Результаты конфокальной микроскопии роговицы при кавитационных осложнениях фемто-ЛАСИК

Лазерные кераторефракционные вмешательства можно отнести к одному из самых распространенных вариантов хирургии в офтальмологии. На сегодняшний день наиболее часто используемой технологией по коррекции аномалий рефракции можно считать фемто-ЛАСИК. Она отличается точностью, безопасностью и относительной простотой в выполнении, поэтому подавляющее большинство рефракционных офтальмохирургов выбирают в своей практике именно эту лечебную опцию [1—5].

Рассматриваемая методика имеет ряд преимуществ по сравнению с процедурой ЛАСИК. Главное из них заключается в наличии условий для формирования кастомизированного лоскута роговицы, что, в свою очередь, обеспечивает более низкий риск некоторых осложнений послеоперационного периода и предполагает получение стабильных положительных результатов [6—8].

В то же время при проведении фемто-ЛАСИК иногда приходится сталкиваться с рядом интраоперационных осложнений, самыми частыми из которых можно считать потерю или недостаточность вакуума во время среза [9] и появление непрозрачного пузырькового слоя (НПС). Ряд авторов связывают возникновение таких осложнений с недостаточной экспозицией вакуума, преждевременным началом среза, хемозом конъюнктивы и др. [9].

Поскольку фемтосекундные лазеры используют газовые пузырьки для создания роговичного клапана путем разделения тканей, могут дополнительно возникать кавитационные силы от «случайных» фемтосекундных импульсов непосредственно в воде. Формирование НПС возможно в передней и/или задней строме относительно интерфейса в зависимости от величины энергии и частоты лазерного импульса, толщины роговицы, особенностей вакуумной фиксации и т. д. [10]. Различная выраженность НПС обусловлена локализацией и площадью формирования повреждения [11]. Несмотря на визуальное послеоперационное отсутствие НПС уже через 1 сут, его влияние на состояние роговицы и функции глаза может быть существенным [12]. При этом, как можно судить по данным доступной литературы, при НПС практически не изучалась конфокальная картина роговичных слоев.

Конфокальная микроскопия роговицы (КМР) зарекомендовала себя как доступный метод визуализации всех ее слоев [13—16]. Методика неинвазивна, относительно несложна в применении, а результат можно получить сразу после окончания диагностической манипуляции. КМР нашла широкое применение у пациентов с различными глазными заболеваниями, а также у перенесших кераторефракционные вмешательства в тех или иных вариантах [17—19]. При этом отдельный интерес представляют больные с различными формами системной полинейропатии [20, 21]. КМР позволяет получать изображение, близкое к таковому при гистологическом исследовании, что открывает значительные возможности детального изучения слоев роговицы на макроуровне. Для анализа конфокальных снимков нами использован авторский программный продукт, позволяющий выполнять ручную трассировку любых заданных областей с возможностью подсчета длины и общей плотности выделенных структур [16].

Цель исследования — оценка возможностей КМР посредством авторского алгоритма анализа конфокальных снимков в глазах с НПС и без его наличия в рандомизированных группах.

В исследование включили 45 пациентов (90 глаз) с миопией от 2.25 до 7.5 дптр, средний возраст которых составлял 30±5 лет. В связи с тем, что возникновение НПС носило случайный характер и у одного и того же пациента один глаз мог быть с НПС, а другой без него, анализ результатов проводили по глазам отдельно. Материал был разделен на две группы: основная — глаза с НПС — 55 глаз и группа сравнения — 35 глаз без НПС. Из исследования были исключены пациенты в возрасте моложе 25 и старше 35 лет, также в исследование не были включены пациенты с наличием воспалительных заболеваний глаз и пациенты, перенесшие различные оперативные вмешательства на органе зрения. Всеми участниками исследования было подписано добровольное информированное согласие.

Всем обследуемым определяли остроту зрения по таблице Головина—Сивцева, проводили рефрактометрию и КМР с выполнением конфокальных снимков различных слоев роговицы до операции фемто-ЛАСИК и через 1, 4, 12 и 24 нед после нее. Офтальмохирургическое вмешательство осуществляли на фемтосекундной лазерной системе Technolas VICTUS (Technolas Perfect Vision/B&L, Gmbh, Германия) 80 кГц при заданной толщине роговичного лоскута 110—120 мкм (оптическая зона 6,0 мм) с параметрами энергии импульса >1 мДж. Оценку клинической рефракции и рефракции роговицы проводили с помощью автоматического авторефрактокератометра (RK-F1, «Canon», Япония).

Конфокальную микроскопию выполняли с помощью прибора HRT III, с применением роговичного модуля Cornea Rostock (Heidelberg, Германия).

При анализе размеров зоны НПС использовали авторское ПО Liner Calculate [16], которое позволяло выполнить ручную трассировку выделенных областей. Следует отметить, что ранее оно применялось для подсчета длины и плотности нервных волокон роговицы, однако программная среда продемонстрировала большие возможности и в случае анализа зон НПС. Распределение пациентов в группах и общее количество наблюдений позволило применять методы параметрической статистики. При распределении всех исследуемых показателей, близком к нормальному, в качестве характеристик распределения использовали среднее и стандартное отклонение (М±δ). Статистическая проверка считалась пройденной при p=0,05.

Деструкция кератоцитов была более значительной при формировании НПС по сравнению с таковой в группе пациентов без этого осложнения. Глубина повреждения стромы у лиц с НПС также была увеличена; при этом «размытие» («стушеванность») границ клеток, а также увеличение размеров и рефлективности ядер кератоцитов отмечали у всех участников исследования. К концу 6-месячного периода наблюдения не удалось достичь полной репарации стромальных слоев роговицы в обеих группах; нарушения формы и структуры кератоцитов к окончанию этого срока также были выражены в большей степени у пациентов с наличием НПС. Эти факты свидетельствуют о том, что процесс восстановления роговицы в подобных клинических ситуациях может продолжаться еще дополнительно ~3 мес по сравнению с его протеканием в роговицах без НПС, если основываться на скорости восстановления слоя поврежденных клеток.

На рис. 1 (а, б) представлен вариант обработки слоя поврежденных кератоцитов в средней строме посредством ручного выделения краев с последующим применением ПО Liner Calculate.

Рис. 1. Конфокальные снимки стромы роговицы; трассировка слоя поврежденных кератоцитов во время программной обработки.

а —красной границей обведена зона поврежденных кератоцитов; б — красной границей обведены участки поврежденных кератоцитов.

По данным измерений длина слоя измененных кератоцитов в глазах без НПС на 7-е сутки после оперативного вмешательства составила в среднем 92,1±3,7 мм/мм²; через 1 мес значения были равны 74,1±3,6 мм/мм², через 3 мес — 63,7±4,1, а спустя 6 мес — 58,5±3,9 мм/мм².

На фоне появления НПС изменение слоя кератоцитов было значимо (p≤0,001) более выраженным и на 7-е сутки после фемто-ЛАСИК составило в среднем 115,4±4,2 мм/мм², через 1 мес — 101,1±3,7 мм/мм², через 3 мес — 96,5±3,4 и спустя 6 мес — 73,5±3,3 мм/мм². По истечении периода наблюдения длительностью 6 мес доля поврежденных кератоцитов уменьшилась, однако, как отмечено выше, полного восстановления клеточных слоев достичь не удалось (см. таблицу).

Значения длины слоя измененных кератоцитов (в мм/мм²) в средней строме симметричных участков роговицы в послеоперационном периоде у пациентов исследуемых групп

Примечание. Полученные значения статистически достоверны (p≤0,001); НПС — наружный пузырьковый слой.

На рис. 2—4 представлен структурный анализ передней и средней стромы роговицы в пределах 130—160 мкм в симметричных участках двух глаз (с НПС и без него).

Рис. 2. Конфокальные снимки при микроскопии роговицы.

Состояние среднеглубинной стромальной зоны роговицы; условная норма.

Рис. 3. Конфокальные снимки при микроскопии роговицы после вмешательства фемто-ЛАСИК без НПС.

Состояние среднеглубинной стромальной зоны роговицы: а — через 1 нед (гомогенизация, нарушение клеточных границ); б — через 1 мес (дефицит клеток и «размытость» их границ); в — через 3 мес (гомогенизация, вовлеченность большего числа клеток); г — через 6 мес (гиперрефлективность, нарушение структурного рисунка клеток).

Рис. 4. Конфокальные снимки при микроскопии роговицы после вмешательства фемто-ЛАСИК с образованием НПС.

Состояние среднеглубинной стромальной зоны роговицы: а — через 1 нед (выраженная/массивная гомогенизация, «стушеванность» границ клеток, отек ядер); б — через 1 мес (гомогенизация, вовлеченность большего числа клеток); в — через 3 мес (гиперрефлективность, отсутствие структуры клеточного массива); г — через 6 мес (отсутствие границ клеток, глубокое вовлечение роговичных слоев).

Нами также отмечено, что наиболее часто НПС возникали в нижненаружном (60%) и нижневнутреннем (40%) квадрантах роговицы, что может быть обусловлено неравномерностью фиксации вакуумной системы при проведении процедуры фемто-ЛАСИК.

Таким образом, сравнение измененной стромы роговицы вследствие наличия НПС с топографически симметричными участками без пузырькового слоя позволило рассчитать количественные показатели глубины и характера повреждения кератоцитов срединной стромы, что явилось подтверждением отрицательного воздействия НПС и замедления репарации роговицы.

НПС можно отнести к состояниям, которые в значительной степени зависят от процессов поведения фемтолазерного излучения в строме роговицы. В связи с этим едва ли удастся полностью избежать его образования. В литературе описаны случаи, когда составляющие НПС пузырьки могли даже определяться в передней камере глаза. Зона патологического влияния НПС может формироваться в разных направлениях от интерфейса роговицы, что зависит от энергии импульса и частоты работы лазера, и распространяется на глубину в среднем ≥100 мкм. Следует также иметь в виду то обстоятельство, что после фотоабляции роговицы локализация стромальных слоев несколько нарушается со смещением их вглубь, и это важно учитывать при расчете глубины локализации деструктивных изменений кератоцитов. В целом наличие НПС само по себе существенно не нарушает технологию проведения фемто-ЛАСИК и позволяет получить эффективный визуальный результат.

Возникновение НПС сопровождается более выраженной реакцией кератоцитов (отеком клеток, «стушеванностью» их границ, более длительным восстановлением клеточных структур). КМР с обработкой конфокальных снимков посредством авторского алгоритма предоставляет возможность объективной оценки характеристик НПС. После фемто-ЛАСИК как при наличии НПС не удавалось достичь полного восстановления роговичной стромы на протяжении 6 мес, что, в свою очередь, может влиять на ее функции.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Юсеф Ю., Сурнина З.В., Шелудченко В.М.

Сбор и обработка материала: Ермакова С.В., Шелудченко Н.В., Сурнина З.В.

Статистическая обработка: Сурнина З.В., Шелудченко В.М.

Написание текста: Сурнина З.В., Шелудченко В.М., Шелудченко Н.В.

Редактирование: Юсеф Ю., Сурнина З.В., Шелудченко В.М.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.