УДК 617.741-004.1-089

 Е.А. ПИЧИКОВА, Е.В. ЕГОРОВА, Н.А. ПИЧИКОВА

Новосибирский филиал МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова МЗ РФ, 630096, г. Новосибирск, ул. Колхидская, д. 10

 Пичикова Екатерина Аркадьевна ― врач-офтальмолог, e-mail: katiapichikova@mail.ru

Егорова Елена Владиленовна ― кандидат медицинских наук, заместитель директора по лечебной работе, e-mail: evva111@yandex.ru

Пичикова Наталия Алексеевна ― заведующая отделением, e-mail: nauka@mntk.nsk.ru

   Для оптимизации подбора лазерной энергии для факофрагментации на основе данных высокоточных методов обследования проведена фемтофакоэмульсификация 60 пациентам (60 глаз). На основании проведенных исследований разработан алгоритм применения энергии фемтолазера для полного разделения ядра хрусталика на отдельные фрагменты.

Ключевые слова: фемто-ассистированная хирургия катаракты, Pentocam, PNS, энергетический режим.

 

E.A. PICHIKOVA, E.V. EGOROVA, N.A. PICHIKOVA

Novosibirsk branch of the S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, 10 Kolkhidskaya Str., Novosibirsk, Russian Federation, 630096

Optimization of energy impact in femtosecond laser-assisted cataract surgery

Pichikova E.A. ― ophthalmologist, e-mail: katiapichikova@mail.ru

Egorova E.V. ― Cand. Med. Sc., Deputy Director for medical work, e-mail: evva111@yandex.ru

Pichikova N.A. ― Head of the Department, e-mail: nauka@mntk.nsk.ru

 To optimize the selection of laser energy for phacofragmentation, femtofacoemulsification was performed on 60 patients (60 eyes) on the basis of high-precision examination data. Based on the undertaken studies, an algorithm for applying the energy of a femtolaser for the complete separation of the lens nucleus into separate fragments was developed.

Key words: femtosecond laser-assisted cataract surgery, Pentocam, PNS, energy level.

 

За последнее десятилетие, когда казалось, что достижения в хирургии хрусталика достигли своего апогея, произошла смена стандартов лечения с появлением фемтолазерного сопровождения хирургии. Использование новых технологий коснулось не только хирургии, но и методов диагностики, что способствовало достижению оптимальных результатов оперативного вмешательства. Создание объективной, удобной и высокоточной системы классификации степени плотности хрусталика также остается одним из актуальных вопросов, решение которого во многом сделает подбор фемто-энергии индивидуальным и прецизионным [1, 2].

Выделяют несколько клинических классификаций для определения степени плотности катаракты. Одной из наиболее часто используемых является колориметрическая классификация L. Buratto (1999) на основе анализа изображения, получаемого при биомикроскопии [2]. Согласно этой классификации, различают 5 степеней плотности хрусталика.

1. Мягкое ядро (степень 1): прозрачное или светло-серое, как правило, при наличии кортикальных или субкапсулярных помутнений, появившихся недавно. Такое ядро встречается при пресинильных метаболических катарактах.
2. Ядро малой плотности (степень 2): ядерная катаракта светло-серого или серого с желтоватым оттенком цвета.
3. Ядро средней плотности (степень 3) встречается при классической возрастной катаракте. Желтый цвет характерен для ядерных катаракт, а серый ― для катаракт с кортикальным компонентом у пациентов старше 60-65 лет.
4. Плотное ядро (степень 4) янтарно-желтого цвета встречается при перезрелых возрастных катарактах со значительным увеличенным ядром, что свидетельствует о длительности процесса помутнения.
5. Очень плотное ядро (степень 5): темного цвета с оттенками, меняющимися от янтарного до черного, занимающее почти весь хрусталик.

Федоров С.Н. и соавт. в 1999 году предложили способ определения плотности ядра по акустической картине, впоследствии эта классификация была доработана группой авторов [3, 4]. В ультразвуковом изображении хрусталика выделяется участок размерами 1х2 мм за передней капсулой хрусталика, симметрично его переднезадней оси. Затем проводится исследование выделенной области с определением средней величины яркости участка. Соответствие акустической плотности степени плотности хрусталика по L. Buratto приведено в таблице 1.

Таблица 1.

Соответствие акустической плотности и плотности по классификации L. Buratto

[2]

Градации яркости (акустическая плотность, отн. ед.)	Степень плотности ядра хрусталика (по классификации L. Buratto)
25-59	1 ― мягкое ядро
60-79	2 ― ядро малой плотности
80-119	3 ― ядро средней плотности
120-139	4 ― плотное ядро
>140	5 ― очень плотное ядро

Одной из наиболее объективных и зарекомендовавших себя в мире является система классификаций помутнений хрусталика LOCS III (1993), согласно которой плотность хрусталика оценивается в баллах в соответствии с таблицами (плотность субкапсулярного слоя, ядра и задекапсулярного слоя оцениваются отдельно). Более прецизионная оценка делает эту классификацию более точной и наиболее широко применимой в научном мире, но и она остается субъективной, поскольку именно человек делает основное заключение [5, 6].

В последнее время в офтальмологическую практику активно были введены инструменты для неинвазивного исследования оптики глаза. Одной из самых перспективных современных корнеотопографических систем стала Шеймпфлюг-камера «Pentacam» («Oculus», США-Германия) [7, 8]. Технологической основой этого инструмента является известный в профессиональной фотосъемке принцип Шеймпфлюга. Высокоточный анализ помутневшего хрусталика осуществляется с помощью 3D-денситометрии (Pentacam Nucleus Staging (PNS)) ― специального программного обеспечения. Данный метод, являясь объективным, позволяет получить картину локализации помутнений в хрусталике, что делает его удобным и эффективным для определения плотности катаракты.

 Цель исследования ― оптимизировать подбор лазерной энергии для факофрагментации на основе данных высокоточных методов обследования.

 Материал и методы

В период с января по май 2017 года в Новосибирском филиале МНТК «Микрохирургия глаза» проведено обследование и хирургическое лечение катаракты у 60 человек (60 глаз), средний возраст 66,7± года, из них 48 женщин и 12 мужчин. У всех пациентов получено информированное согласие на обследование и лечение; исследование выполнено в соответствии с положениями Хельсинской декларации по соблюдению прав пациентов и одобрено Локальным Этическим Комитетом Новосибирского МНТК «Микрохирургия глаза» (протокол №11 от 25.01.2017).

Всем пациентам проводили офтальмологическое обследование, включающее: визометрию, измерение ВГД тонометрами NCT 800 («Rodenstock», Германия) и Маклакова, кинетическую периметрию (Carl Zeiss, Германия), биомикроскопию переднего отрезка и глазного дна, а также исследование на приборе Pentacam.

Среди сопутствующей офтальмопатологии у 25% обследуемых была выявлена макулодистрофия, у 13% ― гипертоническая ангиоретинопатия. Во всех случаях была проведена фемтофакоэмульсификация катаракты одним хирургом по стандартной методике. Фемто-этап, включающий дистанционное выполнение переднего кругового капсулорексиса диаметром 5 мм и фемтофакофрагметацию с использованием секторального паттерна («пицца»), был выполнен на фемтосекундном лазере Victus (Bausch+Lomb, TPV). Ультразвуковой этап проводился с помощью факосистемы INFINITY (Alcon). Завершающим этапом хирургии катаракты была имплантация различных моделей гидрофобных эластичных ИОЛ. Эффективность работы фемтосекундного лазера VICTUS (Bausch+Lomb, TPV) определялась сразу после проведения фемто-этапа и во время фако-этапа.

Для оценки эффективности работы фемтолазера были разработаны критерии, наиболее полно отражающие характер и особенности разделения ядра хрусталика в зависимости от используемой энергии лазера:

·                    Плотность хрусталика по Buratto.

·                    Плотность хрусталика по Pentacam Nucleus Staging.

·                    Локализация максимального помутнения в хрусталике.

·                    Использованная энергия фемтосекундного лазера для факофрагментации.

·                    Локализация, размер и количество кавитационных пузырьков.

·                    Адекватность разделения ядра хрусталика на фрагменты.

·                    Необходимость использования ультразвука для дополнительного разделения полученных секторов хрусталика.

В соответствии с полученными данными подбирался оптимальный энергетический режим работы фемтосекундного лазера. После проведения фемто-этапа проводился анализ адекватности энергетического воздействия на ядро хрусталика, который определялся необходимостью дополнительного использования энергии ультразвука для разделения фрагментов хрусталика. В зависимости от характера разделения хрусталика можно выделить полную, частичную и неудовлетворительную фрагментации. Полная фрагментация ― отсутствие «мостиков» между секторами, каждый фрагмент отделялся сразу при создании окклюзии и движении факонаконечника к центру зрачка. Частичная фрагментация отмечалась при дополнительной необходимости разделении секторов ядра хрусталика факочоппером. Неудовлетворительным считалось разделение фрагментов друг от друга с использованием ультразвука.

Для сравнения эффективности новых параметров энергии для фемто-этапа все пациенты были разделены на 2 группы в зависимости от используемых параметров: 1 группа состояла из пациентов, у которых фемто-этап проводился по параметрам энергетического воздействия, рекомендованным фирмой производителем, во 2 группу вошли пациенты, которым фемто-этап был проведен после доработки параметров. Распределение в группах было равномерным (табл. 2).

Таблица 2.

Параметры энергетического воздействия фемто-лазера в исследуемых группах

Используемая энергия (mJ)	1 группа (n=30)	2 группа (n=30)
М±∂	7400,33±148,66	7750,35±149,25
Min-max	7100 — 8100	7200 — 8300

Статистическую обработку данных проводили с использованием программного обеспечения STATISTICA 7.0 (StatSoft, США) и базовых пакетов статистической среды R v3.3.2 (https://www.r-project.org). Проверяли данные на нормальность распределения с использованием тестов Шапиро ― Уилка и Колмогорова ― Смирнова. Данные для непрерывных переменных представлены в виде среднего и стандартного отклонения, сравнение независимых выборок проведено с помощью U критерия Манна ― Уитни. Для определения зависимости между переменными использован коэффициент корреляции Пирсона. Статистически значимыми отличия считались при уровне p≤0,05.

 Результаты

При определении плотности ядра хрусталика применялся колориметрический метод с использованием щелевой лампы и метод определения оптической плотности на приборе Pentacam (Oculus) (табл. 3).

 Таблица 3.

Количественное распределение пациентов в зависимости от плотности хрусталика определенной по Buratto и с использованием PNS

Степень плотности	по Buratto	PNS
I	39 (20%)	27 (14%)
II	82 (42%)	92 (47%)
III	66 (34%)	64 (32%)
IV	10 (4%)	14 (7%)

У большинства пациентов выявлена катаракта II степени плотности. Однако существуют некоторые различия в структуре распределения пациентов по плотности катаракты при исследовании разными методами.

Локализация максимального помутнения в ядре хрусталика имела следующее распределение у осмотренных пациентов: диффузное помутнение у 37 (18%), заднекортикальное ― у 68 (35%), переднекортикальное ― 20 (10%), ядерное ― 72 (37%). Все данные после проведения фемтокатарктальной хирургии анализировались и эмпирически были доработаны параметры для фемто-энергетического воздействия (табл. 4).

Таблица 4.

Доработанные параметры энергии фемтолазера при различных степенях плотности катаракты

До анализа		После анализа
Степень плотности по Buratto	Используемая энергия (mJ)	Степень плотности PNS	Используемая энергия (mJ)
II	7200-7400	II	7200-7600
III	7500-8000	III	7700-8200
IV	8100 ≥	IV	8300 ≥

Разработанная шкала применялась во всех случаях и позволила оценить преимущества Шеймпфлюг-изображения.

У большинства пациентов до проведенного анализа выделение фрагментов хрусталика требовало дополнительного использования ультразвука (рис. 1). Положение пузырьков с газовоздушной смесью также отражает эффективность разделения хрусталика на фрагменты. Кавитационные пузырьки в большинстве случаев располагались в передней камере, что говорит о хорошем разделении, и в веществе хрусталика, последнее затрудняло хирургию и требовало дополнительного этапа разведения фрагментов хрусталика для эвакуации воздуха (рис. 2).

Рисунок 1.

Вид разделения ядра хрусталика у пациентов 1 группы до проведенного анализа энергии фемтолазера

Рисунок 2.

Расположение кавитационных пузырьков до проведенного анализа энергии фемтолазера у пациентов 1-й группы

В соответствии с данными анализа эффективности применения параметров энергетического воздействия до и после их применения на катарактах одной степени плотности была доработана шкала энергий для фемто-этапа в хирургии катаракты (табл. 4, рис. 3, рис. 4).

Рисунок 3.

Степень разделения ядра после анализа энергии фемтолазера

Рисунок 4.

Расположение кавитационных пузырьков после анализа энергии фемтолазера

Средняя величина использованной энергии была достоверно выше во второй группе (после проведенного анализа), что показывает необходимость использования более высоких параметров для фемтохирургии катаракты. Корреляционная взаимосвязь становится прочнее между указанными параметрами после корректировки используемой энергии r=0,70, р<0,05 (до) и r=0,86, р<0,05 (после) (рис. 5).

 Рисунок 5.

Зависимость используемой энергии от плотности ядра хрусталика (PNS) в группах до и после анализа

Обсуждение

В настоящее время, благодаря появлению фемтосекундного лазера, хирургия катаракты становится почти «безультразвуковой». Становится особенно актуальным определение степени плотности хрусталика как основного фактора, определяющего выбор метода и мощности энергии для разделения ядра. Поскольку определение плотности хрусталика «на глаз» не всегда является точным и объективным, возрастает важность использования количественных методов оценки плотности ядра хрусталика [9]. Судить о характере разделения ядра хрусталика при факофрагментации возможно по расположению кавитационных пузырьков. При полном отделении фрагментов друг от друга образовавшиеся пузырьки с газовоздушной смесью легко выходят в переднюю камеру. При наличии перемычек между фрагментами часть кавитационных пузырьков задерживаются в веществе хрусталика, а при наличии большого числа перемычек выходят между задним полюсом хрусталика и задней капсулой. До проведенного анализа менее чем у половины пациентов пузырьки с газовоздушной смесью выходили в переднюю камеру (рис. 2).

Использование Шеймпфлюг-камеры Pentacam является простым, быстрым и удобным методом для врача и пациента. Для практического применения данного исследования нами были разработаны критерии эффективности, используемой фемтосекундной энергии для разделения ядра хрусталика, а также соответствия мощности лазерной энергии плотности ядра, что позволило с большей точностью проводить оценку плотности ядра хрусталика и подбирать оптимальную эффективную мощность энергии лазера.

 Выводы

1. Для определения плотности катаракты требуется использование более точных методов, чем колориметрические.
2. Прибор Pentacam дает высокоточную оценку плотности ядра хрусталика, которую удобно использовать для подбора фемто-энергетического режима.
3. Разработанный алгоритм позволяет производить индивидуальный подбор энергии для пациентов во время фемто-этапа и увеличить безопасность фемтолазерной хирургии катаракты.

 ЛИТЕРАТУРА

1. Кудрявцева Ю.В., Чупров А.Д., Кудрявцев В.А. Определение твердости хрусталика // Российский журнал биомеханики. ― ― №3. ― С. 93-98.
2. Buratto L. Cataract surgery ― the transition from extracapsular cataract extraction to phacoemulsification. ― Milan, 1999. ― 474 p.
3. Федоров С.Н., Копаева В.Г., Андреев Ю.В. Лазерное излучение — принципиально новый вид энергии для хирургии хрусталика // Клиническая офтальмология. — 2000. ― №2. — С. 43-47.
4. Ho J., Afshari N. Advances in cataract surgery: preserving the corneal endothelium // Curr. Opin. Ophthalmol. ― ― Vol. 26, №1. ― P. 22-27.
5. Trinh L., Denoyer A., Auclin F., Baudouin C. Femtosecond laser-assisted cataract surgery // J. Fr. Ophtalmol. ― ― Vol. 38, №7. ― P. 646-655.
6. Abell R., Kerr N., Howie A. et al. Effect of femtosecond laser-assisted cataract surgery on the corneal endothelium // J. Cataract Refract. Surg. ― ― Vol. 11, №40. ― P. 1777-1783.
7. Gavris M., Belicioiu R., Olteanu I., Horge I. The advantages of femtosecond laser-assisted cataract surgery // Rom. J. Ophthalmol. ― ― Vol. 59, №1. ― P. 38-42.
8. Roberts T.V., Lawless M.A., Bali S.J. et al. Surgical outcomes and safety of femtosecond laser cataract surgery. A prospective study of 1500 consecutive cases // Ophthalmology. ― ― Vol. 120. ― P. 227-233.
9. Pietilä J., Huhtala A., Mäkinen P. et al. Laser-assisted in situ keratomileusis flap creation with the three-dimensional, transportable Ziemer FEMTO LDV model Z6 I femtosecond laser // Acta Ophthalmol. ― ― Vol. 92, №7. ― P. 650-655.

REFERENCES

1. Kudryavceva Yu.V., Chuprov A.D., Kudryavcev V.A. Opredelenie tverdosti xrustalika. Rossijskij zhurnal biomexaniki, 2011, Vol. 15, no. 3, pp. 93–98.
2. Buratto L. Cataract surgery — the transition from extracapsular cataract extraction to phacoemulsification, 1999. 474 p.
3. Fyodorov S.N., Kopaeva V.G., Andreev Yu.V. Lazernoe izluchenie — principialno novyj vid energii dlya xirurgii xrustalika. Klinicheskaya oftalmologiya, 2000, Vol.1, no. 2, pp. 43-47.
4. Ho J., Afshari N. Advances in cataract surgery: preserving the corneal endothelium. Opin. Ophthalmol, 2015, Vol. 26, no. 1, pp. 22-27.
5. Trinh L., Denoyer A., Auclin F., Baudouin C. Femtosecond laser-assisted cataract surgery. Fr. Ophtalmol, 2015, Vol. 38, no. 7, pp. 646-655.
6. Abell R., Kerr N., Howie A. et al. Effect of femtosecond laser-assisted cataract surgery on the corneal endothelium. Cataract Refract. Surg, 2014, Vol. 11, no. 40, pp. 1777—1783.
7. Gavris M., Belicioiu R., Olteanu I., Horge I. The advantages of femtosecond laser-assisted cataract surgery. Rom. J. Ophthalmol, 2015, Vol. 59, no. 1, pp. 38-42.
8. Roberts T.V., Lawless M.A., Bali S.J. et al. Surgical outcomes and safety of femtosecond laser cataract surgery. A prospective study of 1500 consecutive cases. Ophthalmology, 2013, Vol. 120, pp. 227-233.
9. Pietilä J., Huhtala A., Mäkinen P. et al. Laser-assisted in situ keratomileusis flap creation with the three-dimensional, transportable Ziemer FEMTO LDV model Z6 I femtosecond laser. Acta Ophthalmol, 2014, Vol. 92, no. 7, pp. 650-655.