Офтальмохирургия. 2017; : 44-48
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СКЛЕРЫ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДИОДНОГО ЛАЗЕРА. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
https://doi.org/10.25276/0235-4160-2017-2-44-48Аннотация
Цель. Исследовать морфологические и биомеханические изменения склеры после воздействия диодного лазера в эксперименте.
Материал и методы. Исследовано 12 изолированных фрагментов склеры 12 кадаверных глаз человека в возрасте от 60 до 70 лет. Среднее значение передне-задней оси (ПЗО) кадаверных глаз – 23,56±3,06 мм (от 20,05 до 26,62). Критериями исключения являлись: глаза с травмами, оперативными вмешательствами ранее, а также с общими соматическими заболеваниями из анамнеза. Образцы склеры выкраивались микрохирургическим лезвием из заднего полюса глаза, после чего подвергались воздействию диодного лазера (длина волны – 810 нм., энергия Е – 900 мДж, экспозиция – 5 с.) Обработанные лазером фрагменты склеры культивировались в среде и далее транспортировались в лабораторию на биомеханические испытания на испытательной машине Инстрон и на морфологические исследования с использованием электронного микроскопа Quanta 200 3D.
Результаты. Исследования биомеханических свойств склеры заднего полюса глаза показали увеличение прочности и Модуля Юнга во всех образцах ткани. Диодное лазерное воздействие приводит к выраженным морфологическим изменениям склеральной ткани.
Выводы. 1. Прочностные показатели образцов склеральной ткани после воздействия диодного лазера увеличиваются на 30% у всех лиц вне зависимости от рефракции глаза, что может иметь значение при разработке новых методов лечения глаукомной оптиконейропатии.
2. Наименьшими биомеханическими характеристиками обладают фрагменты склеры с миопическим типом рефракции, что обусловливает выраженные изменения биомеханического статуса изначально по сравнению с другими типами рефракции.
3. Диодное лазерное воздействие приводит к выраженным морфологическим изменениям склеры, что на биомеханическом уровне сопровождается увеличением прочностных характеристик ткани.
Список литературы
1. Арутюнян Л.Л. Роль биомеханических свойств глаза в определении целевого давления // Глаукома. – 2007. – № 3. – С. 60-67.
2. Бойко Э.В., Куликов А.Н., Скворцов В.Ю. Сравнительная оценка диод-лазерной термотерапии и лазеркоагуляции как методов циклодеструкции (экспериментальное исследование) // Практическая медицина. Офтальмология. – 2012 . – Т. 1. – С. 175-179.
3. Егоров В.В., Сорокин Е.Л., Марченко А.Н. и др. Транссклеральная диодлазеркоагуляция цилиарного тела в лечении терминальной болящей глаукомы // Глаукома. – 2007. – № 4. – С. 142-144.
4. Егорова Э.В., Соколовская Т.В., Узунян Д.Г., Дробница А.А. Оценка результатов контактной транссклеральной диод-лазерной циклокоагуляции с учётом изменений цилиарного тела при исследовании методом ультразвуковой биомикроскопии у больных с терминальной глаукомой // Офтальмохирургия. – 2013. – № 3. – С. 72-77.
5. Журавлева А.Н. Склеральный компонент в глаукомном процессе // Глаукома: теории. Тенденции, технологии. HRT клуб России. – 2009. – С. 195-200.
6. Засеева М.В. Морфоизиологические особенности склеры человека как ключевого звена в формирование уровня внутриглазного давления в норме и при // Морфология. – 2009. – № 5. – С. 5-10.
7. Затулина Н.И. Количественный анализ возрастных особенностей параметров склеры человека // Офтальмологический журнал. – 1988. – № 5. – С. 300.
8. Затулина Н.И. Соединительная ткань в патогенезе ПОУГ // VI Всесоюз. съезд офтальмологов: Тез. докл. – М., 1985. – Т. 2. – С. 26-28.
9. Иомдина Е.Н., Кошиц И.Н. Биомеханические исследования в современной офтальмологии // Вестник Российской академии медицинских наук. – 2003. – № 9. – С. 25-29.
10. Котляр К.Е., Светлова О.В., Кошиц И.Н. Биомеханическое обоснование разработки современных методов лечения открытоугольной глаукомы // Фундаментальные исследования в технических университетах: Мат. науч.-технич. конф. – СПб., 1997. – С. 278-279.
11. Кошиц И.Н., Светлова О.В., Котляр К.Е. и др. Ригидность и эластичность фиброзной оболочки глаза. Биомеханические и клинические аспекты // Науч.-практ. конф. «Биомеханика глаза – 2009» МНИИ «ГБ им. Гемгольца: Сб.тр. – М., 2009. – С. 126-133.
12. Либман Е.С. Эпидемиологическая характеристика глаукомы // Глаукома. – 2009. – № 1 (приложение). – С. 2-3.
13. Пригожина А.Л. Патологическая анатомия и патогенез глаукомы. – М.: Медицина, 1966. – 220 с.
14. Рябцева А.А., Сергушев С.Г., Хомякова Е.Н. и др. Лазерная гипотензивная непроникающая склеротомия // Биомеханика глаза – 2007: Сб. тр. МНИИ ГБ им. Гельмгольца. – М., 2007. – С. 147-151.
15. Светлова О.В., Балашевич Л.И., Засеева М.В. и др. Физиологическая роль ригидности склеры в формировании уровня внутриглазного давления в норме и при глаукоме // Глаукома. – 2010. – № 1. – С. 26-40.
16. Светлова О.В., Кошиц И.Н., Рябцева А.А., Макаров Ф.Н. Патогенез открытоугольной глаукомы и инновационные динамические методы ранней диагностики (Ч. 1: Патогенез) // Глаукома: теории, тенденции, технологии. HRT клуб России – 2012: X Международ. конгресс: Сб. науч. ст. – М., 2012. – С. 361-365.
17. Симановский А.И. Сравнительный анализ изменения биомеханических свойств склеры в процессе естественного старения и при развитии глаукоматозной патологии // Глаукома. – 2005. – № 4. – С. 13-19.
18. Синеок А.Е., Золотарев А.В., Карлова Е.В. К вопросу об эластичности и гистерезисе склеры // Науч.-практ. конф. «Биомеханика глаза – 2007»: Сб. тр. МНИИ ГБ им. Гельмгольца. – М., 2007. – С. 106-111.
19. Arcinegas A., Amaya L.E et al. Мechanical behavior of the sclera // Ophtalmologica. – 1986. – Vol. 193, № 1-2. – P. 45-55.
20. Egbert P.R., Fiadoyor S., Budenz D.L. et al. Diode laser transscleral cyclophotocoagulation as a primary surgical treatment for primary open-angle glaucoma // Arch. Ophthalmol. – 2001. – Vol. 119, № 3. – P. 345-350.
21. Sigal I.A., Flanagan J.G, Terting I., Etier C.R. Finite element modeling of optic nerve head biomechanics // Invest. Ophtalmol. Vis. Sci. – 2004. – Vol. 45. – P. 4378-4387
Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2017; : 44-48
THE MORPHOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHANGES IN THE SCLERA AFTER EXPOSURE TO THE LASER DIODE. EXPERIMENTAL STUDY
https://doi.org/10.25276/0235-4160-2017-2-44-48Abstract
Purpose. To investigate the morfologicl and biomechanical changes in the sclera after exposure to diode laser in the experiment.
Material and methods. The study included 12 isolated fragments of human cadaver sclera of 12 eyes aged 60 to 70 years. [Axial length (AL) is 23.56±3.06mm (20.05-26.62)]. Exclusion criteria were: eye injuries, surgical interventions before, as well as the general anamnesis of medical illness. Samples of sclera were cut out with a microsurgical blade from the posterior pole of the eye, then the scleral fragments were exposed to the diode laser ALOD-1 (Russia) (energy E=900mJ, exposure time 5sec). Fragments of the sclera treated earlier by the laser were cultivated in the medium and then transported to a laboratory for biomechanical testing on an Instron testing machine, and morphological studies using electron microscope Quanta 200 3D.
Results. The study of biomechanical properties of posterior pole of sclera after the exposure to diode laser showed an increase in strength and indices Jung’s modulus (JM) in all tissue samples regardless of the refraction of the eye. The morphological studies using the electron microscope Quanta 200 3D. diode laser exposure leads to pronounced morphological changes in the scleral tissue.
Conclusions. Strength properties of samples of scleral tissue after the exposure to the diode laser increased by 30% in all persons (regardless of the refraction of the eye), which may be relevant for the development of new methods in treatment of glaucomatous optic neuropathy. The lowest biomechanical characteristics are detected in the fragments of the myopic type sclera that causes pronounced changes in the biomechanical status initially in comparison with other types of refraction. Modeling of the biomechanical properties (JM, strength) in the most prognostically dangerous areas (the posterior pole of the eye), enables a future development of a method of invasive impact on the fibrous membrane of the eye in open-angle glaucoma.
References
1. Arutyunyan L.L. Rol' biomekhanicheskikh svoistv glaza v opredelenii tselevogo davleniya // Glaukoma. – 2007. – № 3. – S. 60-67.
2. Boiko E.V., Kulikov A.N., Skvortsov V.Yu. Sravnitel'naya otsenka diod-lazernoi termoterapii i lazerkoagulyatsii kak metodov tsiklodestruktsii (eksperimental'noe issledovanie) // Prakticheskaya meditsina. Oftal'mologiya. – 2012 . – T. 1. – S. 175-179.
3. Egorov V.V., Sorokin E.L., Marchenko A.N. i dr. Transskleral'naya diodlazerkoagulyatsiya tsiliarnogo tela v lechenii terminal'noi bolyashchei glaukomy // Glaukoma. – 2007. – № 4. – S. 142-144.
4. Egorova E.V., Sokolovskaya T.V., Uzunyan D.G., Drobnitsa A.A. Otsenka rezul'tatov kontaktnoi transskleral'noi diod-lazernoi tsiklokoagulyatsii s uchetom izmenenii tsiliarnogo tela pri issledovanii metodom ul'trazvukovoi biomikroskopii u bol'nykh s terminal'noi glaukomoi // Oftal'mokhirurgiya. – 2013. – № 3. – S. 72-77.
5. Zhuravleva A.N. Skleral'nyi komponent v glaukomnom protsesse // Glaukoma: teorii. Tendentsii, tekhnologii. HRT klub Rossii. – 2009. – S. 195-200.
6. Zaseeva M.V. Morfoiziologicheskie osobennosti sklery cheloveka kak klyuchevogo zvena v formirovanie urovnya vnutriglaznogo davleniya v norme i pri // Morfologiya. – 2009. – № 5. – S. 5-10.
7. Zatulina N.I. Kolichestvennyi analiz vozrastnykh osobennostei parametrov sklery cheloveka // Oftal'mologicheskii zhurnal. – 1988. – № 5. – S. 300.
8. Zatulina N.I. Soedinitel'naya tkan' v patogeneze POUG // VI Vsesoyuz. s\"ezd oftal'mologov: Tez. dokl. – M., 1985. – T. 2. – S. 26-28.
9. Iomdina E.N., Koshits I.N. Biomekhanicheskie issledovaniya v sovremennoi oftal'mologii // Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk. – 2003. – № 9. – S. 25-29.
10. Kotlyar K.E., Svetlova O.V., Koshits I.N. Biomekhanicheskoe obosnovanie razrabotki sovremennykh metodov lecheniya otkrytougol'noi glaukomy // Fundamental'nye issledovaniya v tekhnicheskikh universitetakh: Mat. nauch.-tekhnich. konf. – SPb., 1997. – S. 278-279.
11. Koshits I.N., Svetlova O.V., Kotlyar K.E. i dr. Rigidnost' i elastichnost' fibroznoi obolochki glaza. Biomekhanicheskie i klinicheskie aspekty // Nauch.-prakt. konf. «Biomekhanika glaza – 2009» MNII «GB im. Gemgol'tsa: Sb.tr. – M., 2009. – S. 126-133.
12. Libman E.S. Epidemiologicheskaya kharakteristika glaukomy // Glaukoma. – 2009. – № 1 (prilozhenie). – S. 2-3.
13. Prigozhina A.L. Patologicheskaya anatomiya i patogenez glaukomy. – M.: Meditsina, 1966. – 220 s.
14. Ryabtseva A.A., Sergushev S.G., Khomyakova E.N. i dr. Lazernaya gipotenzivnaya nepronikayushchaya sklerotomiya // Biomekhanika glaza – 2007: Sb. tr. MNII GB im. Gel'mgol'tsa. – M., 2007. – S. 147-151.
15. Svetlova O.V., Balashevich L.I., Zaseeva M.V. i dr. Fiziologicheskaya rol' rigidnosti sklery v formirovanii urovnya vnutriglaznogo davleniya v norme i pri glaukome // Glaukoma. – 2010. – № 1. – S. 26-40.
16. Svetlova O.V., Koshits I.N., Ryabtseva A.A., Makarov F.N. Patogenez otkrytougol'noi glaukomy i innovatsionnye dinamicheskie metody rannei diagnostiki (Ch. 1: Patogenez) // Glaukoma: teorii, tendentsii, tekhnologii. HRT klub Rossii – 2012: X Mezhdunarod. kongress: Sb. nauch. st. – M., 2012. – S. 361-365.
17. Simanovskii A.I. Sravnitel'nyi analiz izmeneniya biomekhanicheskikh svoistv sklery v protsesse estestvennogo stareniya i pri razvitii glaukomatoznoi patologii // Glaukoma. – 2005. – № 4. – S. 13-19.
18. Sineok A.E., Zolotarev A.V., Karlova E.V. K voprosu ob elastichnosti i gisterezise sklery // Nauch.-prakt. konf. «Biomekhanika glaza – 2007»: Sb. tr. MNII GB im. Gel'mgol'tsa. – M., 2007. – S. 106-111.
19. Arcinegas A., Amaya L.E et al. Mechanical behavior of the sclera // Ophtalmologica. – 1986. – Vol. 193, № 1-2. – P. 45-55.
20. Egbert P.R., Fiadoyor S., Budenz D.L. et al. Diode laser transscleral cyclophotocoagulation as a primary surgical treatment for primary open-angle glaucoma // Arch. Ophthalmol. – 2001. – Vol. 119, № 3. – P. 345-350.
21. Sigal I.A., Flanagan J.G, Terting I., Etier C.R. Finite element modeling of optic nerve head biomechanics // Invest. Ophtalmol. Vis. Sci. – 2004. – Vol. 45. – P. 4378-4387
