Техническое обеспечение и методы лазерной хирургии открытоугольной глаукомы (обзор литературы)

А.Д. Румянцев

Филиал № 1 «Офтальмологическая клиника» ГБУЗ ГКБ им. С.П. Боткина ДЗМ

Офтальмология — одно из направлений медицины, в котором наиболее успешно используют все достижения лазерных технологий. Возможность доставки энергии к структурам глаза без его вскрытия открыла новую эру в истории офтальмохирургии.

В середине прошлого столетия G. Meyer-Schvickerath (1956 г.), а затем H. Zweng, M. Flocks (1961 г.) впервые предприняли попытку использования световой энергии (сначала — солнечной, а затем от электрических источников и ксеноновых ламп) для операций на радужке и структурах угла передней камеры. В результате этого в клиническую практику был внедрен эффект фотокоагуляции тканей [1]. Исследователи добились снижения внутриглазного давления, но этот эффект был кратковременным. При этом в послеоперационном периоде возникал выраженный воспалительный процесс в углу передней камеры, который требовал интенсивного лечения.

В связи с этим ксеноновая фотокоагуляция не нашла применения при глаукоме.

Большую роль в создании первых оптических генераторов — лазеров — сыграли работы отечественных ученых Н.Г. Басова и А.М. Прохорова, а также американского исследователя Ч. Таунса, за что эти ученые в 1964 году были удостоены Нобелевской премии по физике. Это событие явилось началом революции в оптике и других областях науки: появились источники управляемого интенсивного когерентного излучения, позволяющие сконцентрировать высокую энергию в очень малых спектральных, пространственных и временных диапазонах [2]. Только после создания современных офтальмологических лазеров стали разрабатываться эффективные методы лазерного лечения открытоугольной глаукомы (ОУГ).

В настоящее время для лечения глаукомы используются два основных типа лазера, отличающиеся по механизму взаимодействия «лазерное излучение-биоткань»: импульсные с очень короткой продолжительностью теплового удара и лазеры с непрерывным излучением, обеспечивающие преимущественно термическое воздействие на ткани [2, 3].

Импульсные лазеры, работающие в режиме свободной генерации, генерируют излучение короткими импульсами фиксированной длительности порядка нескольких миллисекунд. В качестве активной среды в них используются твердые вещества, например, кристалл окиси алюминия (рубин), иттрий-алюминиевый гранат и др.

Первые лазерные операции с использованием импульсного лазера на основе рубинового кристалла были проведены М.М. Красновым [4]. Характерными особенностями данного лазера является огромная мощность и очень кратковременные импульсы порядка 50 наносекунд. Энергия каждого импульса составляла около 0,1-0,3 Дж, диаметр фокального пятна — 100-350 мкм. В результате воздействия возникали прямые сообщения между передней камерой и шлеммовым каналом, вследствие чего методику назвали «лазерной гониопунктурой».

Вариант гониопунктуры, предназначенный для лечения ОУГ с полным отсутствием пигментации трабекулы, был разработан В.С. Акопяном [5]. Новую технику перфорирующего лазерного вмешательства назвали лазерным камерно-коллекторным анастомозом. Перфорацию трабекулы производили в зоне, соответствующей устью крупного коллектора после предварительной идентификации его индуцированным рефлюксом крови. При морфологическом исследовании глаз приматов и аутопсированных глаз после гониопунктуры отмечалось механическое повреждение тканей угла передней камеры и интрасклеральных путей оттока [6, 7].

В ранние сроки после операции наблюдалась воспалительная реакция со стороны радужки и цилиарного тела, а в ряде случаев иридодиализ [8]. Гипотензивный эффект был кратковременным или отсутствовал. На участках, соответствующих перфорациям, наступал коллапс венозного синуса, что снижало ток влаги на сохраненных участках шлеммова канала и поступление ее в коллекторные каналы [9].

В 80-х годах прошлого столетия появились сообщения о проведении гониопунктуры с помощью Nd:YAG-лазера [10, 11]. Луч данного типа лазера имеет наименьший диаметр светового пучка (несколько десятков мкм) и четко фокусируется на объекте. При этом созданные перфорации оказались более устойчивыми к рубцеванию.

Сегодня применяются твердотельные лазеры, в которых с помощью специальных устройств длительность импульса сокращена до миллионных и миллиардных долей секунды. За очень короткое время, порядка нескольких наносекунд, в импульсе малого диаметра происходит выделение больших количеств энергии. Это приводит не к тепловому повреждению ткани, а к оптическому пробою с образованием плазменной полости, мгновенное расширение и спадание которой приводит к генерации локальной гидродинамической волны. Вследствие нетермического эффекта такие лазеры называют «холодными». Подобный механизм действия обеспечивает получение микроперфораций в тканях глаза независимо от степени их пигментации. Коагуляционный эффект практически отсутствует, благодаря чему повышается вероятность длительного функционирования сформированных отверстий в дренажной системе [12].

В нашей стране А.П. Нестеровым и соавт. разработана методика снижения внутриглазного давления с помощью Nd:YAG-лазера в режиме с модулируемой добротностью. Операция получила название «гидродинамическая активация оттока внутриглазной жидкости» (ГАО) и используется для лечения ОУГ уже более 10 лет [13].

В соответствии с авторской методикой, воздействие на трабекулу вызывает ее сотрясение («встряхивание») импульсом лазера. Энергия импульса подбирается от минимума до появления визуального эффекта в виде распыления пигмента и эксфолиаций или образования парогазовых пузырьков. Параметры излучения: длина волны — 1064 нм, длительность импульса — 30 нс, диаметр фокального пятна — 30 мкм, энергия единичного импульса — 1,0-2,5 мДж. Во время данной операции воздействие лазерного луча направлено непосредственно на трабекулу последовательно в каждом квадранте, в которой от гидродинамического удара и сотрясения происходит ее деформация и натяжение с последующей деблокадой шлеммова канала в результате раскрытия межтрабекулярных щелей.

Проведение операции возможно при открытоугольной глаукоме I-IV стадий. Операция ГАО позволяет получить гипотензивный эффект при избыточной пигментации структур угла передней камеры (пигментная глаукома, псевдоэксфолиативный синдром) и при полном отсутствии пигмента (слабо пигментированная трабекула) [14]. Нормализация офтальмотонуса и стабилизация зрительных функций и состояния зрительного нерва, по данным авторов, достигаются в 88%. Гипотензивный эффект по глубине снижения ВГД и по длительности сопоставим с аргонлазерной трабекулопластикой (АЛТ) [15].

Ко второму типу лазеров, использующихся для лечения ОУГ, относятся лазерные коагуляторы с непрерывным излучением. По виду активной среды они могут быть разделены на газовые (аргон, криптон и др.), полупроводниковые (кристаллы арсенида галлия) и твердотельные. Данные лазеры оказывают термический эффект на ткани глаза. Этот эффект более выражен в тканях с большим содержанием пигмента (меланина), который поглощает лучи в сине-зеленом световом спектре.

В начале 70-х годов прошлого века ряд авторов сообщил о клинической эффективности аргоновой трабекулопунктуры (трабекулотомии) [16, 17]. Лазерный луч фокусировался на пигментированной части трабекулы в проекции шлеммова канала. После воздействия в трабекуле формировались микроотверстия между венозным синусом и передней камерой. За один сеанс на 90° наносили 20 лазерных пункций, длительностью 0,1-5,0 с каждый. Диаметр светового пятна — 50 мкм.

Гипотензивный эффект и характер повреждения тканей недостаточен и аналогичен результатам лазерной гониопунктуры. Поэтому с целью повышения эффективности операции стали разрабатываться частные методики: трабекулопунктура с заполнением шлеммова канала кровью и трабекулопунктура с ферментативным протеолизом [18, 19]. Во втором случае лазерное воздействие комбинировали с послеоперационным введением высокоактивного протеолитического фермента — протелина. Фермент применялся в виде инстилляций или субконъюнктивальных инъекций и способствовал подавлению посткоагуляционного рубцевания.

В настоящее время наибольшей популярностью пользуется линейная аргон-лазерная трабекулопластика (АЛТ), предложенная J.Wise и S.Witter [20]. Операция заключается в нанесении аргоновым лазером прижиганий на активную часть трабекулы в зоне шлеммова канала с использованием одних и тех же параметров лазерного воздействия: диаметр пятна — 50 мкм (около 15% ширины трабекулы), мощность — 400-1200 мВт, экспозиция — 0,1 с, количество коагулятов по всей окружности — 100. В результате АЛТ развивается коагуляционный некроз ткани трабекулы, что приводит к рубцеванию в проекции лазерных коагулятов, смещению трабекулы внутрь и сокращению ее внутреннего диаметра.

За счет этого возникает натяжение оставшихся интактных участков трабекулярной мембраны, расширение трабекулярных щелей в этих участках, открытие просвета венозного синуса и, как следствие, улучшение оттока [21]. Существует мнение, что за счет выделения медиаторов воспаления в зоне некроза происходит миграция макрофагов, которые фагоцитируют пигмент, продукты обмена клеток, эксфолиативные отложения, очищая трабекулу и увеличивая ее проницаемость для водянистой влаги [22].

По данным наиболее представительных многолетних наблюдений, эффективность АЛТ в течение 10 лет убывает с 97 до 40% и она тем выше, чем на более ранней стадии глаукомы она используется [22]. Из осложнений АЛТ клинически значимым является повышение ВГД в течение первых суток после операции. По данным некоторых авторов, оно может достигать 50 мм рт.ст. и более [23]. Также могут развиться послеоперационный иридоциклит и увеит, микрогеморрагии, точечные помутнения роговицы, боль и чувство дискомфорта в глазу. Реактивный синдром после АЛТ выражен больше, чем после ГАО, о которой было сказано выше [24].

С конца 80-х годов широкое распространение получили полупроводниковые (диодные) лазеры, излучающие инфракрасный свет с длиной волны 810 нм в непрерывном режиме. Методика с использованием данного типа лазера не уступает по эффективности традиционной аргон-лазерной трабекулопластике, гипотензивный эффект этих операций остается одинаковым на протяжении пятилетнего периода наблюдений. Кроме того, при использовании полупроводникового лазера отмечается меньшее количество послеоперационных осложнений [25-27].

В последние годы большой популярностью пользуются лазеры непрерывного излучения, оказывающие минимальный коагулирующий эффект на трабекулярный аппарат.

Среди них можно выделить лазеры на парах меди, в которых используется разогретая до температуры плавления и испарения кристаллическая медь [28]. Лазер генерирует короткие импульсы излучения 10-30 нс с частотой повторения 15 кГц на двух длинах волн — зеленой 511 нм и желтой 578 нм. Желтый свет имеет способность более глубокого проникновения в ткани, в результате чего воздействию подвергаются не только внутренние, но и наружные слои трабекулы. Короткая длительность импульсов, а также интервал между ними порядка 30-100 мкс, позволяет ткани в ходе воздействия «охладиться», не создавая условий для повреждения окружающих структур.

Большую популярность также приобрели Nd:YAG-лазеры, работающие в режиме модулированной добротности с удвоением частоты излучения. Первые фундаментальные исследования с использованием данного лазера были проведены M.A. Latina и соавт., благодаря чему в арсенале хирургов появилась новая методика селективной трабекулопластики (СЛТ) [29]. Для ее проведения используется аппарат Coherent Selecta 7000 Nd:YAG с длиной волны 532 нм, длительность импульса — 3 нс, энергия в импульсе — 2 мДж, размер светового пятна — 400 мкм. Техника операции мало отличается от традиционной аргон-лазерной трабекулопластики. Вследствие большего размера пятна зоной воздействия лазерного излучения является вся область трабекулы, а не только проекция венозного синуса. Обычно наносится 50 импульсов на некотором расстоянии по протяженности в 180 градусов. У большинства пациентов была отмечена умеренно выраженная воспалительная реакция со стороны переднего отрезка глаза, которая проходила к концу первых суток. Случаев развития иридоциклита, передний синехий отмечено не было. Степень снижения внутриглазного давления в послеоперационном периоде через 6 месяцев после проведения СЛТ сопоставима по значению с аналогичной величиной после АЛТ. Морфологические исследования подтверждают отсутствие термального повреждения ткани трабекулы за счет короткой продолжительности импульса, а также избирательное воздействие излучения на клетки, содержащие меланин [30].

Учитывая растущую популярность и несомненные достоинства СЛТ, но в то же время высокую стоимость импортных источников излучения, в России был разработан отечественный Nd:YAG лазер с удвоенной частотой «Оптимум». Его использование способствовало появлению модифицированной лазерной трабекулопластики [31].

Излучение различных лазерных источников успешно используется и в случаях абсолютной болящей, далеко зашедшей, вторичной глаукомы, а также при отсутствии снижения ВГД после одной или нескольких антиглаукоматозных операций. Гипотензивный эффект достигается путем контактной или бесконтактной транссклеральной лазерной циклокоагуляции, в результате которой наступает фокальная деструкция цилиарных отростков и уменьшение их секреторной поверхности [32]. На современном этапе с развитием хирургии малых разрезов большой интерес приобретает эндоскопическая циклофотокоагуляция [33].

Таким образом, к настоящему времени разработана и широко внедрена в клиническую практику целая система лазерной хирургии глаукомы, которая дает возможность выбрать адекватный метод для каждого конкретного пациента. Лазерные операции практически не вызывают серьезных осложнений, не требуют госпитализации и связанных с этим расходов, благодаря чему широко востребованы в офтальмологических отделениях.

Литература

1. Zweng H.C., Flocks M. Experimental photocoagu-lation of the anterior chamber angle. A preliminary report // Am. J. Ophthalmol. – 1961. – Vol. 52. – P. 163-165.
2. Бойко Э.В. Лазеры в офтальмохирургии: теоретические и практические основы. – СПб.: ВМедА, 2003. – 39 с.
3. Балашевич Л.И., Гацу М.В., Измайлов А.С., Качанов А.Б. Лазерное лечение глаукомы. – СПб.: СПбМАПО, 2004. – 55 с.
4. Краснов М.М. Лазеропунктура угла передней камеры при глаукоме. Предварительное сообщение // Вестн. офтальмологии. – 1972. – № 3. – С. 27-31.
5. Акопян В.С. Лазерный камерно-коллекторный анастомоз при первичной открытоугольной глаукоме // Лазерные методы лечения в офтальмологии: Сб. научных трудов ВНИИ глазных болезней МЗ СССР. – М., 1983. – С. 26-31.
6. Краснов М.М., Зиангирова Г.Г., Акопян В.С., Литвинова Г.Г. Сравнительная оценка повреждающего действия рубинового с модуляцией добротности и аргонового лазеров на фильтрационный аппарат глаза // Вестн. офтальмологии. – 1978. – №3. – С. 22-30.
7. Сапрыкин П.И. Лазеры в офтальмологии. – Саратов, 1982. – 206 с.
8. Bonney C.H., Gaasterland D.E., Rodrigues M.M. et al. Short term effects of Q-switched laser on monkey anterior chamber angle // Invest. Ophthamol. Vis. Sci. – 1982. – Vol. 22 (3). – P. 310-318.
9. Grant W.M. Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes // Arch. Ophthalmol. – 1963. – Vol. 69. – P. 783-801.
10. Aron-Rosa D., Aron J.J. Pulsed YAG-lasers in ophthalmology: theory and description // Annee Ther. Clin. Ophthalmol. – 1985. – Vol. 36. – P. 121-132.
11. Frankhauser E., Rol P. Microsurgery with the Nd:YAG laser: an overview // Int. Ophthalmol. Clin. – 1985. – Vol. 25. – P. 55-58.
12. Hollo G. Argon and low energy, pulsed Nd:YAG laser trabeculoplasty // Acta Ophthalmol. Scand. – 1996. – P. 126-130.
13. Нестеров А.П., Новодережкин В.В., Егоров Е.А. Способ лечения глаукомы воздействием лазерного излучения на зону трабекулы. Пат. РФ № 2124336, приоритет от 10.01.1999.
14. Новодережкин В.В. Лазерное лечение глаукомы у пациентов со слабо пигментированной трабекулой и псевдоэксфолиативным синдромом // Глаукома: реальность и перспективы: Всеросс. науч. -практ. конф.: Материалы. – М., 2008. – С. 392-395.
15. Егоров Е.А., Нестеров А.П., Новодережкин В.В. Гидродинамическая активация оттока в лазерном лечении глаукомы: Пособие для врачей. – М.: РГМУ, 2004. – 11 с.
16. Massin M., Gernet H. Der Argon Laser in der Chirurgie der vorderen Augenabschnittes // Klin. Mbl. Augenheilk. – 1973. – Vol. 162. – C. 369.
17. Worthen D.M., Wichkam M.G. Argon laser trabeculotomy // Am. Academy of Ophthalmology and Otolaryngology. – 1974. – Vol. 78. – P. 371-373.
18. Акопян В.С., Каретникова Т.И. Лазерная трабекулопунктура с заполнением шлеммова канала кровью // Вестн. офтальмологии. – 1977. – № 2. – P. 15-17.
19. Полунин Г.С., Акопян В.С., Дроздова Н.М., Зиангирова Г.Г. Протелин при лазергониопунктуре и лазериридэктомии в эксперименте // Вестн. офтальмологии. – 1977. – № 2. – С. 9-15.
20. Wise J.B., Witter S.L. Argon laser therapy for open–angle glaucoma: a pilot study // Arch. of Ophthalmology and Glaucoma. – 1979. – Vol. 97. – P. 319-322.
21. Wise J.B. Discussion of argon laser trabeculoplasty studies of mechanism of action // Ophthalmology. – 1984. – Vol. 91. – P. 1009—1010.
22. Van der Zypen E., Fankhauser F. Ultrastructural changes of the trabecular meshwork of the monkey following irradiation with argon laser light // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. – 1984. – Vol. 221 (6). – P. 249-261.
23. Lotti R., Traverse C.E., Murialdo U. et al. Argon laser trabeculoplasty: Long-term results // Ophthalmic Surg. – 1995. – Vol. 26 (2). – P. 127-130.
24. Elsas Т., Johnsen К, Stang О., Fygd О. Pressure increase following primary laser trabeculoplasty. Effect on the visual field // Acta Ophthalmol. – 1994. – Vol. 72. – P. 297-302.
25. Juhas T., Corbova M. Diode laser trabeculoplasty in the treatment of primary open-angle glaucoma // Cesk. Oftalmol. – 1994. – Vol. 50 (3). – P. 182-185.
26. Chung P., Lloyd-Muhammad R., Netland P., Schuman J. Five year results of a randomized, prospective clinical trial of diode versus argon laser trabeculoplasty. Free paper. – AAO, Chicago, 1996.
27. Detry-Morel M., Muschart F., Pourjavan S. Micropulse diode laser (810 nm) versus argon laser trabeculoplasty in the treatment of open-angle glaucoma: comparative short-term safety and efficacy profilе // Bull. Soc. Belge Ophtalmol. – 2008. – Vol. 308. – P. 21-28.
28. Егоров Е.А., Нестеров А.П., Новодережкин В.В. Эффективность аргонового лазера и лазера на парах меди при антиглаукоматозных операциях. Применение лазеров на парах меди в медицине. – М.; 1997.
29. Latina M., Sibayan S., Dong H. Shin et al. Q-switched 532–nm Nd:YAG Laser Trabeculoplasty (Selective Laser Trabeculoplasty) // Ophthalmology. – 1998. – Vol. 105 (11). – P. 2082—2090.
30. Latina M.A., Park С.N. Selective targeting of trabecular meshwork cells: in vitro studies at pulsed and CW laser interactions // Exper. Eye Reserch. – 1995. – Vol. 60. – P. 359-371.
31. Егоров Е.А., Потапова Н.В., Новодережкин В.В. Модифицированная лазерная трабекулопластика с использованием импульсного лазера с удвоенной частотой «Оптимум» // Современные технологии в диагностике и лечении сосудистой патологии органа зрения: Юбилейная науч. -практ. конф., посвященная 60-летию А.И. Еременко: Материалы. – Краснодар, 2002. – С. 122-123.
32. Нестеров А.П., Егоров Е.А., Егоров А.Е., Кац Д.В. Влияние транссклеральной лазерной циклокоагуляции на внутриглазное давление и зрительные функции у больных открытоугольной далеко зашедшей глаукомой. // Вестн. офтальмологии. – 2001. – Т. 117. – № 1. – С. 3-4.
33. Азнабаев М.Т., Азнабаев Б.М., Кригер Г.С. Эффективность эндоскопической циклолазеркоагуляции при лечении больных терминальной глаукомой с болевым синдромом // Ерошевские чтения. – Самара, 2002. – С. 25-26.