Study of the safety of long-term drainage of the suprachoroidal space with a polyurethane drainage tube (experimental study)

Full Text

Введение

Супрахориоидальное пространство (СХП) — зона развития различных патологических состояний, а также интра- и послеоперационных осложнений. Именно там накапливаются свежая кровь при экспульсивной геморрагии, транссудат при цилиохориоидальной отслойке и экссудат при серозной отслойке сосудистой оболочки при воспалительных заболеваниях увеального тракта, туда через разрывы сосудистой оболочки смещаются заменители стекловидного тела в ходе витреоретинальной хирургии. В норме СХП почти не выражено, но в условиях воспаления и отёка может достигать значительных размеров вследствие скопления экссудата, раздвигающего супрахориоидальные пластинки.

Для лечения данных патологических состояний и осложнений применяют: заднюю трепанацию склеры с дренированием супрахориоидальной жидкости [3, 8], трансконъюнктивальное дренирование СХП [15, 18], заднюю трепанацию склеры с последующей тампонадой стекловидной камеры перфторорганической жидкостью при попадании силиконового масла в СХП в ходе витреоретинальной хирургии [7, 12], дренирование СХП с помощью стандартного порта (23–25 G) для витрэктомии с одномоментным введением сбалансированных солевых растворов в стекловидную камеру [4, 19], субконъюнктивальное введение гиалуроновой кислоты [6], дренирование СХП в сочетании с эндовитреальным вмешательством [2, 12] и др.

Вместе с тем СХП может быть областью лечебного воздействия на различные патологические состояния глазного яблока. В литературе описаны случаи, в которых СХП используется как зона различных хирургических манипуляций при лечении отслоек сетчатки путём введения имплантатов, пропитанных фибрином, с целью создания хориоретинальной спайки [11]; высокоэластичных синтетических полимеров для создания временного пломбажного вдавления и блокирования разрыва сетчатки [17]; лекарственных препаратов через микроинвазивные склеральные иглы [14].

Отдельной малоизученной областью офтальмологии является создание доступов с целью введения в СХП лекарственных средств (антибактериальных, противовоспалительных, ферментативных и др.). В связи с этим разработка безопасного способа дренажного доступа в СХП представляется актуальной задачей современной офтальмохирургии.

Цель исследования: экспериментальное обоснование безопасности долговременного дренирования супрахориоидального пространства дренажной полиуретановой трубкой ТПМ-У 0,3/0,5.

Материал и методы

Работа выполнена на 10 кроликах (20 глаз) породы Шиншилла (средний вес — 3,5 кг, возраст — 1 год), которым осуществляли имплантацию в СХП дренажной полиуретановой трубки (рис. 1).

 

Рис. 1. Экспериментальное животное (кролик породы Шиншилла)

Fig. 1. Experimental animal (Chinchilla breed rabbit)

 

Для дренирования СХП использовали изготовленные на ЗАО «МедСил» (Мытищи, Россия) трубки полиуретановые медицинские ТПМ-У из мягкой полиуретановой резины, 60 единиц по Шору А, с внутренним диаметром 0,3 мм, наружным диаметром 0,5 мм, длиной 1,5 см, поставляемые в стерильной упаковке (рис. 2).

 

Рис. 2. Полиуретановые трубки ТПМ-У

Fig. 2. Polyurethane tubes TPM-U

 

Перед оперативным вмешательством всем экспериментальным животным выполняли общую (в/м ацепромазина малеат 20 мг/1 мл — 0,4 мл/4 кг веса) и местную анестезию (ретробульбарно р-р лидокаина 1 % 2,0 мл).

Полиуретановую трубку имплантировали в условиях учебной операционной кафедры офтальмологии ВМедА. Лабораторные животные были выращены в ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАН. Экспериментальные исследования с использованием животных осуществляли согласно требованиям Приказа министра здравоохранения СССР № 755 от 12 августа 1977 г. «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных» и Приказа министра здравоохранения РФ № 267 от 19 июня 2003 г. «Об утверждении правил лабораторной практики». Рацион животных состоял из стандартного гранулированного корма, который они получали один раз в сутки с 10.00 до 12.00.

В послеоперационном периоде проводили местную антибактериальную и противовоспалительную консервативную терапию в виде инстилляций в конъюнктивальную полость 0,5 % раствора моксифлоксацина и 0,1 % раствора дексаметазона четыре раза в день. Контрольные осмотры экспериментальных животных выполняли на 1, 3, 7, 15, 30, 45, 60 и 90-е сутки после операции. Срок наблюдения составил 90 суток.

Безопасность предложенного метода оценивали при помощи биомикроскопии глазного яблока, офтальмоскопии глазного дна, флуоресцентной ангиографии. Биомикроскопию выполняли на щелевой лампе ЩЛ-3Г (Россия) с фоторегистрацией на цифровую фотокамеру Сanon Power Shot А-640 (Япония), офтальмоскопию — при помощи налобного бинокулярного офтальмоскопа НБО-3-01 (Россия). Флуоресцентную ангио графию и фоторегистрацию глазного дна проводили с использованием ретинальной камеры TRC-50DX (Topcon, США).

Патоморфологическую оценку реакции тканей глаза на имплантат осуществляли после выведения животных из эксперимента (путём воздушной эмболии), в сроки через 30 и 90 суток после имплантации. Материал фиксировали в 10 % растворе формалина, затем из залитых в парафин блоков изготавливали гистологические срезы, по 9 срезов с каждого образца, толщиной 4–5 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином для последующей световой микроскопии с помощью микроскопа «Микмед-6» и фоторегистрации с помощью фотокамеры LomoTCA-5 (рис. 3).

 

Рис. 3. Микроскоп «Микмед-6» (a) и фотокамера Lomo TCA-5 (b)

Fig. 3. “Mikmed-6” microscope (a) and photocamera TCA-5 (b)

 

При световой микроскопии оценивали состояние имплантата, гистоархитектонику внутренних оболочек глаза, целевое расположение дренажной полиуретановой трубки (в супрахориоидальном пространстве), наличие и степень выраженности воспалительной реакции тканей глаза на имплантат. Выраженность воспаления определяли путём подсчёта количества клеток воспалительного инфильтрата в области контакта полиуретановой трубки с тканями глаза. В каждом случае рассматривали по три поля зрения на каждом срезе (всего 27 полей для каждого случая) при увеличении ×200, ×400, ×600, ×800.

Клинические и морфологические изменения тканей глаза в ответ на нахождение имплантата в СХП оценивали через 30 суток (10 глаз) — первая контрольная точка исследования и 90 суток (10 глаз) — вторая контрольная точка исследования.

Результаты

1. Разработка методики имплантации в СХП дренажной трубки.

С целью обеспечения целевого расположения дренажной трубки ТПМ-У в СХП нами была разработана методика её имплантации (патент на изобретение № 2657934 от 18.06.2018), схема которой представлена на рис. 4.

 

Рис. 4. Этапы имплантации дренажной полиуретановой трубки

Fig. 4. Stages of polyurethane drainage tube implantation

 

Линейный разрез бульбарной конъюнктивы длиной 7 мм выполняли в верхненаружном квадранте в 3 мм от лимба и параллельно ему (рис. 4.1). Отсепаровывали конъюнктиву с выделением, мобилизацией и взятием на шов-держалку верхней прямой мышцы (рис. 4.2).

На втором этапе формировали доступ в СХП. Для этого производили радиальный линейный разрез склеры на всю толщину в 3–4 мм от лимба длиной 1,5 мм (рис. 4.3). Для придания дренажной трубке стабильного и правильного направления в ходе имплантации формировали «направляющий карман». Параллельно и отступив 1,5 мм от сквозного разреза склеры, выполняли два несквозных разреза на ¹/₃ глубины на расстоянии 2 мм один от другого. Ножом для расслаивания между двумя несквозными разрезами формировали «тоннель» в глубоких слоях склеры (рис. 4.4) для проведения дренажной трубки в СХП с заданным направлением, что обеспечивало её целевое расположение в СХП.

Далее через сквозной разрез с целью формирования локальной отслойки сосудистой оболочки вводили в СХП 0,05–0,1 мл вискоэластика. Через «направляющий карман» к сквозной склеростоме проводили полиуретановую дренажную трубку (рис. 4.5) и вводили её в СХП в индуцированную вискоэластиком локальную отслойку сосудистой оболочки. Аккуратными поступательными движениями проводил трубку в СХП на планируемую длину (рис. 4.6). Благодаря «направляющему карману» на всём протяжении в СХП дренажная трубка сохраняла правильное направление параллельно внутренней поверхности склеры. Наружный конец полиуретановой трубки длиной около 1,5–2 мм оставляли снаружи склеростомы под конъюнктивой и фиксировали узловым швом (пролен 10/0) к поверхностным слоям склеры. Конъюнктиву ушивали узловыми швами (пролен 8/0) наглухо над выведенным субконъюнктивальным концом полиуретановой трубки.

2. Клинические методы исследования состояния глазного яблока после имплантации в СХП дренажной трубки.

При выполнении биомикроскопии переднего сегмента глаза на 1, 3, 7 и 15-е сутки после операции выявляли смешанную инъекцию глазного яблока, а также умеренный локальный хемоз в области послеоперационной раны (рис. 5). В течение первых трёх суток из конъюнктивальной полости наблюдалось незначительное серозное отделяемое. Воспалительные явления полностью разрешались в течение 7–10 дней на фоне стандартной местной противовоспалительной и антибактериальной терапии. Видимые слизистые и кожные покровы в течение всего периода наблюдения сохраняли естественный цвет и блеск.

 

Рис. 5. Передний сегмент глаза экспериментального животного на 1–3-е сутки после оперативного вмешательства

Fig. 5. Anterior segment of the experimental animal’s eye on Days 1-3 after surgery

 

За весь период наблюдения признаков воспаления увеального тракта отмечено не было. Роговица, влага передней камеры оставались прозрачными, радужка в цвете и рисунке не изменялась на протяжении всего периода наблюдения. Зрачковые реакции на свет были сохранны, оптические среды прозрачные, рефлекс с глазного дна розовый (рис. 6).

 

Рис. 6. Передний сегмент глаза экспериментального животного на 15-е сутки после оперативного вмешательства

Fig. 6. Anterior segment of the experimental animal’s eye on Day 15 after surgery

 

При выполнении офтальмоскопии глазного дна сетчатка была интактна, за исключением зоны нахождения дренажной полиуретановой трубки в супрахориоидальном пространстве, где в первые сутки после операции отмечался локальный ишемический отёк сетчатки по валу вдавления и в зоне периферичнее одного линейного размера поперечника вала вдавления. При контрольной офтальмоскопии на пятые сутки явления ишемии купировались — регрессировал ишемический отёк сетчатки (восстанавливалась естественная окраска внутриглазных оболочек) (рис. 7). Признаки нагноения, отторжения и обнажения имплантата, суб- и интраретинальных кровоизлияний, гемофтальма отсутствовали в течение всего периода наблюдения.

 

Рис. 7. Офтальмоскопическая картина на первые (а) и пятые (b) сутки после оперативного вмешательства

Fig. 7. Ophthalmoscopic findings on Day 1 (a) and Day 5 (b) after surgery

 

На 20-е сутки после операции проводили флуоресцентное ангиографическое исследование. По результатам флуоресцентной ангиографии перфузия сосудов сетчатки и сосудистой оболочки нарушена не была, кровоснабжение в области дренажного имплантата не изменено, иные патологические феномены не регистрировались (рис. 8).

 

Рис. 8. Картина флуоресцентной ангиографии на 20-е сутки после оперативного вмешательства: а — артериовенозная фаза; b — венозная фаза рециркуляции

Fig. 8. Fluorescein angiography on Day 20 after surgery: а – arteriovenous phase; b – venous recirculation phase

 

3. Морфологические методы исследования структур глазного яблока после имплантации в СХП дренажной трубки.

При оценке макроскопических препаратов в первой контрольной точке исследования (30 суток после оперативного вмешательства) во всех случаях полиуретановая трубка была имплантирована в СХП через разрез склеры и проходила под склерой на расстоянии 6–7 мм от лимба, дистальный конец трубки располагался в зоне экватора на уровне сосудистой оболочки глаза. Проксимальный конец трубки был фиксирован узловым швом к склере, воспалительные явления со стороны конъюнктивы и склеры в месте выхода полиуретановой трубки отсутствовали (рис. 9).

 

Рис. 9. Макропрепарат глаза экспериментального животного (стрелкой указано место выхода дренажной полиуретановой трубки через склеростому)

Fig. 9. Gross specimen of the experimental animal’s eye (the arrow shows the site of polyurethane drainage tube exit through a sclerostomy)

 

При рассечении макропрепарата стекловидное тело было прозрачным, в заднем сегменте визуа лизировался имплантат на расстоянии 4–5 мм от лимба под склерой, проходящий под сосудистой оболочкой и имеющий S-образный ход, при этом частично имплантат располагался перипапиллярно от диска зрительного нерва. Трубка незначительно проминировала в стекловидную камеру, структуры витреоретинохориоидального комплекса были интактны на всём протяжении залегания имплантата (рис. 10).

 

Рис. 10. Макропрепарат глазного дна экспериментальных животных в проекции залегания дренажной полиуретановой трубки (первая контрольная точка исследования)

Fig. 10. Gross specimens of the eye fundus of experimental animals in the projection of a polyurethane drainage tube position (first control point of the study)

 

При микроскопическом исследовании имплантат расположен под сосудистой оболочкой (рис. 11) и окружён сформированной капсулой, примыкающей к склере, при этом пространство между сосудистой оболочкой и склерой заполнено соединительной тканью с преобладанием клеточного компонента, в том числе меланоцитов из сосудистой оболочки и lamina fucsa. Воспалительной реакции в зоне залегания имплантата не выявлено.

 

Рис. 11. Микропрепараты внутренних оболочек глаза экспериментального животного в зоне залегания дренажной полиуретановой трубки: СРЖ — субретинальная жидкость

Fig. 11. Microspecimens of inner eye tunics of experimental animals in the area of a polyurethane drainage tube position; SRF – subretinal fluid

 

При оценке макроскопических препаратов через 90 суток после оперативного вмешательства (вторая контрольная точка исследования) во всех случаях полиуретановая трубка была имплантирована в СХП через разрез склеры на расстоянии 6–7 мм от лимба и располагалась в зоне экватора на уровне сосудистой оболочки глаза. Наружный конец трубки фиксирован узловым швом к склере, воспалительные явления со стороны конъюнктивы и склеры в месте выхода имплантата не определялись.

На глазном дне визуализировалось место залегания имплантата с точкой введения в 5–6 мм от лимба, проходящего в сторону заднего полюса глаза к диску зрительного нерва. В проекции имплантата определялась неравномерная пигментация, менее интенсивная по отношению к окружающим отделам сетчатки (рис. 12).

 

Рис. 12. Макропрепарат глазного дна экспериментальных животных в проекции залегания дренажной полиуретановой трубки (вторая контрольная точка исследования)

Fig. 12. Gross specimen of the eye fundus of experimental animals in the projection of a polyurethane drainage tube position (second control point of the study)

 

При микроскопическом исследовании на серийных срезах в данной зоне обнаружены изменения гистоархитектоники сетчатки по типу дегенеративных изменений (рис. 13) с утратой наружных слоёв и преобразованием внутренних слоёв сетчатки в бесструктурный нейроглиальный рубец, частично нарушена целостность мембраны Бруха.

 

Рис. 13. Микропрепараты внутренних оболочек глаза экспериментального животного в зоне залегания дренажной полиуретановой трубки: СРЖ — субретинальная жидкость, ПЭС — пигментный эпителий сетчатки

Fig. 13. Microspecimens of inner eye tunics of an experimental animal in the area of a polyurethane drainage tube position; SRF – subretinal fluid; RPE – retinal pigment epithelium

 

Обсуждение результатов исследования

Метод имплантации полиуретановой трубки в СХП не сопровождается перфорацией хориоидеи и сетчатки, не вызывает появления пролежней сосудистой оболочки, субретинальных и супрахориоидальных кровоизлияний, отслойки сетчатки и сосудистой оболочки при нахождении в СХП до 30 суток. Над местом субконъюнктивального залегания наружного конца дренажной полиуретановой трубки формируется локальная фильтрационная подушка. Возникающий в первые сутки после имплантации локальный ишемический отёк сетчатки над ложем залегания трубки имеет обратимый характер и полностью купируется к пятым суткам после имплантации, что подтверждается восстановлением перфузии в сосудах хориоидеи и данными офтальмоскопии. Ареактивность и низкая иммуногенность поли уретановой трубки ТПМ-У 0,3/0,5 подтверждена в эксперименте отсутствием в гистологическом материале признаков изменения и воспаления тканей внутренних оболочек глаза.

При нахождении полиуретановой трубки в СХП более 30 суток в проекции имплантата определялась неравномерная пигментация, менее интенсивная по отношению к окружающим отделам сетчатки. При микроскопическом исследовании в данной зоне выявлялись изменения гистоархитектоники сетчатки по типу дегенеративных.

С учётом полученных данных можно сделать заключение, что предложенный метод имплантации полиуретановой трубки в СХП на срок, не превышающий 30 суток, является безопасным способом дренирования СХП. Однако более длительное пребывание имплантата в СХП (до 90 суток) вызывает необратимые патоморфологические изменения в структуре внутренних оболочек глаза.

Данная работа представляет собой пилотное исследование с целью создания принципиально нового метода адресного многократного введения лекарственных средств в супрахориоидальное пространство непосредственно рядом с патологическим очагом. В качестве примера заболеваний, при которых необходимо именно такое введение, можно назвать хориоидальную неоваскуляризацию, требующую многократного введения ингибиторов ангиогенеза, или хронический увеит, требующий многократного введения кортикостероидов.

Выводы

1. В течение всего исследования в окружающих имплантированную трубку тканях не было выявлено признаков воспалительного процесса.
2. Нахождение полиуретановой трубки ТПМ-У 0,3/0,5 в супрахориоидальном пространстве в сроки до 30 суток безопасно.
3. Пребывание дренажной полиуретановой трубки ТПМ-У 0,3/0,5 в СХП в сроки более 30 суток приводит к необратимым патоморфологическим изменениям со стороны внутренних оболочек глаза.

About the authors

Alexey N. Kulikov

S.M. Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: alexey.kulikov@mail.ru
SPIN-code: 6440-7706

MD, PhD, DMedSc, Professor, Head of the Department. Ophthalmology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey V. Sosnovskii

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: svsosnovsky@mail.ru
SPIN-code: 3058-7913

MD, Associate Professor of the Ophthalmology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Denis V. Shamrey

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: sham241@mail.ru

Ph.D, Lecturer, Department of Ophthalmology

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexander S. Remigin

321 VKG

Email: aleksandrremigin@gmail.com

Head Resident, Ophthalmology Department

Russian Federation, Chita

Sergey I. Alekperov

State Research Institute of Military Medicine

Email: salekperov@rambler.ru

Deputy Head of Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexey A. Suetov

State Research Institute of Military Medicine

Email: ophtalm@mail.ru

Head Researcher

Russian Federation, Saint Petersburg

Roman D. Berezin

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: berrom@yandex.ru

PhD., Department of Ophthalmology

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey V. Churashov

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: churashoff@mail.ru

Doctor of Medicine, Professor, Department of Ophthalmology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files