СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИШЕМИИ СЕТЧАТКИ ГЛАЗА Российский патент 2007 года по МПК A61F9/07 

Предлагаемое изобретение относится к офтальмологии и предназначено для моделирования ишемии сетчатой оболочки глаза.

Уровень техники. Известно, что создание экспериментальной окклюзии ретинальных сосудов и последующей ишемии сетчатки представляет значительную проблему.

Для ее решения предложен ряд способов.

Окклюзия может быть вызвана интраваскулярным введением яда кобры (75 единиц/кг), приводящим к активации системы комплемента и формированию множественных артериолярных микроэмболов (Lai J.C., Johnson M.W., Martonyi C.L., Till G.O. Complement-induced retinal arteriolar occlusions in the cat. Retina. 1997; 17 (3): 239-46).

Окклюзия ретинальной артерии развивается при инъекции в общую сонную артерию 0,6 мл воздуха (Soga К., Fujita H., Andoh Т., Okumura F. Retinal artery air embolism in dogs: fluorescein angiographic evaluation of effects of hypotension and hemodilution. Anesth-Analg. 1999 May: 88 (5): 1004-10).

Ciulla T.A. (1995) предложил другую модель экспериментальной окклюзии центральной артерии сетчатки. Для ее создания автор использовал человеческие атеросклеротические массы из аорты, которые после обработки и фильтрации в солевом растворе через канюлю вводились в общую сонную артерию. Частицы менее 105 мкм вызывали закупорку ветвей центральной артерии сетчатки, а до 149 мкм - окклюзию центральной артерии сетчатки (Ciulla Т.А., Moulton R., Oberoi A., Miller J.W. Retinal artery occlusion in rabbit eyes using human atheroma. Curr-Eye-Res. 1995 Jul; 14 (7): 573-8).

Для создания модели артериолярной окклюзии использовались и тромбоцитарные агрегаты (0,15-0,8 мм), а также агрегаты, содержащие тромбоциты и лейкоциты. Их вводили в глазничную артерию. Агрегаты малых размеров приводили к поверхностным и глубоким инфарктам сетчатки, а больших - к окклюзии артериальной ветви (Schroer H., Scheurer G., Behrens-Baumann W. Vascular occlusion of the retina an experimental model. II. Platelet aggregates. Graefes-Arch-Clin-Exp-Ophthalmol. 1992; 230 (3): 281-5).

Недостатками предложенных способов является их сложность, инвазивность, необходимость использования дополнительных методик и материалов, невозможность контролирования течения процесса и осложнения при создании экспериментальной модели. Обтурация ретинальных сосудов при введении различных веществ в общую сонную или глазничную артерию может вызвать прекращение трофики не только сетчатки, но и других структур глазного яблока. В связи с этим оценить воздействие того или иного препарата на сетчатку можно только условно, что отрицательно влияет на трактовку полученных результатов.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ того же назначения, включающий создание фотохимического тромбоза ретинальных сосудов. Для этого внутривенно вводят фотосенсибилизатор, и световым излучением, источником которого является щелевая лампа, облучают сосуды сетчатки. Полная световая энергия для получения окклюзии ретинальных сосудов составляет 0,06-0,50 Дж в зависимости от концентрации фотосенсибилизатора (80-20 мг/кг). Продолжительность окклюзии зависит от длины обработанного сосуда и его типа (для артериол составила 3 дня, а для венул - 4 дня) (Wilson С.A., Hatchell D.L. Photodynamic retinal vascular thrombosis. Rate and duration of vascular occlusion. Invest-Ophthalmol-Vis-Sci. 1991 Jul; 32 (8): 2357-65).

Недостатками данного аналога, по нашему мнению, являются:

- трудность воспроизведения методики;

- введение фотосенсибилизатора оказывает воздействие на сосудистую систему всего организма, а не только глаза;

- объем полученной ишемии не подлежит контролю и прогнозу;

- неизвестно взаимодействие фотосенсибилизатора и используемых в эксперименте препаратов, особенно если лечение начинается в ранние сроки, поэтому трудно оценить эффективность терапии;

- время тромбоза ограничивается указанными сроками, далее наступает восстановление кровообращения и для повторной окклюзии необходимо новое введение фотосенсибилизатора;

- высокая цена и сложность предлагаемой методики.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка такого способа моделирования ишемии сетчатки, при котором осуществляется создание зоны ишемии сетчатки по площади необходимой для исследования и определения эффективности предлагаемых методов лечения.

Эффект достигается за счет того, что ишемия сетчатки развивается при нарушении ретинального кровотока в результате окклюзии ретинальных сосудов (I-III порядка) при транспупиллярном воздействии фотокоагулирующего лазерного излучения на них и соответствующую им паравазальную сетчатку. Площадь и степень ишемии можно усиливать по мере определения эффективности предыдущего воздействия путем нанесения дополнительных лазерных коагулятов на сосуды сетчатки различного порядка.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение модели ишемии сетчатки, характеризующейся дозированностью поражения, отсутствием воздействия на другие структуры глаза и на организм в целом, простотой и доступностью, а также экономичностью.

Технический результат достигается за счет узконаправленного транспупиллярного фотокоагуляционного лазерного воздействия на сосуды сетчатки I-III порядка и соответствующую им паравазальную сетчатку в определенном режиме.

Лазерная фотокоагуляция обеспечивает постожоговую воспалительную реакцию сосудов и окружающей их ткани, которая приводит к последующей окклюзии и, следовательно, к ишемии. Сосуды I-III порядка для воздействия выбирают с целью получения дозированного эффекта в зависимости от дальнейшего использования модели. Нами в эксперименте разработан режим воздействия, обеспечивающий полноценную сосудистую окклюзию.

Способ осуществляется следующим образом.

Под местной анестезией 1% водного раствора Дикаина конъюнктивы и роговицы глаза под контролем фундус линзы проводят лазерную коагуляцию сосудов сетчатки. В зависимости от объема необходимой степени ишемии, осуществляют лазерную обтурацию сосудов I-III порядка. Чем больше необходима площадь ишемии, тем больший диаметр сосудов подлежит коагуляции (сосуды I порядка коагулируют, когда требуется наибольшая площадь повреждения).

Данное лазерное воздействие осуществляют лазерами фотокоагуляционного типа, позволяющими создавать фотокоагуляцию и, соответственно, обтурацию сосудов, например аргоновый или ксеноновый, или лазер на красителях, или диодный лазер.

Известно, что в зависимости от длины волны и спектра излучения энергии коагуляции осуществляется глубина и, соответственно, проницаемость коагуляции; площадь одного коагулята зависит от диаметра светового пятна, а полный объем - от количества коагулятов, в том числе и длины «обработанного» сосуда.

Поэтому в зависимости от энергии излучения, диаметра пятна коагуляции (чем меньше, тем глубже), количества нанесенных коагулятов на длину обтурированного пучка сосудов I-III типа (чем больше коагулятов на меньший участок сосудов, тем дольше сохраняется непроходимость сосудов) создается уровень ишемизации периферической сетчатки.

По нашему мнению, оптимальный режим коагуляции составляет импульс с мощностью 500-1000 мВт, диаметром пятна 200-500 мкм и длительностью импульса 0,1-0,5 с; недостаточная обтурация, то есть восстановление проходимости, усиливается повторным лазерным излучением в 1-3 раза с интервалом 2-7 дней.

Эффективность данного воздействия подтверждена данными электрофизиологических исследований.

Используемое нами воздействие вызывало резкое угнетение всех биопотенциалов сетчатки. Через 15 минут после лазерной коагуляции сосудов амплитуда а- и b-волн ЭРГ на одиночные вспышки и РЭРГ на 12 и 32 Гц составляла соответственно 14, 44, 58 и 55% от исходных значений. Глиальный индекс К_г, рассчитываемый по отношению амплитуд b-волны ЭРГ и РЭРГ на 12 Гц, равнялся 1,8 при норме 2,3-2,5 относительных единиц. Известно, что возрастание глиального индекса, отражающее активизацию метаболизма клеток Мюллера, является характерным признаком ретинальной ишемии [Зуева М.В., Цапенко И.В., Нероев В.В., Захарова Г.Ю., Лысенко B.C. Роль электроретинографии в диагностике и изучении патогенеза диабетической ретинопатии // Клиническая физиология зрения. - МБН., 2002. - С.347-359; Нероев В.В., Зуева М.В., Цапенко И.В., Лю Хун, Рябина М.В. Функциональная диагностика ретинальной ишемии: 1 - Реакция клеток Мюллера на ранних стадиях диабетической ретинопатии // В.О. - 2004. - №6. - С.11-13}. Однако при острых нарушениях кровообращения в бассейне центральной артерии сетчатки (окклюзия ЦАС и ее ветвей), b-волна ЭРГ быстрее реагирует на гипоксию сетчатки, связанную с сосудистой катастрофой, чем низкочастотная РЭРГ [Зуева М.В., Цапенко И.В. Методика регистрации ритмической ЭРГ и перспективы ее развития в клинике глазных болезней //Клиническая физиология зрения: Сб. научн., трудов. - М., 1993. - С.83-101]. Поэтому опережающее снижение амплитуды b-волны ЭРГ сразу после лазерной коагуляции сосудов приводит к снижению К_г, отражая грубые нарушения в сетчатке. Действительно, и клинические наблюдения свидетельствуют о развитии обтурации, кровотечения и запустения сосудов после данного лазерного воздействия и острой последующей ишемии сетчатки. Все это подтверждает полноценность моделирования ишемии сетчатки предложенным способом.

Пример №1. В эксперименте на глазах кролика при мидриазе под местной анестезией произведена коагуляция сосудов II-III порядка на расстоянии 2 ДЗН с мощностью воздействия 500 мВт, диаметром пятна 300 мкм, длительностью импульса 0,2 секунды и количеством коагулятов 47, образована зона обтурации на протяжении 1 ДЗН всех проходящих сосудов. Ишемия сетчатки возникла через 10 минут (по данным ЭФИ) и держалась в течение 9 суток с постепенным восстановлением проницаемости без лечения.

Пример №2. Во второй серии эксперимента осуществлена лазерная коагуляция стволовых сосудов или сосудов I типа на выходе из ямки ДЗН мощностью 700 мВт, диаметром пятна 400 мкм, длительностью импульса 0,3 секунды и количеством коагулятов, равным 22, на расстоянии половины ДЗН. Учитывая больший калибр сосудов, такая повышенная мощность оказалась целесообразной - это позволило сократить расстояние обтурации по сосуду.

Ишемия сохранялась 15 суток без дополнительных воздействий и относительно стабильной непроходимости.

Таким образом, предложенный способ моделирования ишемии сетчатки обеспечивает получение полноценной дозированной ишемии, что позволяет использовать модель для различных исследований.

Список используемой литературы.

1. Зуева М.В., Цапенко И.В. Методика регистрации ритмической ЭРГ и перспективы ее развития в клинике глазных болезней // Клиническая физиология зрения: Сб. научн. трудов. - М., 1993. - С.83-101.

2. Зуева М.В., Цапенко И.В., Нероев В.В., Захарова Г.Ю., Лысенко B.C. Роль электроретинографии в диагностике и изучении патогенеза диабетической ретинопатии // Клиническая физиология зрения. - МБН., 2002. - С.347-359.

3. Нероев В.В., Зуева М.В., Цапенко И.В., Лю Хун, Рябина М.В. Функциональная диагностика ретинальной ишемии: 1 - Реакция клеток Мюллера на ранних стадиях диабетической ретинопатии // В.О. - 2004. - №6. - С.11-13.

4. Ciulla Т.А., Moulton R., Oberoi A., Miller J.W. Retinal artery occlusion in rabbit eyes using human atheroma. Curr-Eye-Res. 1995 Jul; 14 (7): 573-8.

5. Lai J.C., Johnson M.W., Martonyi C.L., Till G.O. Complement-induced retinal arteriolar occlusions in the cat. Retina. 1997; 17 (3): 239-46.

6. Schroer H. Scheurer G. Behrens-Baumann W. Vascular occlusion of the retina an experimental model. П. Platelet aggregates. Graefes-Arch-Clin-Exp-Ophthalmol. 1992; 230 (3): 281-5.

7. Soga К., Fujita H., Andoh Т., Okumura F. Retinal artery air embolism in dogs: fluorescein angiographic evaluation of effects of hypotension and hemodilution. Anesth-Analg. 1999 May: 88 (5): 1004-10.

8. Wilson C.A., Hatchell D.L. Photodynamic retinal vascular thrombosis. Rate and duration of vascular occlusion. Invest-Ophthalmol-Vis-Sci. 1991 Jul; 32 (8): 2357-65.

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для моделирования ишемии сетчатой оболочки глаза. Данный способ предусматривает окклюзию сосудов сетчатки с помощью светового воздействия. При этом окклюзию осуществляют путем транспупиллярного воздействия на сосуды сетчатки I-III порядка и соответствующую им паравазальную сетчатку фотокоагулирующим лазерным излучением 1-3 раза с интервалом 2-7 дней мощностью импульса 500-1000 мВт, диаметром пятна 200-500 мкм, длительностью импульса 0,1-0,5 с. Применение данного способа позволит получить адекватную модель ишемии глаза, харатеризующейся дозированностью поражения, отсутствием воздействия на другие структуры глаза и на организм в целом, простотой и доступностью, возможностью использования для различных исследований. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ моделирования ишемии сетчатки глаза, включающий окклюзию сосудов сетчатки с помощью светового воздействия, отличающийся тем, что окклюзию осуществляют путем транспупиллярного воздействия на сосуды сетчатки I-III порядка и соответствующую им паравазальную сетчатку фотокоагулирующим лазерным излучением 1-3 раза с интервалом 2-7 дней мощностью импульса 500-1000 мВт, диаметром пятна 200-500 мкм, длительностью импульса 0,1-0,5 с.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника фотокоагулирующего лазерного излучения используют аргоновый лазер, или ксеноновый лазер, или лазер на красителях, или диодный лазер.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторное воздействие осуществляют 1-3 раза с интервалом 2-7 дней.