3.1.1. Расчет оптимального объема вискоэластика для интрасклерального пломбирования в лечении локальных регматогенных отслоек сетчатки
Блокировка ретинального разрыва и нахождение его краев на валу вдавления обеспечивает надежную адаптацию краев разрыва и положительный анатомический результат. Требуемая высота, протяженность и время существования вала вдавления индивидуальны в каждом конкретном случае и зависят от исходных характеристик отслойки сетчатки (протяженности, высоты) и от размеров ретинального разрыва.
Как правило, для прилегания отслоенного фрагмента сетчатки формируется вал вдавления с меньшим диаметром и противоположным по знаку радиусу кривизны сетчатки, равного в среднем для эмметропичного глаза 12,0 мм. Вал вдавления позволяет увеличить радиальные напряжения в отслоенной зоне, прижимая ее, и снизить направленные от линии разрыва тангенциальные напряжения за счет избыточного внешнего давления, создаваемого в интрасклеральном туннеле. Кроме того, визуально определяемый вал вдавления позволяет контролировать наличие избыточного давления в интрасклеральном туннеле в послеоперационном периоде.
В сформированном интрасклеральном туннеле при введении гелеобразного вискоэластика необходимо создать давление, превосходящее ВГД, для получения оптимального вала вдавления. Создаваемое давление внутри интрасклерального туннеля уравновешено упругими силами сопротивления склераль ных стенок, а также внешним давлением на его стенки: внутриглазным давлением с одной стороны и внешним (атмосферным) давлением с другой стороны.
где E – модуль Юнга склеры, который в соответствии с литературными данными равен 4,86 10 6 Па;
H – толщина склеры, мм;
k 1 , k 2 – главные кривизны вала вдавления.
Для расчета приняли значение высоты вала вдавления, равным f = 4,0 мм, а главные кривизны в соответствии с условиями зеркального деформирования склеры [1], k 1 = 12,0 мм, k 2 = 12,0 мм.
где r – радиус кривизны вала вдавления, r = 2,0 мм.
После введения гелеобразного вискоэластика и формирования вала вдавления, последний будет находиться в состоянии равновесия при меньшем давлении в интрасклеральном туннеле, превосходящим ВГД на величину упругого сопротивления склеры.
По представленным в данной работе данным вал вдавления с течением времени уменьшается и при исходной высоте до 4,0 мм через 45 дней практически полностью исчезает. Уменьшение объема вискоэластика сопровождается уменьшением давления в интрасклеральном туннеле, пропорционального перепаду давления между туннелем и ВГД и внешним давлением, с постепенным уменьшением деформации склеры. Скорость резорбции вискоэластика составляет около 22,2 мм 3 /день. В с оответствии с этими данным на рис. 1 представлен график расчетов зависимости давления в интрасклеральном туннеле от времени послеоперационного периода.
Для определения длины и ширины интрасклерального туннеля исходили из того, что объем гелеобр азного вискоэластика должен быть минимальным, необходимым для фиксирования сетчатки в зоне разрыва за счет индуцированных внутриглазным давлением радиальных напряжений и давлением в туннеле, прижимающих края разрыва с обеих сторон. С другой стороны, ширина зоны сетчатки вне границы вала давления должна быть достаточной, чтобы моменты радиально направленных сил давления превосходили момент сил сопротивления сетчатки относительно границы вала вдавления, пропорционально расстоянию от края разрыва до границы вала вдавления, и надежно фиксировали края разрыва.
При длине разрыва L мм и ширине d мм, по описанному прямоугольнику, длина туннеля должна быть L + 2x, а ширина d + 2x с минимальным превалированием основания туннеля на x мм с обеих сторон относительно прямоугольника проекции разрыва. Момент радиально направленных сил давления, прижимающих края разрыва, превалирует над изгибным моментом при x>1,0 мм.
Интрасклеральный туннель представляет собой карман, ограниченный разной толщины склеральной оболочкой со стороны стекловидного тела 1/3 толщины и 2/3 толщины с противоположной стороны. Нагружение внешним давлением также неравномерно - внутриглазное давление с одной стороны и внешним (атмосферным) давлением с другой стороны. Для расчета распределения давления по толщине склеры и деформации ее под нагрузкой применяли результаты решения задачи Ламе:
где Pa – внутреннее давление в туннеле или в интраокулярной прилежащей разрыву области – внутриглазное давление, равное 16 мм рт.ст. (2133 Па) + атмосферное давление, равное 760 мм рт.ст. (101325 Па), в зависимости от рассмотрения напряжений либо внутри туннеля, либо со стороны стекловидного тела;
Pb – внешнее давление оболочки – атмосферное давление, равное 760 мм рт.ст. (101325 Па) при рассмотрении взаимодействия внешней стенки туннеля, или ВГД плюс атмосферное при рассмотрении взаимодействия внутренней стенки туннеля;
a – внутренний радиус стенки туннеля, a = b – H/3000, где H – толщина склеры, мм при рассмотрении прилежащих к валу вдавления зон, или радиус вала вдавления внутренний или внешний, для которого a = b – 2*H/3000;
b – внешний радиус стенки туннеля, b = L/2/1000, где L – длина глаза, мм при рассмотрении прилежащих к валу вдавления зон, или радиус вала вдавления внутренний или внешний.
В соответствии с перемещением стенок туннеля в радиальном направлении
Р 0 – ВГД, равное 16 мм рт. ст.;
R – текущий радиус -вектор точки внутри толщины стенок туннеля , принимающий значения от a до b;
E – модуль Юнга;
G – модуль сдвига склеры, G = Е/(2(1+ ?);
? – коэффициент Пуассона склеры в каждой исследуемой точке склеры , равный 0,47.
Для определенного размера основания туннеля при высоте вала вдавления 4,0 мм значения объема гелеобразного вискоэластика представлены на рисунке 2 и в таблице 5.
Пример расчета № 1.
Пациент М., 27 лет. OD локальная отслойка сетчатки в внутреннем сегменте без захвата макулы, с дырчатым разрывом на 4 ч, протяженность разрыва соответствует 2 ДД и равна 4 мм, ширина ретинального разрыва соответствует 2,5 ДД и равна 5. По вышеуказанной таблице оптимальный объем вискоэластика для с оздания достаточного вала вдавления составляет 0,76 мл.
Пример расчета № 2.
Пациент З., 37 лет. OS локальная отслойка сетчатки в нижнем сегменте без захвата макулы, с дырчатым разры вом на 12 ч. Протяженность разрыва соответствует 3,5 ДД и равна 7 мм, ширина ретинального разрыва соответствует 3 ДД и равна 6 мм. По вышеуказанной таблице оптимальный объем вискоэластика для создания достаточного вала вдавления составляет 1,3 мл.
3.1.2. Выбор оптимального вискоэластика для интрасклерального пломбирования
Методика интрасклерального пломбирования включает в себя введение гелеобразного вещества (вискоэластика) в сформированный туннель для создания вала вдавления и блокировки ретинального разрыва. Основными критериями выбора вискоэластика были: материал должен быть иммунологически инертным, не провоцировать воспалительную реакцию или реакцию чужеродного тела, он должен легко имплантироваться, быть полностью резорбируемым в течение опр еделенного промежутка времени, при этом создавать необходимый вал вдавления, обес печивая прилегание сетчатки, не требовать высоких хирургических навыков и обладать низкой стоимостью.
Несмотря на кажущееся многообразие вискоэластиков на современном рынке, основным компонентом большинства из них является гиалуроната натрия, позволяющий в течение длительного времени сохранять первоначальную форму и объем введенного вещества. Временная стабильность вискоэластика находится в прямой зависимости от концентрации гиалуронат а натрия и молекулярного веса: чем выше концентрация, тем медленнее происходит резорбция вещества и уменьшение вала вдавления.). Максимально подходящим вискоэластиком под вышеизложенные требования является препарат «Healon» (Abbott Medical Optics Inc, США), с содержанием гиалуроната натрия 1%, молекулярным весом 4.000.000 Дальтон. Кроме того, препарат должен иметь показания для применения в лечении отслойки сетчатки (регистрационное удостоверение на использования в РФ № ФСЗ 2011/09698).
Таким образом, на данном этапе исследования разработана математическая модель и произведен расчет необходимого объема вискоэластика в зависимости от исходных данных распространенности регматогенной отслойки сетчатки. На примере математической модели определена зависимость скорости резорбции введенного вискоэластика и высоты вала вдавления от высоты и протяженности отслойки сетчатки и ретинального разрыва. Кроме того, проанализировав множество вискоэластиков, используемых в современной офтальмологии в хирургии катаракты, глаукомы и сетчатки, был выбран вискоэластик с высоким содержанием гиалуроната натрия и отвечающий всем этическим требованиям.
