Сравнительная оценка некоторых морфологических изменений роговицы после факоэмульсификации катаракты методами конфокальной микроскопии и оптической когерентной томографии

Началом прижизненной визуализации биологических объектов принято считать работы по микроскопии А. Ван Левенгука (1675). Конфокальная микроскопия (КМ) — метод получения изображения, заключающийся в освещении объекта остросфокусированным пучком света, сканировании положения фокуса внутри объекта и построения карты интенсивности светового потока, рассеянного из фокуса в зависимости от его (фокуса) положения [3, 4]. Метод КМ позволяет получить высококонтрастное изображение тонкого среза ткани с пространственным разрешением 1—5 мкм. При исследовании путем перестройки оптической системы микроскопа получается горизонтально ориентированный фронтальный оптический срез роговицы на различных уровнях [1, 2, 6].

Кроме того, к специальным методам прижизненного исследования роговой оболочки относится оптическая когерентная томография (ОКТ), метод базируется на измерении оптической отражательной способности биологических тканей с визуализацией поперечного (горизонтального) среза ткани с высокой разрешающей способностью [3]. ОКТ позволяет выявить патологические изменения, их распространенность и локализацию, провести оценку динамики патологического процесса и облегчить его дифференциальную диагностику. Помимо стандартного метода ОКТ на сегодня разработана методика поляризационной томографии, основанной на способности некоторых биотканей менять состояние поляризации зондирующего излучения (путем двулучепреломления, дихроизма, оптического вращения и его деполяризации при рассеянии), что в значительной степени повышает специфичность, а следовательно, и точность исследования [4].

В настоящее время самым распространенным методом лечения больных катарактой является операция ультразвуковой факоэмульсификации (ФЭ). Однако один из негативных аспектов биологического действия ультразвука — это выделение тепла в результате поглощения тканями акустической энергии, что может привести к их чрезмерному нагреву в ходе операции и вызвать ожог роговой оболочки, проявляющийся биомикроскопически отеком и помутнением роговицы [5].

Цель работы — изучить возможности ОКТ и КМ в оценке морфологии зоны роговичной раны после ультразвуковой ФЭ катаракты.

Были выполнены операции ультразвуковой ФЭ бимануальным и коаксиальным методами с имплантацией мягкой интраокулярной линзы у 20 пациентов (20 глаз) в возрасте от 57 до 78 лет с сенильными и осложненными катарактами, плотностью ядра III—IV степени по Буратто. В работе использован факоэмульсификатор Legacy—Everest («Аlcon», США).

Через 20—24 ч после операции всем пациентам проводили контактную ОКТ операционной раны и окружающей ее ткани роговицы в прямой и обратной поляризации, из них 10 больным ОКТ была выполнена до операции. Для исследования использовали оптический когерентный томограф ОКТ-1300Y российского производства, созданный в Институте прикладной физики РАН (Нижний Новгород). Исследование проводили с помощью контактного минизонда диаметром 2,7 мм, снабженного волоконным световодом и торцевым кварцевым окошком. Зонд оборудован лучом наводки видимого диапазона (630 нм), что позволяет определить положение сканирующего пучка относительно поверхности ткани. Во время исследования пациент занимал сидячее положение. Под местной анестезией (инстилляция 1—2 капель 1% раствора дикаина) минизонд фиксировали контактной поверхностью на роговичную часть лимба в зоне операционного разреза, контроль положения зонда относительно разреза проводили биомикроскопически.

На 3-и сутки после операции всем пациентам проводили исследование роговицы с помощью сканирующего конфокального микроскопа Nidek (Япония). Обследование больных выполняли под местной анестезией контактным методом через иммерсионную среду. Исследования проводили непосредственно в зоне операционной раны, окружающая ткань роговицы исследована в радиусе 2,0—3,0 мм, зона «склерального» края разреза не исследовалась.

При предоперационном ОКТ-сканировании роговицы пациентов были визуализированы ее основные слои (эпителий, строма, десцеметова мембрана и эндотелий) однородной плотности, с четкими, ровными границами, без включений. В среднем толщина роговицы была в пределах нормы (около 1200 мкм). После проведения ультразвуковой ФЭ катаракты при ОКТ-исследовании зоны операционной раны были выявлены следующие изменения: увеличение толщины роговицы до 1300—1400 мкм, неоднородность слоев, неравномерность толщины стромального слоя. Вероятно, визуальное утолщение слоя ткани, снижение проникновения ОКТ-сигнала обусловлено отеком и набуханием роговицы. В стромальном слое определены гипоинтенсивные включения двух типов. Первый тип — это линейные, неравномерные, с размытыми границами включения, находящиеся в центральных отделах стромального слоя, занимающие около ¹/₃—¹/₄ его ширины (рис. 1).

Такие высокоорганизованные биомолекулы, как коллаген, находясь в патологическом состоянии, способны изменять поляризацию зондирующего излучения [4].

В данном случае сморщивание ткани роговицы приводит к ротации зондирующего излучения, что сопровождается визуальным затемнением с нечеткими контурами в ее стромальных отделах за счет изменения двулучепреломления светового излучения.

При проведении конфокальной микроскопии были визуализированы изменения всех слоев роговицы. В эпителии они проявлялись слущиванием пластов поверхностных эпителиоцитов, нарушением контакта эпителия с боуменовой мембраной, что является следствием механического воздействия при формировании разреза; буллез, сглаженность контура клеток были связанны с их отеком. В стромальном слое определялись отек, складчатость, гиперрефлексирующие включения в виде активированных кератоцитов (рис. 3)

1. Результаты исследований, выполненных с помощью оптического когерентного томографа и конфокального микроскопа, достаточно полно отражают морфологические изменения ткани роговицы после ультразвуковой ФЭ катаракты.

2. КМ в большей мере отражает изменения клеточных и нервных элементов роговицы, что определяет плоскостное, послойное сканирование. Методом ОКТ точнее выявляются структурные изменения ткани (операционный разрез, строма, дефекты мембран), чему способствует выполнение фронтальных «срезов» в ходе исследования.

3. Термическое повреждение роговицы в виде сморщивания ее ткани наиболее точно выявляется при использовании поляризационного метода ОКТ.