Влияние заданного интраоперационного офтальмотонуса при факоэмульсификации на скорость кровотока в центральной артерии сетчатки

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Внедрение современных микроинвазивных технологий в офтальмохирургии привело к переходу от широкого хирургического доступа к малым разрезам и проведению операций на нормотоничном глазу. Поддержание баланса ирригационно-аспирационных потоков во время хирургического вмешательства является основным базовым принципом как в катарактальной, так и в витреоретинальной хирургии.

Прогресс в развитии новых поколений высокоскоростных аспирационных систем предъявляет всё более строгие требования к поддержанию баланса потоков и стабилизации передней и задней камер глаза во время хирургии, что неизбежно приводит к увеличению принудительной ирригации. Для поддержания объёма передней камеры глаза, её стабилизации в момент прорыва окклюзии, когда резко нарастает аспирационный поток, многие хирурги повышают уровень высоты ирригационного флакона при использовании гравитационных систем или увеличивают подачу ирригационного раствора под давлением в системах с принудительной инфузией. В системах с активной флюидикой большинство хирургов повышают заданный уровень внутриглазного давления (ВГД) до 55–60 мм рт. ст. и выше, и он поддерживается автоматически, основываясь на данных с датчиков, отслеживающих уровень ВГД. Система автоматически корректирует смещение баланса ирригационно-аспирационных потоков, которые должны не только поддерживать заданный уровень внутриглазного давления, но и обеспечивать отсутствие флуктуации передней камеры, её микроколлапсов. Причины нестабильности передней камеры глаза могут быть самыми разными: от резкого нарастания аспирационных потоков в момент прорыва окклюзии и избыточной наружной фильтрации до блока ирригации, за счёт несоответствия геометрии разреза диаметру хирургического инструмента, или блока ирригации, из-за избыточного количества вискоэластика в передней камере глаза, а также за счёт попадания пузырьков воздуха в ирригационную систему.

С целью обеспечения непрерывного поддержания объёма передней камеры глаза, который составляет всего 0,17–0,25 мкл [1], в системах с гравитационной подачей увеличивают высоту расположения ирригационного флакона до 80–110 см и выше.

Теоретический уровень ВГД рассчитывается по формуле [2]:

Уровень ВГД (мм рт. ст.) = = Высота флакона (см) × 10/13,6,

где 13,6 — это плотность ртути г/см³, плотность воды 1 г/см³.

Таким образом, уровень ВГД во время операции при высоте флакона с ирригационной жидкостью 80 см составляет 58,8 мм рт. ст.

По данным C. Khng et al. (2006), уровень ВГД при реальном измерении отличался от теоретического всего лишь на 5–11 % [2].

Принято считать, что негативное влияние высокого уровня ВГД состоит главным образом из двух факторов [3]. Первый фактор — непосредственное компрессионное повреждение тканей под влиянием высокого давления [3–5] и второй — ишемия тканей, возникающая в результате сдавления сосудов, кровоснабжающих оболочки глаза [6–10].

Вопрос, существуют ли в глазу механизмы ауторегуляции, компенсирующие резкое повышение уровня ВГД во время операции, является весьма актуальным.

В литературе имеются лишь единичные публикации о влиянии повышенного уровня ВГД на возникновение ишемически-реперфузионного повреждения сетчатки в эксперименте у животных. Результаты этих исследований in vivo показали, что повышение ВГД до 110–130 мм рт. ст. путём активного введения физиологического раствора или воздуха в переднюю камеру приводит к прекращению ретинальной и хориоидальной циркуляции [11–13].

В ряде публикаций представлены данные о патогистологических изменениях в оболочках глаза в ранний период после моделирования ретинальной ишемии-реперфузии под влиянием высокого ВГД, характеризующихся отёком сетчатки и атрофией ганглиозных клеток [14]. В позднем постишемическом периоде (30-е сутки) было выявлено повреждение преимущественно наружных слоёв сетчатки, вероятно, связанного с компрессионно-ишемической травмой хориоидеи, приводящей к её истончению и инфильтрации лимфоцитами [15]. Авторы установили увеличение факторов апоптоза BAX и BCL-2, повышение концентрации моноцитарного хемоаттрактантного протеина (MCP-1) в комплексе сетчатка–хориоидея, свидетельствующее о выраженной активации клеточного апоптоза и воспалительной реакции в оболочках глаза.

G. Chidlow et al. (2002) определили значительное уменьшение амплитуды α- и β-волн электроретинограммы, уровня синтазы оксида азота и снижение содержания специфической мРНК ганглиозных клеток у крыс в эксперименте при моделировании ишемии сетчатки с повышением уровня ВГД в течение 45 мин [16].

В настоящее время существует целый ряд инвазивных и неинвазивных инструментальных методов исследования гемодинамики глаза, у каждого из которых есть свои достоинства и недостатки [20, 21]. Благодаря этим методам установлено ухудшение гемодинамики глаза у пациентов с глаукомой и офтальмогипертензией [22].

Большинство авторов сходятся во мнении, что повышение уровня ВГД негативно влияет на светочувствительность сетчатки и способствует увеличению площади экскавации диска зрительного нерва у пациентов с миопической и эмметропической рефракцией [17–19].

Появление в клинической практике цветового дуплексного сканирования (ЦДС) позволило визуализировать орбитальные сосуды, кровоснабжающие сетчатку и зрительный нерв, и определить количественные параметры кровотока [23]. Так, в исследовании K.M. Joos и B.E. Steinwand (1999) при помощи цветового дуплексного сканирования выявлено, что снижение максимальной систолической и конечной диастолической скорости кровотока и увеличение вазорезистентности в задних коротких цилиарных артериях напрямую коррелирует с повышением уровня ВГД у здоровых лиц при постепенном его увеличении от 25 до 50 мм рт. ст. [24].

В литературе представлены лишь единичные публикации о влиянии высокого уровня ВГД в зависимости от типа аспирационной системы. Имеются сообщения о наличии прямой временной зависимости для апоптоза ганглиозных клеток сетчатки и изменения проницаемости гематоофтальмического барьера [25], снижения остроты зрения (по данным электроэнцефалографии) в эксперименте [18]. Повышенное ВГД приводит к более частым отёкам роговицы и более выраженным воспалительным явлениям [26], а также увеличивает частоту возникновения макулярного отёка в послеоперационном периоде [27].

В клинической практике вопрос о влиянии повышенного ВГД на состояние гемодинамики сетчатки и зрительного нерва на относительно герметичном глазу остаётся недостаточно изученным.

Цель настоящего исследования — оценка влияния заданного повышенного уровня ВГД во время факоэмульсификации катаракты на состояние кровотока в центральной артерии и центральной вене сетчатки и определение возможных компенсаторных механизмов ауторегуляции глазного кровотока в ответ на резкое интраоперационное повышение уровня ВГД.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследовано 23 пациента (15 женщин и 8 мужчин) в возрасте от 62 до 83 лет. Средний возраст составил 72,5 ± 5,7 года. Критерием включения в исследование было наличие у пациентов катаракты различной степени плотности при отсутствии другой глазной патологии. Критериями исключения являлись перенесённые ранее оперативные вмешательства на глазу, сосудистые, воспалительные и дистрофические заболевания глаза в анамнезе, аметропия высокой степени, наличие гемодинамически значимого стеноза внутренней сонной артерии, сахарного диабета и артериальной гипертензии вне компенсации. Группу контроля составили 40 лиц той же возрастной группы без сердечно-сосудистой патологии и сахарного диабета.

Перед операцией проводили стандартное офтальмологическое обследование пациентов, включающее визометрию, оптическую или ультразвуковую биометрию, кератометрию и тонометрию. Измерение уровня ВГД осуществлялось специальным тонометром Icare Pro (Icare Finland Oy, Финляндия). Непосредственно перед операцией у исследуемых больных измеряли уровень артериального давления стандартным неинвазивным методом на плечевой артерии левой руки с использованием систем мониторинга пациента Draeger Vista 120 (Draеger Medical GmbH, Германия).

Всем пациентам проводили интраоперационное цветовое дуплексное сканирование в режимах цветового доплеровского картирования и импульсной доплерографии с помощью ультразвукового сканера Logiq S8 (GE, США).

В условиях операционной исследовали глазной кровоток трёхкратно: непосредственно перед операцией, сразу после герметизации операционного доступа на заданном интраоперационном уровне ВГД (рис. 1, а, b) и после нормализации офтальмотонуса и повторной герметизации роговичного тоннеля (рис. 2). Интервал между вторым и третьим измерениями составил в среднем 3,48 ± 0,36 ч. Определяли кровоток в ретробульбарных сосудах: центральной артерии сетчатки (ЦАС), центральной вене сетчатки (ЦВС) с регистрацией максимальной систолической скорости кровотока (V_syst), конечной диастолической скорости кровотока (V_diast) и индекса резистентности (RI).

 

Рис. 1. Доплеровский спектр кровотока в центральной артерии и центральной вене сетчатки: a — непосредственно перед операцией (V_syst = 12,3 см/c, V_diast = 4,1 см/c); b — сразу после операции (V_syst = 9,4 см/c, V_diast = 3,3 см/c)

Fig. 1. The Doppler spectral analysis of blood flow velocities in the central retinal artery: a – before cataract surgery (V_syst = 12.3 cm/s, V_diast = 4.1 cm/s); b – immediately following cataract surgery (V_syst = 9.4 cm/s, V_diast = 3.3 cm/s)

 

Рис. 2. Доплеровский спектр кровотока в центральной артерии сетчатки и центральной вене сетчатки после нормализации офтальмотонуса (V_syst = 12,7 см/c, V_diast = 3,5 см/c)

Fig. 2. The Doppler spectral analysis of blood flow velocities in the central retinal artery after normalization of intraocular pressure (V_syst = 12.7 cm/s, V_diast = 3.5 cm/s)

 

Всем пациентам (23 глаза) была выполнена факоэмульсификация катаракты с имплантацией интраокулярной линзы. Хирургические вмешательства проводились в одинаковых условиях: топическая капельная анестезия, роговичный доступ шириной 2,2 мм с двумя дополнительными парацентезами шириной 1,2 мм. Для факоэмульсификации использовалась система Centurion Vision System (Alcon, США) со следующими параметрами: уровень предустановленного заданного уровня ВГД составил 60 мм рт. ст., вакуум — 650 мм рт. ст., скорость аспирации — 27 см³/мин, U/S — 100 % Torsional. Ядро хрусталика удалялось с применением техники quick chop, кортикальные массы аспирировались при помощи бимануальной ирригационно-аспирационной системы. В капсулу хрусталика была имплантирована гибкая интраокулярная линза из гидрофобного акрила с тщательным вымыванием вискоэластика. Герметизация глаза осуществлялась при помощи гидратации стромы роговицы ирригационным раствором (BSS). Все операции прошли без осложнений. Среднее время операции составило 6,56 ± 1,19 ч.

Статистический анализ проводили с помощью программ Microsoft Excel и IBM SPSS25.0. Анализ статистической взаимосвязи между параметрами — методом многомерного дисперсионного анализа для связных выборок. Различия между средними величинами считали достоверными при значении р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Уровень ВГД в предоперационном периоде находился в диапазоне 12,1–24,1 мм рт. ст., уровень артериального давления — 102–217 мм рт. ст. в систолу и от 54 до 94 в диастолу соответственно.

В табл. 1 приведены данные об изменениях уровня ВГД и артериального давления непосредственно перед каждым проведением цветового дуплексного сканирования.

 

Таблица 1 / Table 1

Средние показатели уровня внутриглазного давления и артериального давления у пациентов до и после факоэмульсификации катаракты

Mean indices of intraocular pressure and blood pressure in patients before and after cataract surgery

Показатели кровотока	Сроки регистрации показателей
	до операции (n = 23)	сразу после герметизации (n = 23)	после нормализации офтальмотонуса (n = 23)
Внутриглазное давление, мм рт. cт.	18,510 ± 2,90	58,01 ± 8,10	22,75 ± 2,90
Артериальное давление систолическое, мм рт. cт.	156,57 ± 23,27	162,30 ± 21,5	140,05 ± 16,557
Артериальное давление диастолическое, мм рт. cт.	75,13 ± 10,03	78,87 ± 14,32	73,68 ± 11,934

 

Анализ результатов исследования гемодинамики глаза показал, что до оперативного вмешательства показатели максимальной систолической скорости кровотока в ЦАС находились в диапазоне от 7,2 до 21,6 см/с (рис. 3, 4) и конечной диастолической скорости кровотока — от 3,8 до 5,7 см/с (табл. 2, рис. 5).

 

Рис. 3. Максимальная систолическая и конечная диастолическая скорость кровотока в центральной артерии и вене сетчатки при различном уровне внутриглазного давления (ВГД). ЦАС — центральная артерия сетчатки, ЦВС — центральная вена сетчатки

Fig. 3. Peak systolic velocity and end-diastolic velocity of blood flow in the central retinal artery with varying levels of intraocular pressure

 

Рис. 4. Влияние уровня внутриглазного давления на максимальную систолическую скорость кровотока в центральной артерии сетчатки

Fig. 4. The effect of intraocular pressure on the peak systolic velocity of blood flow in the central retinal artery

 

Рис. 5. Влияние уровня внутриглазного давления на конечную диастолическую скорость кровотока в центральной артерии сетчатки

Fig. 5. The effect of intraocular pressure on the end systolic blood flow in the central retinal artery

 

Таблица 2 / Table 2

Средние показатели гемодинамики в сосудах глаза у пациентов до и после факоэмульсификации катаракты при различном уровне внутриглазного давления

Mean hemodynamic parameters in the ocular vessels in patients before and after cataract surgery at various levels of intraocular pressure

Показатели кровотока	Сроки регистрации показателей			Контроль (n = 40)
	до операции (n = 23)	сразу после герметизации (n = 23)	после нормализации офтальмотонуса (n = 23)
Центральная артерия сетчатки, Vsyst, см/c	12,55 ± 2,54	10,09 ± 2,07	12,07 ± 1,71	12,03 ± 0,58
Vdiast, см/c	3,87 ± 1,18	2,18 ± 1,83*,**	3,67 ± 0,85	3,53 ± 0,19
RI	0,68 ± 0,10	0,79 ± 0,16*,**	0,69 ± 0,5	0,74 ± 0,01
Центральная вена сетчатки, Vsyst, см/c	5,81 ± 1,51	4,93 ± 1,26**	5,65 ± 1,26	6,48 ± 0,22
Примечание. n — число глаз. *р < 0,05 — достоверность относительно показателей до операции. **р < 0,05 — достоверность относительно показателей здорового глаза. Vsyst — максимальная систолическая скорость кровотока; Vdiast — конечная диастолическая скорость кровотока; RI — индекс резистентности.

 

Сразу после проведения оперативного вмешательства на заданном уровне ВГД 58,01 ± 8,10 мм рт. ст. в ЦАС отмечалось статистически достоверное снижение конечной диастолической скорости кровотока с увеличением RI (p < 0,05) (рис. 5). У 7 из 23 (30,4 %) пациентов показатель V_diast в ЦАС не регистрировался (рис. 5).

После нормализации офтальмотонуса наблюдалось восстановление показателей гемодинамики в ЦАС у всех пациентов до исходного уровня (p > 0,05) (рис. 5).

По данным, полученным в ходе исследования, скорость кровотока в ЦВС изменялась незначительно, статистически не отличалась от исходной и не зависела от уровня внутриглазного давления (p > 0,05) (рис. 3).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Настоящее исследование подтвердило факт негативного влияния высокого уровня глазного давления (58,01 ± 8,10) на скорость кровотока в центральной артерии сетчатки во время оперативного вмешательства, что продолжает и расширяет исследование K.M. Joos и B.E. Steinwand (1999), изучавших влияние поэтапного повышения ВГД на гемодинамику глаза.

Наше исследование показало, что повышение уровня ВГД во время факоэмульсификации достоверно снижает скорость кровотока в центральной артерии сетчатки вплоть до отсутствия регистрации диастолического кровотока в ЦАС, независимо от исходного артериального давления. Полное прекращение диастолического кровотока в ЦАС было зарегистрировано у 7 из 23 пациентов (30,4 %), что соответствует данным, полученным ранее в экспериментальных работах на животных и in vivo.

Показатели конечной диастолической скорости кровотока в ЦАС не определялись при достижении ВГД определенного порогового уровня — в пределах 55–60 мм рт. ст. и выше, что не отмечалось в предыдущих исследованиях при более низких параметрах ВГД, достигающих 45–50 мм рт. ст.

В ходе исследования сразу после нормализации офтальмотонуса скорость кровотока восстанавливалась в полном объеме.

Полученные нами результаты ставят новые вопросы об оптимальном безопасном уровне ВГД во время хирургических вмешательств, не приводящих к нарушению кровообращения в сосудах глаза. Оценка среднесрочного и долгосрочного влияния изменений гемодинамики на состояние и функциональную активность сетчатки требует дальнейших исследований.

ВЫВОДЫ

Используемые хирургами параметры при факоэмульсификации, поддерживающие уровень ВГД в пределах 55–60 мм рт. ст. и выше, могут негативно влиять на кровоснабжение сетчатки в течение всего времени проведения операции.

Полное прекращение кровотока в диастолическую фазу при уровне внутриглазного давления 58,01 ± 8,10 происходит у трети пациентов (в 30,4 % клинических наблюдений).

Изменения скорости кровотока в ЦВС клинически незначимы (p > 0,05) и не зависят от колебаний офтальмотонуса.

Отсутствие компенсаторных механизмов ауторегуляции глазного кровотока в ответ на резкое повышение интраоперационного уровня ВГД может являться фактором риска ишемии сетчатки.

Об авторах

Юрий Викторович Тахтаев

ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава России

Email: ytakhtaev@gmail.com

д-р мед. наук, профессор кафедры офтальмологии

Россия, Санкт-Петербург

Татьяна Николаевна Киселева

ФГБУ «Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России

Email: tkiseleva05@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9185-6407

д-р мед. наук, профессор, заведующая отделением ультразвуковых методов исследований

Россия, Москва

Роман Борисович Шлякман

ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: romanshlyakman@gmail.com

аспирант кафедры офтальмологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы