Анализ результатов антиглаукоматозных операций показал, что основной причиной повышения внутриглазного давления (ВГД) в послеоперационном периоде является конъюнктивально-склеральное или склеро-склеральное сращение, составляющее, по данным разных авторов, от 15 до 45%.
Большинство авторов придерживается следующих критериев для оценки положительного эффекта антиглаукоматозной операции: внутриглазное давление не менее 6,0 и не более 22,0 мм рт. ст., при отсутствии осложнений и значительного снижении зрения.
Непроникающая глубокая склерэктомия (НГСЭ), щадящая по своей технике, позволила в значительной степени снизить число осложнений и изменить их характер. Применяемый нами в ходе НГСЭ рассасывающийся коллагеновый имплантат, призванный предотвращать быстрое склеральное сращение в зоне фильтрации, достаточно эффективен. Однако в отдаленном периоде в ряде случаев отмечается слабая выраженность фильтрационных подушечек, что может свидетельствовать о снижении эффективности хирургического вмешательства. В литературе отмечено как принципиально новое направление в борьбе с рубцеванием после антиглаукоматозных операций, основанное на использовании имплантатов с различной композиционной основой коллагена. Использование в качестве материала для дренажа природного коллагена обусловлено наличием у этой субстанции трехмерной сетчатой структуры, позволяющей сохранить форму и объем интрасклеральной камеры для оттока внутриглазной жидкости. На первый план, однако, выходит вопрос о стойкости и биосовместимости такого дренажа-имплантата в контакте с прилежащими тканями глаза.
Цель данной работы — экспериментальное исследование применения стойкого пористого имплантата из чистого коллагена для НГСЭ с проведением токсикологических исследований и моделированием операции имплантации дренажа в слои склеры.
Материал и методы
Имплантат представляет собой ксеногенную ткань из чистого коллагена I типа с пористой структурой. Токсикологические исследования материала выполнялись во ВНИИ медицинской техники в установленном порядке. Эти исследования проводили путем санитарно-химических испытаний и биологических тестов. Последние выполнены на трех группах животных (крысы Вистар), по 6 животных в каждой группе.
Определение тяжелых металлов в образцах коллагена I типа проводили по методике Государственная Фармакопея (ГФ) ХI издания, стр. 172. Тяжелые металлы определяли в зольном остатке, полученном после сжигания органического вещества образца.
Физический тест включал определение смачиваемости имплантата в красящем водном растворе кармина. Физико-механические свойства имплантата определяли качественно по эластичности, гибкости и прочности в ходе экспериментальной операции. Также качественно оценивали критерий пригодности имплантата для размещения в интрасклеральном кармане с точки зрения его пространственной адаптации в слоях склеральной ткани.
С целью исследования биосовместимости и устойчивости имплантата в системе "in vivo" на глазах кроликов проводили интрасклеральную имплантацию коллагена. Для этого кроликам породы шиншилла (14 животных — 28 глаз) под местной анестезией 0,5%-ным раствором тетракаина делали несквозные надрезы склеры и в образовавшийся карман помещали кусочки дренажа. Период послеоперационного наблюдения — от 2,5 до 12 недель. В конце срока наблюдения животных выводили из эксперимента и иссекали кусочки склеры вместе с материалом. Участки материала готовили для гистоморфологических исследований рутинным способом. Полученные срезы окрашивали гематоксилин-эозином. Препараты изучали и фотографировали с помощью фотомикроскопа Leika (Германия). Структуру материала изучали на сканирующем электронном микроскопе Cambridge-Stereo-Scan (Великобритания).
Степень иммуногенности определяли по реакции лимфоидной ткани у крыс путем подсчета иммунокомпетентных клеток после помещения имплантата в бедренную мышцу на срок 3 месяца. Исследования проведены на 11 самцах нелинейных белых крыс. Контролем служили интактные животные.
Результаты и обсуждение
После 2 сек. нахождения в водном растворе кармина коллагеновый имплантат приобретал выраженную розовую окраску (рис. 1). Имплантат в гидратированном состоянии хорошо изгибается при незначительном усилии, демонстрируя хорошую эластичность. Он также хорошо выдерживает воздействие нити (10-0 нейлон) при подшивании к склере.
Рис. 1. Общий вид коллагенового имплантата в гидратированном состоянии. Окраска кармином
Динамические еженедельные наблюдения за животными показали отсутствие воспалительных реакций в зоне разреза и в средах глаза.
На рис. 2 видно, что материал представляет собой волокнистую ткань из плотноупакованных коллагеновых волокон, свободных от белков и других включений
Рис. 2. Сканирующая электронная микроскопия. Строма коллагенового дренажа свободна от клеток и неколлагеновых белков. Видны трабекулы и поры
Результаты гистологических исследований показали, что через 7 дней реакция воспалительных клеток на имплантацию материала минимальна, определяется обычная инфильтрация поверхностных слоев макрофагальными клетками (рис. 3). Материал представляет собой сетчато-пористую структуру, свободную от фиброзных изменений. Коллагеновая строма имплантата не изменена и не подвержена литической деструкции. Упаковка волокон плотная, местами сетчатая или трабекулярная. Пространство в просвете трабекул свободно.
Рис. 3. Световая микроскопия. Окраска гематоксилин-эозином. Ув. х120. Гистоморфологическая картина коллагенового имплантата через 7 дней после операции
Через 14 суток после операции коллагеновый имплантат остается свободным от фиброзных образований (рис. 4). Строма материала равномерно окрашена, вокруг имплантата развивается нормальная склеральная ткань. Состояние имплантата через 3 мес. после операции отображено на рис. 5. Вокруг имплантата формируется тонкая фиброзная пластинка, между имплантатом и пластинкой — свободная зона фильтрации. Значительная площадь пор и каналов остается свободной для фильтрации.
Рис. 4. Световая микроскопия. Окраска гематоксилин-эозином. Ув. х140. Состояние имплантата через 14 суток после операции
Рис. 5. Световая микроскопия. Окраска гематоксилин-эозином. Ув. х120. Состояние имплантата через 3 мес. после операции
Результаты токсикологического испытания коллагена I типа изложены в таблице.
Результаты токсикологического испытания коллагена
Проведенные санитарно-химические и биологические токсикологические тесты показали, что коллаген I типа является нетоксичным материалом и хорошо переносится животными как при аппликациях, так и при введении под кожу. При внутрикожном введении коллаген не вызывает местных и общих реакций. Содержание тяжелых металлов в зольном остатке дренажа составляло не более 0,001% (при допустимом значении 0,01%).
Новый коллагеновый дренаж для антиглаукоматозных операций представляет собой губчатую биосовместимую структуру, лишенную токсических свойств, о чем свидетельствуют проведенные испытания и биологические тесты.
Материал быстро впитывает и отдает влагу, что подтверждается скоростью окрашивания кармином розовым. Пористая структура коллагенового имплантата позволяет осуществлять ток жидкости по всему объему материала. Это обстоятельство особенно важно для оттока высоко и низко молекулярных веществ.
При исследовании лимфоидной ткани крыс не выявлено достоверных различий в опытной группе по сравнению с контролем, что свидетельствует об отсутствии иммунологической реакции организма на коллагеновый имплантат.
Отсутствие воспалительных реакций на имплантацию материала и его фильтрующую эффективность позволяет надеяться, что данный материал может найти широкое клиническое применение при антиглаукоматозных операциях проникающего и непроникающего типов.
Полученные результаты экспериментальных исследований создают условия для клинического применения имплантатов из коллагена в хирургическом лечении глаукомы.
С.Ю. Анисимова, С.И. Анисимов, А.Ф. Панасюк, Е.В. Ларионов
ООО Глазной центр «Восток-Прозрение», Москва