Введение

    Обширные дефекты радужки, вплоть до полной аниридии, могут быть результатом аномалии развития (врожденная патология), могут возникнуть у пациентов после тяжелой травмы глаза или вследствие хирургического вмешательства, например, удаления новообразований радужной оболочки, проведения иридэктомии. Последствия травмы органа зрения являются одной из главных причин слепоты и инвалидности из-за большой распространенности и тяжести клинических проявлений (Мушкова И.А., Соболев Н.П., Ходжаев Н.С. и соавт., 2014). Социальную значимость проблемы трудно переоценить. Она обусловлена тем, что наиболее часто отмечается у лиц молодого, наиболее трудоспособного возраста. Жалобы на низкую остроту зрения в связи с засветами и аберрациями снижают качество жизни. Частота повреждений радужки в ходе возникновения травмы колеблется от 33,3 до 84,77% (Поздеева Н.А., Паштаев Н.П., 2012). В исследованиях Егоровой Э.В. (1979) показано, что у 55% больных травматическим катарактам сопутствовали дефекты радужки (отрывы, разрывы, колобомы, мидриаз), из них у 0,7 - аниридия или большие дефекты более 1/2 площади. Венгер Г.Е. (1984) наблюдала среди травматических повреждений радужки иридодиализ и мидриаз в 8,6 и 14,6% случаев соответственно. С проблемой больших дефектов радужной оболочки приходится встречаться у пациентов после проведения иридоциклэктомий по поводу новообразований цилиарной зоны (Линник Л.Ф., 1998), а также в случае осложнений в виде стойких мидриазов.

    Иридохрусталиковая диафрагма (ИХД) необходима человеку для нормального функционирования зрительной системы, поскольку она уменьшает сферические и хроматические аберрации, увеличивает глубину резкости, предохраняет сетчатку от засветов. Необратимое расширение зрачка ведет к монокулярной диплопии, выраженной фотофобии и является серьезным косметическим недостатком (Венгер Г.Е., 1977; Егорова Э.В., 1978). Поражения радужки значительно отягощают течение посттравматического процесса в глазу, снижают зрительные функции из-за светорассеяния, способствуют развитию дистрофии роговицы, вторичной глаукомы и других осложнений (Федоров С.Н., 1992).

    С течением времени формировались разные подходы к решению этой проблемы, что отражено в опыте отечественных и зарубежных авторов.

    Описано проведение одномоментных реконструктивных вмешательств при посттравматических повреждениях переднего сегмента глаза: от пупилло- и иридопластики, применения аутотканей или аллотрансплантатов для замещения дефектов радужной оболочки в комплексе с одновременным использованием некоторых моделей интраокулярных линз (ИОЛ) до создания искусственной радужки и ИХД. Известные способы хирургической коррекции обширных дефектов радужной оболочки и хрусталика наряду с их преимуществами обладают рядом индивидуальных недостатков и не всегда эффективны (Паштаев Н.П., 2001; Поздеева Н.А., 2001; Копаев С.Ю., 2000; Струсова Н.А., 2000; Иошин И.Э., 2001; Соболев Н.П., 2003). Имплантация ИХД – «золотой стандарт» современной офтальмохирургии в лечении больных с аниридиями, однако в ряде случаев он не может применяться по объективным причинам (например, после иридоциклэктомии по поводу новообразования) из-за возможной травматичности и способа фиксации, которые нежелательны у данных пациентов. В таких случаях перспективным представляется внутрироговичное введение красящего вещества в строму в проекции колобомы радужки для создания диафрагмирующего эффекта. В настоящее время в офтальмологии кератопигментация успешно проводится зарубежными специалистами, однако следует заметить, что на территории Российской Федерации не существует зарегистрированных и разрешенных к применению в клинической практике внутрироговичных окрашенных имплантатов для коррекции дефектов радужки. В связи с этим актуальным вопросом является разработка интракорнеального окрашенного имплантата, удобного для введения с минимальной интраоперационной травматизацией, для решения функциональных и косметических аспектов проблемы аниридии и изучение его биосовместимости с тканями роговицы.

    Цель исследования

    Разработать и обосновать в эксперименте технологию коррекции дефектов радужной оболочки методом внутрироговичного искусственного диафрагмирования с применением нового гелевого окрашенного имплантата.

    Задачи исследования

    1. На основании проведения спектрофотометрии определить светопропускаемость образцов гелевых окрашенных имплантатов для оценки их функционального диафрагмирующего эффекта.

    2. На основании методов двухмерного клеточного культивирования и органотипического культивирования изучить реакцию культуры кератоцитов и ткани роговицы в эксперименте in vitro на образцы новых гелевых окрашенных имплантатов.

    3. На основании биомиокроскопии и световой микроскопии изучить реакцию стромы роговицы экспериментального животного на имплантацию предложенных образцов гелевых окрашенных имплантатов.

    4. На основании эксперимента на кадаверных глазах (ex vivo) оценить возможность стабильного положения гелевого окрашенного имплантата в роговичном туннеле.

    5. Разработать в эксперименте ex vivo оптимизированную хирургическую методику внутрироговичного искусственного диафрагмирования с фемтосекундным лазерным формированием самогерметизирующегося роговичного реза.

    Научная новизна

    1. Впервые созданы новые композиции химических веществ – гелевые окрашенные имплантаты для кератопигментации - на основе гиалуроновой кислоты и метилцеллюлозы с добавлением нерастворимого органического пигмента и на основе гидролизата коллагена с добавлением неорганического тонера; проведен спектрофотометрический анализ образцов.

    2. Впервые проведено экспериментально-морфологическое обоснование возможности применения новых гелевых окрашенных имплантатов для кератопигментации на основании изучения биосовместимости в экспериментах in vitro, in vivo, ex vivo.

    3. Впервые разработана технология фемтолазерной кератопигментации, включающая использование оригинального программного обеспечения для формирования самогерметизирующегося входа в роговичный туннель, созданного на базе отечественного предприятия.

    Практическая значимость

    1. Разработан гелевый окрашенный имплантат на основе гидролизата коллагена и неорганического пигмента, обладающий высокой биосовместимостью, а также имеющий оптимальные диафрагмирующие свойства, что определяет преимущества его применения в методике кератопигментации.

    2. Выстроена система изучения и оценено влияние гелевых окрашенных имплантатов при введении в роговичный туннель в эксперименте in vitro на моделях клеточного культивирования выделенных клеток стромы роговицы, в процессе органотипического культивирования изолированных кадаверных роговиц человека с введенными имплантатами, а также in vivo на глазах лабораторных животных (кроликов).

    3. Разработано оригинальное программное обеспечение для отечественного фемтолазера Фемто Визум в целях оптимизации технологии фемтолазерной кератопигментации, которое обеспечивает создание самогерметизирующегося входа в роговичный туннель, что позволяет констатировать стабильную фиксацию введенного в роговичный туннель гелевого окрашенного имплантата.

    Основное положение, выносимое на защиту

    Разработанная в эксперименте технология внутрироговичного искусственного диафрагмирования, заключающаяся в использовании биосовместимого гелевого окрашенного имплантата на основе гидролизата коллагена и неорганического пигмента и выполняемая с помощью новой программы отечественного фемтосекундного лазера, является безопасной и позволяет получить функциональный диафрагмирующий эффект.

    Апробация работы

    Результаты исследований доложены и обсуждены на Научнопрактических конференциях молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы офтальмологии» (Москва, 2018, 2021), ХIX, XX, ХXI Всероссийских конгрессах катарактальных и рефракционных хирургов с международным участием (Москва, 2018, 2019, 2021), на Всероссийской научно-практической конференции Sochi-Cornea (Сочи, 2021), на еженедельной научно-клинической конференции ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» (Москва, 2021).

    Публикации

    По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, из них – 3 в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертационных исследований. Получено 2 патента РФ на изобретение.

    Внедрение результатов работы

    Результаты работы внедрены в деятельность отдела трансплантационной и оптико-реконструктивной хирургии переднего отрезка глазного яблока головной организации ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России и филиалов названного Учреждения.

    Результаты проведенных исследований используются в учебном процессе Института непрерывного профессионального образования ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Фёдорова» Минздрава России.

    Структура и объём работы

    Текст диссертации изложен на 113 страницах машинописного текста, включает 6 таблиц и 41 рисунок. Работа состоит из введения и 4 глав, включающих обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты экспериментально-морфологических исследований, описание оптимизации хирургической технологии внутрироговичного искусственного диафрагмирования, содержит общее заключение и выводы. Список литературы состоит из 119 источников, включающих 54 отечественных и 65 иностранных публикаций.

    Экспериментальные образцы и изделия на основе гиалуроновой кислоты и метилцеллюлозы были изготовлены ООО «НЭП МГ» г. Москва, при непосредственном участии зам. ген. директора по производству Новикова С.В., на основе гидролизата коллагена – АО «БИОМИР сервис» г.Краснознаменск, Московская область, при непосредственном участии д.б.н. Перовой Н.В.

    Изделие медицинского назначения на основе гидролизата коллагена «Протектор эпителия роговицы гелевый» изготовлено и предоставлено для экспериментальных и клинических исследований производителем - АО «БИОМИР сервис» г.Краснознаменск, Московская область.

    Экспериментальные исследования in vitro, а также сканирующая электронная микроскопия выполнены на базе лаборатории Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем (зав. центром – д.м.н. С.А. Борзенок) ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России.

    Гистологические исследования выполнены на базе лаборатории патологической анатомии и гистологии глаза ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России под руководством заведующей лабораторией – к.м.н. Шацких А.В. Экспериментальные исследования in vivo выполнены на испытательной базе АНО «ИМБИИТ» - обособленном подразделении "Центр перспективных исследований" под руководством д.б.н. Перовой Н.В., Московская обл., г. Краснознаменск.

    Спектрофотометрический анализ образцов проведен на базе ФГБУ «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» при непосредственном участии сотрудника института Сухоженко А., г. Москва.

    Разработка оригинального программного обеспечения и эксперименты ex vivo с использованием отечественного фемтосекундного лазера осуществлялись на базе Центра физического приборостроения института общей физики РАН при непосредственном участии сотрудника ООО «Оптосистемы» Завьялова А.С. и под руководством директора ООО «Оптосистемы» Вартапетова С.К., г. Москва, г.о. Троицк.