Современные устройства для микроинвазивной хирургии глауком

Глаукома — прогрессирующая оптическая нейропатия, характеризующаяся повреждением зрительного нерва и специфическими изменениями в поле зрения [1, 2]. Это основная причина развития стойкой необратимой слепоты в мире, от которой страдают более 70 млн человек, и 10% из них являются слепыми на оба глаза [3]. Заболевание протекает практически бессимптомно вплоть до развития продвинутых стадий, когда уже имеет место значительное и необратимое нарушение зрения [1, 4].

Повышенное внутриглазное давление (ВГД) (давление, превышающее 21 мм рт.ст.) является наиболее важным известным фактором риска развития и прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Это происходит в результате дисбаланса между выработкой и оттоком водянистой влаги (ВВ), жидкости, которая циркулирует внутри передней и задней камер глаза [5]. ВВ вырабатывается ресничными отростками в задней камере, а затем направляется кпереди вокруг хрусталика и через зрачок, заполняя переднюю камеру глаза. Оттуда ВВ стекает в иридокорнеальный угол двумя путями: трабекулярным и нетрабекулярным [6]. Трабекулярный путь оттока считается основным участком оттока ВВ и анатомически состоит из трабекулярной сети (подразделяется на увеальную, корнеосклеральную и юкстаканаликулярную сети), шлеммова канала, коллекторных каналов и эписклеральных вен. Было показано, что в рамках этого пути юкстаканаликулярная сеть и внутренняя стенка шлеммова канала являются ключевыми источниками сопротивления оттоку, что в некоторых случаях может приводить к повышению уровня ВГД. Незначительная часть ВВ также выводится альтернативным путем — увеосклеральным путем оттока. Здесь она проходит через цилиарную мышцу в супрахориоидальное пространство [6, 7]. Современные методы лечения глаукомы направлены на снижение и стабилизацию ВГД, что остается единственным доказанным методом остановки прогрессирования потери зрительных функций. Этого можно достичь различными методами: фармакологической поддержкой, лазерным лечением или хирургическим вмешательством [8].

К хирургическому лечению зачастую переходят при прогрессирующей оптической нейропатии, на что указывает ухудшение состояния слоя нервных волокон и комплекса ганглиозных клеток сетчатки по данным оптической когерентной томографии и/или изменения полей зрения, а также в случае очень высокого уровня ВГД без существенной отрицательной динамики морфофункциональных параметров, несмотря на предшествующее фармакологическое и/или лазерное лечение [1, 8].

Гипотензивные вмешательства включают в себя операции проникающего и непроникающего типа с возможной имплантацией дренажных устройств для дополнительной фильтрации внутриглазной жидкости (ВГЖ). Тем самым создается дополнительный путь оттока ВВ для снижения и равномерного суточного распределения уровня ВГД [9, 10]. Трубчатые дренажные устройства, используемые в хирургии глауком, обеспечивают отведение ВГЖ через конец шунта, вставленный в переднюю камеру, в субтеноново пространство, создавая более дистально расположенную фильтрационную подушку [11, 12]. Хотя эти устройства традиционно предназначались для пациентов с высоким риском развития избыточного рубцевания в зоне оперативного вмешательства или после неудачной трабекулэктомии, они все чаще используются в качестве первичной процедуры [12—15]. Однако, несмотря на эффективность в снижении уровня ВГД, такого рода вмешательства часто связаны с возможными серьезными послеоперационными осложнениями и требуют тщательного послеоперационного ведения [16].

Таким образом, для обеспечения более безопасного и менее инвазивного снижения уровня ВГД в последнее время появился новый класс устройств и процедур для дренажной хирургии глауком, называемый минимально инвазивной или микроинвазивной хирургией глауком (МИХГ) [9, 12—15].

Используемые имплантаты для МИХГ делятся на две категории: клапанные и неклапанные устройства — в зависимости от наличия механизма, помогающего предотвратить гипотонию, особенно в раннем послеоперационном периоде [17]. Гипотония определяется при ВГД равном 6 мм рт.ст. или меньше этого значения. Она может сопровождаться существенным снижением зрения, что отмечается у 20% пациентов в подобной клинической ситуации. Следствиями гипотонии могут быть обмельчание передней камеры, гифема (скопление крови внутри передней камеры глаза), а также цилиохориоидальная отслойка и кровоизлияние [18].

Имплантат для лечения глаукомы PAUL (Advanced Ophthalmic Innovations, Сингапур, Республика Сингапур) — шунт, изготовленный из силикона, который отличается от других дренажных устройств меньшим диаметром просвета (ID=0,127 мм; OD=0,467 мм). Он состоит из торцевой пластины с большой площадью поверхности для поглощения воды (342 мм²). Показано, что имплантат PAUL обладает эффективностью, сопоставимой с другими доступными в настоящее время дренажными устройствами, причем почти у 75% оперированных пациентов отмечалась стойкая нормализация показателей ВГД спустя 1 год после проведенного вмешательства. Наиболее значимыми послеоперационными осложнениями были мелкая передняя камера, окклюзия и обнажение дренажной трубки, гипотония, требующая вмешательства, и эндофтальмит [19]. Поскольку это относительно новый имплантат, необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить его долгосрочную эффективность в снижении уровня ВГД и профиль безопасности.

Дренажное устройство EX-PRESS (Alcon Laboratories, Inc., Техас, США) представляет собой миниатюрный трубчатый имплантат, изготовленный из медицинской нержавеющей стали (316LVM), который был разработан с намерением предложить простую и безопасную альтернативу классической трабекулэктомии [20]. В целом антиглаукомная операция с его использованием позволяет снизить уровень ВГД аналогично трабекулэктомии, но обеспечивает более предсказуемый результат вмешательства с меньшими колебаниями офтальмотонуса в раннем послеоперационном периоде. Данный мини-шунт хорошо зарекомендовал себя при имплантации в ходе первого вмешательства на артифакичных и афакичных глазах, позволяя достигнуть абсолютной гипотензивной эффективности в 51,4% случаев. Однако его применение часто сопряжено с такими осложнениями, как эрозия роговицы, смещение и блокада имплантата, а также с гипотонией. Ограничением к использованию данного устройства служат закрытоугольная глаукома, планируемая в ранние послеоперационные сроки экстракция собственного хрусталика с заменой его искусственным. По этим причинам, а также из-за высокой стоимости самого устройства трабекулэктомия все еще может быть предпочтительнее этого имплантата [20, 21].

iStent первого поколения (Glaukos Corporation, Калифорния, США) представляет собой покрытое гепарином титановое устройство L-образной формы, которое посредством доступа ab interno и с использованием предварительно загруженного проводника вводится через трабекулярную сетку в шлеммов канал [22]. Данный дренаж состоит из двух частей: имплантируемого фрагмента для установки непосредственно в шлеммов канал и перпендикулярного ему трубчатого участка, обращенного к передней камере, который служит каналом для поступления ВГЖ в обход внутренней стенки шлеммова канала и трабекулярной сети, что таким образом увеличивает ее отток [23].

iStent обладает хорошим профилем безопасности, при этом наиболее распространенным осложнением является транзиторная гифема. Также в литературе описаны неправильное расположение стента и его обструкция, которые часто устраняются лазерным вмешательством или в конечном счете удалением и заменой имплантата [23]. Сведений о серьезных осложнениях, сопровождающих имплантацию данного устройства, пока нет [24]. Кроме того, было доказано, что размещение более одного имплантата в одном глазу оказывает аддитивный эффект в снижении уровня ВГД.

iStent второго поколения, iStent inject (Glaukos Corporation, Калифорния, США), имеет меньшие размеры и представляет собой устройство конической формы, также изготовленное из титана, покрытого гепарином. В отличие от предыдущей модификации он вводится с помощью автоматической инъекции, при этом с использованием одного инжекторного устройства в шлеммов канал возможно введение до двух стентов. Это позволяет хирургу имплантировать два компонента, вводя проводник в глаз только один раз, тем самым сокращая время операции и риск нежелательных последствий [25]. Совсем недавно была разработана новая версия iStent inject третьего поколения, iStent inject W, с широким фланцем у основания для оптимизации визуализации размещения дренажа. Диаметр фланца был увеличен с 230 до 360 мкм. Это устройство получило одобрение FDA в 2020 г. [24].

Микростент Hydrus (Ivantis, Inc., Калифорния, США) представляет собой каркасоподобный стент, имплантируемый ab interno в шлеммов канал для поддержания его открытым, что тем самым усиливает трабекулярный отток [25]. Он эластичен по своим свойствам и состоит из нитинола, биосовместимого никель-титанового сплава. Устройство лишено наружной стенки и имеет три открытых отверстия вдоль передней поверхности. С его помощью шлеммов канал может быть расширен в 4—5 раз по сравнению с естественным поперечным сечением и на четверть его длины. Таким образом, он может воздействовать на несколько коллекторных каналов. Однако необходимо отметить, что имплантация этого дренажного устройства сложнее по сравнению с аналогами [13].

Сообщается, что имплантат Hydrus в целом безопасен и осложнения возникают нечасто, при этом наиболее часто регистрируемым осложнением является транзиторная гифема [26]. Исследование, сравнивающее Hydrus Microstent с двумя инъекционными имплантатами iStent, показало, что хотя степень снижения уровня ВГД и профиль безопасности у этих двух устройств были сходными, но имплантация Hydrus Microstent чаще была сопряжена с более низкой потребностью в использовании местных гипотензивных препаратов в послеоперационном периоде [27].

Предложенный Г.Н. Душиной и соавторами экспандер имплантируется ab externo, выполнен из проволоки диаметром 0,05 мм, закрученой в спираль вокруг микрозонда толщиной 0,15 мм, длиной от 4 до 5 мм и диаметром 0,25 мм. Радиус кривизны экспандера соответствует кривизне шлеммова канала. Имплантация устройства происходит после вскрытия наружной стенки канала с помощью специального проводника. Сама техника проводимого вмешательства не требует определенных хирургических навыков и отработки этапов операции. Из осложнений авторы отмечают развитие цилиохориоидальной отслойки в 3% случаев, отсутствие гипотензивной эффективности в 7,7% случаев, что потребовало впоследствии проведения повторного антиглаукомного вмешательства.

Ограничениями к использованию экспандера шлеммова канала являются узкий угол передней камеры, травматическое повреждение органа зрения и воспалительные заболевания в анамнезе, гониосинехии, новообразования радужки и цилиарного тела. Необходимо отметить сложность прогнозирования гипотензивного эффекта соответственно стадии глаукомного процесса и степени нарушения пропускной способности естественных путей оттока ВГЖ [28].

В отличие от МИХГ с использованием дренажных устройств, имплантируемых в шлеммов канал, которые направлены на улучшение трабекулярного пути оттока, супрахориоидальные устройства нацелены на использование преимуществ увеосклерального пути оттока ВГЖ. Эти устройства, включают в себя микростент CyPass, iStent SUPRA, золотой шунт SOLX, глаукомный имплантат STARflo и MINIject.

Микростент CyPass (Alcon Laboratories, Inc., Техас, США), золотой шунт SOLX (SOLX, Inc., Массачусетс, США) и дренажное устройство STARflo (iStar Medical, Вавр, Бельгия) не получили широкого распространения в клинической практике или были отозваны с рынка по причине недостаточной гипотензивной эффективности либо развития серьезных осложнений, связанных с имплантацией шунтов [9, 13, 22, 23,29—32].

iStent SUPRA (Glaukos Corporation, Калифорния, США) является другой интерпретацией двух дренажей iStent, рассмотренных ранее. Это небольшое устройство, покрытое гепарином, состоящее из полиэфирсульфона и титана, которое слегка изогнуто, чтобы соответствовать кривизне склеры, и имеет выступы для улучшения удержания имплантата [13, 31]. Как и микростент CyPass, iStent SUPRA вводится через разрез ab interno [33].

MINIject (iStar Medical, Вавр, Бельгия) — супрахориоидальное устройство для МИХГ, изготовленное из гибкого микропористого силиконового материала STAR. Результаты, полученные в ходе первого испытания на людях, показали, что данный шунт способен снижать ВГД у пациентов с глаукомой начальной и развитой стадий и поддерживать стабильный уровень офтальмотонуса без местного медикаментозного сопровождения. О серьезных побочных явлениях не сообщалось [34].

В целом, хотя супрахориоидальный путь является перспективным вариантом имплантации устройств МИХГ, его эффективность на сегодняшний день ограниченна из-за высокого риска фиброза и/или потенциально серьезных осложнений.

В отличие от стратегий МИХГ, описанных выше, субконъюнктивальный путь принципиально нефизиологичен, поскольку ВВ естественным образом не поступает в субконъюнктивальное пространство [31]. В настоящее время существуют два субконъюнктивальных устройства: гелевый стент XEN и микрошунт PRESERFLO [29]. Имплантация обоих устройств дополняется интраоперационным применением или инъекцией митомицина С (MMC, антифибротическое средство) для снижения риска субконъюнктивального фиброза.

Гелевый стент XEN (Allergan, Inc., Дублин, Ирландия) предназначен для оттока ВГЖ в субконъюнктивальное пространство с помощью подхода ab interno. Устройство представляет собой гидрофильную трубку, изготовленную из свиного желатина, сшитого глутаровым альдегидом [9, 13]. Во время процедуры имплантации имплантат XEN увлажняется и набухает на месте, превращаясь в мягкий немигрирующий дренажный канал, соответствующий тканям [22]. Имеющиеся данные свидетельствуют о стойком снижении уровня ВГД, а также о минимизации используемых лекарственных средств в послеоперационном периоде, что обеспечивает относительно хороший профиль безопасности [35, 36]. Однако в исследованиях часто сообщается о высокой потребности в послеоперационном вмешательстве (нидлинге) в области хирургически сформированных путей оттока ВГЖ по причине развития избыточного рубцевания в зоне имплантации этого устройства [35, 36].

Микрошунт PRESERFLO (Сантен, Осака, Япония), ранее известный как микрошунт InnFocus, представляет собой гибкую трубку, изготовленную из высокобиосовместимого биоинертного материала под названием poly (стирол-β-изобутилен-β-стирол), или SIBS [35]. В области центра данного микрошунта расположен плавник с размахом крыльев 1,1 мм, который находится в небольшом углублении в склере, что предотвращает миграцию устройства в переднюю камеру, а также помогает свести к минимуму утечку ВВ вокруг трубки дренажного устройства [22, 37]. Материал SIBS, из которого изготовлен этот имплантат, является биостойким, а его инертная природа вызывает минимальное воспаление и образование рубцовой ткани. Первоначальные исследования на глазах кроликов, сравнивающие реакцию тканей на SIBS и силиконовые трубки, показали, что силикон стимулирует воспаление и способствует развитию фиброзной капсулы вокруг устройства, которая быстро становится нефункциональной, в то время как трубки SIBS продемонстрировали минимальную инкапсуляцию с непрерывным оттоком ВГЖ через 1 год [22, 37]. В других исследованиях сообщалось о субконъюнктивальном воспалении, вызванном силиконом. Результаты недавно завершенного клинического испытания, оценивающего безопасность и эффективность микрошунта PRESERFLO, показывают, что устройство способно значительно снижать ВГД у пациентов с глаукомой и поддерживать должный уровень ВГД в долгосрочной перспективе [38]. Осложнения, связанные с этим устройством, как правило, являются преходящими и саморазрешающимися и включают раннюю гипотонию, обмельчание передней камеры и гифему. На сегодняшний день не сообщалось о каких-либо случаях инфекции, миграции, эрозий или о других серьезных осложнениях, связанных с имплантацией данного устройства [37, 38].

При сравнении различных имплантатов для лечения глаукомы наиболее важными факторами являются краткосрочное и долгосрочное снижение ВГД, дополнительное использование местных гипотензивных препаратов и послеоперационные осложнения [31]. Степень снижения ВГД является ключевым звеном успешной терапии глаукомы, так как это единственный известный управляемый фактор риска прогрессирования данного заболевания. Именно степень снижения ВГД служит важным показателем успеха хирургического вмешательства и эффективности имплантируемого дренажного устройства [6].

В то время как обычные имплантаты, используемые в хирургии глаукомы, как правило, предпочтительны для пациентов с более тяжелой формой заболевания, устройства МИХГ в настоящее время рассматриваются, когда: 1) цели снижения уровня ВГД более скромны, 2) повреждение зрительного нерва является лишь легким или умеренно выраженным и/или 3) у пациента есть желание частично или полностью отказаться от гипотензивного режима при достижении условной компенсации уровня ВГД. Причина этого заключается в том, что снижение уровня ВГД, как правило, менее выражено при использовании большинства устройств для МИХГ по сравнению с более традиционными имплантатами и устройством EX-PRESS, модифицирующим трабекулэктомию [13]. Возможным исключением из этого правила является микрошунт PRESERFLO, который, по-видимому, потенциально может быть столь же эффективным в снижении уровня ВГД, как и обычные имплантаты [38]. Однако было обнаружено, что эта эффективность зависит от концентрации воздействия MMC во время имплантации. Двухлетние результаты международного многоцентрового проспективного исследования, представленные на Всемирном конгрессе по глаукоме, показали более выраженное снижение уровня ВГД и лучшие результаты медикаментозного лечения у пациентов, получавших 0,4 мг/мл MMC, по сравнению с пациентами, получавшими 0,2 мг/мл MMC [38]. Тем не менее даже при использовании более низких концентраций MMC микрошунт PRESERFLO, по-видимому, работает лучше, чем другие устройства для МИХГ. Однако для определения относительной эффективности и безопасности этих устройств требуются более надежные данные долгосрочных клинических испытаний.

Чтобы помочь улучшить реакцию тканей на устройства МИХГ, имплантируемые субконъюнктивально, также были разработаны местные системы доставки лекарств. Антиметаболиты, такие как MMC и 5-фторурацил, вводили в субконъюнктивальное пространство до и во время операции, чтобы отсрочить фиброзную реакцию и улучшить отдаленный успех вмешательства [39]. Однако при чрезмерном применении этих препаратов существуют потенциальные осложнения, такие как блебит, эндофтальмит, наружная фильтрация и эрозия конъюнктивы. Частота этих осложнений может быть снижена при длительном медленном высвобождении антиметаболитов в область имплантации. Этого можно достичь, например, путем пропитки антиметаболитом биоразлагаемой пленкой, которая затем накладывается на субконъюнктивальное пространство во время имплантации устройства. Биоразлагаемая пленка будет высвобождать антиметаболит контролируемым образом в течение послеоперационного периода, что может благоприятно сказаться на реакции тканей. Другим фактором, влияющим на реакцию тканей, является топография поверхности имплантата, поскольку она представляет собой основное место взаимодействия с окружающей тканью. Таким образом, правильная корректировка топографических особенностей, а также химического состава поверхности имплантата может дополнительно способствовать процессу заживления ран [39].

Для большого числа пациентов с глаукомой традиционные методы лечения с использованием фармакологических препаратов, лазерного лечения и хирургического вмешательства недостаточно эффективны и безопасны, и поэтому за последние десятилетия мы стали свидетелями увеличения разнообразия дренажных устройств для лечения глаукомы в качестве альтернативных подходов к лечению. Настоящий обзор посвящен микроинвазивным дренажным устройствам, таким как EX-PRESS, и самым современным устройствам для МИХГ. Поиск идеального дренажного устройства для использования в хирургии глаукомы продолжается, устройство должно характеризоваться простотой имплантации, доступностью, эффективным и долгосрочным снижением уровня ВГД, аналогичными традиционным антиглаукомным операциям, но с улучшенным профилем безопасности. Новые устройства для МИХГ, получающие все большее распространение в настоящее время, по-видимому, являются наилучшим вариантом для достижения этой цели. Однако необходимо провести более долгосрочные исследования данных имплантатов, чтобы подтвердить их эффективность в снижении уровня ВГД по сравнению с традиционными гипотензивными операциями.

В будущем снижение частоты послеоперационных осложнений и повышение профиля безопасности применяемых устройств для МИХГ при сохранении их эффективности в снижении уровня ВГД может быть достигнуто путем: 1) интеграции активного и неинвазивного механизма контроля оттока, который должен обеспечивать очень точную настройку прказателей ВГД и быть адаптированным в соответствии с потребностями каждого пациента, в частности чтобы помочь избежать гипотонии, 2) использования систем доставки лекарственных средств, которые высвобождают противорубцовые агенты контролируемым образом, длительно воздействуя на область имплантации и снижая таким образом реакцию тканей, 3) оптимизации рельефа поверхности имплантата для модуляции адгезии фибробластов.

Решению поставленных задач посвящена разработка нового микростента российского производства для МИХГ «Ю-Стент». Данное дренажное устройство выполнено из нитинола — материала, обладающего памятью формы, и представляет собой дренажную трубку в виде саморасширяющегося сетчатого каркаса [40].

Имплантация непосредственно дренажного устройства осуществляется через прокол склерально-роговичных тканей таким образом, чтобы дистальный конец дренажной трубки оказался на уровне трабекулярной сети глаза, не выступая внутрь передней камеры, а проксимальный конец — на границе склеры и субконъюнктивального пространства, не выступая под конъюнктиву. Проводником служит металлическая трубочка, которая является оболочкой и системой доставки для предустановленного внутри нее описанного микростента в сжатом состоянии и проводника-стопора, препятствующего продольному перемещению устройства внутри нее. Комплект для МИХГ может быть представлен в нескольких вариантах в зависимости от индивидуальных параметров глазной поверхности конкретного пациента (например, угол скоса проксимального конца дренажной трубки варьирует от 30° до 60°, рекомендуемый угол составляет 45°), длины имплантируемой дренажной трубки (от 1 до 3 мм), при этом возможна имплантация устройства, поверхность которого обработана одним из противорубцовых препаратов (MMC, 5-фторурацил, сиролимус (рапамицин), пробукол, дексаметазон, анти-VEGF-препараты). Особенности имплантации, технические характеристики и сама модификация настоящего дренажного устройства должны обеспечить стойкое прогнозируемое снижение офтальмотонуса до желаемого уровня, предотвращая и минимизируя развитие осложнений, характерных для МИХГ, таких как смещение микростента, обструкция входного и выводного отверстий дренажной трубки, гипотония.

Современные устройства для микроинвазивной хирургии глаукомы получают все большее распространение в применении благодаря простоте имплантации и возможности ее совмещать, например, с хирургией катаракты, гипотензивной эффективности, малой травматичности, а следовательно, небольшому риску развития осложнений, а также безопасности. Ключом к раскрытию потенциала подобного вида операций являются ответы на вопросы: кому и когда должно быть проведено подобное оперативное вмешательство?

Микроинвазивная хирургия глауком может быть выходом для тех пациентов, кто по тем или иным причинам не может соблюдать гипотензивный режим. Она может применяться при необходимости умеренного снижения внутриглазного давления более щадящим способом, когда нет необходимости прибегать к классической хирургии глаукомы, при этом во время вмешательства минимально затрагивается конъюнктива, оставляя место и возможность для проведения в будущем полноценной антиглаукомной операции.

Таким образом, микроинвазивная хирургия глауком может рассматриваться как промежуточный этап стабилизации глаукомного процесса между медикаментозным лечением и классической хирургией, такой как трабекулэктомия или непроникающая глубокая склерэктомия.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.