способ выполнения селективной лазерной трабекулопластики у пациентов с открытоугольной глаукомой

Формула изобретения

Способ лечения открытоугольной глаукомы, включающий воздействие лазерным излучением Nd-YAG лазера с удвоением частоты с длиной волны 532 нм и диаметром пятна 400 мкм на структуру трабекулярной сети, отличающийся тем, что мощность лазерного излучения в процессе воздействия точно адаптируют к пигментации трабекулы путем ступенчатого изменения мощности энергии на 10% до уровня, необходимого и достаточного для селективной деструкции пигментированных клеток в каждой точке воздействия по всему периметру трабекулы, показателем чего является образование мелких кавитационных пузырьков в водянистой влаге вне трабекулярной сети без видимых следов повреждения трабекулы; при этом если подобранная мощность в конкретной точке воздействия оказывается ниже оптимальной, увеличивают мощность и осуществляют воздействие на трабекулярную сеть с частичным перекрытием предыдущего пятна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для лечения пациентов с открытоугольной глаукомой.

Основная методика лазерного лечения открытоугольной глаукомы - трабекулопластика - применяется в офтальмологии более тридцати лет. В классическом варианте, с использованием аргонового лазера, она была описана в работе JB Wise and SL Witter в 1979 году (Wise J.B., Witter S.L. Argon laser therapy for open-angle glaucoma. A pilot study. // Arch Ophthalmol. - 1979. - Vol.97. - P.319-322). После введения в клиническую практику аргонлазерная трабекулопластика (АЛТ) стала общепринятым дополнительным методом лечения глаукомы (имеется стандартный протокол). Однако со временем количество выполняемых процедур заметно снизилось. Результаты гистологических исследований показали, что АЛТ вызывает значительное разрушение ткани и коагуляционное повреждение трабекулярной сети. Это повреждение существенно ограничивает возможность и эффективность повторного лазерного лечения и, теоретически, других методов лечения.

В качестве щадящей альтернативы АЛТ Latina MA с соавторами предложена методика, получившая название «селективная лазерная трабекулопластика» (СЛТ). В основе СЛТ лежит концепция селективного фототермолиза. В основополагающей работе М.А Latina и C. Park продемонстрировано in vitro, что ультракороткие импульсы (1 микросекунду или меньше) специально подобранных лазерных установок и настроек нагревают и термически повреждают пигментированные клетки трабекулярной сети прежде, чем достаточная для этого процесса энергия поглотится окружающими тканями. (Latina M.A., Park C. Selective targeting of trabecular meshworkcells: in vitro studies of pulsed and CW laser interactions. // Exp. Eye. Res. - 1995. - Vol.60. - P.359-371.). Ключевую роль в эффекте СЛТ при доказанном отсутствии коагуляционного воздействия играет повреждение пигментированных клеток трабекулярной сети с последующим воспалением, клеточной регенерацией и модификацией экстрацеллюлярного матрикса.

Официально одобренная FDA для клинического применения в марте 2001 года, СЛТ остается относительно новым во многих странах методом. До настоящего времени не существует стандартного протокола операции, не выработаны общепринятые оптимальные параметры, позволяющие добиваться максимальной эффективности лечения. Оригинальные исследования использовали длительность импульса 10 нс и плотность энергии в диапазоне от 20 mJ/cm2-1000 mJ/cm2. В используемых в настоящее время лазерных установках диаметр пятна (400 мкм) и длительность импульса (3 нс) являются заданными параметрами. Хирург может варьировать объем (протяженность) воздействия, количество и плотность пятен, энергию импульса, а также периоперационное лечение.

В руководстве Европейского глаукомного общества (Terminology and guidelines for glaucoma. 3rd Edition. // European Glaucoma Society. - 2008. - 183 p.) описана методика СЛТ, согласно которой при выборе параметров лазерного воздействия первоначальная энергия устанавливается на 0,8 mJ и уменьшается на 0,1 mJ до уровня, при котором видимые изменения отсутствуют. Таким образом, в отличие от АЛТ, где обязательной «конечной точкой» лечения является побледнение или сокращение ткани в месте воздействия, а также образование парогазового пузырька в структуре трабекулы, при СЛТ лечение проводится на субпороговых уровнях. Однако отсутствие видимых ориентиров не позволяет хирургу контролировать достаточность воздействия и ставит под сомнение достижение эффекта.

Известны методы выполнения СЛТ, основанные на применении повышенных мощностей излучения, дающих видимый результат воздействия на ограниченном участке трабекулы.

В частности, описан способ надпороговой селективной трабекулопластики (положительное решение на выдачу патента на изобретение РФ по заявке № 2009137641/14 от 13.10.2009 г.), где величину энергии повышают с шагом 0,1 мДж до появления эффекта выбивания, встряхивания гранул пигмента из ячеек трабекулярной мембраны. Используя подобранную величину энергии, наносят 50-60 отдельных неперекрывающихся лазерных импульсов вдоль 180-градусной плоскости сегмента трабекулярной зоны пациента.

Согласно другому техническому решению лазерные импульсы наносят в нижнем сегменте трабекулярной сети по дуге окружности 80-100° сначала в одну, а затем в обратную сторону (Туманян Э.Р., Иванова Е.С., Любимова Т.С., Субхангулова Э.А. Селективная лазерная активация трабекулы в коррекции офтальмотонуса у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой // Офтальмохирургия. - 2010. - № 2. - С.18-22). Суммарное количество импульсов в обе стороны составляет 80-100. Таким образом, только в одном квадранте трабекулярной сети наносят большое количество накладывающихся друг на друга импульсов повышенной энергии, о чем свидетельствует «мелкий пузырек в точке фиксации».

Недостатком подобных методов является небольшой объем воздействия, оставляющий от половины до ³/₄ зоны трабекулы интактными, что снижает гипотензивную эффективность. В то же время избыточная мощность и плотность воздействия несет в себе риск повреждающего действия на соседние непигментированные клетки, а массивное выбивание пигмента - пики повышения внутриглазного давления (ВГД) в послеоперационном периоде. Морфологические изменения трабекулы, вызванные избыточной травматизацией, могут ограничивать возможность и эффективность как повторного лазерного, таких и других методов лечения.

Техническим результатом предлагаемого способа лечения является оптимизация параметров воздействия с целью максимально задействовать потенциал СЛТ, сведя при этом к минимуму побочные эффекты. При этом идеологически методика ориентирована на вовлечение в лечебный процесс всей площади трабекулы параметрами энергии достаточными, но не избыточными.

Разница в реакции биологической ткани на лазерное воздействие при АЛТ и СЛТ объясняются как разницей в плотности доставляемой энергии (0,1% общей энергии импульса при СЛТ по сравнению с АЛТ), так и разницей в длительности импульса. Излучение аргонового лазера длительностью 0,1 секунды вызывает термическое повреждение ткани - фотокоагуляцию и денатурацию белка с последующим некрозом клеток и рубцеванием. Ультракороткие наносекундные импульсы СЛТ производят более характерные для ИАГ-лазерного воздействия эффекты фотодеструкции. Температура при таком воздействии стремительно возрастает до момента дезинтеграции малого объема ткани с образованием плазмы (Mainster M.A., Sliney D.H., Belcher C.D., Buzney S.M. Laser photodisruptors, damage mechanisms, instrument design and safety. // Ophthalmology. - 1983. - Vol.90. - P.973-991; Marshall J. Thermal and mechanical mechanisms in laser damage to the retina // Invest. Ophthalmol. - 1970. - Vol.9. - P.97-115). Кроме того, испарение воды вокруг меланосом при температуре около 150°C приводит к образованию микропузырьков, которые дезинтегрируют клеточную структуру (Brinkmann R., Huttmann G., Rogener J. et al. Origin of retinal pigment epithelium cell damage by pulsed laser irradiance in the nanosecond to microsecond time regimen // Lasers Surg. Med. - 2000. - Vol.27. - P.451-464). В экспериментальном воздействии на клетки трабекулярной сети короткоживущие мелкие кавитационные пузырьки и миковзрывы локализовались избирательно в пигментированных клетках. Эти клетки быстро теряли жизнеспособность, в то время как непигментированные клетки оставались интактными (Lin C.P., Kelly M.W., Sibayan S.A. et al. Selective cell killing by microparticle absorption of pulsed laser radiation // J. Select. Topics. Quant. Electron. - 1999. - Vol.5. - P.963-968). Аналогичная ассоциация появления микропузырьков с деструкцией клеток была получена в эксперименте клетками ретинального пигментного эпителия (Kelly W.M., Lin C.P. Microcavitation and cell injury in RPE cells following short-pulsed laser irradiation. // Proc SPIE. - 1997. - Vol.2975. - P.174-179).

Таким образом, визуализация специфических микропузырьков в процессе СЛТ свидетельствует о надлежащем поглощении энергии богатыми меланином клетками трабекулярной сети и максимальной активации биологического каскада событий, приводящих в конечном итоге к повышению проницаемости трабекулы и снижению ВГД.

Технический результат предлагаемого способа лечения достигается, а назначение реализуется следующим образом.

Лазерные процедуры выполняются на лазерной установке OptoYag&SLT производства Optotek-medical. Модуль для СЛТ генерирует лазерное излучение с длиной волны 532 нм и диаметром пятна 400 мкм в виде коротких импульсов в диапазоне мощности излучения от 0.2 до 2.6 мДж. Лазерные импульсы точно позиционируются на структурах трабекулярной сети посредством коаксиального луча наведения. Для визуализации угла передней камеры используется линза Latina SLT lens (Ocular Instruments).

Лазерный луч фокусируется на трабекулярной сети. Начальная установка энергии составляет 0,2-0,4 мДж и зависит от пигментации трабекулы. В процессе лечения мощность импульса варьируется в зависимости от пигментации так, чтобы во всех случаях добиваться образования мелких кавитационных пузырьков в водянистой влаге вне трабекулярной сети. Техническим достоинством лазерной установки OptoYag&SLT является расположение рядом с джойстиком кнопок тонкой настройки энергии. Они позволяют врачу точно адаптировать мощность импульса к пигментации трабекулы путем ступенчатого повышения энергии на 10%, не отрываясь при этом от визуализации трабекулы. Последнее важно, так как адекватной мощности лазерная аппликация не должна оставлять видимых следов (побледнения или парогазового пузырька) в самой ткани трабекулы, следовательно, хирургу необходимо «запоминать» позицию нанесенного пятна или использовать окружающие ориентиры. Применение такой тонкой настройки позволяет опытному хирургу добиться видимого эффекта в зоне аппликации - мелких кавитационных пузырьков в водянистой влаге вне трабекулярной сети. Если в месте аппликации видимый результат отсутствует, следующее пятно с повышенной мощностью наносится с частичным перекрытием предыдущего пятна. Таким образом, обрабатывается вся область трабекулы (360 градусов) с использованием количества пятен, необходимого и достаточного для получения видимого результата.

Дооперационная подготовка в предлагаемой методике стандартна и включает одну каплю селективного альфа-2-адреномиметика за 30 минут до лечения.

Оптимизация параметров лазерного воздействия позволила изменить традиционную схему послеоперационного лечения и отказаться от назначения противовоспалительных средств. Поскольку выработка цитокинов в ответ на лазерное воздействие может быть ответственна за гипотензивный эффект процедуры, подавление послеоперационной воспалительной реакции теоретически может снизить этот эффект.

Клинические примеры.

Пример 1. Пациентка Ю., 57 лет. Диагноз «Первичная открытоугольная Ia на медикаментозном режиме глаукома. Псевдоэксфолативный синдром OS». Диагноз подтвержден выявлением специфических глаукомных изменений диска зрительного нерва и поля зрения по данным оптической когерентной томографии и стандартной автоматизированной периметрии. Компенсация ВГД левого глаза достигнута инстилляциями аналогов простагландинов однократно на ночь. Однако на фоне применения медикаментозного лечения пациентка заметила усиление роста ресниц и пигментацию кожи век слева. Подобное побочное действие и риск указанной в аннотации необратимой гетерохромии радужки у пациентки со светлой кожей и светло-серой радужкой заставил ее отказаться от инстилляции капель. ВГД повысилось до 29 мм.рт.ст. Была обсуждена возможность и после получения информированного согласия выполнена СЛТ по предложенной методике. В послеоперационном периоде повышения ВГД и воспалительной реакции не отмечено. ВГД OS к 3-му месяцу наблюдения 22 мм.рт.ст. Через 6 мес после проведенного лечения ВГД OS 21 мм рт.ст. (снижение на 27% от исходного), зрительные функции и состояние ДЗН стабильны.

Пример 2. Пациент Б., 61 года. Диагноз «Первичная открытоугольная II с глаукома OD, I в OS» установлен впервые. В правом глазу с ВГД 36 мм рт.ст. и развитой глаукомой начат побор медикаментозного режима, в левом с начальной глаукомой и ВГД 27 мм.рт.ст. после получения информированного согласия выполнена СЛТ по предложенной методике в качестве первоначального лечения. Пикового повышения ВГД или увеальной реакции не отмечалось. Через месяц после начала лечения ВГД левого глаза снизилось до 19 мм.рт.ст. (29,6% от исходного) без применения медикаментозного режима, в правом глазу на комбинированном медикаментозном режиме снизилось до 23 мм рт.ст., что согласно «Национальному руководству по глаукоме» (Национальное руководство по глаукоме: для практикующих врачей (Под редакцией Е.А. Егорова, Ю.С. Астахова, А.Г. Щуко. Изд. 2-е, испр. и доп. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2011 - 280 с.) не является давлением цели для развитой глаукомы. Было принято решение о выполнении в правом глазу СЛТ по предложенной методике в качестве дополнительного лечения, что позволило снизить ВГД до целевого уровня. Повышения ВГД или увеальной реакции в послеоперационном периоде не отмечалось. При последующем наблюдении в сроки до 6 месяцев ВГД остается компенсированным, 19-21 мм рт.ст. в правом глазу на прежнем медикаментозном режиме, в левом без медикаментов. Зрительные функции и состояние зрительного нерва по данным оптической когерентной томографии и стандартной автоматизированной периметрии стабильны.

Пример 3. Пациент Ш., 65 лет. Диагноз «Первичная открытоугольная I в глаукома OD. Псевдоэксфолативный синдром OU» установлен впервые. СЛТ выполнена пациенту в качестве первоначального лечения по известной ранее методике: 90 лазерных импульсов нанесено в нижнем сегменте трабекулярной сети по дуге окружности 90° сначала в одну, а затем в обратную сторону с мощностью, необходимой для образования паро-газового пузырька в точке фокусировки. Неоднократно накладывающиеся лазерные импульсы повышенной мощности привели к интенсивному выбиванию пигмента с побледнением трабекулы и образованием клеточной взвеси в передней камере. Повышение ВГД после процедуры на 11 мм рт.ст. потребовало дополнительной гипотензивной терапии. ВГД через 1 месяц после процедуры составило 21 мм рт.ст., а к 6 месяцам наблюдения повысилось до 25 мм. Было предложено выполнить дополнительную лазерную процедуру, но пациент выбрал назначение медикаментозного режима.

Таким образом, указанные примеры наглядно демонстрируют преимущества предложенной нами методики (примеры 1, 2) по сравнению с известными ранее (пример 3).