Підвищення клінічної ефективності хірургічного лікування регматогенного відшарування сітківки шляхом оцінки імунологічних та анатомо-морфологічних показників

Abstract

Дисертація присвячена проблемі покращення операційних функціональних результатів у пацієнтів із регматогенним відшаруванням сітківки після вітректомії на підставі вивчення змін мікроциркуляторного русла та їх зв’язку з ангіопоетином-2 у скловидному тілі. В основу даної дисертаційної роботи покладено результати власних спостережень та асистенції оперативних втручань, клінічних, інструментальних та лабораторних методів дослідження хворих. Однією з провідних причин сліпоти та інвалідності в офтальмології є регматогенне відшарування сітківки. Дане захворювання є соціально-економічною проблемою, адже майже 70 % випадків розвивається в осіб працездатного віку [11,46]. Поширеність регматогенного відшарування сітківки (РВС) у світі, за даними деяких авторів, близько 10–18 випадків, інших дослідників — 6,9–18,2 випадку на 100 000 населення на рік [72,120]. У країнах Європи цей показник становить 6–10 випадків на 100 000 населення на рік [128,138]. Поширеність регматогенного відшарування сітківки (РВС) у дорослій популяції України - 3 випадки на 10 тис. чоловік [1]. Завдяки розвитку нових технологій в офтальмохірургії, хірургія регматогенного відшарування сітівки в даний час є атравматичним мікроінвазивним втручанням, яке виконується переважно методом вітректомії «pars plana» [150,166,174]. Сучасні методи лікування відшарування сітківки дозволяють домогтися анатомічного прилягання в 93-99% випадків, при цьому лише в 40% пацієнтів гострота зору становить після операції від 0,5 до 1,0, а у 60% залишається на тому ж рівні, що і до операції, або підвищується незначно [44,45,63,88]. Оптична когерентна томографія-ангіографія (ОКТ-ангіографія) останнім часом набуває дедалі більшого значення для оцінки кровотоку сітківки. Точна оцінка змін мікроциркуляторного русла макулярної ділянки за допомогою ОКТ-а може дати більш точне прогнозування відновлення зору в пацієнтів. Виявлені порушення мікроциркуляторного русла в післяопераційному періоді можуть більш точно спрогнозувати відновлення функціональних результатів. Ангіопоетини (Ang) є одними з важливих медіаторів ангіогенезу, оскільки шлях Ang/Tie контролює ріст, виживання та дозрівання ендотеліальних клітин судин. [5]. Кілька досліджень сітківки ока мишей підкреслили роль білків Ang/Tie в розвитку та підтримці судин сітківки [78,85]. Тому необхідно підкреслити роль Ang/Tie в судинних патологіях сітківки. У зв’язку з тим, що роль ангіопоетину-2 вивчалася при різних судинних розладах сітківки [68,78,86,88,89], окрім РВС, нами було вирішено дослідити інтравітреальний рівень саме даного судинно-дестабілізуючого фактора і його зв'язок зі змінами мікроциркуляторного русла після оперативного лікування РВС. Отже, на сьогоднішній день, здебільшого, ефективність хірургічного лікування РВС оцінюють, беручи за основу анатомічне прилягання сітківки, без урахування морфологічних та післяопераційних функціональних результатів. Також відсутні єдині дані про зміни мікроциркуляторного русла макулярної ділянки після хірургічного лікування відшарування сітківки. Виявлення нових науково обґрунтованих причин неповного відновлення функціональних результатів із урахуванням мікроциркуляторних змін сітківки за даними ОКТ, OКT-а та пошук нових інтравітреальних судинно-дестабілізуючих факторів з метою подальшого підвищення клінічної ефективності хірургічного лікування РВС є важливим і актуальним завданням сучасної офтальмології. Дослідження проводилося з вересня 2020 року по січень 2023 року. Під спостереженням знаходилося 118 хворих (118 очей) з первинним РВС, що були розділені на 2 групи. Середній вік пацієнтів І групи склав 40,3±7,59 років, ІІ групи - 56,88±10,94 років. Тривалість відшарування сітківки від появи симптомів до проведення оперативного втручання у всіх хворих складала не більше 3 днів. Пацієнтам проводили комплексне загальне та офтальмологічне обстеження (візометрія, периметрія, тонометрія, біомікроскопія, офтальмоскопія, В-сканування, ОКТ та ОКТ-ангіографію парного ока та по можливості ОКТ та ОКТ-ангіографію ока з відшаруванням сітківки). Далі виконувалося оперативне лікування – закрита субтотальна вітректомія (ЗСВ) з газовою тампонадою вітреальної порожнини. Усім пацієнам був проведений аналіз порушень мікроциркуляторно русла у термінах 1, 3, 6 та 12 місяців після хірургічного лікування. Пацієнтам І групи ОКТ та ОКТ-а проводили перед операцією, на відміну від пацієнтів ІІ групи, у котрих результати даного дослідження в цей період не були інформативними через відшарування макулярної ділянки. Першу групу склали 61 пацієнт (61 око) з РВС macula-on, їм виконано вітреоретинальне втручання з газовою тампонадою вітреальної порожнини сумішшю C3F8. У цих пацієнтів проведений аналіз функціональних результатів, морфологічних та мікроциркуляторних змін макулярної ділянки в післяопераційному періоді. У ході операції у 46 хворих (46 очей) здійснено забір скловидного тіла для дослідження наявності та рівня ангіопоетину-2. Другу групу спостереження склали 57 хворих (57 очей) з РВС macula-off, яким виконано вітреоретинальне втручання з газовою тампонадою вітреальної порожнини сумішшю C3F8. У цих пацієнтів проведений аналіз функціональних результатів, морфологічних та мікроциркуляторних змін макулярної ділянки в післяопераційному періоді. У ході операції у 41 хворого (41 око) взято забір скловидного тіла для дослідження наявності та рівня ангіопоетину-2. В обох групах (І група - у 46 пацієнтів, ІІ група - у 41 пацієнта) вивчено вплив рівня ангіопоетину-2 на характер змін мікроциркуляторного русла в найближчі та віддалені терміни спостереження після хірургічного лікування. На першому етапі дослідження визначені зміни архітектоніки та кровопостачання шарів сітківки за результатами ОКТ та ОКТ-а: площа фовеальної аваскулярної зони (ФАЗ), щільність поверхневого капілярного сплетіння (ПКС), щільність глибокого капілярного сплетіння (ГКС) фовеальної та парафовеальної зон, товщину сітківки в макулярній зоні. В обох групах спостерігали повне анатомічне прилягання сітківки у всіх пацієнтів. Ефективність операції оцінювали за даними візометрії, використовуючи таблиці ETDRS - найкраще корегована гострота зору (НКГЗ). В обох групах НКГЗ показала статистично значущу лінійну прогресію зі значним покращенням порівняно з вихідним рівнем (p < 0,0001). НКГЗ до лікування в І групі склала 1,2 ± 0,51 log MAR, через 12 місяців становила - 0,08 ± 0,07 log MAR . У ІІ групі НКГЗ у доопераційному періоді була 2,61 ± 0,95 log MAR, через 12 місяців становила - 0,21± 0,19 log MAR (p<0,05). Так, у І групі за результатами проведення ОКТ-а виявлено тенденцію до покращення щільності судин ПКС вже у терміні 1 місяць (p < 0,05). Парафовеальна щільність ГКС (ПФЩГКС) від передопераційного періоду до 1 місяця погіршилася, а у термінах 3, 6 та 12 місяців демонструвала тенденцію до покращення; при порівнянні з відповідним показником парних очей відмічалася статистично достовірна різниця (p< 0,05) на всьому терміні спостереження. Площа фовеальної авскулярної зони (ФАЗ) у доопераційному періоді становила 0,329 ± 0,04 мм2 , у терміні 12 місяців - 0,249 ± 0,02 мм2 та при порівнянні з парними очима різниця була статистично недостовірна Також встановлено кореляційний зв'язок між парафовеальною щільністю (ПФЩПКС) та НКГЗ до операції (p < 0,05); з 1 по 12 місяць спостереження ПФЩГКС мала негативну кореляцію з післяопераційною НКГЗ (p < 0,05). У ІІ групі при порівнянні показників парних очей ОКТ-а на кожному терміні спостереження виявлено, що статистично достовірна різниця ФЩПКС прослідковувалася лише на 1 та 3 місяці огляду, далі показник був однаковими у порівнянні з відповідними показниками парних очей. ПФЩПКС, ФЩГКС, ПФЩГКС, площа ФАЗ мали тенденцію до покращення та статистично достовірну різницю з відповідними показниками на всьому терміні спостереження. Також встановлено кореляційний зв'язок через рік: НКГЗ корелювала з площею ФАЗ (p < 0,05) та з ПФЩПКС, також НКГЗ корелювала з ПФЩГКС (p < 0,05). На другому етапі дослідження, враховуючи виявлені судинні порушення, проведено пошук біохімічних факторів впливу на їх розвиток. Для виконання другого завдання ми провели аналіз маркерів – імуноферментний аналіз (ІФА) рівня ангіопоетину-2 у скловидному тілі в обох групах. Результати дослідження виявили рівень ангіопоетну-2 у скловидному тілі хворих з РВС, що коливався у І групі від 84,50 пг/мл до 268,3 пг/мл і склав у середньому 129,7 ± 51,99 пг/мл, у ІІ групі від 103,7 пг/мл до 2065 пг/мл і склав у середньому 693,8 ± 334,7 пг/мл. При порівнянні середнього рівня концентрації вітреального ангіопоетину-2 між І та ІІ групами виявлено значиму статистичну різницю (p < 0.0001). Для порівняння даних у кожній досліджуваній групі нами було проаналізовано результати ІФА та виявлено пацієнтів із найбільшим та найменшим рівнем ангіопоетину-2. Підтверджено, що коливання рівня ангіопоетину-2 в межах однієї групи пацієнтів, незважаючи на доопераційний стан макули, має значення для відновлення мікроциркуляторного русла в післяопераційному періоді. Більший рівень ангіопоетину-2 веде до повільнішого відновлення кровотоку в макулі. Наукова новизна отриманих результатів. Уперше встановлено рівень ангіопоетину-2 у хворих з РВС та його вплив на ФАЗ, ПФЩПКС та ПФЩГКС макулярної ділянки. У пацієнтів без відшарування макулярної ділянки даний показник коливався від 84,50 пг/мл до 268,3 пг/мл і склав у середньому 129,7 ±51,99 пг/мл, у пацієнтів із відшаруванням макулярної ділянки від 103,7 пг/мл до 2065 пг/мл і становив у середньому 693,8 ± 334,7 пг/мл. Доповнено знання про морфологію та судинну архітектоніку сітківки в пацієнтів після оперативного лікування регматогенного відшарування сітківки з відшаруванням макулярної ділянки та без відшарування. Підтверджено наукові дані про наявність зв’язку між змінами мікроциркуляторного русла та функціональними результатами в післяопераційному періоді. Поглиблено знання про можливі причини неповного відновлення гостроти зору в пацієнтів після оперативного лікування з приводу регматогенного відшарування сітківки. Отримані дані розширюють розуміння неповного відновлення гостроти зору у пацієнтів, прооперованих з приводу РВС. Виявлені результати проведеного дослідження дозволяють спрогнозувати можливу гостроту зору пацієнтів після оперативного лікування та дають змогу лікарю покращити функціональні результати після РВС. Рівні ангіопоетину-2 можуть розглядатися в якості критерію прогнозування результату оперативного лікування регматогенного відшарування сітківки та необхідності додаткової медикаментозної корекції виявлених судинних порушень. Практичне значення отриманих результатів. Теоретичні положення та практичні рекомендації роботи включені в програму лекцій і практичних занять кафедри оториноларингології з офтальмологією ВДНЗУ «Полтавського державного медичного університету» та впроваджені в роботу офтальмологічного відділення Полтавської обласної клінічної лікарні, медичного центру «Світогляд», медичного центру «ІРМЕД» та підтверджено «Актами впровадження».

The dissertation is dedicated to the problem of improving surgical functional outcomes in patients with regmatogenic retinal detachment after vitrectomy by studying changes in the microcirculatory bed and their relationship with angiopoietin-2 in the vitreous. This dissertation is based on the results of my own observations and assistance in surgical interventions, clinical, instrumental and laboratory methods of patient examination. One of the leading causes of blindness and disability in ophthalmology is regmatogenous retinal detachment. This disease is a socioeconomic problem, as almost 70% of cases develop in people of working age [11,46]. The prevalence of regmatogenic retinal detachment (RRD) in the world, according to some authors, is about 10-18 cases, and other researchers - 6.9-18.2 cases per 100,000 people per year [72,138]. In European countries, this figure is 6-10 cases per 100,000 people per year [128,138]. The prevalence of regmatogenic retinal detachment (RRD) in the adult population of Ukraine is 3 cases per 10 thousand people [1]. Due to the development of new technologies in ophthalmic surgery, surgery of regmatogenic retinal detachment is currently an atraumatic microinvasive intervention performed mainly by the pars plana vitrectomy method. Modern methods of treatment of retinal detachment allow to achieve anatomical adhesion in 93-99% of cases while only 40% of patients have visual acuity after surgery from 0.5 to 1.0, and 60% remain at the same level as before surgery or increase slightly [44,45,63,88]. Optical coherence tomography angiography (OCT angiography) has recently become increasingly important for assessing retinal blood flow. An accurate assessment of changes in the macular microcirculatory bed using OCT can provide a more accurate prediction of vision recovery in patients. Detected microcirculatory disorders in the postoperative period can more accurately predict the recovery of functional outcomes. Angiopoietins (Ang) are one of the most important mediators of angiogenesis, as the Ang/Tie pathway controls the growth, survival, and maturation of vascular endothelial cells. [5]. Several studies of the mouse retina have emphasized the role of Ang/Tie proteins in the development and maintenance of retinal vessels [78,85]. Therefore, it is necessary to emphasize the role of the Ang/Tie pathway in retinal vascular pathologies. Due to the fact that the role of angiopoietin-2 has been studied in various retinal vascular disorders [68,78,86,88,89], except for RRD, we decided to investigate the intravitreal level of this particular vascular destabilizing factor and its relationship with changes in the microcirculatory bed after surgical treatment of RRD. Thus, to date, the effectiveness of surgical treatment of RRD is mostly assessed based on the anatomical fit of the retina, without taking into account morphological and postoperative functional outcomes. There are also no unified data on changes in the macular microcirculatory bed after surgical treatment of retinal detachment. Identification of new scientifically based reasons for incomplete recovery of functional outcomes, taking into account retinal microcirculatory changes according to OCT, OCT-a and the search for new intravitreal vascular destabilizing factors in order to further improve the clinical effectiveness of surgical treatment of RRD is an important and urgent task of modern ophthalmology. The study was conducted from September 2020 to January 2023. The study included 118 patients (118 eyes) with primary RRD, who were divided into 2 groups. The average age of patients in group I was 40.3 ± 7.59 years, and in group II - 56.88 ± 10.94 years. The duration of retinal detachment from the onset of symptoms to surgical intervention in all patients was no more than 3 days. Patients underwent a comprehensive general and ophthalmologic examination (visometry, perimetry, tonometry, biomicroscopy, ophthalmoscopy, B-scan, OCT and OCT angiography of the paired eye and, if possible, OCT and OCT angiography of the eye with retinal detachment). Further, surgical treatment was performed - closed subtotal vitrectomy (CSV) with gas tamponade of the vitreous cavity. All patients underwent an analysis of microcirculatory disorders in 1, 3, 6 and 12 months after surgical treatment. Patients of group I underwent OCT and OCT-a before surgery, unlike patients of group II, in whom the results of this study during this period were not informative due to macular detachment. The first group consisted of 61 patients (61 eyes) with macula-on RRD, who underwent vitreoretinal intervention with gas tamponade of the vitreous cavity with C3F8 mixture. These patients were analyzed for functional outcomes, morphological and microcirculatory changes in the macular area in the postoperative period. During the operation, vitreous was sampled in 46 patients (46 eyes) to study the presence and level of angiopoietin-2. The second observation group consisted of 57 patients (57 eyes) with macula-off RRD who underwent vitreoretinal intervention with gas tamponade of the vitreous cavity with C3F8 mixture. These patients were analyzed for functional outcomes, morphological and microcirculatory changes in the macular area in the postoperative period. During the operation, vitreous was sampled in 41 patients (41 eyes) to study the presence and level of angiopoietin-2. In both groups (group I - in 46 patients, group II - in 41 patients), the effect of angiopoietin-2 level on the nature of changes in the microcirculatory bed in the immediate and long-term follow-up after surgical treatment was studied. At the first stage of the study, changes in the architecture and blood supply to the retinal layers were determined by OCT and OCT-a: foveal avascular zone (FAZ) area, superficial capillary plexus (SCP) density, deep capillary plexus (DCP) density of the foveal and parafoveal zones, and retinal thickness in the macular zone. In both groups, complete anatomical adherence of the retina was observed in all patients. The effectiveness of the operation was assessed by visometry using the ETDRS tables - best corrected visual acuity (BCVA). In both groups, BCVA showed a statistically significant linear progression with a significant improvement from baseline (p < 0.0001). The pretreatment BCVA in group I was 1.2 ± 0.51 log MAR, after 12 months it was 0.08 ± 0.07 log MAR. In group II, the preoperative BCVA was 2.61 ± 0.95 log MAR, after 12 months it was 0.21 ± 0.19 log MAR (p < 0.05). Thus, in group I, according to the results of OCT, a tendency to improve the density of SCP vessels was revealed at 1 month (p < 0.05). The parafoveal density of deep capillary plexus deteriorated from the preoperative period to 1 month, and at 3, 6 and 12 months showed a tendency to improve; when compared with the corresponding indicator of paired eyes, a statistically significant difference (p < 0.05) was noted throughout the entire observation period. The area of the foveal avascular zone (FAZ) in the preoperative period was 0.329 ± 0.04 mm2, at 12 months - 0.249 ± 0.02 mm2, and when compared with paired eyes, the difference was statistically insignificant. A correlation was also found between parafoveal density superficial capillary plexus and BCVA before surgery (p < 0.05); from 1 to 12 months of follow-up, parafoveal density of deep capillary plexus had a negative correlation with postoperative BCVA (p < 0.05). In group II, when comparing the values of paired eyes by OCT-a at each follow-up period, it was found that a statistically significant difference in, foveal density of superficial capillary plexus was observed only at 1 and 3 months of examination, then the index was the same in comparison with the corresponding values of paired eyes. The parafoveal density of superficial capillary plexus, foveal density of deep capillary plexus, parafoveal density of deep capillary plexus and FAZ area tended to improve and showed a statistically significant difference with the corresponding values throughout the entire follow-up period. A correlation was also established one year later: BCVA correlated with the area of the FAZ (p < 0.05) and with the parafoveal density of superficial capillary plexus and BCVA correlated with the parafoveal density of deep capillary plexus (p < 0.05). At the second stage of the study, taking into account the identified vascular disorders, we searched for biochemical factors influencing their development. To accomplish the second task, we analyzed markers - enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of angiopoietin-2 levels in the vitreous in both groups. The results of the study revealed the level of angiopoietin-2 in the vitreous of patients with RVS, which ranged from 84.50 pg/mL to 268.3 pg/mL in group I and averaged 129.7 ± 51.99 pg/mL, and from 103.7 pg/mL to 2065 pg/mL in group II and averaged 693.8 ± 334.7 pg/mL. When comparing the mean level of vitreal angiopoietin-2 concentration between groups I and II, a significant statistical difference was found (p < 0.0001). To compare the data in each study group, we analyzed the results of ELISA and identified patients with the highest and lowest levels of angiopoietin-2. It has been confirmed that fluctuations in the level of angiopoietin-2 within one group of patients, despite the preoperative condition of the macula, are important for the restoration of the microcirculatory bed in the postoperative period. A higher level of angiopoietin-2 leads to a slower recovery of blood flow in the macula. Scientific novelty of the results. For the first time, the level of angiopoietin-2 in patients with RRD and its effect on the macular area FAZ, parafoveal density of superficial capillary plexus and parafoveal density of deep capillary plexus were determined. In patients without macular detachment, this indicator ranged from 84.50 pg/ml to 268.3 pg/ml and averaged 129.7 ± 51.99 pg/ml, in patients with macular detachment from 103.7 pg/ml to 2065 pg/ml and averaged 693.8 ± 334.7 pg/ml. The knowledge about the morphology and vascular architecture of the retina in patients after surgical treatment of regmatogenic retinal detachment with and without macular detachment was supplemented. The scientific data on the existence of a link between changes in the microcirculatory bed and functional outcomes in the postoperative period were confirmed. The knowledge about the possible causes of incomplete visual acuity recovery in patients after surgical treatment for regmatogenous retinal detachment has been deepened. The data obtained expand the understanding of incomplete visual acuity recovery in patients operated for RRD. The results of this study allow us to predict the possible visual acuity of patients after surgical treatment and allow the doctor to improve functional outcomes after RRD. Angiopoietin-2 levels can be considered as a criterion for predicting the outcome of surgical treatment of regmatogenous retinal detachment and the need for additional medical correction of the detected vascular disorders. Practical significance of the results. The theoretical provisions and practical recommendations of the work are included in the program of lectures and practical classes of the Department of Otorhinolaryngology and Ophthalmology of the Poltava State Medical University and implemented in the work of the ophthalmology department of the Poltava Regional Clinical Hospital, the medical center "Svitoglyad", the medical center "IRMED" and confirmed by the "Acts of Implementation"