CC BY
43
УДК 617.75
Чураков Т. К.1'2, Никулин С.А.1, Качанов А.Б.12, Науменко В.В.12, Завьялов А.И.2
1Санкт-Петербургский филиал МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Фёдорова» 2Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург E-mail: [email protected]
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА КОНФОКАЛЬНОЙ МИКРОСКОПИИ РОГОВИЦЫ В НАУЧНО-КЛИНИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЯХ
В работе представлены результаты исследования ультраструктуры роговицы с помощью конфокальной микроскопии. Приведены особенности интерпретации результатов, полученных с помощью этого диагностического метода. На примере изменений после LASIK изучены возможности послойной визуализации ткани роговицы и перспективы применения метода конфокальной микроскопии в научных исследованиях и клинической практике.
Ключевые слова: конфокальная микроскопия, пахиметрия, толщина роговицы, рефракционная хирургия, LASIK
Актуальность
Конфокальная микроскопия нашла широкое применение в офтальмологии, прежде всего для оценки состояния роговицы [1], [2], [4] -[10], [12], [14]. Существует несколько типов этих аппаратов - тандемно-сканирующие, щелевые, лазерные. В настоящее время чаще используют конфокальный микроскоп со щелевыми полевыми диафрагмами - «Confoscan 4» японской фирмы Nidek, имеющий разрешающую способность 1 мкм. Некоторые преимущества в сравнении с ним имеет аппарат компании Heidelberg Engineering - лазерный конфокальный микроскоп для переднего и заднего отдела HRT 3. Корнеальный модуль этого прибора - RCM (Rostock Cornea Module), в отличие от других аппаратов, дает возможность исследовать не только центральную зону роговицы, но и все поверхностные структуры, а также передний сегмент глаза [9].
Авторы первого атласа для интерпретации результатов конфокальной микроскопии отмечают широкие возможности применения этого метода для оценки результатов гипотензивных операций, диагностики инфекционных и аллергических заболеваний роговицы, метаболических расстройств, измерения толщины и послойной визуализации трансплантата после кератопластики [10].
Тем не менее, при использовании того или иного конфокального микроскопа спорным остается вопрос трактовки изображений, по-
лучаемых в ходе обследования пациентов. Существует несколько атласов, созданных зарубежными разработчиками, производителями приборов и отечественными исследователями [2], [10]. Однако анализ литературы и участие в научно-практических конференциях выявили расхождение точек зрения разных ученых в вопросах интерпретации снимков конфокальной микроскопии.
Цель
Проанализировать возможные причины разных трактовок результатов конфокальной микроскопии. На примере изменений после LASIK изучить особенности интерпретации снимков различных слоев роговицы и оценить возможности использования метода в научных исследованиях и клинической практике.
Материалы и методы
Под наблюдением находилось 22 пациента (44 глаза), из них 19 женщин и 3 мужчин. Средний возраст на момент обследования составил 31 год (от 23 до 39 лет). Всем пациентам был выполнен LASIK по стандартной технологии на установках MEL-60 (Aesculap Meditec) и MEL-80 (Carl Zeiss) с формированием роговичного лоскута при помощи автоматических микрокератомов LSK Evolution M1 и LSK Evolution M2 (Moria)[3]. До операции пациенты имели миопию различной степени, срок наблюдения был от 4 до 10 лет. Кон-
трольная группа состояла из не оперированных волонтеров с эмметропией.
Для оценки ультраструктуры роговицы использовали щелевой конфокальный микроскоп «Со^оБсап 4», позволяющий визуализировать послеоперационные изменения на клеточном уровне и проводить пахиметрию различных субслоев с помощью Z-кольца.
Ранее мы сообщали о выраженном увеличении толщины роговицы через 10 лет после ЬАБЖ [4], [13]. Ряд ученых получили схожие результаты в более ранние сроки [11], [14]. В ходе исследования мы измеряли толщину нативных и вновь сформированных слоев роговицы.
Интерфейс между лоскутом и ложем роговицы распознавали благодаря дебрису, низкой оптической плотности и складкам роговичного лоскута - стриям.
Отдельно измеряли толщину эпителия и стромы. Оценивали плотность и рефлективность кератоцитов. Подсчитывали плотность эндотелиальных клеток, анализировали их форму и размер. При наличии жалоб на сухость глаз обращали внимание на состояние субэпителиального и суббазального нервных сплетений.
Результаты и обсуждение
Типы конфокальных микроскопов различны (лазерные, тандемные, микроскопы со щелевыми полевыми диафрагмами и др.), но для точного послойного измерения толщины роговицы все они требуют контакта датчика с исследуемой поверхностью. При этом наличие иммерсионной среды между роговицей и датчиком даже при обследовании не оперированной здоровой ткани зачастую не предотвращает повреждения роговицы (эпителиальные эрозии). Это связано с тем, что сканирование в таком режиме чаще всего проводится автоматически. Кроме того, пациент не всегда адекватно следит за фиксационной меткой.
В этой связи значения общей толщины роговицы по данным конфокальной микроскопии сильно варьировали от измерения к измерению. Оценка толщины субслоев могла быть сделана лишь приблизительно, учитывая процентное соотношение общей толщины роговицы и исследуемой зоны. Применение Z-кольца и, соответственно, достаточно длительная аппланация роговицы в зоне исследования, с нашей точки
зрения, определяют разницу данных конфокальной пахиметрии и результатов, полученных с помощью других приборов [5]. Достоверные значения толщины эпителия могли быть получены только при хорошей фиксации пациентом метки при отсутствии боковых движений Z-кольца, которые могут вызывать эпителиальные эрозии. Снизить вероятность возникновения эрозий и исключить необходимость постоянной стерилизации контактного датчика позволяет использование одноразовой мягкой контактной линзы во время диагностической процедуры (заявка на патент РФ №2013134451 от 24.07.2013).
Гиперрефлективность и утолщение нервных волокон субэпителиального и субба-зального нервного сплетения в разные сроки после ЬАБ1К, которые были выявлены рядом отечественных и зарубежных авторов, могут являться показателем активного регенераци-онного процесса [4], [12]. С нашей точки зрения, толщина и малое количество поперечных связей между нервными волокнами с большей достоверностью, чем рефлективность, отличают нормальную нервную ткань от находящейся в процессе восстановления (рис.1, 2, цветная вкладка) [4].
У всех пациентов после ЬАБ1К, независимо от времени, прошедшего после операции, в той или иной степени определялись высокорефлективные кератоциты - «стрессовые» клетки. По данным литературы, плотность ке-ратоцитов прогрессивно уменьшается от передней части стромы к задней [2], [10]. В нашем исследовании рефлективность кератоци-тов была одинакова высокой по всей толще стромы, что, возможно, является признаком продолжающегося восстановительного процесса. С другой стороны, существуют разные точки зрения на оценку рефлективности кератоцитов. Нет единого мнения о том, что означает гиперрефлективность - активный метаболический процесс, апоптоз кератоцитов, погрешность метода и т. д. Отметим, что при использовании конфокального микроскопа достаточно трудно визуализировать прозрачную боуменову и десцеметову мембраны. При фокусировке на них светового луча микроскопа может происходить сильное светорассеяние, что приводит к значительному увеличению рефлективности кератоцитов, нервных воло-
XXV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием
кон и клеток Лангерганса, находящихся вблизи этих мембран (рис. 3, цветная вкладка).
При исследовании эндотелия здоровых добровольцев и пациентов после LASIK патологических изменений выявлено не было. Нами проводилась визуальная оценка плеоморфиз-ма и полимегатизма эндотелиальных клеток. При представлении результатов конфокальной микроскопии эти параметры не менее значимы, чем плотность эндотелиальных клеток, которая у одного пациента может сильно отличаться при проведении нескольких повторных исследований. При этом прибор не всегда оценивает достаточное количество клеток для того, чтобы делать вывод о состоянии всего эндотелиального слоя роговицы (рис. 4, цветная вкладка). В связи с этим визуальная оценка эндотелия и сравнение парных глаз с определением на исследуемом участке процентного соотношения гексагональных клеток и клеток, имеющих атипичную форму, а также их размера, представляется
важным диагностическим этапом (рис. 5, 6, цветная вкладка).
Заключение
Конфокальная микроскопия роговицы открывает широкие возможности для научных исследований. Отсутствие стандартизации подходов к интерпретации результатов замедляет внедрение метода в клиническую практику. Применение конфокальной микроскопии для изучения структуры различных слоев роговицы после LASIK позволяет оценить ответ оперированной ткани на вмешательство, в том числе в отдаленном послеоперационном периоде. Дальнейшее накопление опыта использования конфокальной микроскопии при различных видах офтальмопатологии, а также проведение мультицентровых исследований дадут возможность выработать единый подход к трактовке снимков, получаемых с помощью данного диагностического метода.
3.10.2014
Список литературы:
1. Конфокальная микроскопия роговицы. Сообщение 1. Особенности нормальной морфологической картины / С.Э. Аве-тисов [и др.] // Вестник офтальмологии. - 2008. - №3. - С. 3-5.
2. Лазерная сканирующая томография глаза: передний и задний сегмент / Б.М. Азнабаев [и др.]. - М.: Август Борг, 2008. - 221с.
3. Балашевич, Л.И. Хирургическая коррекция аномалий рефракции и аккомодации / Л.И. Балашевич. - СПб.: Человек, 2009. - 296 с.
4. К вопросу о регрессе рефракционного результата в отдаленном периоде после операции LASIK / Л.И. Балашевич [и др.] // Вестник Оренбургского Государственного университета. - 2012. - №12. - С. 12-14.
5. О методах пахиметрии после LASIK / Л.И. Балашевич [и др.] // Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии: Сб. тр. научно-практ. конф. с международным участием. - М., 2013. - С. 204-211.
6. Каримова, А.Н. Оптимизация кераторефракционных лазерных методов лечения пациентов с индуцированной аметропией после сквозной кератопластики : Автореф. дис. ... канд. мед. наук / А.Н. Каримова. - Москва, 2012. - 25 с.
7. Использование конфокальной микроскопии - метода прижизненной визуализации ультраструктуры роговицы в керато-рефракционной хирургии / Г.Ф. Качалина [и др.] // Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии: Сб. тр. научно-практ. конф. с международным участием. - М., 2006. - С. 82-89.
8. Майчук, Н.В. Разработка клинико-биохимической системы диагностики, прогнозирования и коррекции поражений роговицы, индуцированных кераторефракционными операциями: Дис. ... канд. мед. наук / Н.В. Майчук. - М., 2008. - 164 с.
9. Ткаченко, Н.В. Диагностические возможности конфокальной микроскопии при исследовании поверхностных структур глазного яблока / Н.В. Ткаченко, С.Ю. Астахов // Офтальмологические ведомости. - 2009. - №1. - С. 82-89.
10. Guthoff, R.F. Atlas of Confocal Laser Scanning In-vivo Microscopy in Ophthalmology / R.F. Guthoff, C. Baudouin, J. Stave. -Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2006. - 200 p.
11. Ivarsen, A. Three-year changes in epithelial and stromal thickness after PRK or LASIK for high myopia / A. Ivarsen, W. Fledelius, J.O. Hjortdal // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2009. - No. 5. - P. 2061-2066.
12. Effect of myopic LASIK on corneal sensitivity and morphology of subbasal nerves / T.U. Linna [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2000. - No. 2. - P. 393-397.
13. Measurements of the corneal pachymetry and other ophthalmic characteristics in patients undergoing LASIK during a long period of time / S. Nikulin [et al.] // Congress of the ESCRS, 23-rd: Abstracts. - Lisbon, 2005. - P. 79.
14. Confocal microscopy changes in epithelial and stromal thickness up to 7 years after LASIK and photorefractive keratectomy for myopia / S.V. Patel [et al.] // J. Refract. Surg. - 2007. - No. 4. - P. 385--392.
Сведения об авторах:
Чураков Тимур Касимович, младший научный сотрудник отдела науки и обучения Санкт-Петербургского филиала МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Фёдорова,
е-шаИ: [email protected]
Никулин Сергей Александрович, заведующий отделением рефракционной хирургии Санкт-Петербургского филиала МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Фёдорова
Качанов Андрей Борисович, врач отделения рефракционной хирургии Санкт-Петербургского филиала МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Фёдорова, кандидат медицинских наук
Науменко Владимир Васильевич, заведующий отделом науки и обучения Санкт-Петербургского филиала МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н.Фёдорова
Завьялов Александр Игоревич, врач отделения рефракционной хирургии офтальмологической клиники Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова,
е-шаП: [email protected]
192283, г. Санкт-Петербург, ул. Ярослава Гашека, 21, е-mail: [email protected]
