Рис. 1. Схема расположения интрастромального канала различной протяженности: а) канал ориентирован к центру роговицы; б) канал ориентирован парацентрально к виску; в) канал ориентирован парацентрально к носу
Fig. 1. Scheme of the intrastromal canal of various lengths: a) the canal is oriented towards the center of the cornea; б) the canal is oriented paracentral to the temple; в) the canal is oriented paracentral to the nose
Рис. 2. Интраоперационная ОКТ: контроль глубины интрастромального канала по местоположению шпателя (эхотень шпателя в непосредственной близости от ДМ отмечена стрелкой)
Fig. 2. Intraoperative OCT: control of the depth of the intrastromal canal by the location of the spatula (the echo of the spatula in the immediate vicinity of the DM (Descemet's membrane) is marked with an arrow)
Данный вид пересадки роговицы применяется с оптической, рефракционной целью при кератоконусе, пеллюцидной краевой дегенерации роговицы, а также при помутнениях и рубцах роговицы, локализующихся в оптической зоне с распространением на поверхностные и средние слои роговицы без нарушений в глубоких слоях, повреждений десцеметовой мембраны (ДМ) и эндотелиального слоя роговицы. Патогенетическая ориентированность вмешательства заключается в замене измененной стромы пациента и сохранении собственной ДМ и эндотелиального слоя роговицы.
ГППКП была предложена доктором E.A. Archilla в 1980 г. и модифицирована доктором М. Anwar в 2002 г. Модификация касалась способа отсепаровки ДМ при помощи воздуха, нагнетаемого в строму роговицы путем формирования большого воздушного пузыря, который и отслаивал ДМ со слоем эндотелиальных клеток от подлежащей стромы роговицы [1].
Данная модификация значительно упростила и в определенной степени стандартизировала хирургическое пособие, что привело к распространению методики в мировой офтальмохирургической практике, несмотря на сохраняющуюся техническую сложность выполнения глубокой передней послойной кератопластики в целом [2].
Особое внимание при проведении ГППКП уделяется технике выполнения «Big Bubble». Большинство случаев перехода на сквозную кератопластику так или иначе сопряжены с этим этапом. Необходимость сформировать канал для пневмодиссекции в непосредственной близости к ДМ несет риск ее перфорации, а поверхностное расположение канала сопряжено с низким процентом формирования большого воздушного пузыря. В свою очередь, переход на мануальную отсепаровку связан с высоким риском повреждения ДМ и переходом на сквозную кератопластику [3–5].
Внедрение фемтосекундных лазеров в хирургию роговицы позволило в значительной степени стандартизировать этапы резекции наружных слоев стромы и формирования канала в глубоких слоях стромы на заданной глубине, что, в свою очередь, привело к минимизации риска перфорации ДМ на данных этапах операции и повышению воспроизводимости методики ГППКП в целом [6–8]
Появление в клинической практике интраоперационных микроскопов с интегрированной функцией интраоперационной оптической когерентной томографии открывает возможность проведения прецизионных вмешательств на роговице с наличием объективного контроля за выполнением тех или иных манипуляций [9, 10].
Однако, несмотря на наличие в арсенале хирургов современного высокотехнологичного оборудования экспертного класса, остается нерешенной проблема гарантированного формирования «Big Bubble» в ходе проведения ГППКП. В этом отношении особый интерес представляют работы, посвященные изучению распределения напряжения, оказываемого внутриглазной жидкостью на внутреннюю поверхность роговицы в ее различных отделах: центральных и периферических [11, 12, 13].
Цель
Определить оптимальные параметры канала в глубоких слоях стромы роговицы при выполнении глубокой передней послойной кератопластики, обеспечивающие максимальную частоту формирования воздушного пузыря, под контролем интраоперационной оптической когерентной томографии (ОКТ).
Материал и методы
Исследование проведено на 30 пациентах (30 глаз) с диагнозом кератоконус III стадии. Средний возраст пациентов – 31±7 лет.
Все пациенты были разделены на группы в зависимости от выбора топографической ориентации канала для пневмодиссекции в глубоких слоях стромы роговицы при выполнении ГППКП:
• 1-я группа – 10 пациентов, которым была проведена ГППКП с расположением канала для пневмодиссекции по направлению к центру роговицы (рис. 1а);
• 2-я группа – 10 пациентов, которым была выполнена ГППКП с формированием канала для пневмодиссекции, ориентированного парацентрально к височной стороне (рис. 1б);
• 3-я группа – 10 пациентов, которым ГППКП выполнялась с формированием канала для пневмодиссекции, ориентированного парацентрально к носовой стороне (рис. 1в).
Во всех случаях ГППКП выполнялась с использованием фемтосекундного лазера Femto LDV Z8 (Ziеmer, Швейцария). Канал программировался следующим образом. Ширина канала составляла 0,6 мм, вход в канал начинался с поверхности ламелярного реза и заканчивался на расстоянии 100 мкм от ДМ. Вход в канал начинался, отступя 0,5 мм от края циркулярного реза. В 1-й группе вход в канал был ориентирован по оси 90°, а во 2-й и 3-й группах – по оси 70° или 110° в зависимости от глаза пациента и локализации височной или носовой стороны.
Протяженность формируемых фемтоканалов варьировала и составила 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 и 3,0 мм в каждой группе. Таким образом, в каждой группе выполнялось по 2 однотипных канала в глубоких слоях стромы роговицы. Каналы протяженностью 1,0, 1,5 2,0 и 2,5 мм продлевались микрохирургическим шпателем 30G до пересечения с условной линией горизонтального меридиана, затем в сформированный канал вводилась тупоконечная металлическая канюля 27G, одетая на шприц со стерильным воздухом, после чего проводилась пневмодиссекция. Каналы протяженностью 3,0 мм не продлевались, а инжекция стерильного воздуха в строму роговицы осуществлялась при плотном контакте торцевой части канюли с дном сформированного фемтосекундным лазером канала.
Интраоперационно оценивалась частота формирования большого воздушного пузыря при различной топографической ориентации канала для пневмодиссекции и его протяженности, а также простота формирования «Big Bubble» (количество попыток пневмодиссекции до момента формирования полноценного пузыря «Big Bubble»).
Контроль глубины залегания канала для пневмодиссекции и контроль местоположения канюли внутри канала в процессе формирования большого воздушного пузыря, а также процесс распространения воздуха в глубоких слоях стромы в ходе формирования пузыря «Big Bubble» осуществлялся непосредственно по ходу операции с использованием функции интраоперационной ОКТ, интегрированной в операционный микроскоп Hi-R Neo 900 (Haag-Streit Surgical, Германия) (рис. 2, 3). Для определения фактической глубины канала, сформированного фемтолазером, при помощи интраоперационной ОКТ определялась общая толщина роговицы в области дна канала. Затем в канал вводился шпатель 30G, и при прохождении луча сканирования интраоперационной ОКТ по концу рабочей части шпателя, введенного в сформированный канал, на ОКТ-картинке четко визуализировались контуры шпателя в толще стромы роговицы (рис. 2). Далее измерялась толщина роговицы над шпателем. Разница между общей толщиной роговицы и толщиной роговицы над шпателем в области дна канала оценивалась как дистанция от дна канала до ДМ.
Результаты
Использование интраоперационной ОКТ показало, что во всех 30 случаях глубина залегания канала для пневмодиссекции соответствовала предоперационным расчетам и составила 97±5 мкм до ДМ.
В 1-й группе, с центральным расположением канала, большой воздушный пузырь удалось сформировать в 6 случаях (60%.) При протяженности канала для пневмодиссекции 1,0, 1,5 и 2,0 мм большой пузырь был сформирован, в то время как при протяженности 2,5 и 3 мм происходила тотальная пневматизация стромы без формирования «Big Bubble», что потребовало дальнейшей мануальной отсепаровки, при этом в одном случае операцию пришлось конвертировать в сквозную кератопластику связи с нарушением целостности ДМ на этапе мануальной диссекции.
Для формирования большого воздушного пузыря при протяженности канала 1,0 1,5, 2,0 мм в среднем потребовалось 2 попытки инжекции стерильного воздуха, а при протяженности канала 2,5 и 3,0 мм были предприняты 3 и 4 попытки соответственно, что привело к полной пневматизации стромы без образования «Big Bubble».
Во 2-й группе, с расположением канала парацентрально к виску, формирование большого воздушного пузыря отмечалось при протяженности канала для пневмодиссекции 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5 мм (8 глаз, 80% случаев), в то время как при протяженности 3,0 мм произошла тотальная пневматизация стромы без формирования «Big Bubble», что потребовало дальнейшей мануальной отсепаровки. Для формирования большого воздушного пузыря при протяженности канала 1,0 и 1,5 мм в среднем потребовалось 1,5 попытки инжекции стерильного воздуха, а при протяженности канала 2,0 и 2,5 мм – по 2 попытки соответственно, при этом при протяженности канала 3,0 мм инжекция стерильного воздуха выполнялась 4-кратно, что приводило к полной пневматизации стромы без формирования «Big Bubble».
В 3-й группе, с расположением канала парацентрально к носу, формирование большого воздушного пузыря отмечалось при протяженности канала для пневмодиссекции 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5 мм во всех случаях и в одном случае с каналом протяженностью 3,0 мм (9 глаз, 90% случаев), в то время как в одном случае с протяженностью канала 3,0 мм произошла тотальная пневматизация стромы без формирования «Big Bubble», что потребовало дальнейшей мануальной отсепаровки. Для формирования большого воздушного пузыря при протяженности канала 1,0 и 1,5, мм в среднем потребовалось 1,5 попытки инжекции стерильного воздуха, а при протяженности канала 2,0, 2,5 и 3,0 мм было предпринято по 3 попытки соответственно.
Таким образом, полученные результаты показали более высокую частоту формирования большого воздушного пузыря при периферической ориентации канала в глубоких слоях стромы роговицы, чем при центральном расположении. При этом при ориентации канала на периферии к носу была отмечена максимальная частота формирования пузыря «Big Bubble» (90% случаев).
Формирование фемтосекундным лазером каналов протяженностью более 1,5 мм (2,0 2,5 и 3,0 мм) во всех группах потребовало большего количества попыток инжекции стерильного воздуха до момента образования «Big Bubble».
Обсуждение
Трудоемкость проведения ГППКП и вариабельность выполнения ряда этапов операции оставляют открытыми вопросы модификации и стандартизации оперативного пособия.
Благодаря внедрению фемтосекундных лазеров в клиническую практику данный вид хирургии стал более предсказуемым. Тем не менее воспроизводимость методики ГППКП во многом зависит от успешности аэросепарации ДМ со слоем эндотелиальных клеток путем формирования большого воздушного пузыря.
По данным разных авторов, частота формирования «Big Bubble» варьирует от 56 до 88% в зависимости от патологии, квалификации хирурга и ряда хирургических факторов [14–18].
Многочисленные исследования показали, что частота формирования большого воздушного пузыря находится в прямой зависимости от глубины залегания канала и непосредственной близости к ДМ. Оптимальной глубиной расположения канала в глубоких слоях стромы для успешного формирования большого воздушного пузыря считается дистанция в 100 мкм до ДМ [19–21].
Ряд авторов отмечают зависимость частоты формирования большого воздушного пузыря от уровня внутриглазного давления (ВГД). Оптимальным уровнем ВГД оказалось 10–20 мм рт.ст. При значениях ВГД менее 10 мм рт.ст. и более 30 мм рт.ст. большой воздушный пузырь формировался с меньшим диаметром или не формировался вовсе [22]. В связи с этим крайне интересными представляются имеющиеся в литературе данные, свидетельствующие о наличии неравномерного распределения напряжения, оказываемого внутриглазной жидкостью на внутреннюю поверхность роговицы при кератоконусе в центральных отделах и на периферии [12, 13]. Проведенное исследование показало, что напряжение на оболочки на периферии роговицы меньше, чем в центральных отделах.
Помимо того, согласно закону Лапласа, касающемуся распределения напряжений, действующих на тонкостенные мембраны, располагающиеся на полусферической поверхности в жидкостной среде с постоянным давлением, степень адгезии мембраны на вершине полусферы будет выше, чем на периферии, а следовательно, чтобы отслоить эту мембрану на периферии полусферы, необходимо приложить меньшие усилия, чем в центральной зоне полусферы [11].
Однако известны работы по исследованию частоты формирования большого воздушного пузыря от топографии расположения канала в глубоких слоях стромы роговицы, в которых авторы не выявили значимых различий при его центральной и периферической ориентации [23, 24]. При этом авторы не учитывали реальную глубину расположения канала для пневмодиссекции и не оценивали близость его фактического положения к ДМ, что является одним из принципиальных факторов, определяющих частоту формирования большого воздушного пузыря.
Исследования, проведенные H. Dua и соавт. в 2015 г., показали, что просачивание воздуха через строму роговицы при формировании пузыря «Big Bubble» происходит диффузно, как в центре, так и в парацентральной области [25]. Это может означать, что поступление достаточного количества воздуха для формирования «Big Bubble» будет происходить как при центральном расположении канала, так и при его парацентральной локализации. При этом существуют физические силы, препятствующие формированию пузыря, в виде внутриглазной жидкости и создаваемого ей ВГД [22].
В нашей работе мы постарались консолидировать накопленный опыт и с использованием новейшего современного операционного оборудования определить факторы, обеспечивающие более высокий процент формирования пузыря «Big Bubble» и, как следствие, повышающие процент воспроизводимости ГППКП.
Стандартизация этапа формирования канала для аэросепарации в непосредственной близости к ДМ при помощи фемтосекундного лазера, наличие возможности интраоперационного ОКТ-контроля за положением канюли в глубоких слоях стромы в процессе формирования пузыря «Big Bubble» позволили нам определить наиболее оптимальную для успешного формирования большого воздушного пузыря локализацию и глубину канала.
Результаты работы показали, что залегание канала на расстоянии 100 мкм до ДМ и его парацентральная ориентация характеризуются большей частотой формирования пузыря «Big Bubble» в сравнении с центральной его ориентацией (3-я группа – 90% и 2-я группа – 80% против 1-й группы – 60% случаев). Полученные результаты согласуются с данными ранее проведенных исследований по распределению механических напряжений в роговице при различных видах корнеальной хирургии, а также c теоретическими предпосылками [11–13].
Исследование влияния протяженности канала для пневмодиссекции на простоту формирования «Big Bubble» показало, что при использовании каналов 2,0, 2,5, 3,0 мм требуется большее количество попыток инжекции стерильного воздуха, чем при коротких каналах 1,0 и 1,5 мм (в среднем 3 попытки против 1,5 попытки соответственно). На наш взгляд, вероятной причиной данных результатов является герметичность канала. При коротких фемтоканалах (1,0, 1,5 мм) требовалось их мануальное продление на большем протяжении, чем при длинных (2,0, 2,5, 3,0 мм), поэтому канюля наиболее плотно «обхватывалась» окружающей стромой роговицы при длине фемтоканала 1,0 и 1,5 мм. Соответственно, чем больше протяженность канала, сформированного фемтосекундным лазером, тем короче зона плотного обхвата металлической канюли стромой роговицы и, следовательно, хуже герметичность канала. Влияние герметичности канала на частоту формирования «Big Bubble» также было отмечено и в работах зарубежных авторов [26].
Более высокий процент успешного формирования большого воздушного пузыря, отмеченный в 3-й группе по сравнению со 2-й группой, на наш взгляд, может быть связан с особенностями проведения циркулярного реза роговицы. Циркулярный рез при кератопластике, как правило, несколько смещен к носу по горизонтальной оси в связи с несовпадением оптического и анатомического центра роговицы. Таким образом, при ориентации канала к носу край канала находится ближе к лимбу, чем при ориентации канала к виску, другими словами, край канала, ориентированного к носовой стороне, является более периферичным, чем край канала, ориентированного к височной стороне.
Таким образом, полученные результаты позволяют считать, что для успешного выполнения пневмодиссекции ДМ путем формирования большого воздушного пузыря ориентация канала к периферии более оправдана, чем к центру.
Заключение
Формирование канала в глубоких слоях стромы при помощи фемтосекундного лазера характеризуется прецизионной точностью, отсутствием риска повреждения ДМ и сопровождается высокой частотой формирования большого воздушного пузыря «Big Bubble».
Парацентральная ориентация расположения канала для пневмодиссекции сопровождается более высоким процентом формирования пузыря «Big Bubble», чем центральное расположение канала.
Мануальное продление фемтоканалов протяженностью 1,0, 1,5, мм микрохирургическим шпателем 30G c последующим введением в канал металлической канюли 27G способствует минимизации количества попыток инжекции стерильного воздуха, что облегчает процесс формирования пузыря «Big Bubble».
Проведение ГППКП с использованием функции интраоперационной ОКТ позволяет контролировать точность выполнения всех этапов операции, включая этап формирования большого воздушного пузыря.
Вклад авторов в работу:
Демьянченко С.К.: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, сбор, анализ и обработка материла, статистическая обработка данных, написание текста.
Терещенко А.В.: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, редактирование, окончательное утверждение версии, подлежащей публикации.
Authors contribution:
Demyanchenko S.K.: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of material, statistical data processing, writing the text.
Tereshchenko A.V.: significant contribution to the concept and design of the work, editing, final approval of the version to be published.
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: Демьянченко С.К. 0000-0002-0839-2876
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: Demyanchenko S.K. 0000-0002-0839-2876
Поступила: 23.04.21
Переработана: 01.06.21
Принята к печати: 25.08.21
Originally received: 23.04.21
Final revision: 01.06.21
Accepted: 25.08.21
