The analysis of density of endothelium cells in medium-term period of observation after endothelium keratoplastry with formation of transplant using femtosecond laser from the side of endothelium



Cite item

Full Text

Abstract

The article presents the results of analysis of loss of density of endothelium cells after endothelium keratoplastry with formation of ultra-thin transplant using femtosecond laser from side of endothelium (UTinvFS-DSEK). The study sampling included 22 patients underwent UTinvFS-DSEK during 2012-2014 in the Helmholtz Moscow research institute of eye diseases. The average time-period of observation made up to 9.6 ± 4.3 months. The Fuchs dystrophy occurred in 31.8%, secondary dystrophy - in 45.4%, inconsistency of endothelium of kerato-transplant - in 22%. All patients were applied photo-registration, visiometry, auto-refractokeratometry, bio-microscopy, tonometry, kerato-analyzing, optical coherent tomography of front segment, confocal microscopy. During the first three years after transplantation, the average loss by endothelium cells made up to 60% of initial level. At that, average loss of density of endothelium cells made up to 1256 ± 450 cells per mm2. In time-periods of six months after surgery the average loss of density of endothelium cells made up to 64% of initial level. The loss of density of endothelium cells remained at the level of 64% after 12 months. In two patients under observation the average density of endothelium cells made up to 996±161 cells per mm 2 after 24 months. The analysis of dynamics of loss by endothelium cells after applied keratoplastry with formation of transplant using femtosecond laser from the side of endothelium demonstrated that received values of loss by cells in existing time-periods exceed, according publications' data, similar indicator after reach-through keratoplastry, standard endokeratoplastry and transplantation of Descemet's membrane with endothelium. The actual study has such certain limitations as average time-periods of observation, limited number of patients, minimal number of patients within time-period more than 24 months.

Full Text

В настоящее время ламеллярная хирургия вытеснила патологии роговой оболочки. Особенно это касается сквозную кератопластику (СКП) при селективной задней кератопластики, которая в развитых странах пол- Clinical medicine ностью заменила СКП при эндотелиальной патологии различного генеза [1, 2]. Существует множество различных модификаций эндотелиальной трансплантации, различающихся между собой в основном по составу и толщине трансплантата - DSEK (Descemet’sstripping endothelial keratoplasty) и DMEK (Descemet’s membrane endothelial keratoplasty) [1, 3, 4], а также способу его выкраивания: DSAEK (Descemet’s stripping automated endothelial keratoplasty), FS-DSEK (Femtosecond laser-assisted descemets tripping endothelial keratoplasty), DMAEK (Descemet’s membrane automated endothelial keratoplasty), DMEKS (Descemet’s membrane endothelial keratoplasty with Stromal ring) и др. [5-10]. Такое многообразие методик связано со стремлением хирургов добиться наилучших клинико-функциональных результатов, минимизировать риск интра- и послеоперационных осложнений, а также «потерю» донорской ткани, упростить технику операции и максимально стандартизировать ее. Важнейшим фактором для успешных биологических результатов эндотелиальной трансплантации является изначально высокая плотность эндотелиальных клеток (ПЭК) роговицы донора и минимальная интраоперационная ее потеря. Общепринятым стандартом ПЭК трансплантируемой роговицы, используемой для эндотелиальной хирургии, в европейских глазных банках считается 2000-2400 клеток/мм2 [11] , а основным из условий, влияющих на продолжительность выживаемости трансплантата, является динамика снижения ПЭК. Ранее нами уже были опубликованы предварительные функционально-биологические результаты в краткосрочный период наблюдения после UTinvFS-DSEK[12, 13]. Целью данного сообщения является представление результатов изучения потери ПЭК в среднесрочный период наблюдения после UTinvFS-DSEK. Материал и методы В исследование включены 22 пациента, 16 женщин и 6 мужчин, прооперированных в ФГУ МНИИ ГБ им. Гельмгольца в период с 2012 по 2014 г. Средний срок наблюдения составил 9,6 ± 4,3 мес и варьировал от 3 до 24 мес. Средний возраст пациентов на момент операции составлял 65 ± 12,2 года и варьировал от 29 до 80 лет. Максимально корригируемая острота зрения до операции 0,06 ± 0,05 (от 0,01 до 0,3). Показанием к проведению эндотелиальной кератопластики в 31,8% случаев (7 глаз) явилась первичная эндотелиальная дистрофия (ЭД) Фукса, в 45,4% (10 глаз) - вторичная ЭД, в 9% (2 глаза) - несостоятельность эндотелия сквозного ке- ратотрансплантата и в 13% (3 глаза) - несостоятельность эндокератотрансплантата. Из сопутствующих патологии и состояний у пациентов имели место проникающий травматический кор - неосклеральный рубец (9%), субэпителиальный фиброз (4%), артифакия (65%), артииридофакия (9%), афакия (4%), компенсированная глаукома (30%), в том числе дренированная дренажем Ahmed, авитрия (4%), нистагм (9%), а также различная нейроретинальная патология (39%). В 9% случаев на момент выполнения операции была интраокулярная линза (ИОЛ) зрачковой локализации и в 4% - переднекамерная ИОЛ. В исследование включены только пациенты с полным и регулярным набором обследований. В качестве трансплантационного материала были использованы нативные глазные яблоки, энуклеированные не позднее 12 ч после смерти донора и помещенные в гипотермические условия. Средний возраст доноров составил 51 ± 7,2 года и варьировал от 40 до 60 лет. Все операции выполнены одним офтальмохирургом. Все дооперационные и постоперационные обследования, а также анализ хода операций выполнены одним офтальмологом. Техника операции. Глазное яблоко донора после дезинфекционной обработки помещали в вакуумный фиксатор. Выполняли перитомию и далее трепаном иссекали корнеосклеральный диск диаметром 17 мм. После получения изображения эндотелиальной поверхности с помощью цифровой камеры и биологического микроскопа Levenchuk 670T под 400-кратным увеличением производили цифровой анализ с мануальным подсчетом ПЭК трансплантируемого материала в Adobe Photoshop CS5. Материал считался пригодным для трансплантации при ПЭК > 2200 клеток/мм2. Средняя дооперационная ПЭК роговиц доноров составила 3188 ± 398 клеток/мм2. Для формирования трансплантата с эндотелиальной стороны использовали фемтосекундный лазер модели LDVZ6 и искусственную переднюю камеру (Ziemer, Швейцария). Все операции выполнены под местной ин- стилляционной анестезией, в некоторых случаях в сочетании с субконъюнктивальным введением анестетика. В трех случаях эндотелиальная трансплантация комбинировалась с факоэмульсификацией катаракты и имплантацией ИОЛ. После подсчета ПЭК корнеосклеральный диск помещали в искусственную переднюю камеру эндотелием вверх. После заполнения передней камеры раствором BSS на эндотелий роговицы наносился вископротек- тор (Целлюгель, Alcon, США). Фиксированная на искусственной передней камере фемторукоятка путем медленного вращения специального кольца медленно аппланировала эндотелиальную поверхность роговицы до достижения диаметра аппланации 10 мм. По мере накопления опыта, а также в зависимости от размера роговицы и глубины передней камеры реципиента применялись трансплантаты различных диаметров (от 8 до 9 мм) и разной толщины (от 150 до 100 мкм). Время фемтодис- секции варьировало от 72 до 85 с. По завершении фем- тодиссекции обратным вращением кольца достигались равномерный подъем рабочей поверхности рукоятки лазера, расправление роговицы и отстыковка рукоятки от искусственной передней камеры. Окончательная отсепа- ровка лоскута и разъединение оставшихся стромальных мостиков осуществлялись специальным полуострым круглым шпателем (Ziemer, Швейцария). На глазу реципиента после выполнения парацентеза шириной 0,9 мм под воздухом осуществляли десцеметорексис. Тоннельный роговичный разрез шириной 4,75 мм производили в меридиане 12 ч. После складывания трансплантата в дубликатуру в соотношении 60:40 с помощью глайда лоскут вводили в переднюю камеру, расправляли и фиксировали воздухом [14]. Во всех случаях осуществлялась перманентная пневмокорнеопексия [15]. Операция заканчивалась парабульбарным введением раствора антибиотика и кортикостероида. Послеоперационное лечение было стандартным и включало инстилляции комбинированного препарата антибиотик/кортикостероид 3-4 раза в день в течение 2-3 нед. Далее пациенты инстиллировали только капли 0,1% дексаметазона по практикуемой нами убывающей схеме минимум в течение 6 мес. Всем пациентам до операции (при возможности получения результатов в зависимости от степени отека роговицы) и в сроки 3, 6, 12, 24 мес после операции проводились фото- и видеорегистрация, визометрия, автореф- рактокератометрия, биомикроскопия, пневмотонометрия, кератоанализирование на приборе Galilei6 (Zimer, Швейцария), оптическая когерентная томография переднего отрезка (Spectralis, Heidelberg Engineering, Германия), конфокальная микроскопия контактной методикой и последующий мануальный подсчет ПЭК (Confoscan 4, Nidek, Япония). Результаты и обсуждение В имеющиеся средние сроки наблюдения 9,6 ± 4,3 мес (от 3 до 24 мес) восстановление прозрачности роговицы достигнуто во всех 22 случаях, однако у двух пациентов только после ранней повторной UTinvFS- DSEK, так как после первой операции наблюдалась ранняя несостоятельность эндотелия трансплантата, клинически проявившаяся стабильным отеком роговицы с первого дня операции при прилежащем трансплантате. Считается, что для поддержания прозрачности роговичного трансплантата достаточно 13% от исходного (нормального) количества ПЭК [16, 17]. В то же время, по мнению K. Melline и соавт. [18], декомпенсация роговичного трансплантата может наступить и при высокой ПЭК, но на фоне их острой потери либо дисфункции. В наблюдавшихся нами двух случаях невосстановления прозрачности роговицы судить о механизме - острая потеря клеток либо их функциональная несостоятельность при высокой ПЭК - невозможно, так как морфологические исследования удаленных эндокератотран- сплантатов не проводили. Общеизвестно что, основным, но не единственным механизмом поддержания прозрачности роговицы (выживаемость), в том числе пересаженной, является динамика снижения ПЭК. Потеря эндотелиальных клеток - неизбежное явление для роговицы, в том числе и для трансплантированной. Еще около 15 лет назад стало очевидным, что снижение ПЭК носит прогрессирующий характер на протяжении ~20 лет после СКП [19]. В целом потеря ПЭК при эндотелиальной дистрофии (как первичной, так и вторичной), по данным литературы, максимальна и составляет 70% в течение 5 лет после СКП, что значительно больше, чем потеря ПЭК в аналогичные сроки без идентификации показаний к СКП [20]. Достоверная причина снижения ПЭК после кератопластики не известна. Связывают это с травмой эндотелия [21], старением клеток, с острой [22] и хронической (субклинической) иммунной реакцией [23]. Разумеется, и в нашем исследовании в течение всего периода наблюдения после UTinvFS-DSEK отмечалась динамическая потеря ПЭК в сравнении с доопераци- онной величиной (3188 ± 398 кл/мм2). За первые 3 мес после трансплантации потеря ПЭК составила 60% от исходной, при этом средняя ПЭК составила 1256 ± 450 клеток/мм2. В сроки 6 и 12 мес после операции потеря ПЭК составила 64%. Длительный период, 24 мес, наблюдались только 2 пациента. Потеря ПЭК в этот срок составила 68,7%, при этом средняя ПЭК составила 996 ± 161 клеток/мм2. На этапе освоения методики, подбора подходящих параметров фемтосекундного лазера и определения оптимального формата для инвертного трансплантата нами были получены несколько иные значения потери ПЭК [12]. Так, по данным А.А. Ка- Клиническая медицина спарова и соавт. [24], средняя потеря ПЭК спустя 1 год после СКП составляет 58,4%. Согласно W. Culbertson и соавт., в первый год после СКП потеря ПЭК роговицы донора по сравнению с исходной составляет в среднем 34%, через 3 года - 52% и через 10 лет - 67%, через 15 лет - 71%, а средняя ПЭК к этому сроку составляет 872 ± 348 клеток/мм2 [25]. По данным литературы наибольший объем снижения ПЭК (46%) после СКП при ЭД приходится на первые 9 мес [26]. В нашем исследовании мы нашли некоторые различия в динамике потери ПЭК в зависимости от генеза дистрофии. У пациентов со вторичной ЭД наблюдалась более выраженная потеря ПЭК за весь период наблюдения по сравнению с группой пациентов с дистрофией Фукса в анамнезе. По обобщенным данным потери ПЭК после DSAEK составляли 37% (25-54%) за 6 мес и 41% (29-61%) за 12 мес [15]. В нашем исследовании полученные значения потери клеток в имеющиеся сроки наблюдения превышают аналогичный показатель как после DSAEK, так и после трансплантации десцеметовой мембраны c эндотелием (DMEK). По обобщенным данным литературы при использовании консервированной ткани донора потеря ПЭК за 1-й месяц после DMEK составила 36-40%, за 3 мес - 30 ± 20%, за 6 мес - 32 ± 20%, за 12 мес - 29-44% и за 24 мес - 35% [15]. Уменьшение степени интраоперационной и постоперационной потери ПЭК, а также стабилизация ПЭК в максимально короткие сроки имеет не только научное, но и большое практическое значение. По статистике уменьшение выживаемости трансплантата с увеличением сроков наблюдения из-за уменьшения ПЭК приводит к возрастанию доли повторных кератопластик. В общей структуре пересадок помутнение сквозного трансплантата, наряду с ЭД, становится лидирующим показанием к кератопластике [27], что колоссально увеличивает потребность в донорском материале. В настоящее время повторная кератопластика в ряде стран является второй по частоте причиной пересадки роговицы [28-30]. Изучение динамики потери эндотелиальных клеток после выполненных кератопластик с формированием трансплантата фемтосекундным лазером со стороны эндотелия показало, что полученные значения потери клеток в имеющиеся сроки наблюдения превышают, по данным литературы, аналогичный показатель после сквозной кератопластики, стандартной эндокератопластики (DSEK) и трансплантации десцеметовой мембраны c эндотелием (DMEK). Данное исследование имеет ряд ограничений, таких как средние сроки наблюдения, ограниченное количество пациентов, минимальное количество пациентов в сроки наблюдения свыше 24 мес.
×

About the authors

S. S Pogorelova

The Helmholtz Moscow research institute of eye diseases of Minzdrav of Russia

105062, Moscow, Russia

E. V Chentsova

The Helmholtz Moscow research institute of eye diseases of Minzdrav of Russia

105062, Moscow, Russia

A. A Grdikanyan

The Helmholtz Moscow research institute of eye diseases of Minzdrav of Russia

105062, Moscow, Russia

S. V Milash

The Helmholtz Moscow research institute of eye diseases of Minzdrav of Russia

105062, Moscow, Russia

Oganes G. Oganesyan

The Helmholtz Moscow research institute of eye diseases of Minzdrav of Russia

Email: oftalmolog@mail.ru
MD, PhD, prof. 105062, Moscow, Russia

References

  1. Shtein R.M. Descemet’s stripping endothelial keratoplasty: safety and outcomes: a report by the American Academy of Ophthalmology. Ophthalmology. 2009; 116(9): 1818-30.
  2. Eye banking statistical report 2013. Available at: http://www.restoresight.org/.
  3. Melles G.R., Lander F., Rietveld F.J. Transplantation of Descemet’s membrane carrying viable endothelium through a small scleral incision. Cornea. 2002; 21(4): 415-8.
  4. Lee W.B., Jacobs D.S., Musch D.C., Kaufman S.C., Reinhart W.J., Shtein R.M. Descemet's stripping endothelial keratoplasty: safety and outcomes: a report by the American Academy of Ophthalmology. Ophthalmology. 2009; 116(9): 1818-30.
  5. Cheng Y.Y., Pels E., Nuijts R.M. Femtosecond-laser-assisted Descemet’s stripping endothelial keratoplasty. J. Cataract Refract. Surg. 2007; 33(1): 152-5.
  6. Studeny P., Sivekova D., Liehneova K., Vokrojova M., Kuchynka P. Hybrid Technique of Lamellar Keratoplasty (DMEK-S). J. Ophthalmol. 2013; 2013: 254-383.
  7. Lee D.H., Chung T.Y., Chung E.S., Azar D.T. Case report: femtosecond laser-assisted small incision deep lamellar endothelial keratoplasty. Korean J. Ophthalmol. 2008; 22(1): 43-8.
  8. Soong H.K., Mian S., Abbasi O., Juhasz T. Femtosecond laser-assisted posterior lamellar keratoplasty: initial studies of surgical technique in eye bank eyes. Ophthalmology. 2005; 112 (1): 44-9.
  9. Gorovoy M.S. Descemet-stripping automated endothelial keratoplasty. Cornea. 2006; 25 (8): 886-9.
  10. McCauley M.B., Price F.W. Jr., Price M.O. Descemet membrane automated endothelial keratoplasty: hybrid technique combining DSAEK stability with DMEK visual results. J Cataract Refract. Surg. 2009; 35(10): 1659-64.
  11. European Eye Bank Association Directory. 14th ed. Amsterdam: European Eye Bank Association; 2006.
  12. Погорелова С.С., Оганесян О.Г., Ченцова Е.В. Среднесрочные биологические и функциональные результаты эндотелиальной кератопластики(DSEK) с формированием трансплантата фемтосекундным лазером со стороны эндотелия. Российский медицинский журнал. 2015; 3: 54-6.
  13. Нероев В.В., Гундорова Р.А., Степанов А.В., Быков В.П., Пенкина А.В. Оганесян О.Г. Первый опыт и краткосрочные результаты фемтолазерной задней кератопластики (DSEK) с формированием трансплантата со стороны эндотелия. Российский медицинский журнал. 2013; 5: 43-6.
  14. Balachandran C., Ham L., Birbal R.S., Wong T.H., van der Wees J., Melles G.R. A simple technique for graft insertion in Descemet stripping (automated) endothelial keratoplasty, using a 30G needle. J. Cataract Refract. Surg. 2009; 35(4): 625-8.
  15. Оганесян О.Г. Система хирургической реабилитации пациентов с эндотелиальной паторлогией роговицы. Дисс. … докт. мед. наук. М.; 2011.
  16. Bourne W.M., Davison J.I., Fallon W.M. The effects of oversize donor buttons on postoperative intraocular pressure and corneal curvature in aphakic penetrating keratoplasty. Ophthalmology. 1982; 89 (3): 242-6.
  17. Bourne W.M. Cellulare changes in transplanted human corneas. Cornea. 2001; 20(6): 560-9.
  18. Mellin K.B., Waubke T.N. Acute corneal endothelial cell loss. Klin. Monbl. Augenheilkd.1983; 182(1): 10-4.
  19. Bohringer D., Reinhard T., Spelsperg H., Sundmacher R. Influencing factor on chronic endothelial cell loss characterized in homogeneous group of patients. Br. J. Ophthalmol. 2002; 86 (1): 35-8.
  20. Cornea Donor Study Investigator Group, Lass J.H., Gal R.L., Dontchev M., Beck R.W., Kollman C. et al. Donor age and corneal endothelial cell loss 5 years after successful corneal transplantation. Specular microscopy ancillary study results. Ophthalmology. 2008; 115 (4): 627-32.
  21. Wollensak G., Green W.R. Analysis of sex-mismatched human corneal transplants by flourescence in situ hybridization of the sex-chromosomes. Exp. Eye Res. 1999; 68(3): 341-6.
  22. Musch D.C., Schwartz A.E., Fitzgerald-Shelton K., Sugar A., Meyer R.F. The effect of allograft rejection after penetrating keratoplasty on central endothelial cell density. Am. J. Ophthalmol. 1991; 111 (6): 739-42.
  23. Bell K.D., Campbell R.J., Bourne W.M. Pathology of late endothelial failure: late endothelial failure of penetrating keratoplasty: study with light and electron microscopy. Cornea. 2000; 19 (1): 40-6.
  24. Каспаров А.А., Ермаков Н.В., Раппопорт Ю.М. Эндотелий трансплантата донора после сквозной кератопластики. Вестник офтальмологии. 1990; 106 (5): 12-7.
  25. Сургуладзе Н.Г. Роль эндотелия в приживлении роговичного трансплантата после сквозной кератопластики: Дисс. ... канд. мед. наук. М.; 1990.
  26. Patel N.P., Kim T., Rapuano C.J., Cohen E.J., Laibson P.R. Indications for and outcomes of repeat penetrating keratoplasty, 1989-1995. Ophthalmology. 2000; 107(4): 719-24.
  27. Al-Mezaine H., Wagoner M. Repeat penetrating keratoplasty: indications, graft survival, and visual outcome. Eye specialist hospital cornea transplant study group. Br. J. Ophthalmol. 2006; 90(3): 324-7.
  28. Dobbins K.R., Price F.W., Whitson W.E. Trends in the indications for penetrating keratoplasty in the midwestern United States. Cornea. 2000; 6: 813-6.
  29. Kang P.C., Klintworth G.K., Kim T., Carlson A.N., Adelman R., Stinnett S. et al. Trends in the indications for penetrating keratoplasty, 1980-2001. Cornea. 2005; 24 (7): 801-3.
  30. Culbertson W.W., Abbott R.L., Forster R.K. Endothelial cell loss in penetrating keratoplasty. Ophthalmology. 1982; 89 (6): 600-4.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Eco-Vector


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия  ПИ № ФС 77 - 86296 от 11.12.2023 г. 
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 80632 от 15.03.2021 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies