Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Груша Я.О.

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

Федоров А.А.

ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии» Минздрава Московской области

Шептулин В.А.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт глазных болезней»

Фетцер Е.И.

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

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

Авторы:

Груша Я.О., Федоров А.А., Шептулин В.А., Фетцер Е.И.

Подробнее об авторах

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

Прочитано: 2645 раз


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.
Grusha YO, Fedorov AA, Sheptulin VA, Fettser EI. Biointegration properties of eyelid weight implants made of various materials (experimental study). Russian Annals of Ophthalmology. 2020;136(6):19‑25. (In Russ., In Engl.)
https://doi.org/10.17116/oftalma202013606119

Рекомендуем статьи по данной теме:

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.

Литература / References:

  1. Груша Я.О. Концептуальные основы коррекции паралитического лагофтальма. Вестник офтальмологии. 2013;129(5):92-96. 
  2. Агафонова Е.И., Груша Я.О. Хирургические способы лечения паралитического лагофтальма. Вестник офтальмологии. 2010;126(5):48-52. 
  3. Груша Я.О., Фетцер Е.И., Федоров А.А. Паралитический лагофтальм. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2019.
  4. Агафонова Е.И., Груша Я.О. Хирургические способы лечения паралитического лагофтальма. Вестник офтальмологии. 2010;126(5):48-52. 
  5. Груша Я.О., Новиков И.А., Агафонова Е.И. Первый опыт применения имплантата для «утяжеления» верхнего века при паралитическом лагофтальме. Вестник офтальмологии. 2011;128(1):41-43. 
  6. Груша Я.О., Шептулин В.А. Prause JU, Данилов С.С. Применение инъекционных имплантатов на основе геля гиалуроновой кислоты при патологии век и орбиты. Вестник офтальмологии. 2018;134(5):61-71.  https://doi.org/10.17116/oftalma201813405161
  7. Patel V, Daya SM, Lake D, Malhotra R. Blink Lagophthalmos and Dry Eye Keratopathy in Patients with Non-facial Palsy: Clinical Features and Management with Upper Eyelid Loading. Ophthalmology. 2011;118(1):197-202.  https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2010.04.037
  8. Sheenan JE. Progress in correction of facial palsy with tantalum wire and mesh. Surgery. 1950;27(1):122-125. 
  9. Chapman P, Lamberty BG. Results of upper lid loading in the treatment of lagophthalmos caused by facial palsy. Br J Plast Surg. 1988;41(4):369-372. 
  10. Berghaus A, Neumann K, Schrom T. The platinum chain: a new upper-lid implant for facial palsy. Arch Facial Plast Surg. 2003;5(2):166-170.  https://doi.org/10.1001/archfaci.5.2.166
  11. Jobe R. Gold lid loads. Plast Reconstr Surg. 1993;91(3):563-564. 
  12. Rofagha S, Seiff SR. Long-term results for the use of gold eyelid load weights in the management of facial paralysis. Plast Reconstr Surg. 2010;125(1):142-149.  https://doi.org/10.1097/PRS.0b013e3181c2a4f2
  13. Smellie GD. Restoration of the blinking reflex in facial palsy by a simple lid-load operation. Br J Plast Surg. 1966;19(3):279-283. 
  14. Caesar RH, Friebel J, McNab AA. Upper lid loading with gold weights in paralytic lagophthalmos: a modified technique to maximize the long-term functional and cosmetic success. Orbit. 2004;23(1):27-32.  https://doi.org/10.1076/orbi.23.1.27.28994
  15. Gladstone GJ, Nesi FA. Management of paralytic lagophthalmos with a modified goldweight implantation technique. Ophthal Plast Reconstr Surg. 1996;12(1):38-44. 
  16. Mavrikakis I, Malhotra R. Techniques for Upper Eyelid Loading. Ophthalmic Plast Reconstr Surg. 2006;22(5):325-330.  https://doi.org/10.1097/01.iop.0000235817.78695.6f
  17. Silver AL, Lindsay RW, Cheney ML, Hadlock TA. Thin-profile platinum eyelid weighting: a superior option in the paralyzed eye. Plast Reconstr Surg. 2009;123(6):1697-1703. https://doi.org/10.1097/PRS.0b013e3181a65a56
  18. Bladen JC, Norris JH, Malhotra R. Cosmetic Comparison of Gold Weight and Platinum Chain Insertion in Primary Upper Eyelid Loading for Lagophthalmos. Ophthal Plast Reconstr Surg. 2012;28(3):171-175.  https://doi.org/10.1097/IOP.0b013e3182467bf7
  19. Груша Я.О., Федоров А.А., Фетцер Е.И. Биоинтеграция интрапальпебральных имплантатов из золота (экспериментальное исследование). Вестник офтальмологии. 2015;131(2):94-98.  https://doi.org/10.17116/oftalma2015131294-98
  20. Misra A, Grover R, Withey S, et al. Reducing postoperative morbidity after the insertion of gold weights to treat lagophthalmos. Ann Plast Surg. 2000; 45:623-628. 
  21. Harrisberg BP, Singh RP, Croxson GR, et al. Long-term outcome of gold eyelid weights in patients with facial nerve palsy. Otol Neurotol. 2001;22: 397-400. 
  22. Bladen JC, Norris JH, Malhotra R. Indications and outcomes for revision of gold weight implants in upper eyelid loading. Br J Ophthalmol. 2012; 96:485-489.  https://doi.org/10.1136/bjophthalmol-2011-300732
  23. Amer TA, El-Minawi HM, El-Shazly MI. Low-level versus high-level placement of gold plates in the upper eyelid in patients with facial palsy. Clin Ophthalmol. 2011;5:891-895.  https://doi.org/10.2147/OPTH.S21491
  24. Malhotra R, Ziahosseini K, Poitelea C, et al. Platinum segments: a new platinum chain for adjustable upper eyelid loading. Br J Ophthalmol. 2015;99: 1680-1685. https://doi.org/10.1136/bjophthalmol-2015-306869
  25. Bianchi B, Ferri A, Leporati M, et al. Upper eyelid platinum chain placement for treating paralytic lagophthalmos. J Craniomaxillofac Surg. 2014;42: 2045-2048. https://doi.org/10.1016/j.jcms.2014.09.012
  26. Clark GM, Pyman BC, Bailey QR. The Surgery for Multiple-Electrode Cochlear Implantations. J Laryngol Otol. 1979;93(3):215-223.  https://doi.org/10.1017/s0022215100086977
  27. Kelly CR, Teirstein PS, Meredith IT et al. Long-Term Safety and Efficacy of Platinum Chromium Everolimus-Eluting Stents in Coronary Artery Disease: 5-Year Results From the PLATINUM Trial JACC. Cardiovasc Interv. 2017;10(23):2392-2400. https://doi.org/10.1016/j.jcin.2017.06.070
  28. Samadi A, Klingberg H, Jauffred L et al. Platinum nanoparticles: a non-toxic, effective and thermally stable alternative plasmonic material for cancer therapy and bioengineering. Nanoscale. 2018;1:9097-9107. https://doi.org/10.1039/C8NR02275E

Подтверждение e-mail

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

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.