Онлайн доклады

Онлайн доклады

Юбилейная X научно-практическая конференция, посвященная 35-летию Чебоксарского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова»

Юбилейная X научно-практическая конференция, посвященная 35-летию Чебоксарского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова»

Шовная фиксация ИОЛ

Мастер класс

Шовная фиксация ИОЛ

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Вебинар

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Новые технологии в офтальмологии 2022

Новые технологии в офтальмологии 2022

ОКТ: новые горизонты

Сателлитный симпозиум

ОКТ: новые горизонты

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Вебинар

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Вебинар компании «Rayner»

Вебинар компании «Rayner»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Алгоритм ведения пациентов с астенопией после кераторефракционных операций

Вебинар

Алгоритм ведения пациентов с астенопией после кераторефракционных операций

Cовременные технологии диагностики патологий заднего отдела глаза

Сателлитный симпозиум

Cовременные технологии диагностики патологий заднего отдела глаза

Вебинары компании  «Акрихин»

Вебинары компании «Акрихин»

Снижение концентрации «Бримонидина», как новое решение в терапии у пациентов с глаукомой

Вебинар

Снижение концентрации «Бримонидина», как новое решение в терапии у пациентов с глаукомой

Лазерная интраокулярная и рефракционная хирургия Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Лазерная интраокулярная и рефракционная хирургия Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Актуальные вопросы офтальмологии: в фокусе – роговица

Вебинар

Актуальные вопросы офтальмологии: в фокусе – роговица

XIX Конгресс Российского глаукомного общества  «19+ Друзей Президента»

XIX Конгресс Российского глаукомного общества «19+ Друзей Президента»

Пироговский офтальмологический форум

Пироговский офтальмологический форум

Кератиты, язвы роговицы

Вебинар

Кератиты, язвы роговицы

Актуальные вопросы офтальмологии

Вебинар

Актуальные вопросы офтальмологии

Всероссийский консилиум. Периоперационное ведение пациентов с глаукомой

Сателлитный симпозиум

Всероссийский консилиум. Периоперационное ведение пациентов с глаукомой

Трансплантация роговично-протезного комплекса у пациента с васкуляризированным бельмом роговицы

Трансплантация роговично-протезного комплекса у пациента с васкуляризированным бельмом роговицы

Новые технологии в офтальмологии. Посвящена 100-летию образования Татарской АССР

Конференция

Новые технологии в офтальмологии. Посвящена 100-летию образования Татарской АССР

Особенности нарушения рефракции в детском возрасте Межрегиональная научно-практическая конференция

Конференция

Особенности нарушения рефракции в детском возрасте Межрегиональная научно-практическая конференция

Онлайн доклады

Онлайн доклады

Юбилейная X научно-практическая конференция, посвященная 35-летию Чебоксарского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова»

Юбилейная X научно-практическая конференция, посвященная 35-летию Чебоксарского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» имени академика С.Н. Федорова»

Шовная фиксация ИОЛ

Мастер класс

Шовная фиксация ИОЛ

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Вебинар

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Новые технологии в офтальмологии 2022

Новые технологии в офтальмологии 2022

ОКТ: новые горизонты

Сателлитный симпозиум

ОКТ: новые горизонты

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Вебинар

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Вебинар компании «Rayner»

Вебинар компании «Rayner»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Все видео...

2.4 Экспериментальные исследования ИХД модели А


     В первой ИХД, официально зарегистрированной и выпускаемой в России, впервые использовалась технология интеграции неорганических пигментов-красителей в полимер, впервые предложена принципиально новая конструкция ИХД. Прежде чем начать клинические испытания данной модели ИХД, были выполнены серьезные экспериментальные исследования: проведены физико-химическая (изучение физико-механических свойств, санитарно-химические исследования) и медико-биологическая (имплантация фрагмента ИХД в глаз кролика с последующей биомикроскопией, электронной микроскопией и гистологическими исследованиями) оценки новой ИХД [114, 118].

    2.4.1 Физико-химические исследования

    Физико-химическая оценка складывается из оценки физико-химических, механических свойств материала и изделия, проведения санитарно-химических исследований.

    Методы физико-химического анализа

    В большинстве своем эти методы не имеют пороговых значений, так как идет определение качественного и количественного состава материала изделия. Исследование материала и готовых ИХД включает изучение нескольких показателей: определение коэффициента преломления материала, его удельного веса и разрешающей способности, светопропускаемости материала, веса ИХД в воздухе и во влаге передней камеры, наличия свободных радикалов в матрице полимера методом электронно-парамагнитного резонанса, изучение эластичности и прочности, качества обработки поверхности готовых ИХД.

    Для определения рефракционного индекса материала использовался рефрактометр ИРФ-4546 (Россия). Из исследуемого материала изготавливались пластинки площадью 10×15 мм, толщиной 50 мк. Они помещались в специальную кювету в иммерсионной среде. Рефракционный индекс измерялся с точностью до 0,0005. Показатель преломления материала ИХД оказался равен 1,5050. Следовательно, по сравнению с гидрогелевыми (1,46) и силиконовыми (1,43) линзами ИХД в оптической части тоньше.

    Разрешающую способность определяли на оптической скамье (рис. 2.4.1), измеряя минимальный размер штриховой миры, который виден через объектив окуляра. Он оказался не хуже 50 угловых секунд, что соответствовало норме.

     Удельный вес материала находили методом определения плотности раствора К2СО3 в дистиллированной воде (С 14 %), в котором стандартный образец материала не опускался на дно и не всплывал на поверхность. Измерение производили ареометром.

    Другим методом определения удельного веса (плотности линзы) был следующий: в точный мерный цилиндр с водой, налитой до метки отсчета, помещали линзу с измеренной массой (для точности помещали несколько линз, затем усредняли полученное значение плотности): m=ρлV, где ρл – плотность линзы, V-объем линзы. Объем линзы равен объему вытесненной жидкости: mл=ρлV=ρлSh; ρл=mл/Sh (г/см³ ), где h – увеличение столба жидкости при погружении в нее линзы.

    Удельный вес материала ИХД в воздухе оказался равным 1,12 г/см³ , меньше, чем, например, у ПММА (1,19 г/см³ ), но больше, чем у полисилоксана (1,006 г/см³ ). Таким образом, при одинаковых размерах (но не оптической силе) наша модель во влаге передней камеры (плотность 1,005–1,007 г/см³ ) легче, чем полиметилметакрилатная, но тяжелее, чем силоксановая.

     Эластичность ИХД определялась по показателю относительного удлинения при максимальном растяжении. Для этого использовалась универсальная машина фирмы Lhomargy (Франция), представляющая механизированную раму с укрепленным в ней фиксирующим устройством в виде двух «лопаток». В процессе исследования изучаемый объект фиксировали между «лопатками», последние раздвигали, их движение регистрировали компьютером с точностью до третьего знака. В момент, предшествующий разрыву исследуемого объекта, компьютер «замораживал» показатель абсолютного удлинения и высчитывал относительное удлинение материала при максимальном растяжении. При исследовании использовался стандартный образец длиной 15 мм.

    Кроме того, эластичность, предел прочности устанавливали на разрывной машине типа РНН-5. Образцы испытуемого материала закрепляли в зажимах и растягивали. Так снимали деформационную кривую до разрыва образца. Предел прочности – значение напряжения, при котором происходило разрушение образца в условиях нагрузки в режиме роста деформации. Эластичность – свойство образца восстанавливать свою форму и размеры после прекращения нагрузки. Эластичность материалов сравнивали по относительной деформации γ=l/l0 (l0 – начальная длина образца; l – удлинение образца) и модулю эластичности, вычисленному из кривой деформации (рис. 2.4.2). Тангенс угла наклона прямолинейного участка – это модуль упругости Е (кгс/см² ) (модуль Юнга).

    Исследования эластичности ИХД показали, что полимер ирисчасти линзы имел показатели нагрузки до разрыва σ=37,8 кг сил/см² при относительном удлинении ε=98 %. Для изготовления оптической части линзы использовался полимер, выдерживающий нагрузку до разрыва σ=37,1 кг сил/см² при относительном удлинении ε= 117 %. Модуль упругости Е =200 Гс/мм² . Таким образом, для изготовления ирисчасти линзы использовался полимер с увеличенными прочностными характеристиками, а для оптической части линзы – полимер, выдерживающий меньшую нагрузку до разрыва, но обладающий большим относительным удлинением. При большей толщине оптической части, чем гаптической, это давало преимущество при сворачивании линзы и имплантации ее через малый разрез.

    Наличие свободных радикалов в материале ИХД определяли методом электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР). Данный метод основан на использовании в качестве молекулярных датчиков стабильных нитроксильных радикалов (рис. 2.4.3), спектр ЭПР которых (рис. 2.4.4) зависел от вращательной и трансляционной подвижности, ориентации, характера распределения их в полимерной матрице определенной структуры и подвижности.

     Использовали методику определения вращательной подвижности нитроксильных радикалов. ЭПР позволил определить характеристические времена вращения нитроксильных радикалов в интервале ˜10–12 до 10–3 с. Для этих целей применили спектрометр 3-сантиметрового диапазона с напряженностью магнитного поля около 3300 Гс. Нитроксильный радикал в полимерную матрицу ИХД вводили из газовой фазы. Вместе с ИХД помещали 1 мг радикала в закрытый бокс примерно на 12 часов, после чего ИХД заключали в резонатор спектрометра и снимали спектр ЭПР. Концентрация продиффундировавших стабильных нитроксильных радикалов должна находиться в пределах 10-3 – 10-4 моль/л, при этом важна не абсолютная концентрация, а возможность надежной регистрации сигнала спектрометром; также важно, чтобы локальная концентрация спинового зонда (нитроксильного радикала) была не настолько большой, чтобы вызывать сдвиг и перекрывание компонент спектра из-за обменного или диполь-дипольного взаимодействия.

    Одна из причин разрушения полимерных материалов – наличие свободных радикалов в матрице полимера, которые можно определить методом ЭПР. В процессе полимеризации, а также обработки полимеров (механической, радиационной) происходит образование и накопление свободных радикалов, которые в дальнейшем могут сыграть как положительную, так и отрицательную роль при использовании готового изделия. Фрагменты макромолекул, способные диссоциировать на свободные радикалы, имеются в любом микрообъеме полимера. Полиметилметакрилатные концевые радикалы могут накапливаться, например, при радиационном облучении полимера, причем при таком способе генерирования, в отличие от других, концентрация радикалов возрастает в 3–4 раза и достигает 6-7×10-3 моль/л, что соизмеримо с концентрациями инициатора, вводимого на начальных стадиях полимеризации. Образование концевых свободных радикалов также возможно вследствие передачи энергии, необходимой для разрушения С–С связей при термической или механической обработке полимеров. Кроме того, при всех видах воздействий на полимер не исключалась возможность окислительных процессов и образование перекисных радикалов. Все образующиеся на разных этапах в полимерной матрице радикалы как бы «замораживались», т. е. вероятность и скорость их «самостоятельного» исчезновения в результате каких-то превращений крайне мала. Это и давало возможность их регистрации методом ЭПР.

    Благодаря используемым в фотохимической технологии изготовления ИОЛ методам блокировки процесса выделения и накопления веществ в ИХД, по данным ЭПР, свободные радикалы отсутствовали, следовательно, материал ИХД устойчив в биологически активных средах.

     Температуру стеклования материала находили на основе метода парамагнитного зонда, для чего снимали зависимости времени корреляции парамагнитного зонда от температуры (т. е. получали несколько спектров ЭПР при разных температурах в диапазоне от –100 до +100°С – в нашем случае) и строили зависимость в координатах lg (1/τ) от 1/T (Т – температура). Точка излома соответствовала температуре стеклования полимера (рис. 2.4.5).

    Температура стеклования – температура, при которой полимер при охлаждении переходит из высокоэластичного (или вязкотекучего) в стеклообразное состояние, она является важной характеристикой полимера, так как зависит от его химического состава и строения цепи. Данная температура указывается для всех упругоэластичных ИОЛ. Температура стеклования материала ИХД составляет –50°С, тогда как на линзах Аlcon – 0°С, т. е. при комнатной температуре ИХД из используемого нами материала более мягкая, а следовательно, значительно быстрее разворачивается в глазу после имплантации в согнутом состоянии, что, несомненно, необходимо учитывать для контролируемой имплантации ИХД.

    Качество поверхности имплантата изучали методом зондовой микроскопии (разветвленность, шероховатость). Качество поверхности (топографию) кварцевой литьевой формы и ИХД – методом атомно-силовой микроскопии в неконтактном режиме на сканирующем зондовом микроскопе Смена А «NT-MDT» (Россия), регистрирующем силы взаимодействия сближающихся тел, т. е. ИХД и скользящим над ней острием кантилевера микроскопа, представляющего собой пружину с малой жесткостью (10–0,01 Н/м), на конце которого закреплен пирамидальный зонд. Для контролируемого перемещения зонда на сверхмалых расстояниях использовали пьезокерамический двигатель. В неконтактном режиме на пьезокерамику накладывали переменное напряжение с частотой, равной собственной частоте колебаний кантилевера. При приближении зонда к ИХД в сканирующем режиме кантилевер изменял собственную частоту и амплитуду колебаний при наличии выступов на поверхности ИОЛ. Эти изменения регистрировались, и формировалось изображение поверхности. Результаты обрабатывались при помощи компьютера с программным обеспечением SPMLab. Точность измерения составляла 0,05 нм.

    Большое значение для ИХД как пожизненного имплантата имело качество поверхности. Чем выше качество обработки поверхности имплантата, тем ниже вероятность образования различного рода отложений (преципитатов, фибринозного экссудата и т. д.) на линзах. Качество поверхности ИХД, изготовленных методом фронтальной полимеризации, отражено на рис. 2.4.6.

    При зондовой микроскопии ИХД максимальные отклонения не превышали 3 нм, в то время как линзы, изготовленные методом точения, имели отклонения до 32 нм. Таким образом, такое качество поверхности ИХД улучшило биосовместимые и оптические свойства имплантатов.

    В то же время передняя поверхность окрашенной гаптической части ИХД, обращенная к роговице, была выполнена не гладкой, а шероховатой для исключения эффекта бликования в глазу, присущего подобным конструкциям. Шероховатая поверхность гаптики создавалась специальной обработкой подложки, на которой она формировалась. Это нисколько не влияло на способность к адсорбции, так как химические методы блокировки обеспечивали полное отсутствие свободных радикалов в полимерной матрице ИОЛ, которые являлись основной причиной биодеградации материала.

     Мы также определяли вес исследуемых ИХД в воздухе и во влаге передней камеры. Вес ИХД в воздухе находили с помощью аналитических весов типа АДБ 200М ГОСТ 24104 2-го класса точности. Для определения веса ИХД во влаге передней камеры были приняты во внимание следующие расчеты. На тело, частично или полностью погруженное в жидкость, действовала выталкивающая сила Архимеда FA, численно равная весу жидкости в объеме погруженной части тела и направленная противоположно силе тяжести mg. В случае находящейся полностью в жидкости ИХД: FAжидкVg, mg=ρтелаVg. Тогда вес тела находили как разность силы тяжести и силы Архимеда: Ржидк =mg–FA =(ρтела–ρжидк )Vg. Различие веса тела в жидкости Р жидк и его веса в воздухе Р возд можно представить отношением:

    Таким образом, вес ИХД во влаге передней камеры составлял не более 10,3 % от ее веса в воздухе. При расчете было принято: вес тела в воздухе численно равен силе тяжести; ИХД изготовлена из однородного материала плотностью 1,120; плотность влаги передней камеры равна 1,005 г/см³ , значение ускорения свободного падения g=9,81 м/с² .

    Масса ИХД с пятью опорными элементами при оптической силе +18,0D в воздухе равна 40,5, во влаге передней камеры – 4,2 мг. В то же время масса ИХД дисковидной конструкции при диаметре 11,0 мм без опорных элементов равна 46,9 мг. Следовательно, за счет уменьшения кольцевидного диаметра гаптической части ИХД до 10,0 мм, несмотря на наличие опорных элементов, мы добились уменьшения общего веса диафрагмы на 13,7 %.

    Определялся и спектр пропускания материала ИХД. Светопропускаемость оптической части ИХД, как и гаптической, исследовалась на спектрофотометре СФ-46 (Россия). Из окрашенного полимерного материала, используемого в производстве ИХД, методом фотополимеризации изготавливали плоские пластинки толщиной d=0,2 мм (толщина соответствовала толщине окрашенной гаптической части ИХД) размером 1,5×3 см и плотно прикладывали к стеклянной подложке глянцевой стороной и размещали в измерительном отсеке УФ-спектрофотометра СФ-46 таким образом, чтобы луч от источника (дейтериевая (водородная) лампа – для измерения поглощения в диапазоне длин волн до 350 нм: фиолетовая часть спектра, или лампа накаливания – для измерения поглощения в диапазоне длин волн свыше 350 нм: видимая часть спектра) попадал на матовую сторону образца. В качестве эталона сравнения использовали стеклянную пластинку с теми же параметрами, что и у той, на которую был прикреплен образец материала.

     Оптическая часть ИХД непроницаема для ультра-фиолетового спектра (рис. 2.4.7).

    Полученный спектр поглощения окрашенной гаптической части ИХД показал, что 95–99 % поступающего света видимой области задерживались светорассеивающими частицами введенных в полимер неорганических пигментов и имели вид, представленный на рис. 2.4.8.

    При выборе основных критериев определения свойств ИХД по пропусканию через нее света следует иметь в виду строение и функциональные особенности сетчатки глаза. Основу сетчатки глаза представляют так называемые рецептивные поля. Выделены два главных типа рецептивных полей ганглиозных клеток сетчатки: 1 – с Оn-центром и тормозящей периферией и 2 – с Оff-центром и возбуждающей периферией (рис. 2.4.9).

    Ганглиозная клетка с Оn-центром заряжается (передает нервные импульсы в кору головного мозга) с заметно повышенной частотой, если световое пятно попадает только в центральную часть рецептивного поля. Максимальная частота следования нервных импульсов в кору головного мозга достигается тогда, когда облучению светом подвергается вся центральная область. При дальнейшем увеличении площади освещения частота импульсов падает. Она становится близкой к нулю, когда освещается вся поверхность рецептивного поля с Оn-центром. Ганглиозные клетки с Оff-центром, по сравнению с Оn-центром, работают с точностью до наоборот, т. е. импульсация максимально достигается тогда, когда периферия освещается, а в центральную зону рецептивного поля свет не попадает. При освещении всей поверхности рецептивного поля нервные импульсы, так же как и в случае первых, в кору головного мозга не поступают. Эти свойства рецептивных полей сетчатки, открытые во второй половине ХХ в. Д. Хьюбелом и Т. Визелом, за что они получили Нобелевскую премию (1981), позволили объяснить удивительные свойства сетчатки – отсутствие какой-либо реакции на равномерную освещенность сетчатки светом любой интенсивности [164]. Следовательно, нет необходимости конструировать ИХД, абсолютно непрозрачную для света. Важнее, чтобы через нее не проходил прямой свет, позволяющий создавать неравномерную засветку сетчатки. Материал ИХД в основном должен не поглощать свет, а рассеивать его. Именно по этой причине цвет (окраска) ИХД создавался не за счет введения каких-либо красителей, не важно, связанных или не связанных с полимером, а за счет введения в материал ИХД мелкодисперсных частиц, определяющих эффективность рассеивания света. Если эти частицы имели собственную окраску, то в отраженном свете правильный подбор их цветовой гаммы и пропорций между ними позволял получить необходимый косметический эффект. Именно этот вариант и реализован на предприятии «Репер-НН» при разработке ИХД.

     2.4.2 Санитарно-химические и токсикологические экспериментальные исследования готового изделия ИХД

    Исследования проводились в испытательной лаборатории биологической безопасности медицинских изделий ГУ НИИ трансплантологии и искусственных органов Минздрава России (д.м.н. Н.В. Перова) в соответствии со стандартами серии ГОСТ Р ISO 10993 «Оценка биологического действия медицинских изделий», ГОСТ Р 51148098 «Изделия медицинские. Требования к образцам и документации, представляемым на токсикологические, санитарно-химические испытания, испытания на стерильность и пирогенность», «Методическими рекомендациями токсико-гигиенической оценки полимерных материалов для интраокулярных линз и других трансплантатов, применяемых в условиях повышенной биосовместимости» (М., 1988), ГН 233972-00 «Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами» [59, 60, 105, 106, 165].

    Санитарно-химиеские исследования

    Анализ водных и неводных экстрактов из изделий на содержание экстрагируемых примесей по сдвигу рН среды методами УФ-спектрофотометрии, высокоэффективной газожидкостной хроматографии, атомно-адсорбционной спектроскопии и т. д. является обязательным. Эти методики в российских лабораториях называют санитарной химией. Исследования проводят как на самих изделиях, так и на водных вытяжках. Для определенных групп изделий разработаны и обоснованы соответствующие пороговые значения. Главное назначение санитарной химии – определение «пороговости» мигрирующих в экстракты веществ.

    Определение суммарного количества мигрирующих веществ – рН - метрия. Исследовали изменение pH (ΔрН) водного экстракта относительно контроля на рН-метре: ΔрН=рНвыт.–рНконтр., где рНвыт. – значение рНвыт.; рНконтр. – значение рН контрольного раствора. Изменение pH не должно быть более ±0,2 – для контакта с тканями глаза, в нашем случае рН=0,04±0,04.

    Ультрафиолетовая спектрофотометрия.

    Определяли наличие экстрагируемых из ИХД веществ, содержащих двойные связи, ультрафиолетовым спектрометром в диапазоне волн 220–360 нм относительно контроля («холостого» раствора). ΔD=Dвыт.–Dконтр. не более 0,15 – для контакта с тканями глаза. В нашем случае – 0,047±0,008 ед. О.П.

    Хроматография.

     Определяли концентрацию остаточного мономера метилметакрилата в экстрактах из образцов изделий ИХД относительно Государственного стандартного вещества. Приготовленные растворы были отфильтрованы на фильтрах пористостью от 0,2 до 0,45 мкм. Для проведения хроматографического анализа испытуемого раствора устанавливали колонку с сорбентом, обеспечивающим наилучшее взаимодействие и разделение определяемого вещества. Делалось не менее 3 повторных введений стандартного раствора определенной концентрации. В нашем случае концентрация остаточного мономера метилметакрилата в экстрактах не превышала 0,1 мг/л, что соответствовало норме.

    Атомно-адсорбционная спектроскопия.

    Исследовали экстракты из изделий ИХД при помощи атомно-адсорбционного спектрометра для обнаружения миграции металлов. Допустимые значения для железа – 0,3, для хрома – 0,1 мг/л. В нашем случае Fe – 0,03, Cr – менее 0,01 мг/л.

    Токсикологические испытания

    А.Оценка биологического действия медицинского изделия in vitro

    Цитотоксичность на суспензионной кратковременной культуре подвижных клеток (сперме крупного рогатого скота). Тест цитотоксичности позволяет выявить прямое воздействие на клетки токсических веществ. Выживаемость клеток проверяли сразу после смешивания растворов. Смотрели подвижность клеток каждые 10–20 минут. Наблюдение вели в течение 2 часов. Относительную выживаемость вычисляли в процентах. За 100 % приняли время выживания клеток в контроле. Допустимые значения индекса токсичности в пределах 70–120 %. В нашем случае выживаемость составила 100±10 %.

    Цитотоксичность на культуре фибробластов мыши линии L929 определяли методом прямого контакта. Готовили не менее трех проб на каждый образец. Клетки высевали в культуральные плоскодонные планшеты (96- или 24-луночные), инкубировали 24 часа во влажной атмосфере, содержащей 5±1 % СО2 , до образования монослоя, затем вносили в культуру экстракты образцов ИХД. Через 24 часа инкубации при температуре 37° С во влажной атмосфере, содержащей 5±1 % СО2 , оценивали морфологию и лизис клеток. Отрицательным контролем служила среда F-12 без сыворотки, положительным – раствор цинка в азотной кислоте (Zn 1–2 wt. % HNO3 , разведение 1:100 физиологическим раствором).

     По прошествии 24 часов после внесения образцов ИХД культуру клеток в каждой ячейке исследовали микроскопически (увеличение ×120). Процент лизиса и другие клеточные характеристики оценивали по критериям оценки клеточных характеристик (см. табл. на стр. 43).

    Кроме того, уточняли наличие клеточного монослоя в ячейках (знаком «+» отмечали наличие монослоя, знаком «–» – нарушение монослоя). Отрицательный контроль должен иметь степень реактивности 0, положительный контроль – 3 или 4. Реактивность исследуемого экстракта не должна превышать степени 2. В нашем случае морфология клеток аналогична контролю, количество клеток отличалось от контроля в пределах допустимой погрешности (не более 10 %). Токсического действия не выявлено.

    B. Оценка биологического действия медицинского изделия in vivo

    Тест на раздражение. Способность экстракта из материала ИХД вызывать воспалительную реакцию определяли при прямом контакте с тканью in vivo. Для сравнения брали интактных животных, использовали положительный и отрицательный контроль, причем в каждой группе было по 5 кроликов. Такую схему двойного контроля применяли во всех биологических тестах. Закапывали в конъюнктивальный свод глаза кролика водную вытяжку из материала ИХД троекратно в день в течение 3-х дней. Наблюдение осуществляли в течение недели методом микроскопии. Воспалительная реакция могла проявиться через 15 минут (быстрая реакция) и через 24–72 часа после начала эксперимента. Степень реакции оценивали по 4-балльной шкале. В нашем случае раздражающий эффект соответствовал 0 степени.

    Общая (острая) токсичность. Острую токсичность исследовали при введении водных вытяжек из материала ИХД (с 0,9 % Na CL) в количестве 50 мл/кг массы тела 5 мышам внутрибрюшинно однократно. В том же объеме 5 животным контрольной группы вводили дистиллированную воду, доведенную до 0,9 % раствора хлористого натрия. Через 24 часа после введения вытяжек состояние животных подопытной и контрольной групп оценивали по следующим тестам:

    • Массу тела взвешивали дважды: до и через сутки после введения натощак утром.

    • Макроскопически оценивали состояние внутренних органов и тканей на вскрытии. Внутренние органы (печень, почки, селезенка, тимус) взвешивали с точностью до второго знака (в граммах). Полученные данные подлежали статистической обработке с использованием критерия t Стьюдента. Если критерий t больше уровня вероятности p=0,05, то между группами животных существовала статистическая разница. В случае получения достоверной разницы между подопытной и контрольными группами по двум из исследованных показателей (p=0,05) вытяжка признавалась токсичной. В нашем случае острой токсичности не было. Смертность отсутствовала. Клинические симптомы интоксикации не определялись. Состояние внутренних органов не отличалось от контроля.

    Реакция дегрануляции тучных клеток (сенсибилизирующее действие). Данные исследования необходимы, так как выщелачиваемые вещества способны вызывать аллергические реакции или сенсибилизацию организма. Способность перитонеальных тучных клеток сенсибилизированных животных на дегрануляцию позволяла выявить степень выраженности реакции живого организма на материал. Сенсибилизировали 5 белых крыс внутримышечным введением экстрактов из образцов изделий ИХД в течение 14 дней. На 15-й день животных забивали и забирали кровь. Умерщвленной интактной крысе внутрибрюшинно вводили 10 мл прогретого до 37°С физраствора, через разрез 1 см по белой линии собирали в центрифужную пробирку взвесь тучных клеток. Микроскопировали под большим увеличением, считая тучные клетки, подвергшиеся дегрануляции, и нормальные. Если относительное количество дегранулированных клеток не превышало 10 % – сенсибилизирующий эффект отсутствовал; от 10 до 15 – слабо выраженный сенсибилизирующий; до 25 – выраженный сенсибилизирующий; более 25 % – сильно выраженный сенсибилизирующий эффект. В нашем случае сенсибилизирующего действия не выявили, реакция дегрануляции тучных клеток отрицательная.

    Реакция общей анафилаксии морских свинок. Для изучения сенсибилизирующего действия применили метод максимального сенсибилизирующего воздействия экстрактов на кожу морских свинок. Использовали 7 подопытных животных обоего пола массой 300 г. Каждому животному в выстриженные участки кожи делали парные внутрикожные инъекции по 0,1 мл следующих растворов: смесь адьюванта Фрейда с физиологическим раствором в соотношении 50/50; экстракт материала ИХД (контроль – физиологический раствор); экстракт материала ИХД, смешанный с адьювантом и физиологическим раствором в соотношении 50/50 (контроль – физиологический раствор с адьювантом).

     Через 7 дней после инъекций прикладывали накожные аппликации исследуемых экстрактов материала ИХД на спину в области лопаток подопытных животных в течение 48 часов. Контрольным животным проводили аппликации с физиологическим раствором. Через 24, 48 и 72 часа после снятия повязки животных осматривали. Оценивали степень кожной реакции, включая эритему и отек. В нашем случае провокационная кожная проба оказалась отрицательной.

    Имплантационный тест в переднюю камеру глаза кролика. На этапе доклинических испытаний в систему тестов ISO входит обязательная имплантация в глаз ИОЛ экспериментальным животным. Моделирование операции позволяет установить степень возможной ответной воспалительной реакции, выявить адгезию клеток на поверхности ИОЛ, биодеградацию материала ИОЛ. Передняя камера глаза кролика является универсальной моделью имплантации в связи с тем, что присутствие белков моделирует реакцию тканей в организме, а прозрачность тканей позволяет визуально наблюдать за контактом белков с поверхностью имплантата [75].

    Фрагмент ИХД со смесью всех применяемых для окраски гаптической части пигментов имплантировали непосредственно в тот орган, для которого разрабатывалось изделие, т. е. в переднюю камеру правых глаз 10 кроликов породы шиншилла массой 2,5 кг. Контролем служили ложно оперированные левые глаза: производили разрез роговицы аналогично правому глазу, но имплантат не вводили, а рану ушивали. В процессе эксперимента оценивали местное патогенное воздействие на ткань как макроскопически, так и микроскопически. Для микроскопических исследований в конце эксперимента после забоя животных ткани подвергали гистологической обработке. Исследование реакции окружающей ткани на имплантацию сроком до 1 года позволило оценить токсическое действие образцов в условиях in vivo.

    Операцию имплантации проводили на фоне общей анестезии (0,1 мл гексенала на 1 кг массы тела с добавлением ретробульбарно 2,0 мл 2 % раствора новокаина). На роговице на 12 часах делали разрез длиной 2–3 мм. Через разрез вводили имплантат, края раны ушивали 1–2 швами нейлоновой нитью 10–0. С учетом размеров передней камеры имплантаты представляли собой фрагменты размером 1/6– 1/8 ИХД. В противном случае могла наблюдаться реакция на механическое воздействие, превышающая токсическое. Наблюдение вели с помощью щелевой лампы в течение первых 14 дней ежедневно, затем 1 раз в неделю на протяжении месяца.

    Метод максимально информативен, так как позволял выявить самую незначительную токсичность. Следует особо подчеркнуть, что степень выраженности воспалительной реакции в первые 3–4 дня определяла тяжесть последующих изменений. Степень токсичности полимерного изделия оценивалась по выраженности реакции ткани глаза: 0-я степень – ареактивное течение: глаз спокоен, среды прозрачны, радужка рельефна, имплантированный материал интактен; 1-я степень – слабо выраженная реакция: отек эпителия роговицы в области шва; симптом Тиндаля во влаге передней камеры; фибрин или преципитация на имплантате; отек, гиперемия зрачкового края радужки или легкая ирритация всей радужки; 2-я степень – реакция средней степени: отек эпителия половины роговицы, единичные складки десцеметовой оболочки; фибрин во влаге передней камеры, экссудат на имплантате; выраженный отек; расширение сосудов радужки; 3-я степень – резко выраженная реакция: отек всей роговицы, утолщение всей стромы, грубый десцеметит; экссудат, возможно гипопион, гифема в передней камере; выраженная экссудация на имплантате, синехии вплоть до его запаивания, экссудат на радужке, новообразованные сосуды. В нашем случае реакция соответствует 0–1 степени. При биомикроскопии ткани глаза без патологических изменений: белковых преципитатов и фибриновых отложений на имплантате нет, влага передней камеры прозрачна, угол передней камеры свободный, отека роговицы нет (рис. 2.4.10).

    После длительного пребывания имплантата в глазу реакцию тканей глаза оценивали гистологически и электронно-микроскопически.

     Испытания на пирогенность (гф хI). Пирогены – вещества, которые при попадании в кровь способны вызвать реакцию в виде повышения температуры. К ним относятся микробы и продукты их жизнедеятельности, эндотоксины и т. д. Имплантаты, даже если они стерильные, могут содержать в себе эти вещества, поэтому необходимо проводить контроль пирогенности. Пирогенность исследовали на 3 кроликах с введением экстракта материала ИХД, доведенного хлористым натрием до осмотической концентрации физиологической среды, в ушную вену. Испытуемый раствор считали непирогенным, если сумма повышений температуры у 3 кроликов меньше 1,4 или равна 1,4°С. Испытуемый раствор считали пирогенным, если сумма повышений температуры у 3 кроликов превышала 2,2°С. Если сумма повышений у 3 кроликов от 1,5 до 2,2°С, испытание повторяли на 5 кроликах. В этом случае испытуемый раствор считали непирогенным, если сумма повышений температуры у 8 кроликов не превышала 3,7° С. Если сумма равнялась 3,8°С или была больше 3,8 о С, испытуемый раствор считали пирогенным. В нашем случае пирогенная реакция отсутствовала, суммарное повышение температуры 3 кроликов 0,8±0,1°С.

    Таким образом, испытания доказали медико-биологическую безопасность ИХД. Они не обладают местно-раздражающим, сенсибилизирующим и токсическим действием, стерильны, апирогенны, соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям, постоянно контактирующим с внутренней средой глаза.

    С. Морфологическая оценка экспериментальной хирургии

    Результаты длительного клинического наблюдения за глазами экспериментальных животных. После имплантации фрагментов ИХД в переднюю камеру глаз 10 кроликов по описанной ранее методике наблюдали за глазами в течение 1 года. Первые 2 недели животных осматривали ежедневно, затем 1 раз в неделю на протяжении месяца, далее ежемесячно. При клиническом наблюдении за глазами экспериментальных животных на всех ложнооперированных глазах воспалительная реакция соответствовала 0 степени, после имплантации фрагментов ИХД в переднюю камеру кроликов – 0 и 1-й степени. На 1 сутки реакция 0 степени наблюдалась на 7 глазах. Биомикроскопически: глаз спокоен, среды прозрачны, радужка рельефна, имплантированный материал интактен. Реакция 1-й степени была на 2 глазах. Биомикроскопически: отек эпителия роговицы в области шва; симптом Тиндаля во влаге передней камеры; легкий фибрин или преципитация на имплантате; отек, гиперемия зрачкового края радужки или легкая ирритация всей радужки. Клиническое успокоение наступало при этой степени выраженности воспаления на 3–5 сутки при стандартном лечении инстилляциями дезинфицирующих и гормональных капель. Воспалительная реакция 2-й степени отмечалась лишь на одном глазу кролика после выраженной механической хирургической травмы. Для морфологических исследований были использованы глаза животных с 0–1-й степенью выраженности воспалительного процесса. В дальнейшем, в течение всего срока наблюдения, глаза вели себя спокойно (рис. 2.4.11). Осложнений в отдаленном послеоперационном периоде не было.

    Гистологическое исследование тканей. Через 2 недели, 1, 3 и 12 месяцев наблюдения по 2–3 кролика забивали методом воздушной эмболии и проводили комплекс морфологических исследований. Для световой микроскопии энуклеированные у опытных животных глаза фиксировали в 10 % растворе формалина, дегидратировали в спиртах восходящей концентрации и заливали в целлоидин. Серийные срезы толщиной 10–15 мк окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону. Препараты смотрели в микроскоп при увеличении ×62, 150, 300 и 600 раз.

     Через 2 недели после имплантации в зоне послеоперационной раны роговицы определялась незначительная инфильтрация лимфоцитами. Экссудата ни в передней камере, ни в области угла передней камеры не было. Отмечалась некоторая эктазия сосудов цилиарного тела, его отростков и радужки (рис. 2.4.12–2.4.15). В хрусталике, хориоидее, сетчатой оболочке изменений не выявлялось. На поверхности фрагмента ИХД имелись единичные макрофаги, содержащие глыбки пигмента.

    Спустя 1 месяц после имплантации в зоне послеоперационного рубца вокруг шовного материала определялись единичные лимфоциты. Экссудата в передней камере не наблюдали. Некоторая эктазия сосудов радужки и цилиарных отростков сохранялась (рис. 2.4.16). Количество макрофагов на фрагменте уменьшилось.

    Через 3 месяца роговица оставалась интактной. Передняя камера и ее угол были свободны (рис. 2.4.17). В радужной оболочке отмечалось некоторое увеличение количества сосудов, однако их структура и степень кровенаполнения не были изменены. Толщина и состояние сосудов отростков цилиарного тела соответствовали норме. Каких-либо патологических изменений со стороны хориоидеи и сетчатой оболочки не обнаружено.

    Спустя год все структуры глаза соответствовали гистологической норме, каких-либо изменений ни в одной оболочке не выявлено (рис. 2.4.18–2.4.20).

    2.4.3 Электронная микроскопия

    Методом электронной микроскопии изучали задний эпителий роговой оболочки и фрагмент ИХД через год после имплантации. Использовали сканирующую и трансмиссионную микроскопию. Для проведения сканирующей электронной микроскопии материал фиксировали в 2,5 % растворе глютаральдегида, отмывали фосфатным буфером с рН = 7,4–7,6; обезвоживали в спиртах восходящей концентрации, затем высушивали и напыляли ионами золота. Сканирующую электронную микроскопию выполняли на микроскопе МК-2 (Англия).

    Для трансмиссионной электронной микроскопии материал последовательно фиксировали в 2,5 % растворе глютаральдегида в течение суток, в последующие 1,5 часа в 1 % растворе 4-окиси осмия. После этого материал подвергали обезвоживанию в спиртах восходящей концентрации и заливали в эпоксидную смолу. Ультратонкие и полутонкие срезы изготовляли на ультратоме LKB (Швеция). Трансмиссионную микроскопию проводили на трансмиссионном электронном микроскопе JEM-100 CX (Япония).

     Результаты электронно-микроскопических исследований:

    • сканирующей микроскопии

    Через год вся внутренняя поверхность роговицы была покрыта эндотелиальными клетками, которые имели правильную гексагональную форму без видимых повреждений клеточных контактов. Ядра клеток сохраняли бобовидную форму, были уплощены и неотечны. Четко контурировалась цитоплазматическая мембрана клеток эндотелия (рис. 2.4.21).

    Структура полимера на срезе имела правильную ориентацию (рис. 2.4.22);

    • трансмиссионной электронной микроскопии

    При изучении структуры эндотелиальных клеток роговой оболочки в ядре определялся четко выраженный пристеночный хроматин. Перинуклеарное пространство не было расширено. Шероховатый эндоплазматический ретикулум представлен отдельными нерасширенными цистернами, митохондрии не изменены (рис. 2.4.23, 2.4.24).

    Таким образом, результаты экспериментально-морфологических исследований глаз 10 кроликов с имплантированными в переднюю камеру фрагментами ИХД со смесью всех используемых для окраски гаптической части пигментов показали, что во всех глазах оперативное вмешательство вызвало слабые реактивно-воспалительные изменения в переднем сегменте глазного яблока, идентичные контрольной группе. Клинически воспалительная реакция купировалась к 5-му дню (за исключением 1 случая). Морфологически через 2 недели отмечались незначительная эктазия и увеличение количества сосудов радужной оболочки и ее отростков, а также единичные макрофаги на поверхности фрагмента. Со стороны других структур глаза патологии не выявлено. К концу 3-го месяца сохранялась остаточная эктазия сосудов радужной оболочки, на поверхности имплантата макрофаги единичные. Строение остальных внутренних оболочек глаза не было изменено. Через полгода и год все структуры соответствовали исходной гистологической норме. Электронно-микроскопические исследования подтвердили хорошее состояние эндотелия роговой оболочки – вся внутренняя поверхность роговицы была покрыта нормальными неповрежденными жизнеспособными клетками заднего эпителия роговой оболочки.

    Выполненные физико-химические, токсикологические, морфологические исследования доказали медико-биологическую безопасность и высокую биосовместимость ИХД. Клинические испытания проводились в МНИИ ГБ им. Гельмгольца, в клинике глазных болезней ГОУ ВПО РГМУ МЗ России и в Московской офтальмологической клинической больнице. В результате Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития было выдано Регистрационное удостоверение, а ИХД была внесена в Государственный реестр изделий медицинского назначения и медицинской техники.


Страница источника: 35-52

OAI-PMH ID: oai:eyepress.ru:article22339
Просмотров: 4169



Johnson & Johnson
Bausch + Lomb
Reper
NorthStar
ЭТП
Rayner
Senju
Фармстандарт
Гельтек
santen
Акрихин
Ziemer
Eyetec
МАМО
Tradomed
Nanoptika
R-optics
Фокус
sentiss
nidek