР и обосновывает целесообразность продолжения его изучения.
Оценка гистоморфологических изменений структур ГЯ выполнена по следующим критериям: 0 баллов – патологические признаки отсутствуют; 1 балл – признаки миграции и пролиферации по ходу СТ, подтянутого к раневому каналу; 2 балла – формирование преретинального фиброза; 3 балла – признаки отслойки сетчатки с сохранением её структуры; 4 балла – признаки отслойки сетчатки с дезорганизацией её слоёв.
При изучении гистологических срезов также регистрировали следующие изменения.
На 1-е сутки определяли выпадение в рану СТ, наличие гифемы в ПКГ, скопление крови под сосудистой оболочкой и имбибицию кровью отростков цилиарного тела, наличие клеток крови в СТ – гемофтальм ((86% (95% CI (79,2; 94,7));
на 3-и сутки ‒ фиксация формирующейся капсулой выпавшего в рану СТ, клеточная инфильтрация оболочек ГЯ и СТ в зоне раны, сетчатка собрана в складки по краю раны, имбибирование кровью сосудистой оболочки, гемофтальм (85,1% (95% CI (78,7; 98,8));
на 7-е сутки ‒ регенераторная пролиферация клеток соединительной ткани, клеток пигментного эпителия и клеток глии, гемофтальм, клеточная пролиферация в СТ (92,1% (95% CI (79,3; 96,6));
на 14-е сутки ‒ активная клеточная пролиферация в зоне раневого канала с ростом пролифератов в СТ, дегенеративно измененная и отслоенная сетчатка с сохранением в её структуре дифференциации слоёв, расширенные сосуды сосудистой оболочки, регенераторная пролиферация соединительной ткани в зоне ранения, оболочки глаза в этой зоне не структурируются (83,1% (95% CI (77,3; 93,4));
на 21-е сутки ‒ сетчатка отслоена, в ней определяется дезорганизация слоёв и отёк, выраженная клеточная пролиферация соединительной ткани, признаки воспалительной инфильтрации (93,8% (95% CI (84,3; 96,4)).
Таким образом, по данным световой микроскопии сразу после моделирования определяли признаки «свежих» травматических изменений: гифема, кровоизлияние под сосудистую оболочку, в цилиарное и СТ, выпадение СТ за пределы фиброзной капсулы ГЯ. Начиная с 3-х суток эксперимента отмечали появление и увеличение признаков ПВР (Рисунок 13). Прогрессирование признаков ПВР в итоге приводило к формированию рыхлой соединительной ткани в оболочках ГЯ и его внутренних структурах (фиброзная и сосудистая оболочка, сетчатка и СТ). Описанные изменения подчёркивают тяжесть и распространенность изменений, возникающих в ответ на экспериментальную травму при моделировании ООТГ типа B.
Гистоморфологическое исследование при моделировании ООТГ предоставляет возможность подробно описать и зафиксировать патологические процессы в оболочках и внутренних структурах ГЯ. На основании этого может быть выполнен совокупный анализ травматических изменений ГЯ на протяжении всего эксперимента. Это свидетельствует о высокой информативности данного метода. К сожалению, гистоморфологическое исследование трудно реализуемо на практике, что делает необходимым продолжить поиск дополнительных диагностических методов.
Таким образом, выполненный нами комплексный анализ модели ООТГ типа B продемонстрировал постоянство проявления признаков на протяжении всего эксперимента. Они встречались с частотой 77-100%. Всё это характеризует разработанную нами модель ООТГ типа B как воспроизводимую и, следовательно, стандартизированную. Также, постоянство регистрируемых признаков подтверждает адекватность разработанной нами экспериментальной модели. Эти данные позволяют использовать её для изучения новых методов диагностики и различных вариантов лечения при огнестрельной травме глаза в будущем.
В нашей работе были использованы традиционные и высокотехнологичные методы исследования. Их применение позволило доказать не только тяжесть, но и многофокусность повреждений практически всех структур ГЯ, происходящих при экспериментальной ООТГ – на основе выявленных морфологических, функциональных и биохимических изменений.
На завершающем этапе диссертационного исследования был выполнен комплексный анализ значимости (p ≤ 0,05) изученных признаков модели ООТГ типа В в качестве предикторов и проявлений ПВР – на основе статистически достоверных корреляций (Таблица 3).
Выявленная при биомикроскопии гифема имела сильную корреляцию с признаками ПВР, диагностированными в дальнейшем при биомикроскопии (r = -0,96) и ОКТ (r = -0,96). Это указывает на то, что пролиферативные изменения ГЯ в финальные сроки наблюдения связаны с выраженностью гифемы непосредственно после нанесения экспериментальной травмы, а указанный признак (гифема) – является информативным предиктором ПВР.
Гемофтальм, диагностированный сразу после моделирования по данным обратной офтальмоскопии, также имел сильную корреляцию с признаками ПВР, которые мы выявляли в дальнейшем при обратной офтальмоскопии (r = -0,93), ОКТ (r = -0,92), УЗИ (r = -0,85), МРТ (r = -0,82) и при гистоморфологическом исследовании (r = -0,94). Следовательно, выраженность ПВР будет зависеть от интенсивности гемофтальма, регистрируемого сразу после ООТГ.
Отрицательный знак статистически достоверных корреляций обусловлен сроками сравнения изучаемых признаков, например, гифема и гемофтальм на ранних сроках сравнивались с результатами традиционных и высокотехнологичных методов диагностики в конце эксперимента.
Таким образом, по нашим данным, гифема и гемофтальм при экспериментальной ООТГ типа B являются наиболее достоверными и значимыми предикторами ПВР.
Выраженность повторного (через 7 суток после моделирования ОТГ) снижения амплитудных показателей волны «b» ОЭРГ показала сильную корреляцию с признаками ПВР, которые мы определяли в эти же сроки при обратной офтальмоскопии (r = -0,82) и УЗИ (r = -0,82).
Это свидетельствует об угнетении биоэлектрической активности наружных слоев сетчатки в результате её морфологических изменений при посттравматических, преимущественно – пролиферативных процессах, и позволяют рекомендовать ОЭРГ в качестве объективного критерия развития ПВР.
В нашем эксперименте пролиферативные изменения структур ГЯ при выполнении гистоморфологического исследования также показали сильную корреляцию с аналогичными признаками по данным обратной офтальмоскопии (r = 0,93), ОКТ (r = 0,95), УЗИ (r = 0,90) и МРТ (r = 0,91). Это указывает на взаимосвязь указанных методов исследования при экспериментальном моделировании ООТГ типа B и позволяет нам в реальной клинической практике, когда выполнение световой микроскопии невозможно, для ранней диагностики ПВР в первую очередь использовать именно обратную офтальмоскопию, ОКТ, УЗИ и МРТ. Также, при невозможности применения высокотехнологичных методов диагностики (ОКТ, МРТ), использование обратной офтальмоскопии и УЗИ позволят своевременно диагностировать ПВР.
Таким образом, оценка взаимосвязи признаков модели ООТГ типа B показала их высокую информативность. А при диагностике ПВР ‒ возможность использования альтернативного метода исследования (обратной офтальмоскопии, ОКТ, УЗИ, МРТ, ОЭРГ).
Выводы
1. Оптимальные параметры скоростной фотовидеофиксации для изучения особенностей ранения глазного яблока на стандартизированных экспериментальных моделях ООТГ типов A, B, C и D составили: скорость съёмки ‒ 10000 к/с, освещённость ‒ 8000 лк, расстояние от камеры до объекта ‒ 18 см.
2. Стандартизированная модель ООТГ типа А воспроизведена в 80% случаев при использовании стального шарика диаметром 4,5 мм, с удельной кинетической энергией 2,8±0,1 Дж/см2. По данным скоростной фотовидеофиксации при воспроизведении модели ООТГ типа А описано 3 этапа ранения: формирование полнослойной раны стенки глазного яблока (1 этап), формирование места противоудара на стенке глазного яблока (2 этап) и затухание гидродинамических волн (3 этап).
3. Стандартизированная модель ООТГ типа B воспроизведена в 88,8% случаев при использовании модернизированного «Дротика» диаметром 4,5 мм, с удельной кинетической энергией 3,7±0,1 Дж/см2. По данным скоростной фотовидеофиксации при воспроизведении модели ООТГ типа B описано 3 этапа ранения: формирование полнослойной раны стенки глазного яблока и дополнительной ударной волны (1 этап), формирование места противоудара на стенке глазного яблока и рикошет снаряда (2 этап), затухание гидродинамических волн (3 этап).
4. Стандартизированная модель ООТГ типа С воспроизведена в 75% случаев при использовании стального шарика диаметром 4,5 мм, с удельной кинетической энергией 5,5±0,2 Дж/см2. По данным скоростной фотовидеофиксации при воспроизведении модели ООТГ типа C описано 3 этапа ранения: формирование полнослойной раны стенки глазного яблока (1 этап), движение снаряда в полости и контузия противоположной стенки глазного яблока (2 этап) и затухание гидродинамических волн (3 этап).
5. Стандартизированная модель ООТГ типа D воспроизведена в 75% случаев при использовании стального шарика диаметром 4,5 мм с удельной кинетической энергией 10,9±0,4 Дж/см2. По данным скоростной фотовидеофиксации при воспроизведении модели ООТГ типа D описано 4 этапа ранения: формирование полнослойной входной раны стенки глазного яблока (1 этап), движение снаряда в полости глазного яблока и контузия его противоположной стенки (2 этап), формирование полнослойной выходной раны стенки глазного яблока (3 этап) и затухание гидродинамических волн (4 этап).
6. Комплексное изучение модели ООТГ типа В подтвердило её высокую воспроизводимость и многофокусность (вовлечение всех оболочек и внутренних структур глазного яблока) по данным различных методов исследования: гипосфагма зарегистрирована в 93,6%, гифема – в 91,5%, гемофтальм – в 100%, депрессия амплитуды волны «b» – в 100%, кратное увеличение содержания фибронектина в стекловидном теле в 100%. При этом развитие пролиферативной витреоретинопатии зарегистрировано по данным: офтальмоскопии в 94,8%, оптической когерентной томографии ‒ в 96%, УЗИ ‒ в 92,5%, МРТ ‒ в 84,1%, гистоморфологического исследования ‒ в 93,8% случаев.
7. Наиболее информативными для ранней диагностики пролиферативных изменений при ООТГ типа В являются: оптическая когерентная томография, позволяющая выявить пролиферативную витреоретинопатию уже на 3-и сутки, и УЗИ, позволяющее выявить пролиферативную витреоретинопатию на 7-е сутки эксперимента. МРТ для диагностики пролиферативной витреоретинопатии обладает преимуществом наглядности, позволяя комплексно оценить характер посттравматических изменений глазного яблока. Определение содержания фибронектина в стекловидном теле отражает динамику и интенсивность пролиферативной витреоретинопатии.
Практические рекомендации
1. Разработанные модели являются стандартизированными и воспроизводимыми, поэтому позволяют продолжить экспериментальное изучение диагностики и лечения, в том числе хирургического, при ООТГ типов A, B, C и D.
2. Рассчитанные в работе энергетические характеристики ранящих снарядов могут быть использованы при разработке экранирующих материалов для защиты глаз от ООТГ.
3. Экспериментально доказана возможность использования гифемы и гемофтальма в качестве предикторов ПВР при ООТГ.
4. Выявленная в эксперименте роль ОКТ и МРТ при диагностике пролиферативных процессов на 3-14 сутки эксперимента, доказывает возможность выявлять ПВР на более ранних сроках и улучшить качество (наглядность) её диагностики.
5. Показанная в эксперименте динамика фибронектина в СТ позволяет использовать его в качестве диагностического критерия ПВР для ее выявления и оценки тяжести. Кроме этого, возможно использование его в качестве «мишени» для инактивации пролиферативных процессов при ООТГ.
6. При наличии ограничений (клинических, технических, организационных) для использования какого-либо метода диагностики ПВР, доказана возможность применения альтернативного метода (обратная офтальмоскопия, ОКТ, УЗИ, МРТ, ОЭРГ).
7. Выявленная на экспериментальной модели ООТГ многофокусность механического поражения тканей глазного яблока определяет специфичность её диагностики и лечения.
Всестороннее использование диагностических методов исследования позволить составить полное и комплексное представление о полученной травме глаза и на основании этого выбрать оптимальный и патогенетически обоснованный метод лечения ООТГ.
Список работ, опубликованных по теме исследования
1. Кольбин, А.А. Экспериментальная модель огнестрельной открытой травмы глаза типа С (пенетрация с внутриглазным инородным телом) / А.А. Кольбин, С.В. Чурашов, А.Н. Куликов // Современные технологии в офтальмологии. – 2020. – № 4. – С. 268.
2. Кольбин А.А. Стандартизированная экспериментальная модель огнестрельной открытой травмы глаза типа B, C, D / А.А. Кольбин, С.В. Чурашов, А.Н. Куликов [и др.] // Военно- медицинский журнал. – 2020. – Т. 341, № 8. – С. 31-38
3. Кольбин, А.А. Стандартизированная экспериментальная модель огнестрельной открытой травмы глаза типа A (без инородного тела) / А.А. Кольбин, С.В. Чурашов, А.Н. Куликов [и др.] // Медицинский вестник Северного Кавказа. – 2020. – Т. 15, № 3. – С. 348-351.
4. Кольбин, А.А. Стандартизированная воспроизводимая экспериментальная модель огнестрельной открытой травмы глаза типа C / А.А. Кольбин, С.В. Чурашов, А.Н. Куликов [и др.] // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. – 2021. – Т. 16, № 1. Пироговский офтальмологический форум. (К-2).
5. Куликов, А.Н. Моделирование воспроизводимой осколочной огнестрельной травмы глаза типа В / А.Н. Куликов, С.В. Чурашов, Р.Л. Трояновский, А.А. Кольбин // Российский общенациональный офтальмологический форум. – 2021. – Т. 2. – С. 500-502.
6. Здоровцов, Д.Р. Моделирование механической травмы глаза. Актуальность. История вопроса / Д.Р. Здоровцов, С.В. Чурашов, А.Н. Куликов, А.А. Кольбин // Известия Российской Военно-медицинской академии. – 2021. – Т. 40, №1. – C. 91-96.
7. Кольбин, А.А. Разработка метода высокоскоростной видеофиксации для изучения раневой баллистики и макроскопических изменений при воспроизводстве экспериментальной открытой травме глаза / А.А. Кольбин, А.Н. Куликов, С.В. Чурашов, Д.Р. Здоровцов // Современные технологии в офтальмологии. – 2022. – Т. 41, № 1. – С. 299-301.
8. Изучение осколочной огнестрельной открытой травмы глаза типа B в эксперименте: отчет о НИР (заключительный) / ВМедА. – Санкт-Петербург, 2024. – 121 с. – № б/н.
9. Кольбин, А.А. Многофокусность повреждений при огнестрельной открытой травме глаза типа В в эксперименте / А.А. Кольбин, А.Н. Куликов, Н.Н. Зыбина, М.Ю. Фролова, Р.Л. Трояновский, В.С. Чирский // Офтальмологические ведомости. ‒ 2024. ‒ Т. 17, № 2. ‒ С. 67-80. (К-1).
10. Кольбин, А.А. Маркеры и предикторы пролиферативной витреоретинопатии при открытой травме глаза в эксперименте / А.А. Кольбин, А.Н. Куликов, Р.Л. Трояновский, В.С. Чирский // Офтальмология. ‒ 2024. Т. 21, № 2. ‒ С. 401-411. (К-1).
11. Кольбин А.А. Синдром внутриглазного взаимного отягощения при огнестрельном проникающем ранении глазного яблока в эксперименте / А.А. Кольбин, А.Н. Куликов, Р.Л. Трояновский // Российский офтальмологический журнал. ‒ 2025. Т. 18, № 2. ‒ С. 123-128. (К-1).
12. Кольбин А.А. Раневая баллистика при огнестрельной открытой травме глаза / А.А. Кольбин, А.В. Денисов, Д.С. Ильющенков, А.В. Суетов // Российский общенациональный офтальмологический форум. ‒ 2024. Т. 1. ‒ С. 175-179.
Список сокращений
95% CI - 95%-доверительный интервал
ГЯ ‒ глазное яблоко
ВГД - внутриглазное давление
к/с ‒ кадров в секунду
КТ - компьютерная томография
лк ‒ люкс
МР-изображения ‒ магнитно-резонансные изображения
МРТ - магнитно-резонансная томография
ОКТ - оптическая когерентная томография
ООТГ - огнестрельная открытая травма глаза
ОТГ - открытая травма глаза
ОЭРГ - общая электроретинограмма
ПВР - пролиферативная витреоретинопатия
ПЗО - передне-задняя ось
ПКГ - передняя камера глаза
СКГ - стекловидная камера глаза
СТ - стекловидное тело
УБМ - ультразвуковая биомикроскопия
УЗИ - ультразвуковое исследование
