Оптимизация энергетических параметров в ходе хирургии катаракты высокой степени плотности

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Ультразвуковая факоэмульсификация катаракты (ФЭК) в настоящее время является самой распространённой и тщательно отработанной методикой хирургического лечения данной патологии [1]. Однако ФЭК с высокой степенью плотности ядра хрусталика по-прежнему заслуживает особого внимания, поскольку требует увеличения энергетических и временных параметров ультразвукового воздействия и количества хирургических манипуляций [2, 3].

В связи с этим актуальным является поиск пред- и интраоперационных методик воздействия на ядро катарактального хрусталика высокой степени плотности для снижения ультразвуковой энергетической нагрузки на структуры глаза, уменьшения времени операции и минимизации риска осложнений в ходе операции.

Особый интерес представляет использование методики предварительной ИАГ-лазерной факофрагментации, которая была разработана в 2002 г. в Калужском филиале МНТК «Микрохирургия глаза» и по-прежнему успешно применяется. Данный метод позволяет эффективно расслоить хрусталиковые волокна в ядрах высокой степени плотности путём локального и дозированного ИАГ-лазерного воздействия. Это даёт возможность значительно снизить суммарную энергетическую нагрузку во время последующей ФЭК [4].

Тенденция последнего десятилетия в хирургии катаракты — активное использование фемтосекундного лазерного сопровождения. Это позволяет автоматизировать ответственные этапы операции, в том числе выполнить фемтолазерную фрагментацию ядра хрусталика, и, тем самым, уменьшить суммарную ультразвуковую энергию в ходе ФЭК и продолжительность операции, что приводит к более точным и предсказуемым функциональным результатам и снижению частоты осложнений [5].

Однако для фрагментации хрусталиков с высокой степенью плотности ядра необходимо увеличивать энергию фемтосекундного лазерного излучения. Это вызывает избыточное образование кавитационных пузырьков, что может привести к разрыву задней капсулы хрусталика (синдрому капсулярного блока) и дислокации фрагментов хрусталика в витреальную полость [6].

Кроме того, попытки фрагментации фемтолазером ядер высокой степени плотности в подавляющем проценте случаев завершаются частичной, либо псевдофрагментацией ядра хрусталика.

Цель — разработать комбинированную методику предварительной ИАГ-лазерной фрагментации и фемтолазерного воздействия на приборе CATALYS и оценить её роль в уменьшении временных и энергетических параметров хирургии катаракты высокой степени плотности.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены 114 пациентов (114 глаз) с возрастной катарактой 3-й и 4-й степени плотности ядра хрусталика по классификации К.В. Бойко (2013). Средний возраст составил 64 ± 12 лет. Все пациенты были разделены на основную и две контрольные группы в зависимости от метода хирургического лечения. В основной группе (21 глаз с катарактой 3-й степени и 17 глаз с катарактой 4-й степени) перед ФЭК с фемтолазерным сопровождением и имплантацией ИОЛ проводили предварительную ИАГ-лазерную факофрагментацию ядра хрусталика. В первой контрольной группе (19 глаз с катарактой 3-й степени и 19 глаз с катарактой 4-й степени) выполняли ФЭК с фемтолазерным сопровождением и имплантацией ИОЛ. Во второй контрольной группе (20 глаз с катарактой 3-й степени и 18 глаз с катарактой 4-й степени) — ФЭК с имплантацией ИОЛ.

Дооперационное обследование помимо стандартных включало специальные методы: измерение оптической плотности хрусталика, эндотелиальную микроскопию, ультразвуковую биомикроскопию. Количественную оценку оптической плотности хрусталика осуществляли с использованием прибора Oculus Pentacam HR (США). Предварительную ИАГ-лазерную фрагментацию ядра хрусталика выполняли на ИАГ-лазере Visulas YAG III (Carl Zeiss Meditec AG, Германия).

В ходе предварительной ИАГ-лазерной факофрагментации лазерные импульсы наносили на периферии ядра хрусталика с минимальной энергией ИАГ-лазера с постепенным увеличением энергии до получения расслаивания ядра хрусталика и последующим перемещением лазерных аппликатов в центральную зону ядра.

Фемтолазерное воздействие на ядро хрусталика в основной группе и в первой контрольной группе выполняли с использованием фемтолазера CATALYS Precision Laser System (Optimedica, SantaClara, CA, США). Преимуществами данной фемтолазерной системы являются широкий спектр паттернов фрагментации хрусталика, возможность изменения и дозирования параметров фемтолазерной энергии импульсов в передних и задних слоях хрусталика, а также расстояния между этими импульсами. Фрагментация может проходить по линиям раскола хрусталика на сегменты, а также дополнительно в виде сетчатой структуры между сегментами. Кроме того, можно изменять число повторений обработки выбранных линий сегментации в паттерне фрагментации хрусталика по мере прохода лазера по сегментирующей части паттерна в зависимости от плотности и толщины хрусталика.

В основной группе фемтолазерное сопровождение ФЭК состоялось на следующий день после предварительной факофрагментации (ПФФ). Энергия на этапе вскрытия передней капсулы во всех случаях была одинаковой и составляла 0,2 Дж. Фрагментацию ядра хрусталика проводили по трём меридианам на 6 равных сегментов. Фемтолазерные резы располагались в безопасной зоне на расстоянии 500 микрон от передней капсулы хрусталика и соответствовали высоте ядра хрусталика, рассчитанной при помощи системы INTEGRAL GUIDANCE System, что исключало фемтолазерное воздействие на менее плотные кортикальные слои и избыточное образование вакуолей. Дополнительная фрагментация для размягчения хрусталика выполнялась в виде резов сетчатой структуры, расстояние между линиями сетки составляло 350 мкм, а расстояние между сегментацией и размягчением — 200 мкм (рис. 1).

 

Рис. 1. Фрагментация хрусталика на 6 равных фрагментов с дополнительной решеткой для размягчения хрусталика

Fig. 1. Fragmentation of the lens into 6 equal fragments with an additional grid to soften the lens

 

Для полноценной фрагментации ядер катарактальных хрусталиков 3-й и 4-й степеней плотности, рекомендованных производителем фемтолазера, энергетических параметров было недостаточно. Поэтому мы разработали алгоритм оптимизации данных параметров, который заключался в увеличении энергии импульса с шагом 0,5 мкДж и числа повторений сегментации при минимальной энергетической нагрузке на структуры глаза. Таким образом, для фрагментации ядра хрусталика 3-й степени плотности мы использовали 5,4 Дж энергии фемтолазера (в передних слоях хрусталика энергия одного импульса составляла 8 мкДж, в задних слоях — 10 мкДж) и 4–5 повторений сегментации. Для фрагментации ядра хрусталика 4-й степени плотности использовали 8,17 Дж энергии (в передних слоях хрусталика энергия одного импульса составляла 8 мкДж, в задних слоях — 10 мкДж) и 6–7 повторений сегментации.

Последующая ФЭК выполнялась по стандартной методике «фако-чоп».

Во время факоэмульсификации проводилась оценка полноты и качества лазерных резов в толще ядра хрусталика по предложенной нами ранее классификации [7–9]. Удовлетворительной считалась полная фрагментация. Кроме того, интраоперационно оценивали энергетические параметры ультразвука и количество используемой жидкости.

В первой контрольной группе для фрагментации ядра хрусталика 3-й степени плотности использовали 8,4 Дж энергии фемтолазера, для фрагментации ядра хрусталика 4-й плотности — 13,6 Дж энергии.

Во второй контрольной группе проводили изолированную ФЭК по стандартной методике «фако-чоп» с имплантацией ИОЛ.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В основной группе проведение предварительной ИАГ-лазерной деструкции обеспечило равномерное расслоение хрусталиковых волокон по сформированным кавитационным вакуолям. Для 3-й степени плотности была характерна деструкция ядра по смешанному типу в виде «пузырьков» и «лепестков». Для 4-й степени плотности — с преобладанием «лепестков» (рис. 2).

 

Рис. 2. Предварительная ИАГ-лазерная фрагментация: а — ядра катарактального хрусталика 3-й степени плотности; b — ядра катарактального хрусталика 4-й степени плотности

Fig. 2. Preliminary YAG laser fragmentation: a – of a cataractous lens nucleus of the 3^rd degree of density; b – of a cataractous lens nucleus of the 4^th degree of density

 

Полученные в результате предварительной ИАГ-лазерной факофрагментации кавитационные вакуоли не препятствовали качественной визуализации структур переднего отрезка глаза оптической когерентной томографической (ОКТ) системой фемтосекундного лазера и, соответственно, точности запланированного фемтолазерного воздействия (рис. 3).

 

Рис. 3. Оптическая когерентная томограмма переднего отрезка глаза

Fig. 3. Optical coherence tomography of the anterior segment of the eye

 

Оценка результатов фемтоассистированной хирургии катаракты после предварительного ИАГ-лазерного воздействия показала, что при фрагментации ядер хрусталика 3-й и 4-й плотностей с использованием 3,5 и 8,17 Дж энергии фемтолазера соответственно удалось получить полноценное разделение ядра хрусталика (рис. 4). Применение выбранных параметров фемтосекундного лазера позволило фрагментировать ядро хрусталика по всей его толщине, исключая избыточное образование кавитационных пузырьков, что технически не усложняло последующие этапы гидродиссекции и гидроделинеации.

 

Рис. 4. Равномерное распределение кавитационных пузырьков. Полноценная фрагментация без избыточной пневмодиссекции

Fig. 4. Uniform distribution of cavitation bubbles. Complete fragmentation without excessive pneumodissection

 

В первой контрольной группе, где выполняли ФЭК с фемтолазерным сопровождением, но без предварительной ИАГ-ПФФ, после фемтолазерной фрагментации ядер 3-й степени плотности в 60 % случаев мы наблюдали частичную фрагментацию ядра хрусталика, а при 4-й степени — в 80 % случаев наблюдалась фрагментация поверхностных слоев хрусталика, или псевдофрагментация.

Сравнительный анализ полученных значений лазерной энергии в основной и контрольной группах показал, что у пациентов с катарактой 3-й степени плотности проведение ИАГ-лазерной ПФФ с энергией 0,1 Дж позволило уменьшить суммарную лазерную энергию с 8,4 Дж при проведении ФЭК с фемтолазерным сопровождением до 5,4 Дж при применении разработанной нами комбинированной методики, что снижает суммарную энергетическую нагрузку на 35 %. У пациентов с катарактой 4-й степени плотности проведение ИАГ-лазерной ПФФ с энергией 0,2 Дж позволило уменьшить суммарную лазерную энергию с 13,6 Дж при проведении ФЭК с фемтолазерным сопровождением до 8,17 Дж при применении разработанной нами комбинированной методики, что снижает суммарную энергетическую нагрузку на 40 %.

Сравнивая параметры ФЭК в основной и контрольных группах при 3-й степени плотности ядра хрусталика, необходимо отметить, что в основной группе кумулятивная ультразвуковая энергия уменьшилась на 38 %, общее время ультразвукового воздействия — на 48 %, объем аспирируемой жидкости — на 28 % по сравнению со второй контрольной группой, где выполняли ФЭК без дополнительных лазерных воздействий. В первой контрольной группе, после изолированной фемтолазерной фрагментации, мы отметили уменьшение значений кумулятивной энергии ультразвука на 16 %, общего времени ультразвукового воздействия на 39 % и объёма аспирируемой жидкости на 16 % по сравнению со второй контрольной группой (табл. 1).

 

Таблица 1 / Table 1 Сравнение значений лазерной энергии и параметров факоэмульсификации катаракты в основной и контрольных группах при 3-й степени плотности ядра хрусталика Comparison of laser energy values and PE parameters in the main and control groups at the 3rd degree of the lens nucleus density
Параметры	Основная группа	Контрольная группа 1	Контрольная группа 2
Суммарная лазерная энергия, Дж	5,4 (↓35 %) (5,3 ФСЛ + 0,1 ИАГ)	8,4	–
Тип фрагментации	Полноценная	Частичная в 60 % случаев	–
Пневмодиссекция	Безопасная	Избыточная	–
Кумулятивная ультразвуковая энергия, Дж	7,1 ± 1,9 (↓38 %)	9,8 ± 1,3 (↓16 %)	11,6 ± 2
Общее время ультразвукового воздействия, с	45 ± 7 (↓48 %)	52,4 ± 6 (↓39 %)	86 ± 7
Объём аспирируемой жидкости, мл	70 ± 7 (↓28 %)	82 ± 5 (↓16 %)	98 ± 10

 

При 4-й степени плотности ядра хрусталика в основной группе кумулятивная энергия ультразвука при ФЭК уменьшилась на 42 %, общее время ультразвукового воздействия — на 47 %, объём аспирируемой жидкости — на 28 %. В первой контрольной группе, после изолированной фемтолазерной фрагментации ядер, отмечено уменьшение кумулятивной энергии ультразвука на 24 %, общего времени ультразвукового воздействия на 39 %, объём аспирируемой жидкости на 14 %, по сравнению со второй контрольной группой (табл. 2).

 

Таблица 2 / Table 2 Сравнение значений лазерной энергии и параметров факоэмульсификации катаракты в основной и контрольных группах при 4-й степени плотности ядра хрусталика Comparison of laser energy values and PE parameters in the main and control groups at the 4th degree of the lens nucleus density
Параметры	Основная группа	Контрольная группа 1	Контрольная группа 2
Суммарная лазерная энергия, Дж	8,37 (↓40 %) (8,17 ФСЛ + 0,2 ИАГ)	13,6	–
Тип фрагментации	Полноценная	Псевдофрагментация в 80 % случаев	–
Пневмодиссекция	Безопасная	Избыточная	–
Кумулятивная ультразвуковая энергия, Дж	9,7 ± 1,6 (↓42 %)	12,8 ± 1,8 (↓24 %)	16,9 ± 1,8
Общее время ультразвукового воздействия, с	51 ± 4 (↓47 %)	59 ± 6 (↓39 %)	97 ± 7
Объём аспирируемой жидкости, мл	78 ± 6 (↓28 %)	93 ± 4 (↓14 %)	108 ± 9

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Современная технология хирургии катаракты обеспечивает высокие зрительные функции уже в раннем послеоперационном периоде. Это позволило перевести ФЭК в разряд амбулаторной хирургии [1].

Однако в ходе ФЭК 3-й и 4-й степени плотности для полноценной фрагментации ядра хрусталика необходимо увеличивать энергию ультразвука, что сопряжено с высоким риском осложнений, как интраоперационных (повреждение эндотелия роговицы, связочного аппарата хрусталика, задней капсулы хрусталика), так и послеоперационных, ранних (реактивная гипертензия, иридоциклит, гифема) и поздних (эпителиально-эндотелиальная дистрофия, синдром Ирвина – Гасса) [2, 3]. Поэтому нами была разработана комбинированная методика предварительной ИАГ-лазерной фрагментации и интраоперационного фемтолазерного воздействия [7–10].

В ранее проведённых специалистами Калужского филиала МНТК «Микрохирургия глаза» исследованиях было доказано, что использование предварительной ИАГ-лазерной факофрагментации способствует снижению суммарной ультразвуковой энергии, не вызывает изменений гидродинамических показателей и безопасна для структур глаза [4].

Новые возможности по оптимизации и снижению энергетической нагрузки в ходе ФЭК плотных катаракт открываются при использовании фемтолазерной системы CATALYS Precision Laser System (OptiMedica, США). Данная система сочетает в себе фемтосекундный лазер, мягкий жидкостный интерфейс оптики (Liquid optics interface) и интегрированную трёхмерную полнообъёмную ОКТ для создания точных лазерных резов в хрусталике и роговице. Для выполнения процедуры используются сверхкороткие импульсы инфракрасного лазера, энергия одного импульса составляет 1–10 мкДж. Каждый фемтосекундный лазерный импульс вызывает строго локализованное образование плазмы с последующей кавитацией, которая разрушает лишь микроны тканей при одном импульсе [11].

При помощи данной лазерной системы фрагментация ядра хрусталика может проходить не только по линиям раскола хрусталика на сегменты, а также дополнительно в виде сетчатой структуры между сегментами. Кроме того, предусмотрена возможность изменять число повторений обработки выбранных линий сегментации в зависимости от плотности и толщины хрусталика [12–14].

В настоящей работе предложена комбинированная методика предварительной ИАГ-лазерной фрагментации и фемтолазерного воздействия на приборе CATALYS и проведена оценка её роли в уменьшении энергетических параметров хирургии катаракты высокой степени плотности.

Было установлено, что проведение предварительной ИАГ-лазерной фрагментации ядра катарактального хрусталика не препятствует качественной визуализации структур переднего отрезка глаза ОКТ-системой фемтосекундного лазера и, соответственно, не снижает точность выполнения последующего фемтолазерного воздействия.

Сравнение энергетических параметров в группах исследования показало, что у пациентов с катарактой 3-й степени плотности применение комбинированной методики обеспечивает снижение кумулятивной энергии ультразвука на 38 %, общего времени работы ультразвука — на 48 %, объёма аспирируемой жидкости — на 28 %, по сравнению с изолированной ФЭК.

У пациентов с катарактой 4-й степени плотности сочетанное использование предварительного ИАГ-лазерного воздействия за день до хирургии и фемтосекундного лазерного сопровождения ФЭК позволило уменьшить кумулятивную энергию ультразвука на 42 %, общее время ультразвукового воздействия — на 47 %, объём аспирируемой жидкости — на 28 % в сравнении с ФЭК, проводимой без дополнительных лазерных воздействий на ядро катарактального хрусталика.

ВЫВОДЫ

Предложенная модификация методики комбинированного ИАГ-лазерного и фемтолазерного воздействия позволяет достичь полноценной фрагментации ядра хрусталика высокой степени плотности в ходе хирургии катаракты.

Применение данной методики позволяет снизить энергию фемтолазерного воздействия на 35 % при 3-й степени плотности ядра хрусталика и на 40 % при 4-й степени, по сравнению с проведением ФЭК с фемтолазерным сопровождением без предварительной ИАГ-лазерной факофрагментации, снизить кумулятивную энергию ультразвука на 38 % при 3-й степени плотности ядра хрусталика и на 42 % при 4-й степени, по сравнению с изолированной ультразвуковой факоэмульсификацией катаракты, что способствует минимизации риска осложнений и быстрой послеоперационной реабилитации пациентов.

Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Информация о вкладе каждого автора. А.В. Терещенко, И.Г. Трифаненкова — концепция и дизайн исследования, написание текста; А.М. Иванов, М.В. Окунева, Н.В. Орлова — анализ полученных данных, хирургическое лечение, диагностические исследования, написание текста; М.В. Окунева, Н.В. Орлова — сбор и обработка материалов, хирургическое лечение, диагностические исследования, написание текста, обзор литературы.

Об авторах

Александр Владимирович Терещенко

Калужский филиал Федерального государственного автономного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Фёдорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: nauka@eye-kaluga.com

д-р мед. наук, Заслуженный врач Российской Федерации, директор Калужского филиала

Россия, Калуга

Ирина Георгиевна Трифаненкова

Калужский филиал Федерального государственного автономного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Фёдорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: nauka2@eye-kaluga.com
ORCID iD: 0000-0001-9202-5181

канд. мед. наук, заместитель директора по научной работе. Калужский филиал

Россия, Калуга

Александр Михайлович Иванов

Калужский филиал Федерального государственного автономного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Фёдорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: nauka@eye-kaluga.com

канд. мед. наук, заместитель директора по лечебной работе

Россия, Калуга

Мирина Владимировна Окунева

Калужский филиал Федерального государственного автономного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Фёдорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: nauka2@eye-kaluga.com

канд. мед. наук, зав. отделением хирургии катаракты

Россия, Калуга

Наталья Владимировна Орлова

Калужский филиал Федерального государственного автономного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Фёдорова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: nauka2@eye-kaluga.com

врач-офтальмолог

Россия, Калуга

Список литературы

Дополнительные файлы