Способ восстановления механических повреждений роговицы глаза в эксперименте на кроликах Российский патент 2023 года по МПК A61F9/00 G09B23/28 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной офтальмологии, и может быть использовано для разработки способа лечения травм у пациентов с эрозией роговицы.

Эрозии - это дефекты эпителия роговицы. Лечение любой эрозии, как правило, сочетается с антибактериальной терапией. Антибиотики назначают на срок до 5-7 дней, далее рекомендуется отмена или замена препарата. Однако,, за это время дефект эпителия может не исчезнуть, а к открытой раневой поверхности легко присоединяется новая микрофлора.

Чаще всего причиной эрозии становятся бытовые ситуации, например, когда в глаз попадает ресница, твердые микрочастицы пыли, которые при моргании оставляют эрозию, царапины веткой, или мелкие инородные тела на производстве.

Основными факторами риска появления ссадины на роговице считаются:

• работа с металлом, деревом, машинами, опасными химическими веществами без использования средств индивидуальной защиты глаз (очков, щитков);

• занятия контактными видами спорта (хоккеем, фехтованием и др.) без использования защитных очков, предусмотренных по технике безопасности;

• несоблюдение правил использования мягких контактных линз - плохая очистка, контакт линз с грязными руками или проточной водой, превышение срока использования самих линз или контейнера для их хранения.

Эрозия может стать причиной развития язвы роговой оболочки. Исход язвы различен: полное заживление, заживление с помутнением, появление грыжи десцеметовой мембраны (десцеметоцеле), перфорация, в результате которой возможно развитие эндофтальмита и панофтальмита. При перфорации, как правило, образуется рубец, спаянный с радужной оболочкой (leucoma cornea adhaerens), может развиться вторичная глаукома.

В лечении эрозии применяют репаративные препараты в виде глазных капель, геля. Несмотря на большое разнообразие средств, абсолютно все слезозаместители требуют необходимости частых инсталляций, обеспечивая при этом лишь временное купирование симптомов раздражения глаз, более вязкие формы препаратов при этом нередко вызывают ощущение затуманенного зрения.

Известен способ биологического покрытия пораженной роговицы, при котором на роговицу пациента накладывают амниотическую оболочку и фиксируют 4-мя узловыми швами к конъюнктиве глаза, после чего на амниотическую оболочку укладывают донорскую роговицу с каймой склеры и фиксируют 8-ю узловыми швами и непрерывным швом к конъюнктиве глаза. Недостатком способа является то, что для временного удержания амниотической оболочки на пораженной роговице больного при большом дефиците донорского материала для кератопластики используют цельный роговично-склеральный лоскут, кроме того, фиксация амниона и роговично-склерального лоскута большим количеством швов к конъюнктиве глаза травматично, при этом недостаточно надежно, так как швы, захватывающие только конъюнктиву, могут легко прорезаться и биопокрытие может полностью отторгнуться, не оказав лечебного эффекта. (https://yandex.ru/patents/doc/RU23 3 2970С1 20080910) (https://www.mediasphera.ru/issues/vestnik-oftalmologii/2012/5/030042-465X2012516)

Аналогами физического воздействия на поврежденную роговицу являются: криоаппликация, диатермокоагуляция, лазерная коагуляция.

Криоаппликации (см. там же) роговой оболочки с продолжительностью воздействия холода в течение 5-20 сек не вызывают стойких необратимых изменений роговой оболочки и окружающих тканей, стимулирует регенераторные процессы. Регенерировавшие клетки качественно отличаются от обычных клеток роговой оболочки высоким содержанием РНК, что свидетельствует об их высокой биологической активности.

К числу недостатков низкотемпературного воздействия стоит отнести недостаточную эффективность при большой глубине и площади поражений, отсутствие выраженного антибактериального эффекта, необходимость многократного (до 6 раз) ее выполнения, большой вес и габариты применяемого оборудования, делающие затруднительным амбулаторное проведение процедуры.

Микродиатермокоагуляции (МДК). Данную процедуру проводят под биомикроскопическим контролем с использованием микроэлектродов. В качестве источника энергии применяют портативный микродиатермокоагулятор, разработанный для применения в офтальмологии, что повышает селективность и обеспечивает безопасность процедуры.

Однако, применение МДК ограничивается глубиной изъязвления порядка 30% толщины роговицы и более 3 мм в диаметре. Это связано с риском повреждения глубоких слоев стромы, приводящего к десцеметоцеле и перфорации, а также с формированием в ходе ее выполнения у таких больных стромального дефекта со ступенькообразными краями и большим количеством трудноудалимых некротических масс. Это затрудняет эпителизацию и способствует рецидивированию заболевания.

Лазерная коагуляция инфракрасного диапазона (см. там же) с длиной волны 1,44 мкм, разработанный в Институте общей физики им. А.М. Прохорова АН РФ. При обширных (более 30% площади роговицы) поражениях коагуляты наносят только по краю дефектов. Количество аппликаций составляло 10-130 и более на каждый сеанс. Число сеансов не превышало 3. Для коагуляции дефекта роговицы используют мощность лазерного излучения 0,25 Вт и длительность импульса 0,79 сек. Лазерная коагуляция роговицы позволяет ускорять наступление фазы пролиферации и купирование роговичного синдрома по сравнению с группой контроля. Использование лазерной коагуляции в комплексном лечении язвы роговицы повышает эффективность лечения: ускоряет сроки полной эпителизации роговицы, а также позволяет добиться менее интенсивного помутнения роговицы, (см. там же)

Общим недостатком физических методов, применяемых для лечения эрозии роговицы, является ограничение воздействия на зону роговицы, в которую возможно проникновение лазерного излучения. Поэтому использование данных методов возможно у пациентов с небольшими и поверхностными эрозиями. Широкому внедрению лазерных методов лечения эрозии роговицы препятствуют также высокая стоимость оборудования, его значительные вес и габариты, необходимость длительного обучения персонала.

Задачи: 1) Повысить результативность регенеративных процессов лечения роговицы путем: сокращения стоимости оборудования, создания портативных установок/аппаратов, уменьшения времени лечения пациентов, обучения специалистов.

Сущность изобретения заключается в том, что на одном из глаз кролика удаляют верхний слой роговицы глубиной 50 мкр площадью 2,5×2,5 мм и однократно воздействуют терагерцовым излучением мощностью в период воздействия в интервале 26-68 нВт с частотой пропускания 0,1-2,0 ТГц и длительностью импульса 2,5 пс в течение 5 мин, после чего окрашивают роговицу раствором флуоресцеина 0,5% и проводят осмотр дефекта эпителизации переднего отрезка глаза с помощью микроскопа и флуоресцеиновой пробы с одновременной фоторегистрацией на 1, 3, 6, 12 и 24 часах.

Техническим результатом изобретения является воздействие на поврежденные роговицы глаз терагерцовым излучением в предложенных режимах, что позволяет: ускорить время лечения до суток и обеспечить 100% восстановление роговицы.

Способ апробирован на кроликах, и осуществляется следующим образом: Работа выполнена на 18 глазах животных - 9 кроликах породы белые калифорнийские. Средний возраст кроликов - 7 недель, вес - 2,5 кг. Контрольная группа - правые глаза, без использования терагерцового излучения, опытная группа - левые глаза.

Перед проведением опыта, кролику подстригали шерсть и вибриссы вокруг глазной щели для исключения возможности случайного к ним прикосновения во время проведения эксперимента. Затем двукратно проверяли наличие роговичного рефлекса (механическое раздражение на пороговом уровне). Проверку наличия аналгезии начинали с 1-ой минуты, нанося механические раздражения в центр роговицы с помощью волоска Фрея (альгезиметр), описанного А.Я. Самойловым (1930) и Н.А. Пекаревым (1959), позволяющего проводить ритмичные прикосновения до легкого ее прогиба. При этом отмечается число прикосновений, индуцирующих рефлекторную реакцию в виде смыкания век. После этого кролика пеленали и в центральной области роговицы левого и правого глаз скарификатором без инстилляции анестетиков удаляли верхний слой роговицы глубиной 50 мкр площадью 2,5 мм × 2,5 мм. Для наблюдения за ходом регенерации проводили окрашивание правого и левого глаз роговицы раствором флуоресцеина 0,5%. Облучали терагерцовым излучением только роговицу левого глаза каждого кролика. Измерение величины эрозии регенерирующего участка оценивали сразу после облучения, затем через 1, 3, 6, 9, 12, 24 часа после скарификации роговицы.

Сразу после создания эрозии проводят облучение роговицы левого глаза кролика в течение 5 минут терагерцевым излучением, в период облучения мощность варьировала от 0,26 нВт до 60 нВт. Диэпителизированная роговица правого глаза кролика не облучалась терагерцевым излучением. Клинические методы исследования включали осмотр переднего отрезка глаз с помощью микроскопа и флуоресцеиновой пробы с фоторегистрацией. Оценку состояния глаз проводили на 1, 3, 6, 12 и 24 часах после диэпителизации по площади дефекта эпителия. Площадь дефекта эпителия роговицы определяли с помощью биомикроскопии. Для выявления дефектов роговицы проводили ее окрашивание раствором флуоресцеина 0,5%.

Генерируемое ТГц излучение имело полосу пропускания от 0,1 до 2,0 ТГц и длительность импульса 2,5 пс. Мощность ТГц-излучения варьировалась на разные порядки с использованием фильтров в диапазоне 2,5 68 нВт. Время облучения составляло 5 минут.Эксперименты проводили при комнатной температуре. Контроль изменения температуры образца осуществляли с помощью инфракрасного датчика температуры. Контрольную (справа) и облученную (слева) роговицу кролика исследовали в течение 24 часов. Для оценки процесса регенерации проводили окрашивание роговицы левого и правого глаз раствором красителя флуоресцеина 0,5% сразу после облучения. Фоторегистрацию эпителизации роговицы оценивали по диаметру механической эрозии с помощью оптического микроскопа через 1, 3, 6, 12 и 24 часа после эпителизации поврежденного участка. Результаты: контроль выявил 100% устранение эрозии.

Облучение терагерцовым спектром не задерживают процесса реэпителизации роговой оболочки после ее скарификации по сравнению с контрольной группой, не подвергшейся облучению. Однако реэпителизация роговой оболочки под влиянием терагерцевого малой мощности (26 нВт) облучения происходит более активно в первые часы по сравнению с контрольной группой. К 24 часам после скарификации в 100% случаев в опыте наблюдалось закрытие эпителиального дефекта, как и в контрольной группе.

Терагерцевое излучение не влияет на нормальные физиологические функции глаз; ускоряет процессы регенерации роговицы Тгц излучения низкой мощности (26 нВт) в первые 10 часов наблюдения. Низкоинтенсивное ТГц излучение может быть использовано для лечения роговицы в послеоперационном периоде, ускоряя процесс эпителизации полученных повреждений, в быту, в военное время. При терагерцовом излучении мощностью - 26-68 нВт, эпителизация была оптимальной по времени и качеству.

Пример 1: на одном кролике породы белый калифорнийский, возраст - 7 недель, вес - 2,5 кг.

Перед проведением опыта, кролику подстригали шерсть и вибриссы вокруг глазной щели для исключения возможности случайного к ним прикосновения во время проведения эксперимента. На глазу удаляли верхний слой роговицы глубиной 50 мкр площадью 2,5×2,5 мм. На глаз (левый) воздействовали однократно терагерцовым излучением мощностью в интервале 26 нВт с частотой пропускания 0,1 ТГц и длительностью импульса 2,5 пс в течение 5 мин, после чего проводили осмотр переднего отрезка глаз с помощью микроскопа и флуоресцеиновой пробы с фоторегистрацией. Оценку состояния глаз проводили на 1, 3, 6, 12 и 24 часах после диэпителизации по площади дефекта эпителия. Площадь дефекта эпителия роговицы определяли с помощью биомикроскопии. Для выявления дефектов роговицы проводили ее окрашивание 0,5% раствором флуоресцеина 0,5%. Достигнуто 100% восстановлений роговицы.

Пример 2: на втором кролике породы белый калифорнийский, возраст - 7 недель, вес - 2,5 кг.

Перед проведением опыта, кролику подстригли шерсть и вибриссы вокруг глазной щели для исключения возможности случайного к ним прикосновения во время проведения эксперимента. На глазу удаляли верхний слой роговицы глубиной 50 мкр площадью 2,5×2,5 мм. На глаз (левый) воздействовали однократно терагерцовым излучением мощностью в интервале 68 нВт с частотой пропускания 2,0 ТГц и длительностью импульса 2,5 пс в течение 5 мин, после чего проводили осмотр переднего отрезка глаза с помощью микроскопа и флуоресцеиновой пробы с фоторегистрацией. Оценку состояния глаза проводили на 1, 3, 6, 12 и 24 часах после диэпителизации по площади дефекта эпителия. Площадь дефекта эпителия роговицы определяли с помощью биомикроскопии. Для выявления дефектов роговицы проводили ее окрашивание раствором флуоресцеина 0,5%. Контроль выявил 100% восстановление качества роговицы.

При терагерцовом излучении мощностью - 26-68 нВт, эпителизация была оптимальной по времени и качеству.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной офтальмологии. Осуществляют физический метод воздействия в эксперименте на кроликах, при этом на одном из глаз удаляют верхний слой роговицы глубиной 50 мк площадью 2,5×2,5 мм и однократно воздействуют терагерцевым излучением мощностью в период воздействия в интервале 26-68 нВт с частотой пропускания 0,1-2,0 ТГц и длительностью импульса 2,5 пс в течение 5 мин. После чего окрашивают роговицу раствором флуоресцеина 0,5% и проводят осмотр дефекта эпителизации переднего отрезка глаза с помощью микроскопа и флуоресцеиновой пробы с одновременной фоторегистрацией на 1, 3, 6, 12 и 24 ч. Способ позволяет установить, что терагерцевое излучение не влияет на нормальные физиологические функции глаз: ускоряет процесс регенерации роговицы путем ТГц излучения низкой мощности для лечения роговицы в послеоперационном периоде, ускорить процесс эпителизации полученных повреждений в быту, в военное время. 1 табл., 2 пр.

Способ восстановления механических повреждений роговицы глаз в эксперименте на кроликах, включающий физический метод воздействия, отличающийся тем, что на одном из глаз удаляют верхний слой роговицы глубиной 50 мк площадью 2,5×2,5 мм и однократно воздействуют терагерцевым излучением мощностью в период воздействия в интервале 26-68 нВт с частотой пропускания 0,1-2,0 ТГц и длительностью импульса 2,5 пс в течение 5 мин, после чего окрашивают роговицу раствором флуоресцеина 0,5% и проводят осмотр дефекта эпителизации переднего отрезка глаза с помощью микроскопа и флуоресцеиновой пробы с одновременной фоторегистрацией на 1, 3, 6, 12 и 24 ч.