Дренажная хирургия первичной открытоугольной глаукомы: прошлое, настоящее, будущее

    Введение

    На современном этапе развития оперативного лечения глаукомы приоритетом является необходимость достижения уровня целевого внутриглазного давления и продления гипотензивного эффекта, что обусловливает поиск новых способов повышения эффективности дренирования внутриглазной жидкости (ВГЖ) из передней камеры [1, 2]. Применение различных видов дренажей и дренажных устройств играет важную роль для решения поставленной задачи [3–5].

    

    История

    Одним из первых хирургическое лечение глаукомы в виде склеростомии разработал в 1830 г. шотландский офтальмолог Mackenzie W. Позже, в 1854 г. им был предложен способ снижения уровня ВГД с помощью парацентеза передней камеры. Однако спустя 2 года Albrecht von Graefe предложил операцию, которая стала действительно популярной, несмотря на низкий косметический эффект и высокий уровень осложнений — секторальную иридэктомию, выполняемую под конъюнктивальным лоскутом [6].

    Первые упоминания о применении эксплант-дренажа датируются 1866 г., когда Wecker L. использовал золотую проволоку, но в связи с ее дислокацией попытка закончилась неудачей [7] и их дальнейшее применение было прекращено ввиду высокого процента отторжения. В 1906 г. Rollett M. и Moreau M., а в 1912 г. Zorab M. и Zorab A. предложили имплантировать шелковую нить в склеротомическое отверстие для активации оттока ВГЖ из передней камеры под конъюнктиву и профилактики зарастания склеральной фистулы [8].

    В 1959 году Epstein E. впервые продемонстрировал использование шунтов-трубочек, у которых один конец вводили в переднюю камеру, а другой выводили под конъюнктиву, где формировалась фильтрационная подушечка. Через несколько недель дренаж полностью прекращал функционировать в силу различных причин. Затем, в целях уменьшения риска прорезывания дренажа, предотвращения избыточной регенерации в зоне операции и препятствия контакта трубочки с конъюнктивой, проводили его «укутывание» в 2–3 слоя амниотической мембраной, при этом дистальный конец трубочки помещался за экватор глазного яблока, а проксимальный выводился в переднюю камеру [9].

    Параллельно в 50–е гг. прошлого столетия с развитием полимерной промышленности в отечественной офтальмологии одной из первых, в качестве дренажа была применена полиэтиленовая трубочка [10]. Позже в 1955 г. Bietti G. применил полиэтиленовую трубочку для лечения глаукомы [11].

    Д.С. Животовский (1970) создал дренажи из полихлорвинила и полиэтилена в виде микротрубочек с внутренним просветом 0,5 мм и нити. Автор отметил, что их применение в хирургии создавало благоприятные условия для более длительного функционирования путей оттока ВГЖ [12].

    В.В. Волков и соавт. (1981) провели сравнение эффективности гипотензивного действия дренажей, изготовленных из полиуретановой пленки, капроновой нити, фторопласта и силикона. Авторы пришли к выводу, что силикон оказался более надежным материалом в изготовлении дренажей для нормализации офтальмотонуса [13].

    Один из первых, кто ввел в широкую практику комбинированные конструкции, в 1969 г. был Molteno А.С., который предложил соединить силиконовую трубочку с акриловым диском [14].

    Дренаж, предложенный Krupin T. (Eagle-Vision, США), состоял из силиконового диска овальной формы размером 13 мм на 18 мм (вертикальный и горизонтальный размер соответственно) и высотой стенки 1,75 мм, и трубочки, длина которой составляла 20 мм [15].

    

    Причины ограниченной эффективности хирургии глаукомы

    Формирование новых путей оттока при хирургическом лечении глаукомы сопровождается следующими этапами: воспаление, пролиферация и ремоделирование тканей [16]. Дистрофические и морфологические изменения в дренажной системе глаза влияют на активность рубцевания в зоне хирургического вмешательства, что является одним из ключевых факторов, определяющих успех фильтрующей хирургии в раннем и отдаленном послеоперационном периоде [17, 18]. Избыточное рубцевание после хирургического лечения чаще всего определяется на интрасклеральном и субконъюнктивальном уровнях [19–21]. Так, после имплантации дренажа, происходит образование фиброзной капсулы вокруг концевой пластинки в течение нескольких недель. Фибробласты не «прилипают» к силиконовому или полипропиленовому материалу пластины, что является важной особенностью, позволяющей успешно применять данные дренажные импланты.

    ВГЖ протекает из передней камеры и накапливается в пространстве между концевой пластиной и неадгезированной фиброзной капсулой. Затем влага проходит через фиброзную капсулу посредством пассивной диффузии и поглощается в субконъюнктивальном пространстве капиллярами периокулярной лимфатической системы. Фиброзная капсула является основным участком устойчивости к оттоку ВГЖ.

    Успех дренажной хирургии (соответственно и послеоперационный уровень ВГД) взаимосвязан с толщиной капсулы и площадью поверхностного инкапсулирования. Так, меньшие показатели первой и большие значения второй приводят к более низким цифрам внутриглазного давления. Heuer D.K. (1992) и соавт., а также Mermoud A. (1993) с коллегами достигли успеха в значительном снижении уровня ВГД с помощью импланта с двумя пластинами [22, 23].

    Однако долгосрочный успех дренажных имплантов для лечения глаукомы снижается в результате фиброзной реакции, развивающейся вокруг концевой пластины, что приводит к инкапсуляции и снижению абсорбции ВГЖ. Некоторые элементы, такие как тип биоматериала, конструкция и/или размер дренажного устройства, а также иммунный ответ пациента, безусловно, влияют на формирование фиброзной ткани [24] . У пациентов с глаукомой в афакичном глазу, а также с тяжелыми заболеваниями передней поверхностности глаз при хирургическом лечении предпочтение отдается также применению дренажей (Lieberman M.F., Ewing R.H., 1990) [25]. Их использование связано с различными послеоперационными осложнениями, поэтому они противопоказаны пациентам, не соответствующим требованиям данного вида хирургии. Например, они не рекомендуются пациентам с эндотелиальной патологией роговицы [26].

    Таким образом, выбор биоматериалов, а также связанное с этим использование антифибротических агентов с более совершенными наносистемами доставки лекарственных средств может существенно улучшить работу дренажных устройств.

    

    Показания к дренажной хирургии глаукомы

    Дренажные устройства с длинными трубками, обычно используются у пациентов с факторами риска неэффективности трабекулэктомии с антиметаболитами.

    Факторами, снижающими эффективность трабекулэктомии, а следовательно, показаниями к использованию дренажей служат неэффективность предшествующей хирургии фильтрующего типа с введением антиметаболитов, выраженное рубцевание конъюнктивы вследствие предшествующих операций на глазах на фоне заболеваний конъюнктивы или поверхности глаза тяжелого течения, заболевания с активной неоваскуляризацией, афакия у детей и технические трудности при проведении фильтрующих операций [27].

    Дренажные устройства демонстрируют высокую эффективность в отдаленном периоде, но настоящее время нет рекомендаций для использования дренажной хирургии глаукомы как операции первого выбора при первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ). Хотя в некоторых исследованиях установлена эффективность и безопасность в качестве первичной хирургической процедуры [14, 28].

    Если сравнивать трубчатый дренаж с трабекулэктомией как «золотым стандартом», то в многоцентровом рандомизированном клиническом исследовании «Tube Versus Trabeculectomy» трубчатый дренаж имел более высокий процент успеха по сравнению с трабекулэктомией с митомицином С (ММС) в течение 5 лет наблюдения. Обе процедуры были связаны с аналогичным снижением ВГД и использованием дополнительной медикаментозной терапии в течение 5 лет. Дополнительная операция по поводу глаукомы чаще требовалась после трабекулэктомии с ММС, чем при установке трубчатого шунта [29].

    

    Осложнения дренажной хирургии

    При фиксации импланта к склере или при формировании склерального лоскута, чаще на ранее оперированных глазах с тонкой склерой, возможна перфорация глазного яблока с повреждением сосудистой оболочки. Интраоперационно могут быть такие осложнения, как повреждение стекловидного тела, кровотечение из цилиарного тела при манипуляциях с трубочкой. При большом разрезе может возникнуть утечка ВГЖ вокруг импланта, также возможно возникновение гифемы, супрахориоидального кровоизлияния, отслойки сосудистой оболочки (ОСО) и кровоизлияния в стекловидное тело [30, 31, 32].

    В сравнительном исследовании «The Tube vs Trabeculectomy Study», проведенное Gedde S.J. и соавт. (2007), была оценена эффективность и клинические результаты применения дренажных устройств и трабекулэктомии (ТЭ) с использованием ММС. Анализ показал, что частота интраоперационных осложнений в обеих группах была схожей. Через год наблюдения у пациентов с дренажами случаев развития послеоперационных осложнений (р=0,001) было меньше, а также было отмечено снижение количества местных антиглаукомных препаратов. Кроме того, выявлено, что наличие интраоперационных или послеоперационных осложнений не влияет на риск неудачи долгосрочной компенсации ВГД [33, 34].

    Одним из частых послеоперационных осложнений применения дренажных устройств является мелкая передняя камера в результате наружной фильтрации из конъюнктивальной раны, а также отека хориоидеи и чрезмерной фильтрации. Последнее чаще наблюдается у неклапанных имплантов. Для устранения этих осложнений используется наложение дополнительных склеральных швов вокруг внешней части трубочки или наложение лигатуры на трубочку с целью закрытия ее внутреннего просвета (швы рассекаются через неделю аргоновым лазером). В качестве альтернативы Sayyadetal Y. (1991) предложил использовать съемные швы, концы которых помещаются в роговицу [35].

    Гипотония при гиперфильтрации не является угрожающим осложнением, при условии отсутствия мелкой передней камеры и контакта хрусталика с роговицей, и может не потребовать никаких дополнительных хирургических действий. В остальных случаях переднюю камеру необходимо восстанавливать с помощью вискоэластика или воздуха. Хориоидальные отеки или незначительные ОСО довольно успешно купируются консервативно с помощью стероидов и мидриатиков. Выраженная отслойка сосудистой оболочки требует дренирования хирургическим путем [30].

    Высокие значения уровня ВГД в первые дни после операции связаны с наличием в передней камере воспалительного выпота, фибрина, грыжи стекловидного тела, закрытием просвета трубочки радужкой или плотно наложенными швами.

    Повышение уровня ВГД в поздних сроках связано с утолщением фиброзной капсулы, а также может быть результатом длительного применения местных стероидных препаратов в послеоперационном периоде [36–38].

    Также после дренажной хирургии возможны нарушения или ограничения подвижности глазного яблока, особенно после имплантации крупных пластинок, которые проявляются в виде диплопии и/или косоглазия. Эти осложнения исправляются заменой на меньшую по размерам конструкцию, переносом устройств в другой сектор или удалением полностью всего импланта.

    Если внутрикамерная часть трубочки задевает роговицу, то это приводит к повреждению эндотелия, отеку и дистрофии роговицы. В случае контакта роговицы с трубкой Freedman J. (1987) рекомендует изменить ее положение [39]. Смещение трубки происходит в результате неадекватного закрепления к склере. Также возможны случаи поздней эрозии трубки. Другими поздними осложнениями являются: отслойка сосудистой оболочки, хориоидальное кровоизлияние, отслойка сетчатки, эндофтальмит и энофтальм [40, 41].

    

    Сегодняшние разработки и перспективные направления

    Разработки последних лет в области дренажной хирургии направлены на улучшение материалов, дизайна и техники имплантации. Все импланты имеют общую цель – дренирование ВГЖ из передней камеры в обход трабекулярной сети, с увеличенным оттоком и максимальным снижением уровня ВГД [42, 43].

    К современные дренажам и имплантам относят: Aquaflow («Staar Surgical AG», Швейцария), Ologen («OculusGen», Тайвань), T-Flux («Carl Zeiss», Германия). В настоящее время находится на клинических испытаниях водный шунт, который будет вызывать формирование более тонкой капсулы и иметь большую гидравлическую проводимость. Это предположение основано на гипотезе о том, что изменение геометрического дизайна обычно используемых шунтирующих устройств в конструкции пластины на цилиндрическую форму уменьшит натяжение капсулы, окружающей имплант. В экспериментах на кроликах цилиндрический дизайн давал более тонкостенную фильтрационную подушку по сравнению с имплантом Baerveldt, с гидравлической проводимостью, увеличенной в 8 раз по сравнению с экспериментами по перфузии. Целью новых конструкций также является создание более простых в использовании имплантов с меньшим количеством осложнений и более предсказуемым контролем уровня ВГД. В настоящее время ни один из доступных имплантов не удовлетворяет этим требованием и не может обеспечить контролируемое сопротивление оттоку жидкости [44]. Использование нанотехнологий является современной тенденцией и заслуживает отдельного внимания. В большинстве случаев в комбинации с использованием дренажей следует применение антиметоболитов, таких как митомицин-C и 5-фторурацил [16–20, 45]. Однако, по данным литературы, описано достаточное количество осложнений, что обусловливает поиск новых молекул для снижения избыточного рубцевания и способов их доставки [46–49]. Таким образом, выбор биоматериалов, а также связанное с этим использование антифибротических агентов с более совершенными наносистемами доставки лекарственных средств может существенно улучшить работу дренажных устройств. Новое, двухслойное, пористое покрытие клапана Ахмеда на основе биоразлагаемого полиэфира полилактидглиголида (поли–D,L-лактид-ко-гликолида, PLGA) было разработано для достижения непрерывного лекарственного высвобождения антифибротических агентов MMC и/или 5-фторурацила (5-ФУ) в субконъюнктивальное пространство [50]. Цель использования этой двухслойной пленки – обеспечить быстрое высвобождение MMC с последующим медленным высвобождением 5-ФУ, что позволит предотвратить пролиферацию фибробластов в течение наиболее активного периода рубцевания послеоперационной раны (0–28 дней). Результаты показали очень быстрое высвобождение MMC в течение 1 дня с последующим первоначальным высвобождением 5-ФУ в течение 3-5 дней, которое продолжалось до 4 недель. Анализы цитотоксичности продемонстрировали значительную активность с первого дня и до почти полной биодеструкции PLGA. Особого внимания заслуживает нанодренажное устройство, изготовленное с помощью микроэлектромеханических систем (МЭМС – устройства, объединяющие в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты, типичный размер которых от 1 мкм до 1 мм) [51]. Этот имплант выполнен из нанопористой мембраны (имитирующей дренажную функцию трабекулярной сети), соединенной с интегрированным полимерным валом, введенным через склеру в переднюю камеру, что позволяет создать обходной путь для оттока ВГЖ. Нанофильтрационная мембрана обеспечивает расчетное сопротивление потоку влаги, но облитерация внутри нанопор белками от перфузии плазмы значительно повышает сопротивление и снижает отток. Дальнейшие усилия будут необходимы для применения модификаций нанопористой мембраны для достижения идеального водного оттока. Harake R.S. и соавт. (2015) разработали биосовместимое микроустройство с антифибротическими свойствами, с инновационной платформой, также использующей МЭМС, для снижения ВГД у пациентов с глаукомой [52]. Этот новый прибор имеет блок с параллельными микроканалами, расположенными внутри для контролируемого сопротивления оттоку из передней камеры ВГЖ. В качестве основного материала устройства был выбран синтетический гидрогель полиэтиленгликоль (ПЭГ), обладающий высокой биосовместимостью и антифибротическими свойствами, направленными на уменьшение облитерации белком микроканалов [53]. ПЭГ-214 и ПЭГ-4000 были совместно использованы для предотвращения блокирования каналов.

    Непрерывные испытания in vitro в условиях искусственного потока показали, что конструкция устройства, содержащая 23 канала, обеспечивает перепад давления около 10 мм рт.ст. Феррожидкости – это коллоидные смеси магнитных наночастиц, взвешенных в немагнитной, инертной жидкости, такой как вода или органический растворитель. В результате их наноразмерности (обычно 10–100 Нм в диаметре) наночастицы подвергаются броуновскому движению [54]. Магнетит (Fe3O4) частицы состоят из одного магнитного домена и проявляют суперпарамагнитные свойства и, таким образом, создают силу сопротивления вдоль градиентов поля. Если существует статическое магнитное поле, то межфазная сила заставляет феррожидкость находиться в своих границах. Соответственно, феррожидкость в капиллярной трубке может работать на «включение и выключение клапана». Постоянный магнит используется для того, чтобы удерживать ферромагнитную жидкость в капилляре, а вторичный магнит применяется для того, чтобы регулировать усилие, необходимое для формирования барьера в капилляре. В том случае, когда давление, оказываемое на феррожидкость жидкостью, превышает магнитную силу между феррожидкостью и вторичным магнитом, поток начинает двигаться. В 2013 г. Paschalis E.I. и соавт. сконструировали новый, сегнетомагнитный клапан, способный регулировать уровень ВГД без сопротивления в субконъюнктивальном пространстве, которое усиливается при формировании фильтрационной подушки. Предварительные результаты экспериментов in vivo показали, что в течение 2 недель наблюдения не было никаких признаков воспаления или инфекции в зоне операции. Среднее значение уровня ВГД в глазу с имплантированным клапаном (11,8±2 мм рт.ст.) было достоверно ниже, чем в контралатеральном интактном глазу (14±3 мм рт.ст.), и непрерывный поток на выходном конце клапана наблюдался до конца исследования [55].

    

    Заключение

    Применение дренажных устройств для лечения глаукомы в последние годы значительно расширилось как для первичного лечения, так и для лечения рефрактерной глаукомы. Показатели эффективности различных клапанов примерно равны 70% при среднем снижении уровня внутриглазного давления не менее, чем на 50% от предоперационных значений. К сожалению, риск повышения уровня ВГД выше целевого составляет около 10% в год, что приводит к тому, что через 5 лет только в 50% случаев дренажные устройства эффективно функционируют. Поэтому исследования биоматериалов, формы и техники дренирующей имплантационной хирургии, новые антифибротические препараты, способы их доставки и контролируемое высвобождение может положительно повлиять на долгосрочную эффективность хирургии глаукомы.

    

    Вклад авторов в работу:

    А.С. Басинский: существенный вклад в концепцию и дизайн работы.

    В.В. Гарькавенко: существенный вклад в концепцию и дизайн работы.

    У.Р. Каримов: существенный вклад в концепцию и дизайн работы.

    И.Н. Исаков: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, написание текста.

    А.Б. Захидов: сбор, анализ и обработка материала.

    О.М. Довгилева: сбор, анализ и обработка материала.

    А.М. Юлдашев: написание текста.

    А.В. Куроедов: окончательное утверждение версии, подлежащей публикации.

    А.В. Селезнев: редактирование.

    А.Ю. Брежнев: редактирование.

    

    Authors’ contribution:

    A.S. Basinsky: substantial contribution to conception and design work.

    V.V. Gar’kavenko: substantial contribution to conception and design work.

    U.R. Karimov: substantial contribution to conception and design work.

    I.N. Isakov: substantial contribution to conception and design work, writing a text.

    A.B. Zakhidov: the collection, analysis and processing of the material.

    O.M. Dovgileva: collection, analysis and processing of the material.

    A.M. Iuldashev: writing.

    A.V. Kuroyedov: final approval of the version to be published.

    A.V. Seleznev: editing.

    A.Y. Brezhnev: ediing.

    

    Финансирование: Авторы не получали конкретный грант на это исследование от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом и некоммерческом секторах.

    Авторство: Все авторы подтверждают, что они соответствуют действующим критериям авторства ICMJE.

    Согласие пациента на публикацию: Письменного согласия на публикацию этого материала получено не было. Он не содержит никакой личной идентифицирующей информации.

    Конфликт интересов: Отсутствует.

    ORCID ID: Басинский А.С. 0000-0001-9204-8797

    

    Funding: The authors have not declared a specific grant for this research from any funding agency in the public, commercial or not-for-profit sectors.

    Authorship: All authors confirm that they meet the current ICMJE authorship criteria.

    Patient consent for publication: No written consent was obtained for the publication of this material. It does not contain any personally identifying information.

    Conflict of interest: Тhere is no conflict of interest.

    ORCID ID: Basinsky А.С. 0000-0001-9204-8797