BIOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF THE UPPER EYELID TISSUES IN THE CHILDREN WITH CONGENITAL PTOSIS

Full Text

Врожденный птоз верхнего века у детей занимает первое место в структуре врожденной патологии век. Причиной одно- или двустороннего птоза у новорожденных обычно является врожденная аномалия развития мышцы, поднимающей верхнее веко (леватора), или его сухожилия, реже — врожденная миастения или аномалия иннервации этой мышцы. Птоз у детей может быть также обусловлен родовой травмой, нейрофибромой или опухолями век (например, гемангиомой) [4, 7, 9, 13]. Опущение верхнего века проявляется не только внешним различием в форме и положении век, данное заболевание нередко сопровождается снижением зрительных функций и сочетается с косоглазием (рис. 1, 2). В зависимости от вида птоза для его устранения выполняют различные хирургические вмешательства: при сохранной, но сниженной функции леватора производят его резекцию, а при отсутствии функции мышцы, поднимающей верхнее веко, — операции подвешивающего типа. Цель данных операций — не только коррекция косметического дефекта, но и профилактика ряда серьезных осложнений, таких как ам-блиопия и косоглазие, неправильное положение головы, нарушение осанки [4, 7, 9]. Исследования последних лет, посвященные механическим свойствам тканей человека, показали, что биомеханические показатели кожи и мышц различных частей тела существенно зависят от возраста, локализации и изменяются при патологических состояниях [1—3, 5, 6, 10—12, 14, 15]. Однако подобные исследования тканей век и периорбитальной области ранее не проводили, в том числе не изучали биомеханические свойства комплекса тканей век при врожденном птозе у детей. В то же время изучение данных параметров может дать представление о характере изменений различных кожно-мышечных структур при этой форме птоза, что в свою очередь может быть полезно для дифференциальной диагностики и выбора эффективных методов хирургического лечения. Целью настоящего исследования явилось исследование биомеханических свойств комплекса тканей верхнего века (кожи, круговой мышцы, леватора) при врожденном птозе у детей. Материал и методы. Клиническую группу составили 33 ребенка с врожденным птозом верхнего века. Возраст пациентов варьировал от 3 до 17 лет. У 12 детей был диагностирован птоз легкой и средней степени тяжести, поскольку у данных пациентов функция леватора была сохранена, но снижена по сравнению с парным здоровым глазом. В 21 случае наблюдался птоз тяжелой степени вследствие отсутствия или крайне низкой функции леватора. В зависимости от вида птоза детям были выполнены два разных хирургических вмешательства: ревизия и резекция леватора при его сохранной функции (12 пациентов); подвешивание верхнего века к брови полосками мерсиленовой сетки при птозе тяжелой степени (21 пациент). Образцы тканей для исследования (кожи верхнего века, круговой мышцы и леватора) получали во время оперативных вмешательств. По ходу операции для симметричного и надежного формирования складки Рис. 1. Врожденный птоз средней степени. Рис. 2. Врожденный птоз тяжелой степени, сочетающийся с косоглазием. 35 Российская педиатрическая офтальмология, №2, 2012 Таблица 1 Биомеханические показатели кожи верхнего века при врожденном птозе разной степени тяжести в различных возрастных группах Таблица 2 Биомеханические показатели леватора при врожденном птозе разной степени тяжести в различных возрастных группах Упруго -прочностные параметры Врожденный птоз легкой и средней степени Врожденный птоз тяжелой степени 7—17 (14,5 ± 2,2) лет 18—25 (19,1 ± 1,1)лет 3—6 (4,5 ± 0,3) лет 7—11 (8,6 ± 0,7) лет Е, МПа 4,5 ± 0,8 4,5 ± 0,6 5,0 ± 0,5 4,8 ± 0,4 σ, МПа 2,4 ± 0,4 2,3 ± 0,3 2,7 ± 0,2 2,8 ± 0,2 ε, % 85,1 ± 6,3 69,9 ± 7,6* 86,4 ± 6,9 97,3 ± 7,2 Примечание. * — отличие от соответствующего показателя в других возрастных группах достоверно (p < 0,05). верхнего века у всех пациентов разрез кожи выполняли по линии предполагаемой складки симметрично здоровому веку и в 27 случаях проводили незначительную резекцию кожи. При птозе средней степени исследовали резецированную часть леватора. Всего биомеханическим испытаниям были подвергнуты 62 образца, из них 31 образец кожи верхнего века 27 детей в возрасте от 3 до 10 лет (5,5 ± 0,4 года) и 23 образца леватора 23 детей в возрасте 3—17 лет (7,8 ± 0,8 года), а также 8 образцов круговой мышцы 8 детей в возрасте от 4 до 17 лет (10 ± 2,4 года). Стандартные образцы для исследования (шириной 4 мм) готовили из резецированных тканей специальным ножом с двумя режущими поверхностями. Биомеханические испытания проводили с помощью аппарата Autograph AGS-H, («SHIMADzU», Япония). После измерения толщины на аппарате PosiTector 6000 («De-Felsko», USA) образцы помещали в зажимы аппарата. Зависимость напряжение—деформация, получаемая в процессе растяжения образца (со скоростью 1 мм/мин) вплоть до разрыва, непрерывно записывалась в цифровом и графическом режиме компьютерным блоком аппарата. Определяли следующие параметры биомеханических свойств тканей: разрывную нагрузку P (в Н/м2), предел прочности σ (МПа), деформацию разрыва ε (%) и модуль упругости E (в МПа) исследуемого образца. Результаты и обсуждение. Результаты механических испытаний образцов кожи верхнего века детей различного возраста и с различной выраженностью птоза представлены в табл. 1. Для сравнения приводятся данные, относящиеся к возрастной группе 18— 45 (19,1 ± 5,2) лет, которые были получены нами на предыдущем этапе исследования [8]. Как показывает анализ данных табл. 1, влияние возрастных изменений сказывается в основном на растяжимости (деформационной способности) кожи верхнего Упруго- Врожденный птоз легкой Врожденный птоз тяжелой прочност- и средней степени степени ные пара- 5—6 (5,6 ± 7—17 (13,6 3—6 (5,3 ± 7—11 (9,0 ± метры 0,3)лет ± 1,8 лет) 0,8)лет 0,6) лет Таблица 3 Биомеханические показатели круговой мышцы при врожденном птозе разной степени тяжести в различных возрастных группах Тяжесть птоза, возрастная группа Средний возраст, годы E, Müa σ, Müa ε, % Тяжелая степень, дети 4—10 лет 5,8 ± 1,1 1,8 ± 0,5 1,1 ± 0,3 108,2 ± 9,1 Тяжелая степень, дети и взрослые 4—45 лет 13,2 ± 3,7 1,4 ± 0,5 0,9 ± 0,2 104,2 ± 12,0 Легкая и средняя степень, дети и взрослые 4—45 лет 27,8 ± 6,4 1,3 ± 0,4 1,0 ± 0,3 114,9 ±1 1,7 В целом, дети и взрослые 4—45 лет 17,1 ± 3,2 1,4 ±0,3 1,0 ± 0,2 115,6 ± 10,4 В целом, взрослые 17—45 лет 24,1 ± 3,1 1,2 ± 0,2 0,9 ± 0,2 120,2 ± 12,8 Е, МПа 2,3 ± 1,3 2,5 ± 1,8 0,49 ± 0,08* 0,50 ± 0,02* σ, МПа 0,53 ± 0,03 0,63 ± 0,07 0,36 ± 0,06* 0,32 ± 0,07* ε, % 75,6 ± 25,6 115,4 ± 20,9 101,5 ± 11,5 151,7 ± 59,3 Примечание. * — отличие от соответствующего показателя в группе с птозом легкой и средней степени достоверно (p < 0,05) века, которая у детей с врожденным птозом достоверно выше, чем у взрослых пациентов с этой патологией. При этом врожденный птоз легкой и средней степени характеризовался несколько более низкой величиной модуля упругости (Е) и предела прочности (σ), чем врожденный птоз тяжелой степени, независимо от возраста детей. При тяжелой форме врожденного птоза наиболее повышенным показателем (по сравнению с показателями при легкой и средней степени его выраженности) оказалась только растяжимость. Эти результаты отличаются от данных, полученных при аналогичном исследовании тканей верхнего века при приобретенном птозе: при его тяжелой форме величина модуля упругости и предела прочности кожи верхнего века достоверно ниже, чем соответствующие показатели, относящиеся к птозу легкой и средней степени выраженности [8]. Поскольку одной из основных причин развития птоза является нарушение функции леватора, представляет интерес исследование его биомеханических свойств при различной степени тяжести этой патологии. Результаты определения биомеханических показателей леватора при врожденном птозе у детей свидетельствуют о значительном влиянии тяжести заболевания на упругие и деформационные характеристики этой мышцы (табл. 2). Нарастающее нарушение биомеханических свойств леватора при птозе тяжелой степени характеризуется достоверным снижением его модуля упругости, предела прочности и выраженной тенденцией к росту растяжимости. Отсутствие статистически значимых различий в значениях растяжимости леватора при разной выраженности врожденного птоза связано, очевидно, с большим индивидуальным разбросом данных измерения деформации разрыва (ε) образцов леватора, возможно, обусловленным различной степенью сохранности в нем полноценных мышечных волокон. Необходимо отметить, что достоверное (p < 0,05) снижение модуля упругости (в 4,5—5 раз) и предела прочности (в 1,5—2 раза) леватора при тяжелом птозе по сравнению с более легкими его степенями отмечается как у детей младшего возраста (3—6 лет), так и в более старшей возрастной группе (7—17 лет). Проведенный нами корреляционный анализ связи между модулем упругости кожи верхнего века и леватора при врож 36 Российская педиатрическая офтальмология, №2, 2012 g 0,008o * 0,006 ^ T-1-1-1-1-1-1 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 Леватор Рис. 3. Корреляционая зависимость между показателями модуля упругости кожи верхнего века и леватора при врожденном птозе у детей. денном птозе позволил выявить наличие средней степени корреляционной зависимости (коэффициент кореляции 0,3) в обеих возрастных группах (рис. 3). Наличие такой корреляционной связи свидетельствует о том, что биомеханические параметры кожи верхнего века при врожденном птозе могут быть использованы в качестве косвенных показателей функционального состояния леватора. По некоторым данным, птоз может сопровождаться слабостью круговой мышцы глаза. В табл. 3 приведены данные механических испытаний образцов этой мышцы, взятых у детей с врожденным птозом, а также результаты наших предыдущих исследований, в которых были изучены биомеханические свойства образцов круговой мышцы взрослых пациентов с врожденным птозом разной степени тяжести [8]. Проведенное нами сравнение механических характеристик круговой мышцы при различных стадиях врожденного птоза показало, что тяжесть заболевания не оказывает на них значительного влияния, однако с возрастом отмечается тенденция к ослаблению биомеханических свойств этой мышцы (см. табл. 3). Результаты механического тестирования круговой мышцы свидетельствуют о том, что ее нарушения при врожденном птозе у детей выражены в меньшей степени, чем соответствующие нарушения кожи верхнего века и леватора. Заключение Сравнительное исследование биомеханических параметров комплекса тканей верхнего века (кожи, леватора, круговой мышцы) при врожденном птозе у пациентов детского возраста выявило особенности упругопрочностных параметров, связанные с возрастом и степенью тяжести заболевания. Биомеханические показатели кожи верхнего века при врожденном птозе отличаются от данных, полученных нами ранее при аналогичном исследовании тканей верхнего века детей с приобретенным птозом: при его тяжелой форме величина модуля упругости и предела прочности кожи верхнего века достоверно ниже, чем соответствующие показатели, относящиеся к птозу легкой и средней степени выраженности, в то время как при тяжелой форме врожденного птоза наибольшие изменения (по сравнению с легкой и средней степенью) касаются растяжимости этой ткани. Наиболее выраженные биомеханические нарушения при врожденном птозе обнаружены при исследовании леватора. Установлено достоверное снижение его модуля упругости (в 4,5—5 раз), предела прочности (в 1,5—2 раза) и выраженная тенденция к росту растяжимости при тяжелом птозе по сравнению с более легкими его степенями как у детей младшего возраста (3—6 лет), так и в более старшей возрастной группе (7—17 лет). Эти нарушения коррелируют с изменением биомеханических свойств кожи верхнего века. Нарушения круговой мышцы при врожденном птозе выражены в значительно меньшей степени, чем кожи верхнего века и леватора. Полученные результаты, на наш взгляд, могут быть полезны при выборе адекватной тактики реконструктивного лечения, для создания новых методов объективной количественной диагностики различных форм птоза и оценки степени его тяжести, а также для разработки новых эффективных методов хирургической коррекции данной патологии.

About the authors

I. A Filatova

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

E. N Iomdina

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

Email: iomdina@mail.ru

D. N Sitnikova

Moscow Helmholtz Research Institute of Eye Diseases

References

Supplementary files