CC BY
26
УДК 612.843.215
И.А. ФРОЛЫЧЕВ1, НА ПОЗДЕЕВА1, А.В. СЕРГЕЕВ2
Чебоксарский филиал МНТК «Микрохирургия глаза» имени С.Н. Фёдорова МЗ РФ, 428028, г. Чебоксары, пр. Тракторостроителей, д. 10
Республиканское бюро судебно-медицинской экспертизы МЗ ЧР, 428000, Чебоксары, ул. Пирогова, д. 24
Морфологические и клинико-функциональные изменения в сетчатке глаза при различных способах лечения эндофтальмитов (экспериментальное исследование)
Фролычев Иван Александрович — научный сотрудник, тел.: (8352) 49-24-13, +7-962-600-32-09, e-mail: [email protected] Поздеева Надежда Александровна — доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе, тел. (8352) 36-46-96, e-mail: [email protected]
Сергеев Александр Владиславович — кандидат медицинских наук, заместитель начальника по медицинским вопросам, тел. (8352) 37-85-52, e-mail: [email protected]
Представлены результаты экспериментальной работы по оценке безопасности различных способов лечения эндофтальмитов: после интравитреального введения антибактериальных препаратов, витрэктомии, витрэктомии с тампонадой витреальной полости эмульсией перфтордекалина с растворами антибактериальных препаратов на 14 суток, витрэктомии с тампонадой силиконовым маслом. Изменения в сетчатке глаз кроликов оценивали на основании изменений данных ОСТ сетчатки, электроретинографии и морфологических изменений в структуре сетчатки кадаверных глаз. Послеоперационное воспаление контролировали при помощи лазерной тиндалеметрии, оценивая поток белка в передней камере. Послеоперационные осложнения не обнаружены ни в одной группе. По данным лазерной тиндалеметрии к 14-м суткам поток белка в передней камере возвращался к нормальным значениям во всех группах. По данным ЭРГ не обнаружены клинико-функциональные данные токсического влияния на сетчатку всех исследованных способов лечения. Отсутствуют изменения толщины сетчатки по данным ОСТ. Послеоперационное снижение функции сетчатки по данным ЭРГ носит функциональный, временный характер. Данные, полученные в ходе морфологического исследования, соответствуют клинико-функциональным изменениям. Выявлено небольшое утолщение слоя нервных волокон у всех кроликов, где выполнялась витрэктомия. Морфологические изменения в сетчатке указывают на послеоперационную реакцию глаза на витрэктомию, а не на токсическое действие тампонирующих веществ.
Ключевые слова: послеоперационный эндофтальмит, перфтордекалин, электроретинография, витрэктомия, интра-витреальное введение антибактериальных препаратов.
I.A. FROLYCHEV1, N.A. POZDEYEVA1, A.V. SERGEEV2
Cheboksary branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, 10 Prospekt Traktorostroiteley, Cheboksary, Russian Federation, 428028 2Forensic Medical Bureau, 24 Pirogov Str., Cheboksary, Russian Federation, 428000
Morphological and clinical-functional changes in retina in the different treatment methods of endophthalmitis (experimental study)
Frolychev IA — Researcher, tel.: (8352) 49-24-13, +7-962-600-32-09, e-mail: [email protected] Pozdeyeva NA — D. Med. Sc., Deputy Director on Research, tel. (8352) 36-46-96, e-mail: [email protected] Sergeev A.V. — Cand. Med. Sc., Deputy Director for Medical Issues, tel. (8352) 37-85-52, e-mail: [email protected]
The article presents the results of experimental work evaluating the safety of various treatment methods of endophthalmitis: intravitreal treatment by antibacterial drugs, vitrectomy, vitrectomy with vitreal cavity tamponade with perfluorodecalin emulsion and solutions of antibacterial drugs for 14 days, vitrectomy with tamponade with silicone oil. Changes in the retina of rabbits' eyes were evaluated based on data changes of posterior segment OCT, electroretinography and morphological changes in the structure of the
cadaver eyes retina. Postoperative inflammation was monitored by laser flare photometry, assessing the flow of protein in the anterior chamber. Postoperative complications were not found in any group. According to laser tindalometry, by 14 days the protein flow in the anterior chamber returned to normal (standard) values in all groups. In the course of the experiment according to electroretinography data, clinical and functional data of toxic effect on the retina were not found in all treatment methods. The changes in the retina thickness are absent, according to the data of posterior segment OCT. According to electroretinography data, the postoperative decrease in the retina function has a functional, temporary nature. The data obtained during the morphological study are confirmed by clinico-functional ones. A small thickening of the nerve fibers layer was revealed in all rabbits where vitrectomy was performed. Morphological changes in the retinas indicate a postoperative eye reaction to vitrectomy, and not to the toxic effect of tamponade substances.
Key words: postoperative endophthalmitis, perfluorodecalin, electroretinography, vitrectomy, intravitreal treatment by antibacterial drugs.
Благодаря своим уникальным свойствам перфто-рорганические соединения (ПФОС) активно используются в витреоретинальной хирургии. В настоящее время многие хирурги допускают возможность тампонады витреальной полости ПФОС до 14 дней [1, 2, 3, 4]. Более длительный срок тампонады витреальной полости ПФОС является спорным и дис-кутабельным вопросом. В настоящее время имеется большое количество литературных данных, подтверждающих безопасность использования ПФОС в течение 14 суток [1, 2, 3, 5]. В 2016 г. нами разработан способ лечения послеоперационного эн-дофтальмита (заявка на патент №2016133152), заключающийся в выполнении витрэктомии в ранние сроки от первых признаков заболевания. В ходе выполнения витреоретинального вмешательства проводят витрэктомию в максимально возможном объеме с тампонадой витреальной полости ПФОС и добавлением в конце операции антибактериальных препаратов (1 мг ванкомицина и 2 мг цефтазиди-ма). Антибиотики вводятся в отдельных шприцах. В данной комбинации ванкомицин преимущественно подавляет рост и размножение грамположитель-ных бактерий, цефтазидим грамотрицательных. Применение ванкомицина в концентрации 1 мг в 0,1 мл и цефтазидима 2 мг в 0,1 мл при лечении инфекционных воспалительных осложнений отражено в руководстве ESCRS по профилактике и лечению эндофтальмитов [6]. Ранее мы проводили оценку влияния ПФОС на эффективность антибактериальных препаратов в эксперименте ^мо [7] и получили данные об отсутствии снижения или повышения антибактериальной активности смеси перфтордекалина с раствором антибиотика. Использование разработанной методики в клинике возможно при условии ее безопасности в сравнении с другими способами лечения эндофтальмитов (интравитреальное введение антибактериальных
препаратов, витрэктомия, витрэктомия с тампонадой витреальной полости силиконовым маслом).
Цель исследования — оценка безопасности различных способов лечения эндофтальмитов в эксперименте.
Материал и методы
В условиях эксперимента прооперированы 16 кроликов (16 глаз); операцию проводили только на правом глазу, левый оставался контрольным. В ходе эксперимента проводились обследования: ультразвуковое (В^сап), оптическая когерентная томография с измерением толщины сетчатки в зоне лучистости и на средней периферии, электрорети-нография, лазерная тиндалеметрия с определением количества клеток в передней камере и потока белка.
Электроретинографию проводили в стандартном режиме. Предварительно перед обследованием кроликов пеленали, циклоплегию проводили инстилляциями капель мидримакс за 20 мин. до обследования. Анестезию проводили закапыванием 0,5 % раствора алкаина. Активный волосковый электрод помещали в области свода конъюнктивы нижнего века, референтный и заземляющие электроды закрепляли на правое и левое ухо.
Данные, полученные до проведения эксперимента, приняты за норму. В ходе проведения экспериментальной работы результаты послеоперационных исследований сравнивались с нормой и левым интактным глазом у всех кроликов, который являлся дополнительным контролем. Анестезию проводили севофлюраном 2,0 об % + О2 1,5 л в минуту, дополнительно вводили в/м 0,2 мл 0,1 % раствора атропина, 1мг/1мл раствора феназепама, субтеноново 1,0 б-1,5 мл 2 % раствора лидокаина.
Все животные были разделены на 4 группы в зависимости от выполненной операции (табл. 1).
Таблица 1.
Распределение кроликов по группам в зависимости от выполненной операции
Группа I II III IV
Количество прооперированных кроликов (глаз) 4 кролика (4 глаза) 4 кролика (4 глаза) 4 кролика (4 глаза) 4 кролика (4 глаза)
Выполненная операция Интравитреальное введение антибиотиков Витрэктомия Витрэктомия с тампонадой ПФОС и расстворами антибиотиков Витрэктомия с тампонадой силиконовым маслом
Введено в витре-альную полость 1 мг ванкомици- на + 2 мгцефтазидима раствор BSS+ 1-1,5 мл перфтордекалина с добавлением в конце операции 1 мг ванкомицина + 2 мг цефтазидима 1,5 мл силиконового масла 5700 Сст
Рисунок 1.
Сетчатка кролика I группы через 14 суток. Отсутствие изменений в структуре сетчатки. Слой фоторецепторных клеток (1), наружный ядерный слой (2), наружный сетчатый слой (3), внутренний ядерный слой (4), слой нервных волокон (5), ганглионарный слой (6) хорошо различимы. Окраска гематоксилиниэозин. Микрофото. X 400
Контроль и послеоперационное обследование проводили на 3-и, 7-е, 14-е сутки после операции. На 14-е сутки все кролики были выведены из эксперимента и проведено морфологическое исследование сетчатки кадаверных глаз кроликов в зоне лучистости и на средней периферии.
Результаты и обсуждение. Воспаление в послеоперационном периоде не выявлено ни в одной группе, что подтверждалось данными лазерной тиндалеметрии. Через неделю после операции поток белка в передней камере не превышал 15 ф/ мс во всех группах. К 14-м суткам поток белка в передней камере составляет 8,5±1,7 ф/мс, что указывало на стихание воспалительной реакции глаза, возникшей вследствие операционной травмы. Данные значения подтверждали отсутствие инфекционного послеоперационного воспаления во всех группах.
Данные ультразвукового исследования кроликов во всех группах подтверждали отсутствие послеоперационных осложнений, таких как отслойка сетчатки или сосудистой оболочки, гемофтальм и др.
По данным оптической когерентной томографии заднего отрезка не выявлено значимого утолщения слоев сетчатки в зоне лучистости и средней периферии сетчатки в сроки 3-и, 7-е, 14-е сутки после операции. Изменения толщины сетчатки во всех группах составляли не более 16±7 мкм и не имели определенной закономерности от вида операции и сроков наблюдения. Данные значения не имели статистической значимости.
По данным электроретинографии прослеживалась динамика восстановления функций сетчатки во всех группах за счет улучшения показателей амплитуды и латентности волны «в».
В I группе функции сетчатки восстанавливались до нормы к 7-м суткам. К 14-м суткам происходило восстановление функций сетчатки в группах II, III, IV, где выполнялась витрэктомия. Функции сетчатки были снижены в основном за счет уменьшения амплитуды и латентности волны «в». В группах II, III, IV данные изменения носили схожий характер.
Клинико-функциональные данные, полученные в ходе эксперимента, подтверждают, что витрэкто-
Рисунок 2.
Сетчатка кролика III группы через 14 суток. Отек слоя нервных волокон и слоя ганлиозных клеток (1). Окраска гематоксилин и эозин. Микрофото. X 400
мия с тампонадой витреальной полости ПФОС до 2 недель, а также концентрация ванкомицина 1 мг в 0,1 мл и цефтазидима 2 мг в 0,1 мл не приводят к значительным изменениям функционального состояния сетчатки.
При морфологическом исследовании сетчатки в зоне лучистости и на средней периферии у кроликов I группы не обнаружено структурных изменений (рис. 1). Слой фоторецепторных клеток, наружный ядерный слой, наружный сетчатый слой, внутренний ядерный слой, слой нервных волокон, ганглионарный слой хорошо различимы. Определяется слабовыраженный отек слоя нервных волокон. Пигментный эпителий хорошо различим, сохранен. В цитоплазме клеток большое количество меланосом с меланином.
Во II, III и IV группах изменения в структуре сетчатки практически одинаковые, определяются более выраженные морфологические изменения в сравнении с I группой. Имеется более выраженный отек слоя нервных волокон и слоя ганглионарных клеток в сравнении с группой I (рис. 2, 3). Клетки пигментного слоя сетчатки частично фрагментиро-ваны, местами наблюдается деструкция и распад отдельных клеточных элементов. Слой фоторецепторных клеток сохранен, однако общее их количество снижено по сравнению с группой I. Хори-окапилляры сосудистой оболочки в большинстве своем расширены, полнокровные. Наблюдаются гидропические изменения элементов внутреннего сетчатого слоя. Данные изменения обнаружены во всех группах, где выполнялась витрэктомия, независимо от тампонирующего вещества они связаны с операционной травмой при выполнении витрэк-томии.
Выводы
Изменения в сетчатке при тампонаде витреальной полости ПФОС с добавлением антибактериальных препаратов сопоставимы с изменениями, обнаруженными при проведении витрэктоми с замещением витриума силиконовым маслом.
При витрэктомии без использования тампонирующих веществ с применением раствора BSS+ в качестве ирригационной жидкости восстановление
Рисунок 3.
Сетчатка кролика IV группы через 14 суток. Гидропические изменения элементов наружного (1) и внутреннего сетчатого слоя (2). Окраска гематоксилин и эозин. Микрофото. X 200
функции сетчатки происходит быстрее к 7-у дню, однако к 14-м суткам функции становятся одинаковыми, независимо от использования тампонирующего вещества.
При использовании эмульсии перфтордекалина с растворами антибиотиков (1 мг ванкомицина в 0,1 мл физиологического раствора в комбинации с цефтазидимом 2 мг в 0,1 мл физиологического раствора) для тампонады витреальной полости в течение 2 недель не обнаружено данных токсического влияния на сетчатку.
При проведении витрэктомии восстановление функций сетчатки происходит не ранее 2 недель. Послеоперационное снижение функции сетчатки по данным электроретинографии носит функциональный, временный характер.
Данные морфологического исследования сетчатки глаз кроликов подтверждают отсутствие токсического влияния интравитреального введения антибиотиков. При выполнении витрэктомии независимо от тампонирующего вещества наблюдаются структурные изменения в сетчатке: небольшой отек слоя нервных волокон, гидропические изменения элементов наружнего и внутреннего сетчатого слоя, расширение и полнокровие сосудов хориоидеи. Тампонада витреальной полости на 2 недели перфтордекалином с добавлением антибактериальных препаратов приводит к сопоставимым морфологическим изменениям сетчатки, как после витрэктоми с замещением витриума силиконовым маслом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Арсланов Г.М. Оценка безопасности перфторорганических соединений в эксперименте / Г.М. Арсланов, Т.Р. Мухамадеев, Б.М. Азнабаев // Медицинский вестник Башкортостана. — 2015. — Т. 10, № 2. — С. 148-152.
2. Жмурик Д.В. Применение тяжелых жидкостей в витреоре-тинальной хирургии / Д.В. Жмурик // Офтальмологический журнал. — 2012. — Т. 455, № 2. — С. 68-74.
3. Лыскин П.В. Перфторорганические соединения для тампонады витреальной полости / П.В. Лыскин, В.Д. Захаров, Е.Г. Казими-рова // Офтальмохирургия. — 2014. — № 3. — С. 86-92.
4. Фролычев И.А. Витрэктомия с временной эндотампонадой ПФОС с заменой на силиконовое масло в лечении послеоперационных эндофтальмитов / И.А. Фролычев, Н.А. Поздеева // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2013. — Т.153, № 4. — С. 287-290.
5. Жмурик Д.В. Экспериментальное исследование влияния кратковременной тампонады перфторорганическими соединениями на биоэлектрическую функциональную активность сетчатки глаза кролика / Д.В. Жмурик, Н.И. Храменко, С.Б. Слободяник, М.В. Ми-лиенко // Офтальмологический журнал. — 2014. — Т. 456, № 1. — С. 86-92.
6. Барри П., Кордовес Л., Гарднер С. Руководство ESCRS по профилактике и лечению эндофтальмита после операции по удалению катаракты: данные, дилеммы и выводы. — 2013. — 44 с.
7. Фролычев И.А. Влияние перфторорганических соединений на рост Staphylococcusepidermidis / И.А. Фролычев, Н.А. Поздеева, Л.В. Колбовская // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. — 2016. — № 6. — С. 171-176.
