Рис. 1. Электронно-микроскопическое исследование беспигментного внутреннего слоя эпителия ресничного тела после лазерной факофрагментации: а) эпителиальная клетка беспигментного слоя содержит крупное ядро и митохондрии в цитоплазме, видны десмосомальные контакты (х10000); б) большое число плотно упакованных митохондрий в цитоплазме клетки (х10000). М — митохондрии, Д — десмосомы, Я — ядро
Рис. 2. Электронно-микроскопическое исследование пигментного наружного слоя эпителия ресничного тела после лазерной факофрагментации: а) фрагменты цитоплазмы клетки наружного пигментного слоя, содержащий гранулы меланина, прилежит к богатой митохондриями клетке беспигментного слоя (х12000); б) клетка пигментного слоя с большим числом гранул меланина различного размера и формы (х12000). М — митохондрии, П — пигмент, Я — ядро
Даже незначительное побочное воздействие на ресничное тело может нарушить продукцию внутриглазной жидкости и нейрогуморальные связи, привести к изменению функции бессосудистых отделов глаза, к повышению внутриглазного давления или к субатрофии глаза. Известно, что в зоне прямого контакта энергии ультразвука с тканями глаза, окружающими хрусталик, усиливается перекисное окисление липидов, что приводит к образованию высокоактивных свободных радикалов в полости глаза. Они повреждают биологические мембраны клеток [8, 9].
Наибольшая вероятность функциональных и органических изменений внутренних структур глазного яблока возникает при удалении плотных катаракт, когда увеличивается мощность воздействия и время экспозиции энергии [4].
В катарактальной хирургии в настоящее время используются два вида энергии с разными физическими свойствами (ультразвук и лазер).
В связи с этим необходимо изучить в сравнительном аспекте степень ответной реакции ресничного тела на побочное воздействие энергии. Максимальную нагрузку испытывает эпителий ресничного тела, находящийся в непосредственной близости с хрусталиком (0,2-0,8 мм). Сравнительная оценка безопасности используемой в процессе операции лазерной и ультразвуковой энергии, проведенная на основании только клинических наблюдений, не может быть показательной, так как выявляет уже развившийся патологический процесс и не отражает начальные, субпороговые критерии отрицательного воздействия.
Цель
Изучить состояние эпителия ресничного тела глаза после лазерной и ультразвуковой факофрагментации в эксперименте.
Материал и методы
Удаление хрусталиков с плотным склерозированным ядром выполнено на трех парах трупных глаз через 6 часов после смерти. Пол — мужской.
Возраст 68, 69 и 70 лет. На правых глазах производилась лазерная факофрагментация с использованием отечественного прибора «Ракот» (Nd:YAG-лазер 1,44 мкм в сопровождении низкоэнергетического стимулирующего излучения гелий-неонового лазера). На левых глазах была выполнена ультразвуковая факоэмульсификация на аппарате «Миллениум». Каждая операция выполнялась при использовании стандартного режима энергии, применяемого обычно в клинике при разрушении ядра мутного хрусталика подобной плотности. Непосредственно после операций фиксировали материал в 2,5%-ном растворе глутарового альдегида, затем образцы промывали в фосфатном буфере (рН 7,4) и постфиксировали в 1%-ном растворе четырехокиси осмия. Проводили дегидратацию материала в серии спиртов возрастающей концентрации с последующей заливкой в эпоксидную смолу ЭПОН812 по стандартной методике. Ультратонкие и полутонкие срезы готовили на ультрамикротоме LКВ-III (Швеция).
Рис. 3. Электронно-микроскопическое исследование беспигментного (наружного) слоя эпителия ресничного тела после ультразвуковой факофрагментации: а) эпителиальная клетка беспигментного слоя содержит в цитоплазме вакуолизированные и частично разрушенные митохондрии (М). Видны сохранные межклеточные контакты в виде десмосом (х10000); б) умеренное количество митохондрий и многочисленные вакуоли в цитоплазме клеток (х10000). В — вакуоли, Я — ядро
Рис. 4. Электронно-микроскопическое исследование пигментного (наружного) слоя эпителия ресничного тела после ультразвуковой факоэмульсификации: а) клетки эпителия пигментного слоя содержат в цитоплазме митохондрии, вакуоли, плотные гранулы меланина, цистерны ШЭР, видны десмосомы и межклеточные полости (х8000); б) большинство митохондрий в цитоплазме клетки вакуолизированы и содержат разрушенные кристы (х8000). М — митохондрии, П — пигмент, Д – десмосома, Я — ядро
Результаты
Раздел 1. Электронно-микроскопическое исследование беспигментного внутреннего слоя эпителия ресничного тела после лазерной факофрагментации.
Внутренний беспигментный слой эпителия ресничного тела после лазерной факофрагментации при ультраструктурном исследовании состоит из клеток, содержащих в цитоплазме много плотно упакованных митохондрий овальной формы с хорошо выраженными кристами, а также большое число везикул и мелких гранул. Клетки соединяются с помощью четко выраженных и правильно сформированных десмосом и инвагинаций клеточной мембраны (рис. 1а, б). Ультраструктура клеток полностью соответствует норме.
Раздел 2. Электронно-микроскопическое исследование пигментного (наружного) слоя эпителия ресничного тела после лазерной факофрагментации
Наружный пигментный слой эпителия ресничного тела после лазерной факофрагментации при электронно-микроскопическом исследовании представлен клетками, в цитоплазме которых присутствует множество крупных меланиновых гранул округлой и неправильной формы.
Цитоплазма клеток насыщена органоидами, базальная мембрана пигментных эпителиоцитов образует многочисленные складки. Расположение слоев не нарушено (рис. 2а, б). Ультраструктура клеток полностью соответствует норме.
Раздел 3. Электронно-микроскопическое исследование беспигментного внутреннего слоя эпителия ресничного тела после ультразвуковой факофрагментации
При ультраструктурном исследовании беспигментный внутренний слой эпителия ресничного тела после ультразвуковой факофрагментации состоит из клеток, в цитоплазме которых определяется умеренное количество овальных митохондрий. Обращает внимание наличие частично разрушенных митохондрий и многочисленных вакуолей (рис. 3а, б). Матрикс митохондрий и цитоплазма клеток беспигментного слоя эпителия ресничного тела имеют меньшую электронно-оптическую плотность по сравнению с матриксом митохондрий и цитоплазмой клеток беспигментного слоя эпителия после лазерной факофрагментации в парном глазу того же человека. Клетки беспигментного слоя эпителия соединяются с помощью десмосом, имеются инвагинации клеточной мембраны.
Раздел 4. Электронно-микроскопическое исследование пигментного (наружного) слоя эпителия ресничного тела после ультразвуковой факофрагментации.
После ультразвуковой факофрагментации пигментный наружный слой эпителия ресничного тела представлен клетками, в цитоплазме которых наблюдается множество меланиновых гранул различного размера и формы и умеренное количество основных органелл. Электронно-оптическая плотность цитоплазмы снижена и митохондриальный матрикс менее сохранен по сравнению с цитоплазмой и митохондриями клеток пигментного слоя эпителия после лазерной факофрагментации. Часть митохондрий вакуолизирована, содержит разрушенные кристы.
Клеточные контакты не нарушены, однако слои клеток несколько дезорганизованы, и встречаются расширенные межклеточные полости (рис. 4а, б).
Обсуждение
Сравнительная оценка воздействия на цилиарное тело двух видов энергии, используемых в настоящее время при удалении катаракты, проводилась на парных трупных глазах человека с возрастным склерозированием ядра хрусталика. Парные глаза исходно имели одинаковое возрастное и посмертное состояние. Результаты трансмиссионного электронно-микроскопического исследования отражают состояние клеток эпителиального двухслойного покрова отростков ресничного тела. При использовании лазерной энергии не было выявлено отклонений от нормы в ультраструктуре клеток пигментного и беспигментного слоев эпителия отростков ресничного тела. В парных глазах при использовании ультразвуковой энергии картина трансмиссионной электронной микроскопии эпителия ресничного тела в пигментном и беспигментном слоях имела отличия, свидетельствующие о побочном отрицательном воздействии ультразвуковой энергии. По данным УБМ в наших клинических исследованиях было показано, что после ЛЭК состояние цилиарного тела и цинновой связки не изменяется, а после ультразвуковой факоэмульсификации отмечены случаи (2%) увеличения протяженности цинновой связки и отрыва волокон на отдельных участках [4].
Помимо различий в основных физических свойствах двух видов энергии имеют значение и различия в хирургической технологии. В процессе лазерной операции мы используем максимальные параметры излучения только при разрушении самой плотной центральной части ядра в виде кратера. В это время широкий пояс нетронутой периферии хрусталика экранирует радужку и ресничное тело от воздействия энергии. При удалении периферической, менее плотной части ядра, мы снижаем подаваемую энергию ровно вдвое. Эпинуклеус шириной от 1,5 до 3,0 мм (в зависимости от возраста) удаляется только на вакууме, без подачи энергии. Согласно физическим характеристикам лазерного излучения (Nd:YAG 1,44 мкм) водная среда гасит энергию на расстоянии 1-2 мм от лазерного наконечника [4]. Следовательно, в процессе лазерной операции энергия не достигает поверхности ресничных отростков даже на этапе удаления периферической части ядра. Кроме того, лазерное излучение является когерентным и монохроматичным, что исключает боковое рассеивание энергии.
В сравнительном аспекте техника лазерной факофрагментации является более физиологичной и безопасной для цилиарного тела глаза.
Ультразвуковая факофрагментация проводится иначе. Операция начинается с мануальной фрагментации всего ядра хрусталика с последующим разрушением как самых твердых, так и менее твердых частей ядра на одном — максимальном уровне энергии. В этих условиях все пространство капсульного мешка свободно для проникновения энергии ультразвука. Главным фактором побочного повреждающего воздействия ультразвука является его физическое свойство рассеянного распространения в зоне от 30 до 40 мм от наконечника, что обеспечивает захват не только ресничного тела, но и всех тканей глазного яблока.
Вывод
Проведенное в настоящей работе изучение состояния эпителия ресничного тела глаза после ультразвуковой и лазерной факофрагментации с помощью трансмиссионной электронной микроскопии отражает морфологическую основу клинической безопасности лазерной энергии для цилиарного тела глаза в процессе факофрагментации.
