О возможности применения отечественного высокочистого фторированного силиконового масла в витреоретинальной хирургии (экспериментально-морфологическое обоснование)

О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ВЫСОКОЧИСТОГО ФТОРИРОВАННОГО СИЛИКОНОВОГО МАСЛА В ВИТРЕОРЕТИНАЛЬНОЙ ХИРУРГИИ

И.В. Шкуренко, М.М. Шишкин УДК 617.7-089: 615.451.234

Национальный медико-хирургический Центр им. Н.И. Пирогова

Цель работы состоит в оценке биологического влияния отечественного высокочистого ФСМ на интраокулярные структуры глаза животного в зависимости от сроков тампонады.

Работа была выполнена на 36 кроликах (72 глаза), которым после субтотальной витрэктомии выполняли замещение иссечённого стекловидного тела фторированным силиконовым маслом. В качестве контроля использовали 0,9% раствор №С1. Для сравнительной оценки биологической активности фторированного силиконового масла использовали силиконовое масло и перфтордекалин. На 14 и 30 сутки выполняли морфологическое исследование интраокулярных структур.

Результаты экспериментального исследования свидетельствуют о том, что ВРХ с тампонадой стекловидной камеры высокочистым отечественным фторированным силиконовым маслом не вызывает грубых изменений сетчатки в сроки наблюдения до 1 месяца.

Ключевые слова: витреоретинальная хирургия, высокочистое фторированное силиконовое масло, перфтордекалин

ON POSSIBILITY OF APPLYING DOMESTIC HIGH-PURITY FLUORIDATED SILICONE OIL IN VITREORETINAL SURGERY

I.V. Shkurenko, M.M. Shishkin

The objective of the work is to assess the biological impact of the domestic high-purity FSO on intraocular structures of an animal eye depending on the packing period.

The work was carried out on 36 rabbits (72 eyes) when the dissected vitreous humors were substituted for fluoridated silicone oil after subtotal vitrectomy. 0,9% NaCl solution was used as a means of control. Silicone oil and perfluoro-decalin were used for comparative assessment of the biological activity of fluoridated silicone oil. On the 14th and 30th days a morphological survey of the intraocular structures was performed.

The results of the experimental research evidence that VRS with the vitreous chamber packing with domestic high-purity fluoridated silicone oil does not cause any severe changes of the retina within the period of observation of up to 1 month.

Keywords: Vitreoretinal surgery, high-purity fluoridated silicone oil, perfluoro-decalin

Введение

Одной из самых актуальных и сложных проблем современной офтальмологии является патология сетчатки и стекловидного тела (СТ) [5]. Основным направлением лечения данной патологии является витреоретинальная хирургия (ВРХ). Неотъемлемым элементом которой является силиконовое масло (СМ) с удельным весом менее 1 г/см3 [3]. Физические свойства этого масла обеспечивают идеальную тампонаду верхних квадрантов сетчатки. Для хирургического лечения дефектов сетчатки, локализующихся в нижних квадрантах, за рубежом в конце ХХ века стало применяться фторированное силиконовое масло (ФСМ), имеющее удельный вес от 1,03 до 1,30 г/см3. Наряду с положительными отзывами о применении ФСМ [9], имеются сообщения, свидетельствующие о токсичности данного имплантата [7]. Ряд авторов [1, 8] указывают на то, что причиной токсичности ФСМ являются низкомолекулярные компоненты, присутствующие в них.

В Государственном научно-исследовательском институте химии и технологии элементорганических соединений (г. Москва, ГНИИХТЭОС) в начале 90-х годов прошлого века была разработана технология получения высокочистого ФСМ. Результаты экспериментального исследования, проведённого Н.Р. Балинской (1994 г), свидетельствовали об отсутствии токсичности ФСМ и хорошей его переносимости глазом животного. Однако, в

дальнейшем, при проведении ограниченных клинических испытаний этого продукта в качестве временного им-плантата после ВРХ, были отмечены случаи повышенной его эмульгации, прогрессирования пролиферативного процесса в зоне контакта ФСМ с сетчаткой. В связи с появлением на отечественном рынке сертифицированных зарубежных образцов СМ и перфторуглеродов интерес к дальнейшим исследованиям отечественного ФСМ пропал. Но в последние годы в зарубежной специальной литературе стали появляться новые сообщения о положительных клинических результатах применения ФСМ в ВРХ [9].

В связи с этим нами были возобновлены экспериментальные исследования с целью изучения биологических свойств отечественного высокочистого ФСМ, определения показаний для его клинического применения. Необходимость таких исследований диктуется тем, что надежды, связанные с возможностью применения жидких перфторуглеродов в качестве имплантатов для послеоперационной тампонады сетчатки с локализацией разрывов в нижних квадрантах глазного дна, не оправдались. В настоящее время жидкие ПФОС разрешены только для интраоперационного применения [4], и лишь в особо тяжёлых случаях некоторые офтальмохирурги оставляют их в СК на срок до 2 недель.

Результаты проведённых нами предварительных исследований продемонстрировали, что высокочистое

отечественное фторированное силиконовое масло не приводит к существенному изменению концентрации конечных продуктов перекисного окисления липидов фоторецепторов сетчатки в условиях in vitro [6].

Цель

Оценка биологического влияния отечественного высокочистого ФСМ на интраокулярные структуры глаза животного в зависимости от сроков тампонады.

Материал и методы

Исследование проводили в соответствии с требованиями нормативного документа Министерства Здравоохранения «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» от 1977 года.

В работе были использованы следующие имплантаты (таб.1):

- отечественное высокочистое фторированное силиконовое масло производства ГНИИХТЭОС;

- силиконовое масло «Adato sil-oil 1000» (производства компании «Bausch & Lomb», Germany);

- перфтордекалин «Dk-line» (производства компании «Bausch & Lomb», Germany).

Последние два имплантата разрешены для клинического применения в Российской Федерации и использовались для сравнительной оценки биологической активности ФСМ.

Работа была выполнена на 36 кроликах (72 глаза) породы Шиншилла массой 2,0-2,5 кг.

Витрэктомию кроликам выполняли по общепринятой методике (рис. 1). Введение животного в наркоз достигали с помощью внутривенной инъекции 2% раствора ксилозина в начальной дозе 0,3 мл/кг веса и поддерживающей дозе 0,1 мл/кг веса каждые 25-30 минут. В конъюнктивальную полость инстиллировали раствор ин-нокаина (0,4% оксибупрокаин), ретробульбарно вводили 2 мл 2% раствора новокаина гидрохлорида. Оперативное вмешательство проводили под операционным микроскопом «Takagi OM-5» (Япония) при увеличении 10,0'.

Правые и левые глаза экспериментальных животных из каждой группы подвергались одним и тем же оперативным вмешательствам. Кролики были разделены на 4 группы:

- группа 1 (контрольная) - кролики (n=8), которым после субтотальной витрэктомии в стекловидную камеру вводили 0,7 мл изотонического раствора NaCl;

- группа 2 - кролики (n=8), которым после субтотальной витрэктомии в стекловидную камеру вводили 0,7 мл силиконового масла;

Табл. 1. Физические свойства изучаемых имплантатов

Вид имплантата

Физические свойства ФСМ СМ ПФД

Удельный вес, при 20° С, г/см3 1,06-1,08 0,97 1,93

Вязкость, сСт 1000 1000 2,7

- группа 3 - кролики (п=8), которым после субтотальной витрэктомии в стекловидную камеру вводили 0,7 мл фторированного силиконового масла (Рис. 2);

- группа 4 - кролики (п=8), которым после субтотальной витрэктомии в стекловидную камеру вводили 0,7 мл перфтордекалина.

После оперативного вмешательства выполняли субконъюнктивальное введение раствора цефазолина 10.000 Ед. В конъюнктивальную полость закладывали 1% тетрациклиновую глазную мазь.

Животных выводили из опыта путём воздушной эмболии на 14-е и 30-е сутки. Глаза энуклеировали и фиксировали в 10% растворе формалина в течение 3-5 суток. Фиксированные глаза разрезали по сагиттальной

Рис. 1. Выполнение витрэктомии

Рис. 2. Силиконовое масло в стекловидной камере глаза кролика

оси на 3 части с сохранением в центральной части зоны зрительного нерва. Для дальнейшей обработки использовали центральную часть, которую обезвоживали в спиртах восходящей крепости (70°, 96°, 100°), и заливали в парафин. Затем выполняли серийные срезы (до 20). Парафиновые срезы окрашивали гематоксилин-эозином, по Ван-Гизону. Исследование срезов выполняли с помощью светового микроскопа Аристоплан фирмы LEITZ.

Результаты и обсуждение

Результаты световой микроскопии показали, что у животных всех 4-х групп в течение всего периода наблюдения морфологических изменений в роговице и радужке не зарегистрировано.

В 1-ой группе (контроль) на 14 день после ВРХ в ци-лиарном теле отмечается полнокровие сосудов, единичные кровоизлияния, небольшой отёк и лимфоцитарная инфильтрация в области склеростом. В прилежащем базисе СТ и на внутренней поверхности сетчатки определяются единичные лимфоциты. Ядерные слои сетчатки хорошо дифференцируются. Ганглиозные клетки (ГК) центральных отделов сетчатки сохраняют компактность, не изменены. На 30 день во всех микропрепаратах отмеченные выше изменения со стороны цилиарного тела уже не выявляются, воспалительная инфильтрация практически разрешилась. Ретинальный пигментный эпителий (РПЭ) сохраняет обычное строение. Ядерные слои сетчатки хорошо выражены. Сохраняется нормальное расположение ГК в носовой и височной половинах сетчатки, а также в центральных отделах сетчатки, где ГК расположены в виде одного слоя, тесно примыкая друг к другу (особенности строения) (рис. 3).

Во 2-ой экспериментальныой группе на 14 день, так же как и в 1-ой группе, нами отмечено полнокровие сосудов, невыраженный отёк и воспалительная инфильтрация плоской части цилиарного тела в области склеростом. В прекортикальных слоях СТ и на внутренней пограничной мембране сетчатки определяются единичные макрофаги, что вероятно связано с реактивным ответом сетчатки на присутствие в СК силиконового масла. Обращают на себя внимание начальные явления диссоциации РПЭ (округление клеток ретинального питментного эпителия), единичные клетки РПЭ определяются в СК. В отличие от контрольной группы единичные дистрофически измененные ГК выявляются более часто. На 30 день активные воспалительные изменения в цилиарном теле уже не определяются. Однако, отмечается увеличение количества дистрофически изменённых ГК с лизирован-ным хроматином ядер. Появляются зоны сетчатки, где ГК отсутствуют. В ряде препаратов отмечается небольшая вакуолизация в наружных сегментах палочек и колбочек, а также во внутренних слоях сетчатки. Достоверных признаков эмульгирования СМ, а также имбибиции СМ сетчатки не выявлено (рис. 4).

При изучении микропрепаратов глаз 3-ей группы, также как и во 2-ой группе на 14 день отмечается разви-

Рис. 3. Сетчатка на 30 день тампонады стекловидной камеры 0,9% р-ром

Рис. 4. Сетчатка на 30 день тампонады стекловидной камеры СМ

тие слабого воспалительного процесса в цилиарном теле, проявляющегося невыраженной его лимфоцитарно-ма-крофагальной инфильтрацией. В этот же период наблюдаются изменения РПЭ с начальными явлениями его диссоциации, схожие с изменениями РПЭ у животных 2-ой группы. Сетчатка сохраняет свою обычную структуру, за исключением слоя ГК, где выявляются единичные клетки с автологическими ядрами. На 30 день воспалительные явления в цилиарном теле не регистрируются. Наряду с этим, процессы диссоциации клеток РПЭ усиливаются, отмечается несколько более выраженное по сравнению со 2-ой группой прогрессирование ядерного полиморфизма ГК. Появляются отдельные ГК с полным разрушением

ядра. Наблюдается невыраженная вакуолизация во внутренних слоях сетчатки и в наружных сегментах палочек и колбочек, схожая со 2-ой группой. Достоверных признаков эмульгирования ФСМ и имбибиции им сетчатки не наблюдается (рис. 5).

В 4-ой экспериментальной группе, также как во 2-ой и 3-ей группах на 14 день выявляется отёк, лимфоцитар-но-макрофагальная инфильтрация цилиарного тела. В отличие от 2-ой и 3-ей групп, в 4-ой группе в большей части микропрепаратов нами отмечена экссудация клеточных элементов в стекловидное тело, с оседанием их на внутренней поверхности сетчатки и в области воронки зрительного нерва. На отдельных препаратах в преретинальных отделах СТ определяются скопления макрофагов вокруг оставшихся капель ПФД (рис. 6). Выявляется диссоциация клеток РПЭ, особенно выра-женнная на периферии сетчатки. В структуре сетчатки отмечаются дистрофические изменения ГК. На 30 сутки практически во всех микропрепаратах отмечаются атро-фические изменения цилиарных отростков, определяются очаги расслоения внутренней пограничной мембраны сетчатки, частичная деструкция ее наружного листка с формированием мелких кистозных полостей (рис. 7). На большинстве препаратов регистрируются выраженные дистрофические изменения ГК, определяются ГК с полным разрушением ядра.

Таким образом, в результате экспериментального исследования установлено, что операционное вмешательство само по себе вызывает определённые морфологические изменения интраокулярных структур, которые уменьшаются со временем в послеоперационном периоде к 30 суткам наблюдения. Тампонада стекловидной камеры ФСМ и СМ в ранние сроки наблюдения (на 14 день) не приводит к значительным морфологическим изменениям интраокулярных структур. Однако, более длительное нахождение ФСМ в СК (30 дней) приводит к прогресси-рованию дистрофических изменений интраокулярных структур (несколько более выраженное, чем при тампонаде стекловидной камеры СМ). ПФД в отличие от силиконовых масел, оказывает выраженное патологическое влияние на интраокулярные структуры и уже к концу второй недели тампонады приводит к необратимым изменениям сетчатки, что подтверждается исследованиями других авторов [2, 4].

Выводы

Результаты нашего исследования свидетельствуют о том, что ВРХ с тампонадой стекловидной камеры высокочистым отечественным фторированным силиконовым маслом не вызывает грубых изменений сетчатки в сроки наблюдения до 1 месяца. Исходя из этого, можно сделать предварительный вывод, что отечественное высокочистое фторированное силиконовое масло по сравнению с жидкими ПФОС позволяет осуществлять более длительную тампонаду СК без выраженного побочного влияния на сетчатку. Для подтверждения возможности применения

Рис. 5. Сетчатка на 30 день тампонады стекловидной камеры ФСМ

Рис. 6. Макрофаги вокруг капель ПФД на 14 день тампонады

Рис. 7. Сетчатка на 30 день тампонады стекловидной камеры ПФД

высокочистого ФСМ отечественного производства в качестве средства для кратковременной тампонады СК, несомненно требуются дополнительные экспериментальные и клинические исследования. Литература

1. Балинская Н.Р. Комбинированные интравитреальные хирургические вмешательства при отслойке сетчатки, осложнённой витреоретинальной тракцией.

- Дис. канд. мед. наук - М., 1994.

2. Каштан О.В. Комплексное хирургическое лечение рецидивов отслоек сетчатки, осложнённых пролиферативной витреоретинопатией с использованием пер-фторполиэфиров. Автореф. дис. канд. мед. наук - М., 1995.

3. Тахчиди Х.П., Метаев С.А., Глинчук Н.Я. Актуальные проблемы эндовитре-альной тампонады в витреоретинальной хирургии // Новое в офтальмологии : Реферативно-информационный журнал. - 2005. - N 3 . - С. 45-55

4. Шкворченко Д.О. // Комплексное хирургическое лечение отслоек сетчатки, осложненных гигантскими разрывами и отрывами от зубчатой линии с применением перфторорганических соединений. Автореф. дис. канд. мед. наук - М., 1994.

5. Шишкин М.М. // Передняя пролиферативная витреоретинопатия, патогенез, лечение, профилактика. Дис. ... д-ра мед. наук. - СПб., 2000.

6. Шкуренко И.В., Шишкин М.М., Донцов А.Е., Сакина Н.Л. Новые технологии в офтальмологии // Всероссийская научно-практическая конференция. - Сб. научн. ст. - Чебоксары: Чувашия - 2007. - стр. 136-139.

7. Gabel V-P, A.Kampik, Ch. Gabel, D. Spiegel Silicone oil with high specific gravity for intraocular use, Br J Ophthalmol 71 (1987), pp. 262-267

8. Nakamura K, Refojo MF, Crabtree DV, Pastor J, Leong FL. Ocular toxicity of low-molecular-weight components of silicone and fluorosilicone oils. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1991 Nov; 32(12): 3007-20.

9. Wolf S., Schon V., Meier P. Silicone oil-RMN3 mixture («heavy silicone oil») as internal tamponade for complicated retinal detachment // Retina. - 2003 Jun. - 23 (3). - Р. 335-342.