Груша Я.О.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)

Федоров А.А.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Шептулин В.А.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Фетцер Е.И.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)

Особенности биоинтеграции пальпебральных имплантатов, выполненных из различных материалов (экспериментальное исследование)

Журнал: Вестник офтальмологии. 2020;136(6): 19-25

Просмотров : 105

Загрузок : 5

Как цитировать

Груша Я.О., Федоров А.А., Шептулин В.А., Фетцер Е.И. Особенности биоинтеграции пальпебральных имплантатов, выполненных из различных материалов (экспериментальное исследование). Вестник офтальмологии. 2020;136(6):19-25. https://doi.org/10.17116/oftalma202013606119

Авторы:

Груша Я.О.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)

Все авторы (4)

Лагофтальм — состояние, характеризующееся нарушением смыкания век, чаще является следствием паралича круговой мышцы глаза, экзофтальма различной этиологии или травматической деформации век [1, 2]. Неполное смыкание век приводит к высыханию глазной поверхности и поражению в той или иной степени роговицы — от легкой кератопатии до язв и даже потери глаза [3]. В настоящее время предложены разные методы для защиты поверхности роговицы. Консервативные способы включают увлажняющие капли, мази, лечебные контактные линзы и даже инъекции филлеров [4—6]. Тем не менее, как правило, консервативные методы далеко не всегда оказываются эффективными, и тогда для защиты глазной поверхности и коррекции лагофтальма требуется хирургическое лечение.

Постановка утяжеляющего имплантата для коррекции положения верхнего века является проверенным способом не только при параличе лицевого нерва, но и при других видах лагофтальма [7]. Впервые примененный в конце 50-х годов, метод к настоящему времени претерпел значительные усовершенствования. Предлагались разные модели, формы, способы фиксации к тканям века, а также разные материалы для утяжеления, включая свинец, сталь, тантал, золото, платину [8—10]. Среди них имплантаты из золота получили наибольшее распространение [11—13]. Нами также был разработан многочастный имплантат из золота чистотой 999,9, продемонстрированы его биосовместимость и безопасность [3, 4]. На сегодняшний день это единственный утяжеляющий имплантат, применение которого разрешено на территории Российской Федерации (ФСР 2012/13385). Однако использование имплантатов из золота не лишено нежелательных явлений как в раннем послеоперационном периоде, так и в отдаленном наблюдении. В 2003 г. имплантаты из платины характеризуются более высокой косметичностью и меньшим числом осложнений [14—17]. С применением аналогичной техники постановки, по данным авторов, платиновые имплантаты реже подвергались экструзии, меньше проминировали, лучше повторяли контур века [18]. Однако при углубленном анализе источников литературы нами не обнаружены данные сравнительного характера морфологических особенностей реакции тканей века при постановке имплантатов из разных металлов. В связи с этим целью настоящего исследования стало выявление особенностей биоинтеграции интрапальпебральных имплантатов из платины, золота и их сплава.

Материал и методы

Отработку техники постановки модифицированных имплантатов и оценку морфологических изменений окружающих тканей века проводили на 4 кроликах породы шиншилла (8 век). Использовали модифицированный многозвенный имплантат весом 1 г с отверстиями для шовной фиксации со скошенным профилем и максимальным размером 1 мм в основании. Имплантаты были изготовлены из золота (Au) чистотой 999,9, платины (Pt) чистотой 999,9 и сплава золота с платиной (Au/Pt) в соотношении 90 и 10% соответственно.

Операцию животным проводили в условиях комбинированной анестезии (кетамин 35 мг/кг + ксилазин 5 мг/кг). Разрез кожи длиной 30 мм выполняли скальпелем, отступив 5 мм от ресничного края века. Круговую мышцу глаза разделяли тупым путем, обнажали тарзальную пластинку, после чего формировали карман в тканях, превышающий размер имплантата на 2 мм. Двум экспериментальным животным в верхнее веко правого глаза устанавливали платиновый имплантат, в верхнее веко левого глаза (контроль) устанавливали имплантат из золота. Двум другим кроликам в верхнее веко правого глаза устанавливали имплантат из сплава золота и платины, верхнее веко левого глаза использовали в качестве контроля. Имплантат фиксировали к тарзальной пластинке и/или к сухожилию леватора верхнего века в двух предусмотренных конструкцией звена местах (пролен 7/0). Имплантат укрывали пальпебральными волокнами круговой мышцы глаза, которые ушивали непрерывными швами (викрил 6/0). На края кожного разреза накладывали нерассасывающиеся швы (7/0). Из эксперимента животных выводили через 1 и 6 мес после операции под летальной дозой кетамина (600 мг, в/в). Резецированные верхние веки фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. После этого имплантаты удаляли из капсулы, для чего рассекали прорастающие сквозь технологические отверстия имплантатов соединительно-тканные перемычки. Полученные таким образом фрагменты века далее обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации, просветляли в ксилоле и заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 4—6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином. Исследование и фоторегистрацию микропрепаратов проводили с помощью светового микроскопа Leica DM 2500 (Германия).

Результаты

По данным светооптической микроскопии, к первому месяцу после постановки модифицированных имплантатов, выполненных из золота, платины и их сплава, определялась выстилающая ложе имплантата капсула (с пересеченными на этапе извлечения имплантата соединительно-тканными перемычками, прорастающими сквозь технологические отверстия). Толщина капсулы была неравномерной, более тонкой в области боковых граней имплантатов. При оценке морфологических особенностей приживления платинового имплантата на сагиттальных срезах можно видеть профильный контур ложа, представленный неравномерной по толщине фиброцеллюлярной капсулой (рис. 1, а). Капсула представляет относительно плотную организованную ткань из 5—7 слоев фибробластов, окруженных коллагеновыми волокнами, лишенную сосудов и воспалительных клеток. Местами отмечено артифициальное отслоение стенки капсулы (см. рис. 1, б). Со стороны внутренней поверхности ложа визуализируются конусовидные перемычки разной величины, представленные фиброваскулярной тканью, в дистальных отделах содержащие пролифирующие фибробласты и отдельные клетки, характерные для хронического воспаления (лимфоциты), вероятно, вследствие персистентного механического раздражения во время мигательных движений (см. рис. 1, в). В основании перемычек отмечены полнокровные сосуды, обеспечивающие регенеративные и защитные процессы в месте частой микротравматизации. Аналогично полученным ранее результатам анализа биоинтеграции золотого имплантата пролиферация фиброваскулярной ткани отмечалась со стороны тарзальной пластинки, что указывало на незавершенный к этому сроку процесс приживления имплантата.

Рис. 1. Результат светооптической микроскопии.

а — общий вид ложа платинового имплантата в виде щелевидного пространства после его извлечения (указано звездочкой) через 1 мес после постановки; б — тонкостенная капсула ложа платинового имплантата после его извлечения с участками ее артифициального отслоения (указано стрелкой): в — фрагмент соединительно-тканной перемычки, прорастающей через отверстия имплантата с полнокровными сосудами в основании и мононуклеарно-клеточным инфильтратом у вершины. Здесь и на рис. 2—4: парафиновый срез, окраска гематоксилином и эозином.

Через 6 мес капсула имплантата представлена более плотной фиброцеллюлярной структурой, проминирующей на фоне окружающих тканей, без признаков воспаления (рис. 2). Встречались единичные перифокальные очаги гранулематозной реакции в местах шовной фиксации.

Рис. 2. Результат светооптической микроскопии.

Капсула через 6 мес после постановки платинового имплантата, представлена относительно плотной фиброцеллюлярной тканью на фоне окружающих тканей.

Исследование тканей верхнего века кролика через 1 мес после постановки имплантата из сплава золота и платины (Au/Pt) показало, что капсула, выстилающая ложе имплантата, была отслоена на гораздо большем протяжении (рис. 3, а). Отмечалась ее неравномерная толщина, разволокненность, а также более слабое и рыхлое сращение с окружающими тканями, фрагменты капсулы находятся в просвете (см. рис. 3, б). Стенка капсулы представлена 4—6 рядами фибробластов в рыхлом экстрацеллюлярном матриксе. Также отмечены конусовидные перемычки в проекции технологических отверстий имплантата.

Рис. 3. Результат светооптической микроскопии.

а — относительно тонкая фиброзная капсула вокруг имплантата из Au/Pt-сплава через 1 мес; непрочно связана и артифициально отслоена от подлежащей ткани ввиду слабой послеоперационной асептической воспалительной реакции (указано стрелками); б — то же при большем увеличении. Стрелкой указан фрагмент срезанной во время извлечения имплантата перемычки, соединяющей через отверстие противоположные стенки капсулы.

Через 6 мес капсула вокруг обоих имплантатов была окончательно сформирована, являлась фиброцеллюлярной, неравномерной по толщине, более плотной, толстой и клеточной в области краев имплантата (рис. 4, а). Сосуды и незначительный периваскулярный макрофагальный инфильтрат оставались лишь в перемычке и в области отверстий для шовной фиксации (см. рис. 4, б). Капсула вокруг имплантата из сплава по-прежнему была более рыхло связана с окружающими тканями и местами отслоена.

Рис. 4. Результат светооптической микроскопии.

а — рыхлая непрочная связь фиброцеллюлярной капсулы (указано стрелками) с окружающими тканями через 6 мес после постановки имплантата из Au/Pt-сплава; б — фрагмент фиброваскулярной перемычки, в основании которой визуализируется шовный материал. Противоположная капсула тонкая, разволокненная, рыхло связанная с подлежащей тканью.

Имплантат из золота (контроль) характеризовался биоинтеграцией, соответствовавшей таковой в проведенном ранее эксперименте [19], с отличительной особенностью — появлением соединительно-тканных перемычек конусовидной формы. Обусловленное модификацией шовных каналов изменение формы перемычек, по нашему мнению, обеспечивает большую стабильность имплантата в тканях века.

Обсуждение

Осложнения, связанные с установкой пальпебральных имплантатов, подробно описаны в литературе [20—23]. Частота повторных хирургических вмешательств, а также таких осложнений, как существенное проминирование, экструзия, дислокация, воспаление и аллергическая реакция, после постановки имплантата из золота значительно выше в сравнении с таковой при постановке платинового имплантата [24, 25]. Платина получила широкое распространение в качестве материала для имплантатов в разных областях медицины (кохлеарные имплантаты, коронарные стенты, ортопедическая стоматология, наночастицы) благодаря своей инертности, устойчивости к коррозии, биосовместимости и электрической проводимости [26—28]. Благодаря большей плотности платины (21,45 г/см3) по сравнению с золотом (19,3 г/см3) платиновые имплантаты соответствующего веса несколько тоньше золотых, это сопровождается меньшим натяжением тканей при укрытии имплантата во время операции. Данная особенность позволяет значительно снизить риск таких осложнений, как контурирование и проминенция, в том числе и в результате формирования более тонкой капсулы, которое может быть обусловлено меньшей тканевой реакцией на материал (Pt), что также практически исключает развитие аллергической реакции.

Однако к недостаткам имплантатов из платины можно отнести их высокую стоимость, обусловленную трудоемкостью (особенности работы с металлом, включая более высокую температуру его плавления) и технологической сложностью изготовления. Возможным решением могло бы стать создание имплантата из сплава двух металлов с целью снижения частоты осложнений и стоимости производства. Анализ источников литературы не позволил выявить особенности биоинтеграции упомянутых пальпебральных имплантатов, поэтому в настоящем исследовании авторы в эксперименте проанализировали особенности биоинтеграции утяжеляющих имплантатов из золота 999,9, платины 999,9 и сплава данных металлов в соотношении 90/10%. Общим в биоинтеграции трех типов имплантатов было формирование вокруг них капсулы неравномерной толщины, фиброваскулярной по строению с периваскулярными макрофагальными инфильтратами, со временем трансформирующейся в фиброцеллюлярную с небольшим количеством фиброцитов и лишенную клеток воспаления. Вплоть до 6-го месяца наблюдения в составе прорастающих отверстия (всех типов имплантатов) соединительно-тканных перемычек наблюдались признаки периваскулярной макрофагальной инфильтрации. Вероятно, это связано с реакцией на механические раздражения, в том числе и во время мигательных движений, но не на материал имплантата. Уменьшение толщины фиброзной капсулы и ее относительную гипоцеллюлярность в области боковых закруглений имплантатов мы связываем с затиханием воспалительной реакции на хирургическую травму и статическим давлением имплантата на стенки капсулы, что создает условия для подавления пролиферации фибробластов. Это отчасти обусловлено высокой плотностью металла. Неравномерность толщины капсулы по периметру может быть также связана с невозможностью имплантата изменять свою кривизну, а также его инконгруэнтностью по отношению к подлежащей тарзальной пластинке.

При анализе морфологических особенностей ложа имплантатов отмечалось более рыхлое строение капсулы имплантата из сплава по сравнению с платиновым в месте контакта с пальпебральными тканями. Капсульный мешок частично отслаивался на большем протяжении в случае постановки имплантата из сплава металлов. Данная особенность может быть вызвана артифициальным отслоением тонкой по строению капсулы, сходной по строению с капсулой имплантата из платины 999,9. Хорошо выраженные крупные конусовидные соединительно-тканные перемычки капсулы явно контрастировали с подобными структурами предыдущей модели имплантата. Выраженность таких структур способствует его иммобилизации в тканях и меньшему риску экструзии.

Заключение

Получены первые экспериментальные данные, позволяющие сделать вывод, что постановка имплантатов, выполненных из сплава платины с золотом (Au/Pt) в соотношении 90 и 10% и платины (Pt) чистотой 999,9 сопровождается практически тождественной морфологической картиной биоинтеграции — по крайней мере на сроке анализа в 6 мес. Можно предположить, что технологически несколько более простой в изготовлении имплантат из сплава платины с золотом (Au/Pt) имеет все клинические и морфологические положительные особенности приживления имплантата из платины (Pt) чистотой 999,9, в том числе и мощные соединительно-тканные перемычки капсулы, обеспечивающие его стабильное положение в тканях века.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Я.Г.

Сбор и обработка материала: Я.Г., А.Ф., В.Ш., Е.Ф.

Написание текста: В.Ш., Е.Ф., А.Ф.

Редактирование: Я.Г., А.Ф.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail