Инновационные авторские технологии лазерной хирургии роговицы, применяемые в Центре офтальмологии ФГБУ “НМХЦ им. Н.И.Пирогова ”
Инновационные методики лечения заболеваний роговицы на основе эксимерлазерного кросслинкинга
В Центре офтальмологии ФГБУ “НМХЦ им. Н.И. Пирогова” Минздрава России разработаны новые оригинальные методики лазерных рефракционных, оптико-реконструктивных и лечебных операций при кератоконусе, вторичных кератоэктазиях и различной патологии роговицы на основе профилактического и лечебного эксимерлазерного кросслинкинга роговицы. Принципиальным отличием данных методик роговичного кросслинкинга, от применяемых в других клиниках России и за Рубежом, является использование вторичного излучения эксимерного лазера на аргон-фторе для активации рибофлавина и возможность строго персонализированого локального воздействия с учетом данных кератотопографии.
Суть профилактического эксимерлазерного кросслинкинга при проведении фоторефракционных (ФРК) и фототерапевтических (ФТК) операциях сводится к выполнению абляции стромы роговицы после насыщения стромы 0,25% изотоническим раствором рибофлавина (Рис.1).
Рис.1. Проведение фотокератоабляции без и с насыщением стромы роговицы рибофлавином (схема).
Это касается таких операций, как фоторефракционная кератэктомия (ФРК PRK, ТрансФРК, TransPRK), фототерапевтическая кератэктомя (ФТК, PTK) и лазерного кератомилёза с формированием поверхностного лоскута на ножке с помощью микрокератома (ЛАСИК, LASIK) или фемтосекундного лазера (ФемтоЛАСИК, FemtoLASIK). При фотоабляции с рибофлавином поглощается вторичное УФ излучение, индуцированное при лазерном испарении стромы, уменьшается его отрицательное влияние на кератоциты и нервы истонченной стромы роговицы (эффект фотопротекции). Всё это снижает ответную асептическую воспалительную реакцию (Рис.2), обеспечивает профилактику развития субэпителиальной или интрастромальной фиброплазии, способствует более ранней стабилизации оптико-рефракционных и визуальных результатов. Более того, по завершению абляции, в подлежащих слоях стромы роговицы инициируется эффект кросслинкинга. При ТрансФРК с рибофлавином в зоне абляции под эпителием определяется Боуменоподобная мембранная структура (Рис.3). Данный эффект был подтвержден при денситометрии и оптической когерентной томографии роговицы. Полная эпителизация под контактной линзой отмечалась в 96% случаев через 48 часов после ТрансФРК.
На оптической когерентной томографии (ОКТ) роговицы Боуменоподобная структура определялась в случаях, если её толщина превышала 5 мкм, что предопределялось разрешающей способностью данной методики исследования роговицы.
Рис.2. Выраженность асептической воспалительной реакции переднего отрезка правого и левого глаза на 4-ый день после лазерной коррекции миопии высокой степени по технологии ТрансФРК. Операции были выполнены с интервалом 10 минут, без (правый глаза) и с насыщением (левый глаз) стромы рибофлавином (схема операции).
Рис.3. Полная эпителизация под контактной линзой через 48 часов после
ТрансФРК с рибофлавином. В зоне абляции под эпителием
определяется Боуменоподобная мембранная структура.
Наличие эффекта кросслиникнга в строме истонченной фоторефракционной абляцией роговицы было подтверждено при денситометрии и оптической когерентной томографии роговицы (Рис.4, 5, 6).
Рис.4. Демаркационная линия на ОКТ роговицы через месяц после ТрансФРК с рибофлавином.
Рис.5. Повышение оптической плотности в роговице через неделю после операции ФемтоЛАСИК с рибофлавином.
Рис.6. Нежная демаркационная линия чере 1 месяц после операции ФемтоЛАСИК с
рибофлавином.
Клинические наблюдения показали, что при эксимерлазерном профилактическом кросслинкинге в фоторефракционной и фототерапевтической хирургии компенсируется ослабление прочностных и фотопротекторных свойств истончённой роговицы. Наибольшее истончение и риск развития послеоперационной кератокэтазии отмечались при исходно тонкой роговице при коррекции миопии средней и особенно высокой степени в сочетании с астигматизмом. Эксимерлазерный профилактический кросслинкинг в фоторефракционной хирургии роговицы имел целый ряд преимуществ перед комбинированными фоторефракционными операциями с традиционной или ускоренной технологиями кросслинкинга роговицы. Данные технологии были предложены зарубежными офтальмологами при проведении различных лазерных рефракционных операций на роговице (ФРК+кросслинкинг, PRK Xtra, ЛАСИК+кросслинкинг, LASIK Xtra). При данных операциях дополнительное применение УФ облучения с длиной волны 365 нм усиливало оксидативный стресс в строме роговицы, вызванный фоторефракционной абляцией, и повышало риск осложнений.
В ряде случаев эффект эксимерлазерного кросслинкинга был усилен за счёт использования специальной технологии применения субабляционных плотностей энергии для формирования на абляционной поверхности Боуменоподобной мембранной структуры большей толщины (Рис.7, 8).
Рис.7. Денситограмма Боуменоподобной мембранной структуры большей толщины.
Рис.8. ОКТ роговицы с Боуменоподобной мембранной структурой большей толщины через 7 дней после ТрансФРК с рибофлавином при миопии средней степни при тонкой роговице и подозрением на субклинический кератоконус.
Анализ работ по фотопротекторной защите внутриглазных структур глаза показал, что роговая оболочка выполняет важную функцию по поглощению ультрафиолетового излучения среднего (УФВ) и ослаблению интенсивности потока ближнего (УФА) ультрафиолетового излучения. Вот почему сегодня профилактический и лечебный кросслинкинг роговицы следует рассматривать с позиций повышения фотопротекторной функции роговицы. Это обосновывает расширение показаний к проведению профилактического эксимерлазерного кросслиникнга в фоторефракционной хирургии роговицы на основе фотоабляции с насыщением стромы рибофлавином. Согласно закону Бугера — Ламберта — Бера следует, что чем толще слой поглощающей среды, тем больше поглощение излучения. Вот почему при истончении роговицы нарушается её защитная фотопротекторная функция от внешнего УФ излучения и увеличивается УФ нагрузка на хрусталик. Наши клинические наблюдения показали, что катарактогенный эффект той или иной фоторефракционной операции зависит от сочетания целого ряда неблагоприятных факторов. Среди этих факторов по стойкости и длительности неблагоприятного воздействия на хрусталик ведущую роль играет истончение роговицы в центральной оптической зоне
Основу технологии лечебного эксимерлазерного кросслинкинга роговицы составило насыщение стромы 0,1% или 0,25% раствором рибофлавина и использование для его активации импульсного излучения эксимерного лазера на аргон фторе при плотностях энергии в импульсе ниже порога абляции. Применение сканирующего пятна малого диаметра впервые позволило провести локальный персонализированный топографически ориентированный роговичный кросслинкинг. При сканирующей технологии кросслинкинга летающим пятном в меньшей степени нарушалась оксигенация стромы роговицы. Кроме того, широкий спектр индуцированного вторичного УФ излучения увеличивал активацию рибофлавина и эффект роговичного кросслинкинга. При этом запускался целый каскад реакций образования активных радикалов. В формировании таких радикалов принимала участие послеоперационная асептическая воспалительная реакция. Характер и степень выраженности этой реакции во многом предопределяли время появление, обратного развития и степень выраженности демаркационной линии в строме роговицы (Рис. 9,10,11).
Рис.9. Состояние переднего отрезка глаза и ОКТ роговицы правого глаза через 1 и 6 дней после топографически ориентированного лазер-индуцированного кросслинкинга по поводу прогрессирующего кератоконуса II ст. Острота зрения без коррекции повысилась с 0,1 до 0,6.
Рис.10. ОКТ и денситограмма роговицы через 1 месяц после лечебного лазер-индуцированного кросслинкинга излучением эксимерного лазера на аргон-фторе, по-поводу прогрессирующего кератоконуса II стадии.
Рис.11. Динамика ОКТ роговицы после эксимерлазерного кросслинкинга при прогрессирующем кератоконусе II степени.
Во всех случаях форма и глубина залегания демаркационной линии в строме служили маркёром тех зон роговицы, в которых произошёл кросслинкинг. О стабилизации процесса и достигнутом лечебном эффекте судили по данный дифференциальной кератотопографии и динамике скринингового индекса эктазии (Рис.12).
Рис.12. Дифференциальная топографическая карта через 15 месяцев после топографически ориентированного эксимерлазерного кросслинкинга, по-поводу прогрессирующего кератоконуса II степени. Скрининговый индекс эктазии снизился на 30%.
Лечебный эксимерлазерный кросслинкинг роговицы показал свою эффективность при эндотелиально-эпителиальной форме дистрофии роговицы с выраженным болевым синдромом, инфекционных язвенных кератитах и рецидивирующих эпителиальных эрозиях роговицы. (Рис.13,14) Роговичный эксимерлазерный кросслинкинг роговицы сочетался с фототерапевтической кератоэктомией помутневших или некротически изменённых слоёв роговичной стромы.
Рис.13. Фототерапевтическая кератонекрэктомии и лечебный лазер-индуцированным кросслинкинг при тяжелой акантамебной язве роговицы. До (a) и через месяц (b) после операции.
Рис.14. ОКТ роговицы до и через 12 месяцев после ТрансФТК в сочетании с лечебным эксимерлазерным кросслиникингом по поводу эндотелиально-эпителиальной дистрофии роговицы IV ст. с выраженным болевым синдромом.
Более подробно с информацией по экспериментальному обоснованию и данным клинических исследований по эксимерлазерному профилактическому и лечебному кросслинкингу роговицы можно ознакомиться в опубликованных нами работах, которые приводятся ниже.
Литература:
Корниловский И.М. Новые подходы к эксимерлазерной хирургии роговицы на основе фотопротекции и фотополимеризации. “Восток-Запад”, Сб. научн. тр. научно-практической конференции по офтальмохирургии с международным участием. Уфа, 2013:89-92.
Корниловский И.М., Султанова А.И. Патогенетическая направленность фотопротекции в эксимерлазерной рефракционной хирургии роговицы. Akademik Zerifa Aliyevanin 90 ilik yubileyina hasr olunmus “Ophthalmologiyanin actual problemleri” Beynalxalq elmi konfrasm materiallari. Baki Nafta-Press, 2013: 120-122.
Корниловский И,М., Султанова А.И. Новые этапы развития технологии трансэпителиальной ФРК и её оптимизации на основе фотопротекции. Катарактальная и рефракционная хирургия. 2013;13(3):15-20.
Корниловский И.М., Султанова А.И., Миришова М.Ф., Бурцев А.А. Эффекты фотопротекции и кросслинкинга при новой технологии фоторефракционной абляции. Современные технологии в офтальмологии. 2014; 3:161.
Корниловский И.М., Бурцев А.А. О целесообразности проведения кросслинкинга роговицы в фоторефракционной хирургии // Восток–Запад: Сб. научн. тр. V Международной научно-практической конференции по офтальмохирургии. Уфа, 2014:52-54.
Корниловский И.М. Султанова А.И. Миришова М.Ф. Сафарова А.Н. Фоторефракционная абляция с фотопротекторной защитой роговицы. Восток-Запад. Точка зрения. Научно-практический журнал, 2014;1:55-56.
Корниловский И.М. Султанова А.И. Новый взгляд на фоторефракционную функцию роговицы в кераторефракционной хирургии роговицы. Современные технологии в офтальмологии. Научно-практический журнал, 2014; 3:158-160.
Корниловский И.М., Бурцев А.А., Султанова А.И. Экспериментальная оценка фотопротекции рибофлавином при эксимер-лазерной рефракционной абляции роговицы // Катарактальная и рефракционная хирургия. 2015;15(4): 35-39.
Корниловский И.М., Бурцев А.А. Теоретическое и экспериментальное обоснование лазериндуцированного кросслинкинга в фоторефракционной хирургии роговицы. Катарактальная и рефракционная хирургия. 2015;15|(1): 20-25.
Корниловский И.М. Султанова А.И. Сафарова А.Н. Денситометрия роговицы и фотопротекция в оптимизации применения НПВС в лазерной кераторефракционной хирургии. Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии Научно-практический журнал. М., 2015:4(8): 152-154.
Kornilovskiy I., Burtsev A. Salohedinova R., Sultanova A. Biomechanical effect of the laser-inducing corneal cross-linking after eximer laser a,lation with riboflavin. 11-th International Congress of Cross-Linking, Boston, 2015,poster.
Kornilovskiy I., Sultanova A., Burtsev A. Novel technology photorefractive ablation of the cornea with crosslinking effect, Boston, 2015,poster.
Корниловский И.М., Султанова А.И., Сафарова А.Н. Фотопротекция в оптимизации применения НПВс в эксимерлазерной рефракционной хирургии роговицы. VIII Российский общенациональный офтальмологический форум. 2015;II:811-815.
Корниловский И.М., Султанова А.И., Бурцев А.А., Миришова М.Ф., Сафарова А.Н. Трансэпителиальная ФРК с фотопротекцией и эффектом кросслинкинга // Катарактальная и рефракционная хирургия. 2015;15 (3):27-33.
Корниловский И.М., Бурцев А.А., Султанова А.И. Экспериментально-клиническое обоснование новой технологии рефракционной эксимерной лазерной абляции с эффектом кросслинкинга. Современные технологии в офтальмологии: Сб. научн. тр. XVI Всероссийской конференции с международным участием. Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии. 2015;4:149.
Kornilovskiy I.M., Kasimov E.M., Sultanova A.I., Burtsev A.A. Laser-induced corneal cross-linking upon photorefractive ablation with riboflavin // Clinical Ophthalmology. 2016; 3:587-593.
Корниловский И.М., Султанова А.И., Бурцев А.А. Фотопротекция рибофлавином с эффектом кросслинкинга при фоторефракционной абляции роговицы. Вестник офтальмологии. 2016;3:37-41.
Kornilovskiy I.M., Kasimov E.M., Sultanova A.I., Burtsev A.A., Mirishova M.F. Experimental evaluation of a photoprotection by riboflavin in the excimer laser refractive keratectomy. Research. Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016;7(6):188-194.
Корниловский И.М. Применение индуцированного эксимерлазерной абляцией вторичного излучения для кросслинкинга в рефракционной хирургии роговицы. Катарактальная и рефракционная хирургия. 2017; 17 (3): 33-40.
Бурцев А.А, Корниловский И.М., Голяков А.А. Применение кросслинкинга роговицы в лазерной рефракционной хирургии (научный обзор). Катарактальная и рефракционная хирургия. 2017;17 (3):4-8.
Корниловский И.М. Применение индуцированного эксимерлазерной абляцией вторичного излучения для кросслинкинга в рефракционной хирургии роговицы. Катарактальная и рефракционная хирургия. 2017; 17 (3): 33-40.
Корниловский И.М., Шишкин М.М., Голяков А.А., Бурцев А.А., Гиля А.П. ОКТ роговицы в оптимизации новой технологии трансэпителиальной ФРК с рибофлавином. Точка зрения. Восток–Запад, 2018;1:52-54.
Kornilovskiy I.M. Photorefractive Keratectomy with Protection from Ablation-Induced Secondary Radiation and Cross-linking Effect. EC Opthalmology. 2019; 10 (7):563-570.
Борзенок С.А., Корниловский И.М., Бурцев А.А., Шацких А.В. Оценка эффекта кросслинкинга при фоторефракционной кератоабляции с рибофлавином по данным трансмиссионной электронной микроскопии. Патогенез, 2019;17 (2):45-50.
Корниловский И.М., Вартапетов К.С., Мовшев В.Г., Веденеев Д.В. Новые технологии в хирургии и терапии роговицы на основе применения рибофлавина и субабляционных режимов излучения эксимерного лазера “Микроскан Визум” Современные технологии в офтальмологии, 2019;5/
Kornilovskiy I.M. Optical Coherence Tomography and Densitometry in Assessing the Effect of Corneal Cross-Linking Upon Photorefractive Ablation with Riboflavin. Journal of Eye Study and Treatment, 2018; 1:05-13.
Kornilovskiy I.M. Photorefractive ablation of the cornea with cross-linking effect World Eye and Vision Congress, September 06-08, 2018 Dubai, (poster)
Корниловский И.М. Факторы катарактогенеза в лазерной рефракционной хирургии роговицы. Офтальмология. 2019;16 (1S):112–117.
Kornilovskiy I.M. Photorefractive Keratectomy with Protection from Ablation-Induced Secondary Radiation and Cross-linking Effect. EC Ophthalmology. 2019; 10 (70):563-570.
Корниловский И.М. Лазер-индуцированный кросслинкинг при патологии роговицы. Современные технологии в офтальмологии, 2019;3:86-89.
Kornilovskiy I.M. Prophylactic and Therapeutic Laser-Induced Corneal Crosslinking. EC Ophthalmology, 2020; 11(12):74-82.
Kornilovskiy I.M. Laser-Induced Cross-Linking in Refractive Surgery and Corneal pathology. Boston, 2021, ASCRS ASOA (poster).
Корниловский И.М. Кросслинкинг роговицы излучением эксимерного лазера на аргон-фторе. Научно-практический журнал Точка Зрения Восток-Запад, 2021;1:35-38.
Корниловский И.М. Фотоабляция с рибофлавином как альтернатива применению Митомицина-С в эксимерной лазерной хирургии роговицы. Научно-практический журнал Точка Зрения Восток-Запад, 2021;2:24-27.
Корниловский И.М., Гиля А.П., Хататаев Р.Р. Эксимерлазерный топографически ориентированный кросслинкинг роговицы. Современные проблемы науки и образования. 2021;2: URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=30613.
Kornilovskiy I. Application of Pulsed Laser Radiation of the Far Ultraviolet Range for Corneal Crosslinking». Acta Scientific Ophthalmology, 2021; 4 : 51-55.