Актуальность исследования. В настоящее время разрабатываются новые малотравматичные методики проведения дакриоцисториностомии, основанные на использовании современного эндоскопического и лазерного оборудования. В клинической практике для формирования соустья применяют аргоновые [77,103], диодные [4−6,16,17,31,35,51,56,70,81,88,101,116,118], неодимовые [23,63,113,114,115,117,122,126,134,140], неодимовые с удвоением частоты [83,90,107−109,120,121], эрбиевые [75,97] и гольмиевые.
79,74,76,87,104,105,106,124,125,130,138,141,144] лазеры.
В последние годы в хирургии наибольший интерес представляет собой излучение гольмиевого лазера на длине волны 2,08 — 2,12 мкм, которое хорошо поглощается внутритканевой водой, неглубоко проникает в окружающие ткани, транслируется по оптоволокну. Импульсный режим работы и высокая пиковая мощность обеспечивают локальное кратковременное воздействие на объект, достигая требуемой деструкции ткани вплоть до ее абляции, что позволяет избежать обширных термических i повреждений окружающих структур [21].
Среди клинико-экспериментальных исследований в оториноларингологии, ортопедии, урологии, гинекологии имеются работы по изучению воздействия гольмиевого лазера на хрящ, костные структуры и мягкие ткани [21,27,38,39,40,42,43,47,48,54,64,73,84,89,93−95,111,112,123] и крайне мало сообщений, посвященных морфологическим исследованиям последствий воздействия излучения гольмиевого лазера на слизистую оболочку полости носа человека [93]. В офтальмологической литературе опубликованы результаты единичных экспериментальных исследований по определению наиболее оптимальных параметров для создания костных перфораций с помощью излучения диодного лазера [4,31,35]. Однако, данные об определении оптимальных параметров излучения гольмиевого лазера для создания «костного окна» при дакриоцисториностомии отсутствуют. В отечественной печати мы не встретили работ, посвященных клиническому применению гольмиевого лазера в области дакриологии.
Все исследователи единодушны во мнении, что лазерные методики дакриоцисториностомии обладают рядом преимуществ, таких как, малая травматичность, быстрота проведения, бескровность вмешательства [4,6,35,75,86,87,90,100,107,113,127,128,141 и др.]. Но, данные выводы не подтверждены фактическим материалом изучения продолжительности проведения трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии с помощью излучения гольмиевого лазера. Эффективность лазерных дакриоцисториностомий по данным различных авторов варьирует от 47% до 100% [79,143]. Процесс грубого рубцевания после лазерной операции является главной причиной рецидива. Однако, вопросы профилактики повреждающего действия на окружающие ткани лазерного излучения во время операции не освящены. Остается дискутабельным вопрос о необходимости интубации сформированного соустья имплантатами. Малочисленны работы по определению диагностических критериев отбора пациентов для проведения дакриоцисториностомии с применением лазерных технологий [6,16,37].
В связи с вышесказанным целью настоящего исследования явилось экспериментальное и клиническое обоснование применения излучения гольмиевого лазера на длине волны 2,08 мкм при трансканаликулярной дакриоцисториностомии.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Определить оптимальный способ воздействия и параметры излучения гольмиевого лазера для формирования остеоперфораций в эксперименте. Стандартизировать условия проведения экспериментальных исследований.
2. Провести сравнительный анализ повреждающего действия излучения гольмиевого (2,08 мкм) и диодного (0,97 мкм) лазеров при получении остеоперфораций в эксперименте.
3. Изучить особенности воздействия излучения гольмиевого лазера на костную ткань лабораторных животных (кроликов) при различных энергетических параметрах в остром и хроническом опыте in vivo.
4. Исследовать характер морфологических изменений инцизионных биоптатов слизистой оболочки полости носа человека в эксперименте при воздействии излучения гольмиевого лазера в зависимости от его энергетических параметров.
5. Разработать и апробировать в клинике усовершенствованную технологию трансканаликулярной дакриоцисториностомии с применением излучения гольмиевого лазера и оценить ее эффективность.
Научная новизна.
Предложено устройство для стандартизации условий проведения эксперимента по формированию отверстий в выделенных костных препаратах излучением гольмиевого лазера при бесконтактной технологии воздействия.
Впервые в эксперименте на изолированных костных препаратах бараньей лопатки и костной ткани лопатки лабораторных животных (кроликов) в условиях эксперимента in vivo определены оптимальная технология воздействия и параметры излучения гольмиевого лазера для формирования остеоперфораций.
Впервые на гистологическом уровне изучено повреждающее действие излучения гольмиевого лазера при различных энергетических параметрах на инцизионные биоптаты слизистой оболочки полости носа человека.
Впервые при анализе макроскопической картины остеоперфораций (цифровая фоторегистрация и компьютерная обработка изображений) показаны преимущества использования излучения гольмиевого лазера (2,08 мкм) по сравнению с излучением диодного лазера (0,97 мкм).
Доказана клиническая эффективность и преимущества предложенной усовершенствованной технологии проведения трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии.
Изучены объективные показатели временных затрат при проведении трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии.
Практическая значимость работы.
Разработаны оптимальные технология воздействия и энергетические параметры излучения гольмиевого лазера для формирования соустья при трансканаликулярной дакриоцисториностомии.
Определены методики образования «костного окна» необходимого диаметра.
Установлена целесообразность использования методов идентификации ямки слезного мешка с помощью диафаноскопии слезного мешка и компьютерной томографии средней зоны лица при отборе пациентов для проведения трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии.
Выработаны методы профилактики дистанционного повреждения слизистой оболочки полости носа излучением гольмиевого лазера во время проведения трансканаликулярной дакриоцисториностомии.
Предложены меры предупреждения интраоперационного повреждения системы доставки лазерного излучения.
Показана необходимость интубации имплантатами образованного соустья после трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. В результате проведенных экспериментальных исследований определены оптимальные параметры излучения гольмиевого лазера (2,08 мкм) и предложена технология формирования соустья при трансканаликулярной дакриоцисториностомии.
2. Полученные в ходе эксперимента результаты дали возможность применить излучение гольмиевого лазера (2,08 мкм) для проведения трансканаликулярной дакриоцисториностомии у пациентов с дакриоциститом.
3. Применяемые диагностические критерии позволили выработать показания и противопоказания к трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии с использованием излучения гольмиевого лазера (2,08 мкм).
4. Предложенная усовершенствования операция трансканаликулярной дакриоцисториностомии с применением излучения гольмиевого лазера (2,08 мкм) позволила повысить эффективность вмешательства и уменьшить количество интраи послеоперационных осложнений.
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на конференции молодых исследователей НИИ ГБ РАМН (Москва, апрель 2008) — на III Всероссийской научной конференции молодых ученых с участием иностранных специалистов МНТК МГ (Москва, июнь 2008) — на Российском общенациональном офтальмологическом форуме МНИИ им. Гельмгольца (Москва, октябрь 2008) — на научно-практической конференции НИИ ГБ РАМН (Москва, сентябрь 2009), на заседании проблемной комиссии НИИ глазных болезней РАМН от 14.12.2009.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 3 в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, определенных Высшей аттестационной комиссией. Получен патент РФ № 74 063 на полезную модель, подана заявка № 2 009 139 484 на изобретение.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 2 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка.
3.1.4. Результаты исследования воздействия излучения гольмиевого лазера на инцизионные биоптаты слизистой оболочки носа человека.
В результате проведенных морфологических исследований слизистой оболочки носа в области перфораций ткани переднего бугорка перегородки носа, сформированных с помощью излучения гольмиевого лазера с различными энергетическими параметрами наблюдали следующие изменения.
При использовании для перфорации излучения с параметрами 500 мДж, 7 Гц, 3,5 Вт края раневого канала на продольной срезе в слое железистой ткани выглядели неровными, а в сосудистом, где преобладают соединительнотканные структуры, — более гладкими (рис 26 А). В этой области по обе стороны от дефекта на протяжении 350 мкм более выражен коагулирующий эффект лазерного воздействия: коллагеновые волокна стенок крупных артериальных сосудов гомогенизированы, окрашиваются эозином более интенсивно, ядра клеток гиперхромны и пикнотичны, эндотелий поврежден и отслоен (рис 26 В). Альтерация железистой ткани имеет иной характер: зона коагуляции невелика (150 мкм), в остальном на глубину до 500−600 мкм определяется дезорганизация ткани, расширение и слияние полостей отдельных желез, пикноз ядер клеток (рис. 26 Б).
А. Б. В.
Рис. 26. Продольный срез через перфорационную рану (А) — различный характер альтерации структур железистого (Б) и сосудистого (В) слоев ткани ПБПН. Окраска гематоксилин эозином. А. ув. х25- Б, В. ув.хЮО.
Увеличение энергии импульса до 1000 мДж при той же частоте 7 Гц существенно сказывается на характере термического воздействия на ткани ПБПН (рис. 27). По самому краю перфорационного дефекта прослеживается тонкая кайма «расплава» — гомогенное вещество коричневого цвета (30−50 мкм). Далее определяется довольно широкая область (250−350 мкм) грубо вакуолизированной ткани с образованием округлых полостей неправильной формы на месте бывших желез и сосудов, стенки которых образуют причудливый кружевной рисунок (зона фотодеструкции). Эозинофильная окраска соединительнотканных волокнистых структур в этой зоне сохраняется, только ближе к краю определяются отдельные небольшие базофильно окрашенные фрагменты, что свидетельствует о более высоком повышении температуры на этих участках. Явления коагуляционного некроза волокнистых и клеточных элементов соединительной ткани (гомогенизация коллагеновых волокон, пикноз ядер и их гиперхромное окрашивание) прослеживаются далее на глубину 250 мкм.
А. Б.
Рис. 27. Альтерация ткани переднего бугорка перегородки носа по краю перфорационного раневого канала (продольный срез): 1 — зона «расплава», 2 — зона фотодеструкции, 3 — зона коагуляционного некроза. Окраска гематоксилин эозином. А. ув. х 100- Б. ув. х 200.
На поперечном срезе ткани (рис. 28) в области дефекта, полученного при воздействии лазерного излучения с теми же параметрами, можно отметить аналогичный порядок расположения зон альтерации. По контуру отверстия прослеживается тонкая коричневая полоска «расплава», глубже определяется зона деструкции железистой ткани, за которой располагается зона коагуляционного некроза: коллагеновые волокна стромы и сосудистой стенки гомогенизированы, ядра фибробластов и мышечных клеток пикноичны и гиперхромны, просвет крупных артериальных сосудов определяется в виде узких щелей. Общая зона термического повреждения составила 500 мкм. Наибольший размер отверстия по длине составил 1250 мкм, по ширине 600−700 мкм.
А. Б.
Рис. 28. Поперечный срез через перфорационный дефект в ткани переднего бугорка перегородки носа. 1 — «расплав» по краю перфорации, 2 -зона фотодеструкции, 3 — зона коагуляционного некроза. Окраска гематоксилин эозином. А. ув. х50- Б. ув. х200.
При использовании для перфорации ПБПН лазерного излучения с энергией импульса от 1000 мДж до 2500 мДж при частоте следования импульсов 7−12 Гц дефект в ткани на поперечных срезах имел неправильную округлую или овальную форму, что мы расценили как результат воздействия ударной волны (рис. 29). Размеры дефектов по длине составляли от 600 до 1250 мкм, по ширине от 350 до 750 мкм.
В.
Рис. 29. Поперечные срезы в области сквозных абляционных дефектов в ткани ПБПН различной структуры в результате воздействия излучения с высокими энергетическими параметрами: железистый слой (А), фиброзный слой (Б), умеренно фибротизированная ткань (В). Окраска гематоксилин эозиномув. х25.
При прохождении раневого канала сквозь слой железистой рыхло организованной ткани преобладают явления ее деструкции с образованием полостей в результате разрыва основных мембран желез. Соединительнотканная строма подвергается коагуляции. Стенка близлежащих сосудов, вдоль которых наблюдается механическое повреждение ткани, выглядит умеренно гомогенезированной, ядра клеток гиперхромны, просвет широкий и частично заполнен поврежденным отслоенным эпителием (рис. 30).
В. Г.
Рис. 30. Поперечный срез в области раневого канала, проходящего через железистый слой ПБПНдеструкция ткани в результате термического и механического воздействияв просвете канала детрит и частицы угля. Окраска гематоксилин эозином. А. ув. х50- Б, В, Г. ув. х200.
При локализации раневого канала среди ткани ПБПН с признаками выраженного диффузного и периваскулярного фиброза, вокруг дефекта преобладают явления коагуляционного некроза коллагеновых волокон и клеточных элементов соединительной ткани на глубину 350−500 мкм. По краю дефекта определяется узкая кайма базофильно окрашенной фиброзной ткани, которая отсутствует на участке механического повреждения. На периферии зоны коагуляции наблюдается образование микротрещин и микрополостейв стенке крупных сосудов отмечается повреждение и отслойка эндотелия (рис. 31). зГ, r t «» • ' v> ал ф, уг.
— ft.
А. Б.
Рис. 31. А. Коагуляциоииый некроз фиброзной ткани вокруг раневого каналаБ. Повреждение эндотелия крупного артериального сосуда на периферии зоны коагуляции. Энергия импульса 1000 мДж, частота следования импульсов 12 Гц, средняя мощность 12 Вт. Окраска гематоксилин эозином. А. ув. х50 Б. ув. х200.
В пограничных областях, где рядом расположен слой железистой и фиброзной ткани, механический эффект лазерного воздействия направлен в сторону более рыхло организованного железистого слоя (рис. 32).
Рис. 32. Проявления термического и механического эффекта воздействия на ткань лазерного излучения с высокими параметрами (средняя мощность 14 и 16,5 Вт). Окраска гематоксилин эозином. Ув. х50.
При использовании излучения с высокими энергетическими параметрами: 1000 мДж, 12 Гц- 2000;2500 мДж, 7 Гц (средняя мощность 12.
14−16,5 Вт) и локализации раневого канала в слоях железистой или неоднородно организованной ткани возможно образование обширных дефектов неправильной эллипсовидной формы, по краю которых чередуются зоны вакуолизации и коагуляции ткани в зависимости от ее строения. Некротизированные коллагеновые волокна по краю перфорационного дефекта окрашиваются базофильно, что свидетельствует о коагулирующем воздействии высоких температур (рис 33). Область гипертермии за пределами дефекта и глубина термического повреждения составила около 500 мкм.
А. Б.
Рис. 33. Поперечный срез ткани в области сквозного дефекта, полученного с помощью излучения гольмиевого лазера с высокими параметрами. Окраска гематоксилин эозином. А. ув. х50- Б. ув.хЮО.
3.2. Результаты клинических исследований.
В результате проведения клинико-инструментальных исследований и хирургического лечения у 56 пациентов с хроническим дакриоциститом были получены следующие данные.
Компьютерная томография средней зоны лица 5 пациентов выявила предлежание средней носовой раковины к ямке слезного мешка у 3 человек, предлежание клеток решетчатого лабиринта у 1 человека, увеличение толщины кости в области слезной ямки более 2 мм у 2 пациентов.
Время образования искусственного соустья с помощью лазерной энергии в первой группе составило от 16 до 40 сек, во второй — от 14 до 37 с.
Время, затраченное на операцию, в первой группе составило от 25 мин до 45 мин (среднее время — 29 мин, у пациентов без дополнительного использования дрели и долота — 21 мин), во второй — от 23 до 33 мин (среднее время 25 мин), в третьей — от 24 до 42 мин (среднее время 32 мин).
У всех пациентов первой группы на медиальной поверхности средней носовой раковины (рис. 34) (5 человек) и на перегородке носа (7 человек) наблюдали участки коагулированной слизистой, поврежденной лазерным излучением дистанционно при прохождении оптоволокна из слезного мешка в носовую полость. 7.
Рис. 34. Эндоскопическая картина полости носа слева. Синей стрелкой указан участок коагулированной слизистой медиальной поверхности средней носовой раковины, расположенный напротив дакриостомы.
У пациентов второй группы коагуляты были отмечены только на экранирующей пластине (рис. 35), слизистая средней носовой раковины и перегородки носа напротив соустья оставалась интактной у всех пациентов.
Рис. 35. Лазерные коагуляты на экранирующей пластине.
Во время проведения операции у 2 пациентов первой группы произошел отлом торца оптоволокна, который извлекли из полости носа с помощью микроинструментария под эндоскопическим контролем. Во второй группе повреждения оптоволокна отмечено не было.
Срок наблюдения за пациентами составил от 3 месяцев до 2-х лет после удаления силиконовых имплантатов.
В раннем послеоперационном периоде (7 суток после операции) у пациентов трех групп отметили следующие особенности протекания послеоперационного периода: отек, небольшая гиперемия нижнего века и мягких тканей внутреннего угла глазной щели, отек слизистой носа, образование слизи, фибрина в полости носа. В течение недели после операции выраженность перечисленных реактивных изменений постепенно уменьшалась. В таблице № 9 представлены особенности раннего послеоперационного периода у пациентов трех групп.
Особенности раннего послеоперационного периода. Таблица № 9. признак 1 группа (количество пациентов) 2 группа / (количество пациентов) 3 группа (количество пациентов).
Отек, гиперемия нижнего века 2 из 12 3 из 16 1 из 28.
Отек мягких тканей внутреннего угла глазной щели 4 из 12 4 из 16 5 из 28.
Отек слизистой носа 7 из 12 4 из 16 6 из 28.
Слизь в полости носа 5 из 12 4 из 16 8 из 28.
Фибрин в полости носа 5 из 12 1 из 16 6 из 28.
В позднем послеоперационном периоде (через 1−2 месяца после операции) у 4 пациентов первой группы отметили образование внутриносовых синехий между средней носовой раковиной и латеральной стенкой носа и областью соустья. При этом трем из них потребовалось повторное вмешательство, так как соустье оказалось несостоятельным. У одного пациента, несмотря на наличие внутриносовой синехии, соустье оставалось проходимым в течение 6 месяцев, и жалоб пациент в течение этого срока не предъявлял. Однако после перенесенного простудного заболевания у этого пациента развился рецидив дакриоцистита. У 1 больного через 1 месяц после операции наблюдали образование синехии между средней носовой раковины и перегородкой носа, но на функциональный результат операции это не повлияло. У 1 пациента отметили заращение внутренней трети нижнего слезного канальца. Во второй группе внутриносовые синехии не выявлены. В третьей группе у 2 пациентов наблюдали внутриносовые синехии между средней носовой раковиной и латеральной стенкой полости носа, обоим пациентам потребовалось провести повторную операцию (рассечение синехий и восстановление проходимости соустья).
Результаты проведенного лечения оценивали следующим образом: выздоровление — отсутствие слезотечения и гнойного отделяемого, свободная проходимость сформированных слезоотводящих путей при промыванииулучшение — периодическое слезотечение, отсутствие гнойного отделяемого, свободная проходимость сформированных слезоотводящих путей при промываниирецидив — вновь появление слезотечения и/или гнойного отделяемого, отсутствие свободной проходимости сформированных слезоотводящих путей при промывании. Оценку результатов во второй и третьей группе проводили после удаления силиконовых имплантатов. Результаты представлены в таблице № 10.
Результаты лечения. Таблица № 10.
Результат 1 группа 2 группа 3 группа количество (количество (количество пациентов) пациентов) пациентов).
12 человек 16 человек 28 человек.
Выздоровление 6 (50%) 10 (62,4%) 21 (75%).
Улучшение 2 (16,6%) 3 (18,8%) 5 (19,9%).
Рецидив 4 (33,4%) 3 (18,8%) 2 (7,1%).
Всем пациентам с рецидивом было выполнено повторное оперативное вмешательство.
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
В настоящее время гольмиевый лазер считается одним из наиболее перспективных для применения в хирургии благодаря наилучшему сочетанию физических параметров излучения, необходимых при операциях, как на мягких, так и на твердых тканях [21,47,112,129]. Однако, в литературе отсутствуют данные экспериментального обоснования допустимых параметров излучения гольмиевого лазера при воздействии его на слизистую оболочку носа и кость при проведении дакриоцисториностомии.
В качестве материала для экспериментальных исследований по определению оптимальных параметров и способов воздействия излучения гольмиевого лазера на костную ткань с целью получения сквозного отверстия была выбрана свежевыделенная баранья лопатка, так как она относится к плоским костям, состоящим в основном из компактного слоя, который по своей толщине сопоставим со слезной костью. Для определения оптимального способа формирования остеоперфорации лазерное воздействие на костную ткань проводили контактным и бесконтактным способами. Для стандартизации условий эксперимента бесконтактно на разных уровнях нами было предложено специальное устройство, конструкция которого давала возможность расположить световод перпендикулярно к облучаемой поверхности. Миллиметровая шкала направляющих стержней дистанционного наконечника данного устройства позволяла расположить торец оптоволокна на необходимом расстоянии от облучаемой поверхности кости. Благодаря этому, обеспечивалась дозированная подача лазерного энергии на объект с определенного расстояния. При этом исключались погрешности, которые могли быть связаны со случайным изменением положения рук исследователя во время проведения процедуры.
При проведении воздействия бесконтактным способом (на расстоянии от поверхности кости 10 и 5 мм) лазерное излучение вызывало выраженную деструкцию костной ткани, а при контактном воздействии рассекало с образованием отверстия, что согласуется с литературными данными [28,46].
При уменьшении расстояния между оптоволокном и поверхностью кости уменьшалось количество энергии и время, необходимые для создания отверстия, а также уменьшался диаметр сформированного отверстия и протяженность фототермически измененной ткани вокруг него (таблица № 3 и 4). При уменьшении энергии импульса до 1000 и 500 мДж, при фиксированной частоте следования импульсов 7 Гц, при бесконтактном способе лазерного воздействия (расстояние от волокна до кости 10 мм) не удалось получить сквозное отверстие при заданных условиях эксперимента. При воздействии на расстоянии 5 мм от торца оптоволокна до кости сквозные отверстия получали небольшие до 1,18±0,08 мм. Однако, при дополнительном механическом разрушении пинцетом вапоризированной костной ткани в центре области воздействия получали сквозные костные отверстия до 5,2±0,07 мм в диаметре на расстоянии 10 мм и до 2,5±0,05 мм в диаметре на расстоянии 5 мм от волокна до поверхности кости. При контактном способе лазерного воздействия отверстия получали диаметром от 720,4±0,6 до 825,1±0,5 мкм, но отмечали не только количественную, но и качественную разницу в выраженности измененной ткани вокруг перфорации: отсутствовала зона вапоризации, а зона карбонизации представляла собой черную кайму вдоль внутреннего края отверстия, зона гипертермии (денатурация матрикса) в виде побледнения цвета костной ткани достигала не более 321,4±0,4 мкм от края перфорации.
Таким образом, согласно проведенным исследованиям в данной серии эксперимента, оптимальным способом воздействия излучения гольмиевого лазера на костную ткань (при котором с минимальными энергетическими затратами получали остеоперфорации с минимально выраженными фототермическими изменениями окружающих тканей) с целью получения в ней отверстия является контактный.
Дальнейшие исследования были направлены на определение оптимальных параметров лазерного излучения (энергия импульса и частота следования импульсов) при формировании остеоперфораций контактным способом. Из данных таблиц № 6 видно, что при постоянном значении энергии импульса увеличение частоты их следования от 4 к 7 Гц привело к уменьшению общей энергия и времени, затраченных на формирование остеоперфораций, однако количество потраченной энергии при частоте следования импульсов 10 Гц возрастало при том же значении энергии импульса, а необходимое время для создания перфорации сокращалось. Таким образом, для проведения дальнейших исследований оптимальной считали частоту следования импульсов 7 Гц. При постоянной частоте следования импульсов (7 Гц) с увеличением энергии импульса от 500 до 1500 мДж отмечали уменьшение общей энергии и времени, затраченных на формирование остеоперфорации. Дальнейшее увеличение энергии импульса до 2000 мДж привело к возрастанию общей энергии и уменьшению времени, необходимых для создания перфорации. Согласно данным таблицы № 5 диаметр отверстия варьировал от 720,4±0,6 мкм (при энергии в импульсе 500 мДж и частоте следования импульсов 4 Гц) до 825,1±0,5 мкм (энергия импульса 1500 мДж, частота следования импульсов 7 Гц), а и протяженность фототермических изменений костной ткани вокруг него составила от 307,6±0,4 мкм (энергия импульса 1000 и 1500 мДж, частота следования импульсов 7 Гц) до 321,4±0,4 мкм (энергия импульса 500 мДж, частота следования импульсов 4 Гц). При этом минимальные значения протяженности области фототермического повреждения костной ткани отмечали при энергии импульсов 1000 и 1500 мДж при частоте их следования 7 Гц. Область фотокарбонизации в виде черной «каймы» по внутреннему краю остеоперфорации определяли при всех использованных энергетических параметрах. Таким образом, исследования в этой серии эксперимента показали, что оптимальными параметрами (при которых с минимальными энергетическими затратами получали остеоперфорации с минимально выраженными фототермическими изменениями окружающих тканей) излучения гольмиевого лазера при формировании остеоперфораций контактным способом можно считать: частоту следования импульсов 7 Гц и энергию импульса 1000−1500 мДж.
По мнению некоторых авторов, решающим фактором для успешного функционирования дакриостомы является не ее размер, а расположение относительно ямки слезного мешка [92,124,141]. Ряд исследователей указывают на прогрессивное уменьшение размеров диаметра соустья в послеоперационном периоде до 2 мм через 3 мес после операции при сохранности его хорошей функциональной активности [124]. Несмотря на то, что при контактном воздействии лазерного излучения эффективная абляция костной ткани была получена с наименьшими энергетическими затратами и минимально выраженным фототермическим ее повреждением вокруг отверстия, по сравнению с отверстиями, полученными бесконтактным способом, диаметр его не превышал 825,1±0,5 мкм (0,8 мм), что не удовлетворяет требованиям необходимого размера дакриостомы (от 6 мм и более) [4]. Учитывая то, что при хроническом дакриоцистите слезный мешок может быть растянут, и его продольный и поперечный размер может достигать 15 мм и более, адекватное дренирование слезы через маленькое «костное окно» будет затруднено. В связи с этим было необходимо в условиях эксперимента разработать методы получения отверстия в кости диаметром 6 мм с помощью контактного воздействия лазерного излучения с энергией импульса 1000 мДж и частотой следования импульсов 7 Гц.
С помощью обеих предложенных методик удалось получить отверстия диаметром 6 мм. При применении методики № 2 энергетические и временные затраты были меньше, хотя фототермические изменения костной ткани вокруг отверстий, сформированных с помощью обеих методик, были практически одинаковы (таблица № 7).
Таким образом, оптимальным методом формирования отверстия в кости необходимого диаметра излучением гольмиевого лазера мы считаем последовательность действий, выполненных по методике № 2.
В настоящее время диодные лазеры с излучением в большом диапазоне длин волн получили широкое распространение в различных областях хирургии благодаря своей компактности, высокому КПД и относительно невысокой стоимости [20,22,55,60,69]- используют их и для дакриоцисториностомии [4−6,16,17,31,3 5,51,56,70,81,88,101,116,118]. В работах P.P. Клявлина (2002) и А. В. Кравченко (2006) представлен ряд исследований по подбору параметров излучения диодных лазеров на длине волны 0,82 мкм и 0,97 мкм для формирования «костного окна"[31,35].
Нами был проведен сравнительный анализ относительно наличия и протяженности фототермических изменений костной ткани вокруг перфораций, полученных при использовании энергетических параметров излучения диодного лазера на длине волны 0,97 мкм, рекомендованных А. В. Кравченко и при применении излучения гольмиевого лазера с параметрами, определенными в ходе нашей экспериментальной работы. Данные таблицы № 8 указывают на то, что при воздействии излучения диодного лазера вокруг остеоперфорации формировались следующие зоны фототермического повреждения костной ткани: зона вапоризации, зона карбонизации и зона фотогипертермии, что соответствует описанию в работе А. В. Кравченко [35]. При воздействии излучения гольмиевого лазера зону вапоризации вокруг перфорации не определяли, зона карбонизации была представлена черной «каймой» вдоль внутреннего края отверстия, хотя область фотогипертермии была немного больше (307,6±0,4 мкм). Вышеперечисленное позволило сделать вывод, что излучение исследуемого гольмиевого лазера на длине волны 2,08 мкм оказывает менее выраженное повреждающее действие на пограничную костную ткань при эффективной ее абляции в эксперименте на выделенных костных препаратах, чем излучение диодного лазера на длине волны 0,97 мкм.
Дальнейшие исследования были направлены на изучение повреждающего действия лазерного излучения с различными параметрами на костную ткань in vivo в остром и отсроченном опыте. При выборе лабораторного животного и материала для исследования мы руководствовались тем, что лопатка кролика представляет собой наиболее доступную костную ткань с плоской поверхностью, расположенную вдалеке от жизненно-важных органов, а ее структура сходна со слезной костью лицевого черепа человека.
Было проведено морфологическое исследование костной ткани в эксперименте in vivo в области 36 сквозных костных дефектов диаметром 3 мм, полученных с помощью излучения гольмиевого лазера с различными параметрами контактным способом. Несмотря на то, что при контактном воздействии и при тех же параметрах излучения в эксперименте на изолированных костных препаратах мы наблюдали маловыраженные изменения кости вокруг отверстий, на гистологических препаратах вокруг отверстий были выявлены 4 зоны фототермического повреждения костной ткани: 1) зона фотокарбонизации по краю отверстия в виде черной «каймы" — размер ее составил 10−30 мкм, но в гистологических препаратах частицы угля зачастую располагались пристеночно в раневом канале среди детрита костной ткани- 2) зона деструкции костной ткани в виде эозинофильно окрашенного детрита с частицами угля и осколками коагулированной базофильно окрашенной кости- 3) зона коагуляции с базофильной окраской некротизированного органического коллагенового матрикса, в котором определялись округлые, расширенные, пустые лакуны остеоцитов- 4) зона гипертермической денатурации коллагенового матрикса, где сохранялась эозинофильная окраска, но лакуны остеоцитов выглядели пустымиотмечалась коагуляция сосудов и ткани костного мозга в губчатом веществе кости.
Было выявлено, что протяженность и степень базофильного окрашивания зоны коагуляционного некроза органического матрикса кости зависели от энергии импульсов и их количества (соответственно, и от времени воздействия), однако эта зависимость не была линейной. Протяженность этой зоны составляла 175−350 мкм и не изменялась со временем, то есть через 7 суток. Вся область термического повреждения кости, включая зону коагуляции и фотогипертермии, непосредственно после воздействия составляла 275−450 мкм. Через 7 дней независимо от использованных энергетических параметров, она увеличилась за счет расширения зоны гипертермической денатурации и составляла 500−550 мкм.
Самую меньшую протяженность зоны коагуляционного некроза (175 мкм) и области общего термического повреждения (275−300 мкм) в остром опыте отмечали при следующих параметрах излучения: энергия импульса 1000 мДж, частота импульсов 7 Гц, средняя мощность 7 Вт. Однако, со временем (хронический опыт) зона общего термического повреждения также увеличивалась до 550 мкмпри этом время формирования костного окна составляло 10−12 сек (75−88 импульсов).
По данным литературы при взаимодействии лазерного излучения гольмиевого лазера с костной тканью преобладает термический механизм абляции кости, который заключается в абсорбции интенсивного инфракрасного излучения молекулами воды, ассоциированной с органическими и неорганическими компонентами кости, а также в абсорбции лазерной энергии органическим коллагеновым матриксом и неорганическими солями костной ткани [49,112,129]. В наших исследованиях на изолированных костных препаратах и in vivo было показано, что абляционный эффект при любом из использованных режимов сопровождается термическим повреждением окружающей костной ткани с формированием вышеупомянутых зон. Морфологические исследования позволили более точно определить протяженность области повреждения вокруг дефекта костной ткани, размеры которой возрастали в течение недели после воздействия и достигали 500−550 мкм (0,5−0,55 мм), что согласуется с данными, приведенными в работе R.S.Nuss с соавт. (1988) [112].
Таким образом, морфологические исследования костной ткани в области отверстий диаметром 3 мм позволили определить оптимальные для формирования «костного окна» энергетические параметры излучения исследуемого гольмиевого лазера: энергия импульса 1000 мДж, частота следования импульсов 7 Гц (средняя мощность 7 Вт). Эти данные мы использовали в клинической части нашей работы.
Следует отметить, что величина средней мощности 7 Вт, которая определена в процессе нашего исследования как оптимальная, совпадает со средним значением мощности в работе Клявлина P.P. по подбору оптимальных параметров излучения диодного лазера на длине волны 0,82 мкм для дакриоцисториностомии [31]. Однако, мы считаем, что мощность не является основным показателем, который определяет эффективность абляции костной ткани, так как конечный результат зависит от сочетаний различных энергетических показателей, длины волны излучения и структурных характеристик облучаемой биоткани. В работе Клявлина P.P. [31] и монографии Азнабаева М. Т. с соавт. [4] среди данных, определяющих оптимальный режим работы диодного лазера 0,82 мкм на костях, не указаны продолжительность импульса и паузы, и соответственно не известны показатели энергии импульсов и частоты их следования.
В литературе представлены работы по изучению взаимодействия излучения различных, так называемых хирургических лазеров, с мягкими тканями [21,48,49,93,111,123,135−137,144], однако в дакриологии результаты таких исследований не отражены. Основное внимание авторы уделяют подбору параметров лазерного излучения для образования «костного окна», а сведения об изменениях слизистой оболочки полости носа при тех же энергетических параметрах лазерного излучения отсутствуют. В нашей работе в качестве модели исследования характера поражения слизистой оболочки носа при воздействии излучения гольмиевого лазера с различными параметрами была выбрана ткань передних бугорков перегородки носа, которые удаляли по показаниям во время эндоназальной дакриоцисториностомии в модификации проф. В. Г. Белоглазова. Необходимо отметить, что лазерное воздействие осуществляли непосредственно после изъятия материала, а затем готовили его для гистологического исследования.
В ходе проведенных данной серии экспериментов было показано, что при всех использованных энергетических параметрах излучения наблюдали фототермические изменения ткани бугорка с образованием зон карбонизации, фотодеструкции, коагуляционного некроза и фотогипертермии вокруг перфорации. С увеличением энергии импульса (от 500 до 2500 мДж) глубина и выраженность базофильной окраски ткани в зоне коагуляционного некроза в результате воздействия высоких температур возрастали. Однако глубина общего термического повреждения ткани вокруг раневого канала не превышала 500 мкм.
При использовании для перфорации ткани переднего бугорка лазерного излучения с высокими энергетическими параметрами: энергия импульса от 1000 мДж до 2500 мДж, частота следования импульсов от 7 до 12 Гц (средняя мощность от 12 до 16,5 Вт) отверстия имели неправильную форму, что мы расценили как результат воздействия ударной волны. По данным ряда авторов, причиной возникновения акустической ударной волны является схлопывание кавитационных пузырьков, что приводит к механической деструкции тканей за пределами области лазерного воздействия и термических изменений [46,49,59]. При прохождении раневого канала через железистую рыхло организованную ткань бугорка преобладали явления ее деструкции в виде вакуолизации с образованием полостей в результате разрыва основных мембран железсоединительнотканная строма при этом была коагулирована. При прохождении раневого канала через фиброзную ткань бугорка были более выражены явления коагуляции коллагеновых волокон и клеточных элементов соединительной ткани. В случаях локализации раневого канала на границе фиброзной и железистой ткани бугорка механический эффект лазерного воздействия был направлен в сторону последней. Согласно данным ранее проведенных исследований, в слизистой оболочке латеральной стенки полости носа при хронических дакриоциститах преобладают явления фиброза [1,50,62]- в связи с этим можно предположить, что при воздействии лазерного излучения на латеральную стенку носа будут преобладать явления коагуляционного некроза.
Глубина поражения и степень базофилии ткани в зоне коагуляционного некроза при воздействии излучения с энергией импульса 1000 мДж и частотой 7 Гц выражены в большей степени по сравнению с изменениями, вызванными лазерным воздействием с энергией импульса 500 мДж и частотой 7 Гц, но в меньшей степени, чем при использовании излучения с более высокими параметрами (1000 мДж, 12 Гц (12 Вт) — 1500, 7 Гц (3,5 Вт) — 2000 мДж, 7 Гц (14 Вт)), где к термическим факторам воздействия присоединялись нежелательные механические эффекты.
Таким образом, проведенные морфологические исследования ткани в области сквозных лазерных дефектов слизистой переднего бугорка перегородки носа, позволяют сказать, что энергетические параметры 1000 мДж, 7 Гц (7 Вт) можно считать допустимыми при воздействии излучения гольмиевого лазера на мягкие ткани при проведении дакриоцисториностомии.
Согласно данным некоторых литературных источников, при воздействии на ткани излучения гольмиевого лазера на длине волны 2,09 мкм не наблюдается ее карбонизации [21,47,48]. Однако, согласно нашим морфологическим исследованиям при термическом повреждении костной ткани вокруг перфорационного дефекта на протяжении 550 мкм, а в мягкой ткани бугорка — на 500 мкм признаки карбонизации были отмечены в обоих случаях в виде зоны обугливания на расстоянии не более 50 мкм от края остеоперфорации и частиц угля в просвете раневого канала в кости и ткани бугорка.
В клинической части нашего исследования были проанализированы результаты лечения трех групп пациентов с хроническим дакриоциститом. Пациентам первых двух групп была произведена трансканаликулярная лазерная дакрноцисториностомия — 1 группе по методике, описанной в монографии Азнабаева М. Т. с соавт., 2 группе — усовершенствованная нами методика. Пациентам 3 группы была произведена эндоназальная микроэндоскопическая дакриоцисториностомия. Не смотря на то, что в литературе описано использование лазеров при различных вариантах доступа к ямке слезного мешка [6], мы предпочли трансканаликулярный благодаря его малоинвазивности.
Тем не менее, выполнение трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии у пациентов 1 группы выявил ряд недостатков:
— трудность манипуляций гибким оптоволокном и сложность выведения «пятна» пилотного лазера на латеральной стенке полости носа впереди средней носовой раковины;
— отлом кончика оптоволокна в процессе проведения операции в 2 случаях из-за хрупкости кварцевого материала, покрытого полипропиленовой оболочкой, на что имеются указания в литературе [81];
— дистанционное повреждение лазерным излучением слизистой оболочки перегородки носа в 7 случаях или средней носовой раковины в 5 случаях с развитием в последующем рубцово-спаечного процесса в области соустья и рецидивом дакриоцистита у 4-х пациентов;
— небольшие размеры соустья как за счет небольшого размера «костного окна», так и за счет выраженной гипертрофии слизистой оболочки носа, зачастую «нависающей» над дакриостомой, что потребовало дополнительное применение дрели и долота для расширения «костного окна» (3 человека) и иссечение фрагментов слизистой серповидным ножом;
— расположение дакриостомы за телом средней носовой раковины или за предлежащим концом средней носовой раковины, что привело к необходимости выполнения частичной передней конхотомии в 3-х случаях;
Необходимо отметить, что у тех пациентов (3 человека 1 группы), у которых не удавалось локализовать «световое пятно» на латеральной стенке полости носа от диафаноскопа во время предоперационного обследования и пилотного лазера во время операции, положение дакриостомы было нетипичным: за телом средней носовой раковины или передним концом средней носовой раковины, значительно ее закрывающем. Этим пациентам была проведена передняя конхотомия и расширение «костного окна» с помощью дрели и долота.
Пациентам 1 группы не проводили интубацию соустья.
Неудовлетворенность методикой операции и ее результатами в 1 группе пациентов побудила к поиску решения вопросов профилактики интраи постоперационных осложнений.
Отбор пациентов для 2 группы проводили на основании данных дооперационного обследования, включающего диафаноскопию слезного мешка. В тех случаях, когда при диафаноскопии не наблюдали свечения на латеральной стенке полости носа, пациентам назначали компьютерную томографию, данные которой констатировали или увеличение толщины костной стенки в области ямки слезного мешка более 2 мм (у 2 человек) или предлежание средней носовой раковины (у 3 человек) и клеток решетчатого лабиринта (у 1 человека) к месту предполагаемого соустья. Этим пациентам была произведена микроэндоскопическая эндоназальная дакриоцисториностомия.
Анализ 16 проведенных операций у пациентов 2 группы показал, что данные предоперационного обследования (диафаноскопия слезного мешка и компьютерная томография средней зоны лица), позволяющие оценить взаиморасположение слезного мешка и переднего конца средней носовой раковины, позволили провести лазерную дакриоцисториностомию менее травматично (без дополнительного расширения «костного окна» дрелью или долотом) и органосохранно (без удаления переднего конца средней носовой раковины).
Для предотвращения разрушения оптоволокна при проведении трансканаликулярной лазерной дакриоцисториностомии у пациентов 2 группы использовали оптоволокно с металлическим покрытием.
Не смотря на то, что в литературе описано применение оптоволокон с металлической оболочкой [19,46], при проведении дакриоцисториностомии их ранее не использовали. Наши исследования по применению лазерного оптоволокна с металлическим покрытием у пациентов 2 группы выявили, что данное покрытие позволило избежать повреждения действующей сердцевины — кварцевого оптического волокна, а также способствовало более успешному и удобному манипулированию световодом в слезном канальце и мешке, расположению его в требуемом положении без риска разлома. Металлическое покрытие увеличивает механическую прочность оптоволокна и устойчивость к высоким температурам. При этом не требовалось дополнительного использования проводников, которые могли бы повредить слизистую слезного канальца. Тем не менее, как при применении оптоволокна с полипропиленовым, так и с металлическим покрытием нам не удалось сформировать «костное окно» диаметром 6 мм по экспериментально разработанной методике № 2. Образование отверстия в кости и соответственно соустья между слезным мешком и носовой полостью выполняли по методике № 1 у всех пациентов 1 и 2 группы.
В литературе имеются единичные упоминания о дистанционном повреждении лазерным излучением слизистой оболочки носа при прохождении лазерного световода из слезного мешка в носовую полость [75]. Подобный побочный эффект мы наблюдали у всех пациентов 1 группы, а его последствия — образование внутриносовых спаек, приводящих к заращению соустья в 4-х случаях. Формирование внутриносовых синехий возможно и при значительном предлежании средней носовой раковины к соустью. Для предотвращения вышеперечисленных осложнений лазерной дакриоцисториностомии мы проводили сублюксацию средней носовой раковины (у 7 пациентов 2 группы). У всех пациентов 2 группы медиальную поверхность средней носовой раковины или слизистую оболочку перегородки носа покрывали защитной пластиной в 7 и 9 случаях соответственно. При выборе материала защитной пластины мы руководствовались комплиментарностью гомохряща, полагая, что пластина их какого-либо синтетического материала при воздействии на нее лазерного излучения может выделять вредные для организма химические соединения. Применение консервированного реберного хряща в офтальмологии давно известно [7]. Пластину из хряща формировали непосредственно перед операцией с учетом анатомо-топографических особенностей полости носа пациента. Во время формирования соустья пластину размещали в носовой полости на медиальной поверхности средней носовой раковины или на перегородке носа, придерживая пинцетом. Она не мешала проведению операции и введению в носовую полость эндоскопа или вакуумного отсоса. После прекращения лазерного воздействия пластину извлекали. На ней отмечали наличие коагулятов, тогда как слизистая оболочка раковины и перегородки носа оставалась интактной. Применение экранирующей пластины во время проведения лазерной трансканаликулярной дакриоцисториностомии позволило избежать развития в послеоперационном периоде рубцовых спаек в области соустья (между краями соустья и средней носовой раковиной или перегородкой носа), что способствовало повышению эффективности операции у пациентов 2 группы.
Для сохранения адекватного размера дакриостомы и предотвращения возможного его заращения мы считаем необходимым иссечение избытка слизистой оболочки носа вокруг соустья при ее гипертрофии.
В настоящее время среди авторов публикаций нет единого мнения по вопросу необходимости интубации соустья имплантатом. Одни авторы настаивают на интубации дакриостомы, объясняя это небольшим размером отверстия и замедленным заживлением окружающей слизистой в результате теплового воздействия [141]. Другие исследователи предпочитают избегать интубации [4,31]. Наши сравнительные исследования результатов операции у 1 и 2 групп пациентов подтверждают необходимость интубации образованного соустья силиконовыми имплантатами.
Из данных таблицы № 9 видно, что реактивные явления со стороны кожи медиального угла глазной щели и век более выражены у пациентов 1 и 2 групп по сравнению с пациентами 3 группы, которым была произведена микроэндоскопическая эндоназальная дакриоцисториностомия, что связано с особенностями анестезии (необходимость введения анестетика в область слезных канальцев и слезного мешка), а также с манипулированием оптоволокном в просвете слезных канальцев. Реактивное воспаление слизистой оболочки полости носа в послеоперационном периоде было более выражено у пациентов 1 группы по сравнению со 2, что можно объяснить меньшей травматичностью усовершенствованной методики трансканаликулярной дакриоцисториностомии за счет использования защитной пластины и быстрого формирования соустья только с помощью лазерной энергии без дополнительных вмешательств для расширения «костного окна». Признаки реактивных явлений у пациентов 2 и 3 группы в послеоперационном периоде в носовой полости были практически одинаково выражены.
Согласно данным многим исследователей [81,92,105,107,115,133,138], лазерная дакриоцисториностомия по числу положительных результатов уступает традиционной наружной и эндоназальной операциям. По нашим наблюдениям, результаты операций в 1 и 2 группах пациентов, представленные в таблице № 10, говорят о большей эффективности усовершенствованной методики по сравнению с традиционной трансканаликулярной лазерной ДЦР.
