Офтальмология-экспериментальное обоснование эффективности зон повышенной проницаемости в плоской части цилиарного тела, создаваемых с помощью диод-лазерных аппликаций

Experimentalground of pars plana rise permeability areas efficacy created bydiode–laser application

New method of pars plana rise permeabilityareas creation by diode laser application was worked out and studied.Transscleral infrared laser application leads to adsorbing energyin pigmented tissue, that is why pigment epithelium barrier destroysin coagulation area. Therefore the permeability of eye wall incoagulation area increases for medicines substances injected subconjunctivally.

25 rabbits were involved in the experimental work. Scintigraphicmethod of registration of I¹³¹ radioactivity in eyetissues has been used. We find that I¹³¹ accumulationin vitreous body after subconjunctival injection in operated eyes2.94 times more than in control in the first hours after injection.But very small quantity of I¹³¹ penetrate the eye walldue to strong systemic absorption into conjunctival and ciliarvessels. Therefore frequent instillation of vasoconstictor agent(10% phenylefrin solution) associated with subconjunctival injectionof I¹³¹ solution has been used. This method led tomuch more effective results: 0.2% from all quantity of I¹³¹were find in vitreous body after 1 hour after injection that is4.76 times more than in control.

The method can give to ophthalmologists new high–effective atraumaticopportinity to deliver drugs into posterior eye segment for topicaltreatment of retinal and optic nerve disorders.

Актуальной проблемой современнойофтальмологии является проблема эффективной доставки лекарственныхсредств при патологии заднего отрезка глазного яблока. Широкоераспространение таких заболеваний, как глаукомная оптическая нейропатия,диабетическая ретинопатия, передняя ишемическая нейропатия, макулодистрофияобусловливают необходимость разработки надежных способов созданиятерапевтических концентраций лекарственных препаратов в сетчаткеи зрительном нерве.

Существующие на сегодняшний день способы введения лекарственныхсубстанций для лечения сетчатки и зрительного нерва не являютсяоптимальными. Так, наиболее широко применяемые парабульбарныеи ретробульбарные инъекции повышают риск развития орбитальнойгематомы и вместе с тем обладают весьма низкой эффективностьюв связи с высоким процентом абсорбции действующей субстанции всистемный кровоток. Используемая в ряде клиник субтеноновая имплантацияколлагеновой инфузионной системы в различных модификациях обладаетзначительно большей эффективностью в связи с адресной доставкойактивного вещества в область заднего полюса глазного яблока [4].Однако и она не лишена недостатков. В первую очередь, при ее установкепроисходит определенная травматизация глаза и повышается рискинфекции по ходу силиконовой трубочки, а во–вторых, вводимым медикаментам,прежде чем достичь сетчатки и интраокулярной части зрительногонерва, необходимо проникнуть через слой сосудов хориоидеи, а такжечерез пигментный эпителий, входящий в состав гематоофтальмическогобарьера, который также является мощным препятствием.

Поэтому поиск новых малотравматичных способов доставки лекарственныхсредств в область заднего сегмента глаза имеет большое практическоезначение.

На кафедре глазных болезней РГМУ была разработана и апробированановая методика создания зон повышенной проницаемости в областиплоской части цилиарного тела с помощью диодного лазера (патентна изобретение РФ №2149615).

Суть метода заключается в следующем [5]. Излучение полупроводниковоголазера находится в инфракрасной зоне спектра и обладает способностьюпроникать через малопигментированные ткани, практически не повреждаяих, и адсорбироваться в структурах, богатых меланином, вызываявыраженный термический ожог [1,2,3,6]. Таким образом, используятранссклеральную (без отсепаровки конъюнктивы) лазеркоагуляциюплоской части цилиарного тела (ЛЦК), мы создаем в этой зоне участки,лишенные пигментного эпителия и кровеносных сосудов. Такая манипуляцияпозволяет на период около одного месяца обеспечить повышеннуюпроницаемость на этом участке для лекарственных препаратов, вводимыхсубконьюнктивально. Это обусловлено тем, что сама по себе склераявляется структурой с низким сопротивлением для диффузии лекарственныхпрепаратов. Активные вещества, попадая внутрь глаза, депонируютсяв стекловидном теле и с его током достигают заднего полюса глаза,где и оказывают лечебное действие. Клинически апробированная методикатребовала экспериментального подтверждения для уточнения дозировоки сроков введения препаратов. С этой целью и было проведено данноеэкспериментальное исследование.

Материал, методы и результаты исследования

В исследовании использовали 25 кроликовпороды шиншилла весом 2,5–3 кг. Кролики были разделены на 3 группы.В первую группу было включено семь особей, которым в первый деньэксперимента на обоих глазах была произведена операция ЛЦК постандартной методике.

Методика проведения ЛЦК

После эпибульбарной инстилляционной анестезии раствором пропракаинав верхнем сегменте (на 12 часах) в проекции плоской части цилиарноготела наносилось 3–6 рядов коагулятов (общее количество коагулятов8–15). Мощность лазера составляла 1 Вт, экспозиция – 3 сек.

Через 2 суток после создания полупроницаемых мембран всем кроликампод конъюнктиву в области лазерциклокоагуляции производилась субконъюнктивальнаяинъекция физраствора, содержащая стандартное количество радиоактивнойметки I¹³¹. Затем, с интервалом в одни сутки, т.е.через 1,2,3,4,5,6 и 7 дней после введения маркера, производилсязабой животных с последующим исследованием радиоактивности стекловидноготела (СТ) глаза кролика.

Исследование при помощи сцинтиографа показало, что радиоактивностьвитрума достигает максимума в первые сутки, остается повышеннойна второй день и практически не отличается от фоновых значенийв последующие дни (рис. 1). Результаты, полученные нами, послужилиосновой для корректировки сроков исследования и позволили сконцентрироватьвнимание на определении содержания радиоактивной метки в тканяхглаза в первые сутки после введения препарата.

Рис. 1. Интенсивностьсцинтилляций в минуту образцов биологических тканей после введенияраствора с радиоактивной меткой (фоновое значение 40-50 сцинтилляцийв минуту).

Вторая группа включала в себя 4 животных. На основании результатовисследования содержания I¹³¹ в СТ кроликов из первойгруппы здесь была предпринята попытка определения количественногораспределения радиоактивной метки в течение первых суток в различныхструктурах глаза. Для этого после подконъюнктивального введенияраствора радиоактивного йода производился забой животных через 4,8,16 и 24 часа. Из каждого энуклеированного глаза, замороженногопутем погружения в жидкий азот, при помощи трепана диаметром 7 ммс глубиной установки плунжера 1 мм было получено 8 навесок:

1. склера в проекции цилиарного тела в области коагулятов (на12 часах).

2. склера в проекции цилиарного тела в районе, противоположномнанесению коагулятов (на 6 часах).

3. Стекловидное тело в проекции цилиарного тела в области коагулятов(на 12 часах).

4. Стекловидное тело в проекции цилиарного тела в районе, противоположномнанесению коагулятов (на 6 часах).

5. Роговица.

6. Влага передней камеры

7. Склера в области зрительного нерва.

8. Стекловидное тело в области зрительного нерва

Кроме того, отдельно была измерена радиоактивность всего оставшегосявитреального вещества, как предполагаемого депо вводимой субстанции.

В результате произведенных измерений нами были получены следующиеданные.

Из рис.2 видно, что после введения I¹³¹ в областьплоской части цилиарного тела в зоне коагулятов через 8 часовотмечается повышение радиоактивности стекловидного тела в прилежащейобласти, которое достигает максимума через 12 часов, а затем начинаетснижаться вследствие перемещения метки вместе с витреальным током.

Рис. 2. Интенсивностьсцинтилляций в минуту образцов биологических тканей в течениепервых 4, 8,12 и 16 часов после введения раствора с радиоактивнойметкой у кроликов после ЛЦК (фоновое значение 40-50 сцинтилляцийв минуту).

Через 12 часов отмечается значительное повышение количества сцинтилляцийобразцов стекловидного тела в зоне зрительного нерва, которое достигаетсвоего максимума к 16 часам. Одновременно фиксируется адекватноеувеличение радиоактивности навески, в состав которой входит склера,хориоидея и сетчатка в этой же области. Исследование излучения оставшейсявитреальной массы показало значительный рост концентрации I¹³¹,вызывающий через 4 часа 2–хкратное, а через 16 часов – 4–хкратноепревышение фоновых значений радиоактивности.

Вместе с тем, данные сцинтиографии показывают, что попаданиерадиоактивной метки в область передней камеры глаза незначительно(данные исследования влаги передней камеры и роговицы), что позволяетпредположить преимущественную направленность распространения введеннойсубстанции в задний отдел глазного яблока.

Третья группа кроликов из 4 особей, была контрольной. Этим животнымне производилась коагуляция цилиарного тела. Введение препаратаи исследование энуклеированных глаз производилось в те же срокии по той же схеме, что и у животных второй группы.

Исследование образцов в контрольной группе выявило значительноменьшее проникновение радиоактивного йода внутрь глазного яблока.Так, содержание I¹³¹ во внутренних структурах глазабыло настолько малым, что исследование излучения навесок не выявилозначимого повышения радиоактивности внутриглазных структур (рис.3).

Рис. 3. Интенсивностьсцинтилляций в минуту образцов биологических тканей в течениепервых 4, 8,12 и 16 часов после введения раствора с радиоактивнойметкой у кроликов без ЛЦК (фоновое значение 40-50 сцинтилляцийв минуту).

Особенно хорошо это видно на графике, иллюстрирующем значения сцинтилляцийстекловидного тела в целом в сравнении с аналогичными значениямиу кроликов опытной группы (рис. 2). Так, согласно данным исследования,через 4 часа после введения витреальная концентрация I¹³¹в опытной группе превышает контроль в 1,87 раза, через 8 часов в– 1,76, а через 12 часов – в 2,45. По истечении 16 часов превышениесодержания I¹³¹ в стекловидном теле опытной группы большеконтроля в 2,94 раза.

В то же время в процентном соотношении количество радиоактивнойметки очень незначительно и составляет тысячные доли процента,что может быть недостаточно для развития значимого клиническогоэффекта при введении лекарственных средств в лечебной практике.По нашему предположению, значительное количество введенной субконъюнктивальнорадиоактивной метки адсорбируется в системный кровоток через сосудыконъюнктивы, цилиарного тела, а также, возможно, и хориоидеи.Поэтому нами была сформирована четвертая группа из 10 животных,которым за 1 час до введения препарата и далее в течение всегопериода до забоя с интервалом в 30 минут производились инстилляции10% раствора фенилэфрина, обладающего мощным сосудосуживающимдействием.

На правых глазах животных данной группы производилось нанесениекоагулятов по описанной выше методике, левые глаза служили контролем.Забой пяти животных осуществлялся через 1 час после введения препарата,оставшихся пяти – через 3 часа. При исследовании радиоактивностиобразцов стекловидного и цилиарного тела было отмечено быстроепроникновение препарата внутрь глаза уже через час после инъекции,причем в опыте в стекловидном теле обнаружено 0,2% от введенногоколичества радиоактивной метки (в среднем 1190 сцинтилляций вминуту), что превышает значения радиоактивности в конрольной группев 4,76 раза (250 сцинтилляций в минуту). Через 3 часа эти показателиуменьшились и составили в среднем 420 и 179 сцинтилляций в минутусоответственно (0,07% и 0,03% от введенного субконъюнктивальноколичества I¹³¹). Кроме того, было отмечено некотороенакопление радиоактивной метки в цилиарном теле: через 1 час вопытной группе оно составило 307 сцинтилляций, в контроле – 117,а через 3 часа – 112 и 78 соответственно (рис. 4).

Рис. 4. Интенсивностьсцинтилляций в минуту стеловидного и цилиарного тела в течениепервых 1 и 3 часов после введения раствора с радиоактивной меткойу кроликов на фоне инстилляций фенилэфрина в опыте и контроле(фоновое значение 40-50 сцинтилляций в минуту).

Выводы

Методика введения I¹³¹ в подконъюнктивальноепространство в области коагуляции плоской части цилиарного телапоказала, что очаговая элиминация пигментного эпителия в зонеpars plana приводит к значительному повышению проницаемости этойчасти оболочки глаза для лекарственных препаратов. Максимальноезначение содержания активного вещества в стекловидном теле достигаетсяпри использовании сосудосуживающих препаратов, позволяющих временноуменьшить кровоток в сосудах конъюнктивы и цилиарного тела. Достижениежелаемой концентрации в области заднего полюса глаза происходитуже в первые часы после введения. Такая фармакодинамика обусловливаетвысокую терапевтическую эффективность нового малотравматичногометода создания зон повышенной проницаемости в сочетании с курсомежедневных субконъюнктивальных инъекций лекарственных препаратовдля лечения заболеваний заднего сегмента глаза.

Литература:

1. Даниличев В.Ф. «Современная офтальмология». // Санкт–Петербург.«Питер», 2000 г., с. 516–517.

2. Качанов А. Б. Диод–лазерная транссклеральная контактная циклокоагуляцияв лечении различных форм глауком и офтальмогипертензий, авторефератдиссертации к.м.н. Москва – 1995.

3. Нестеров А.П. « Глаукома». // Москва. «Медицина», 1995 г.,с. 112–113.

4. Нестеров А.П., Басинский С.Н. Новый метод введения лекарственныхпрепаратов в задний отдел субтенонового пространства.// Вестникофтальмологии, 1991 г., № 5, с. 49–51.

5. Нестеров А.П., Бровкина А.Ф. Егоров Е.А., Егоров А.Е. Способвведения лекарственных препаратов при заболеваниях заднего отрезкаглаза. // Патент на изобретение РФ №2149615.

6. NesterovA.P., Egorov E.A., Egorov A.E., Katz D.V. Modified technique ofcontact diode cyclophotocoagulation for far-advanced glaucoma(preliminary study) // 6th Congress of EGS, Millenium meeting,London, 2000