Результат интеллектуальной деятельности: Дренаж для хирургического лечения глаукомы

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для хирургического лечения глаукомы. Несмотря на развитие лазерных методов лечения глаукомы, на расширение спектра фармакологических препаратов, позволяющих компенсировать офтальмотонус, хирургические методы лечения по-прежнему являются основными и порой единственными эффективными способами лечения глаукомы.

Наиболее частой причиной снижения эффекта от хирургических антиглаукоматозных операций, как перфорирующих, так и не перфорирующих, является избыточное, нерегулируемое рубцевание в зоне вновь созданных путей оттока внутриглазной жидкости, что и приводит к рецидиву подъема внутриглазного давления. С целью пролонгирования гипотензивного эффекта, в особенности в условиях выраженной фибропластической активности, данные операции часто дополняются антиглаукоматозными дренажами. Среди большого количества моделей антиглаукоматозных дренажей, используемых в настоящее время, следует отметить дренажи из биосовместимых резорбируемых материалов (Глаутекс, Healaflow, Ologen и другие). Выполняя свою функцию, данные дренажи оказывают минимальное влияние на воспалительные и фибропластические процессы в зоне операции, в последующем резорбируются, не приводя к образованию нежелательных опасных и токсичных веществ.

Перспективными для изготовления новых моделей биосовместимых дренажей представляются полимеры на основе эфиров дикарбоновых кислот, а также ряд природных полимеров (хитозан, коллаген). Представителем группы синтетических полимеров является полимолочная кислота (полилактид). Полилактид разрешен для медицинского применения, одобрен агентством по контролю над лекарствами и продуктами питания (FDA) США. Известен дренаж Глаутекс, предназначенный для хирургического лечения глаукомы (Долгий С.С. Профилактика избыточного рубцевания при проведении антиглаукоматозных операций. Автореферат диссертации к.м.н., М., 2012, С. 13, с. 24). Глаутекс изготовлен из композиции полимолочной кислоты и этиленгликоля. Представляет собой биорезорбируемую пленку, имеет форму прямоугольной муфты в сложенном виде толщиной 80 мкм. Структура дренажа представлена гомогенной массой с наличием пор, диаметром 30-50 мкм.

Однако дренаж Глаутекс не лишен недостатков. Непосредственный контакт с конъюнктивой, возможное набухание дренажа в раннем послеоперационном периоде и смещение конъюнктивального лоскута сопровождается в ряде случаев расхождением краев операционного разреза конъюнктивы и наружной фильтрацией. Небольшая толщина дренажа не обеспечивает поддержания достаточного объема интрасклеральной полости, что необходимо после антиглаукоматозных операций в особенности непроникающего типа. Данный дренаж не включает лекарственных веществ, влияющих на репаративно-воспалительный процесс в зоне операции.

Полимеры на основе лактида также часто используются в тканевой инженерии в качестве матрицы-носителя при трансплантации клеток, эластичны. Сроки резорбции полилактида могут регулироваться сразу несколькими способами.

Развитие нанотехнологий позволило получать на основе полимеров не только монолитную структуру, но и формировать волокнистую структуру с заданным диаметром волокон (вплоть до сверхтонких), плотностью укладки, и, соответственно, размером пор. Данные параметры, помимо полимерной основы, влияют на взаимодействие материалов с окружающими тканями в случае контакта с таковыми, на влагопроницаемость, механические свойства и т.д.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является дренаж для хирургического лечения глаукомы, выполненный из композитного материала в виде волокон из синтетических полимеров, импрегнированных природными полимерами, формирующих в нем сквозные и продольные поры с диаметром менее 100 мкм, причем толщина дренажа составляет 50-1000 мкм. Изобретение позволяет повысить эластичность дренажа и эффективность сброса внутриглазной жидкости на основе градиента давления и феномена капиллярного тока жидкости (патент РФ №2562553).

Недостатками описываемой модели дренажа является то, что по мере резорбции дренаж утрачивает способность поддерживать необходимый объем интрасклеральной полости. Уменьшение объема интрасклеральной полости способствует ухудшению оттока внутриглазной жидкости и образованию склеро-склеральных и склеро-конъюнктивальных сращений.

Также недостатком предлагаемой модели дренажа является отсутствие лекарственных веществ в дренаже. Используемые на сегодняшний день способы (инстилляции глазных капель, субконъюнктивальные, парабульбарные инъекции) позволяют доставить непосредственно к месту приложения лишь небольшую часть используемого препарата, что снижает эффективность и повышает вероятность нежелательных лекарственных реакций. В этом плане дренаж представляется перспективным средством доставки лекарств непосредственно в зону хирургического вмешательства.

С целью влияния на воспалительно-репаративные процессы используются стероидные препараты, цитостатики, реже нестероидные противовоспалительные препараты, сульфатированные гликозаминогликаны, anti-VEGF препараты и другие.

Задачей изобретения является разработка новой, более совершенной модели дренажа.

Техническим результатом изобретения является пролонгирование гипотензивного эффекта антиглаукоматозных операций за счет способности дренажа длительно поддерживать объем интрасклеральной полости, а также возможности выделения лекарственных веществ в зону хирургического вмешательства.

Технический результат достигается тем, что биорезорбируемый дренаж для хирургического лечения глаукомы, выполненный из биосовместимого полимерного волокнистого материала в виде пластины толщиной от 50 до 10000 мкм, имеющей прямоугольную, трапециевидную или овальную форму, согласно изобретению, дренаж дополнительно содержит от 4 до 32 армирующих цилиндрических вставок диаметром от 10 до 500 мкм, на всю толщину дренажа, равномерно распределенных по всей площади пластины, при этом вставки перпендикулярны пластине и выполнены из полилактида и/или полигликолида.

Волокнистый материал может дополнительно содержать стероидный противовоспалительный препарат, нестероидный противовоспалительный препарат, цитостатик, anti-VEGF препарат, гликозаминогликаны, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Армирующие поперечные вставки на всю толщину дренажа придают дополнительную прочность и обеспечивают поддержание объема интрасклеральной полости в отдаленном послеоперационном периоде, когда основная масса дренажа в виде волокон частично резорбируется. Концентрация лекарственного препарата зависит от формы глаукомы и степени рефрактерности, может варьировать в широком диапазоне. Использование дренажа в качестве носителя лекарственного препарата позволяет снизить его количество до минимальных значений, сохраняя клиническую эффективность, минимизируя нежелательные лекарственные реакции.

В качестве стероидного противовоспалительного препарата дренаж может содержать: дексаметазон, гидрокортизон, преднизолон, триамцинолон, бетаметазон и другие в количестве 0,001-6 мас. %. Стероидные препараты способствуют торможению всех фаз иммунного ответа на хирургическую травму, стабилизации нейтрофилов и тучных клеток, уменьшению миграции лейкоцитов и макрофагов, дезактивации системы комплемента, уменьшению пролиферации фибробластов. В особенности стероидные препараты необходимы при вторичной глаукоме вследствие увеитов. В качестве нестероидного противовоспалительного препарата дренаж может содержать: диклофенак натрия, индометацин, флюрбипрофен и другие препараты в количестве 0-6 мас. %. Механизм действия этих препаратов заключается в ингибироваиии фермента циклооксигеназы 1,2, что снижает синтез провоспалительных простогландинов и тромбоксана из арахидоновой кислоты, они оказывают подавляющий эффект на пролиферативную фазу, угнетая синтез коллагена и связанное с этим склерозирование тканей. Цитостатический препарат входит в состав дренажа в случаях повторных операций по поводу глаукомы и/или в случае изначально высокой пролиферативной активности склеры, связанной с индивидуальными особенностями организма. В качестве цитостатика дренаж может содержать 5-фторурацил (антиметаболит, аналог пиримидина), митомицин-С (противоопухолевый антибиотик, выделенный из Streptomyces caespitosus), блеомицин (противоопухолевый антибиотик, продукт жизнедеятельности Str. Verticillus) в количестве 0-2 мас. %. В настоящее время известно несколько лекарственных препаратов, способных предотвращать развитие новообразованных сосудов: неселективный блокатор всех видов VEGF рецепторов - ранибизумаб и бевацизумаб. В литературе имеется ряд публикаций об успешном применении современных антиангиогенных препаратов в лечении глаукомы при интравитреальном или внутрикамерном введении, а также при инъекциях в фильтрационную подушку. Дренаж может содержать 0-6 мас. % anti-VEGF препарата. Гликозаминогликаны, являясь составным элементом соединительной ткани, активно участвуют в водно-солевом обмене, обладая противоотечным действием, а также способностью регулировать интенсивность митозов и миграции фагоцитов, участвуют в фибриллогенезе коллагена и подавляют агрегацию и адгезию клеток. Все это оказывает противовоспалительное действие и снижает процессы пролиферации, избыточного рубцевания в зоне повреждения ткани. Под воздействием гликозаминогликанов вновь сформированные пути оттока обладают более длительной фильтрующей способностью. Тем самым происходит пролонгирование действия антиглаукоматозной операции за счет цитостатического и противовоспалительного воздействия содержащихся в нем химических компонентов и механических свойств самого дренажа. Дренаж может содержать 0-15 мас. % гликозаминогликанов.

Дренаж может быть изготовлен с помощью метода электроформования (электроспиннинга) (Т. Stylianopoulos, С.А. Bashur, A.S. Goldstein and ect. Computational predictions of the tensile properties of electrospun fiber meshes: effect of fiber diameter and fiber orientation // J. Mech. Behav. Biomed Mater. - 2008, - Vol. 1 - N4. - P. 326-335, литографическим способом (Feng Hua, Yugang Sun, Anshu Gaur, Matthew A. and ect. Polymer Imprint Lithography with Molecular-Scale Resolution // Nano Letettrs. - 2004. - Vol 4. - N12 - P 2467-2471) или с использованием 3D печати (Development of simple 3D printing scaffold for liver tissue engeeniring. James Camp / The University of Texas at Austin, 2002 - pp. 58).

Введение лекарственных веществ в дренаж может осуществляться методом импрегнации в уже сформированный материал, или на этапе формования, путем добавления в используемый состав полимеров.

Дополнительные цилиндрические вставки могут быть введены в дренаж в процессе изготовления материала (электроформования, литографии, 3D печати) или после этого. Количество вставок может варьировать в зависимости от размеров дренажа. Изготовление вставок осуществляется методом литьевого формования из предварительно подготовленного состава полимера (полилактид и(или) полигликолид).

Дренаж используют следующим образом.

После подготовки операционного поля, комбинированной анестезии, отсепаровки конъюнктивы формируют поверхностный склеральный лоскут, иссекают глубокий склеральный лоскут, удаляют наружную стенку Шлеммова канала и корнеосклеральную ткань. В сформированное ложе укладывают дренаж, накладывают фиксирующие швы. Линейные размеры и форму дренажа подбирают интраоперационно или заранее, в соответствии с используемой хирургической методикой.

Пример 1.

Больной С., 52 года, диагноз: OS первичная открытоугольная 1С глаукома. Острота зрения с коррекцией 0.8 Периметрия: расширение слепого пятна, единичные скотомы в зоне Бьеррума. Глаукоматозная экскавация диска зрительного нерва 0.6.

Тонография: Ро=34; С=0.02; F=0.6; Ро/С=1725

Произведена операция непроникающая глубокая склерэктомия (НГСЭ) с использованием заявленного дренажа при следующем соотношении компонентов, мас. %: дексаметазон - 0.001, полилактид - остальное.

Количество вставок 4.

Дренаж имплантировался с помощью пинцета, под наружный склеральный лоскут, в предварительно сформированное склеральное ложе. Осложнений в послеоперационном периоде не наблюдалось. Пациент выписан на вторые сутки после операции. Через 3 месяца после операции: острота зрения не изменилась. По данным компьютерной периметрии изменений в полях зрения зарегистрировано не было. Фильтрационная подушка плоская, разлитая.

Тонография: Ро=18; С=0.25; F=1.97; Ро/С=72.

Наличие активной фильтрационной зоны, без избыточной пролиферации подтверждено ультразвуковой биомикроскопией (УБМ).

Пример 2.

Пациент К., 57 лет, диагноз: OD вторичная некомпенсированная глаукома. Вялотекущий увеит. Острота зрения 0.6 с коррекцией. Поле зрения концентрически сужено на 15 градусов по верхненосовому меридиану. Экскавация диска зрительного нерва = 0.7.

Тонография: Ро=37; С=0.04; F=1.28; Ро/С=945;

Произведена операция НГСЭ с использованием заявленного дренажа при следующем соотношении компонентов, мас. %: дексаметазон - 6, полилактид - остальное.

Количество вставок 16.

Дренаж имплантировался с помощью пинцета, под наружный склеральный лоскут, в предварительно сформированное склеральное ложе.

Осложнений в послеоперационном периоде не наблюдалось.

Пациент выписан на вторые сутки после операции.

Через 3 месяца после операции: острота зрения не изменилась. Поле зрения расширилось на 10 градусов с носовой стороны.

Тонография: Ро=11.4; С=0.47; F=2.31; Ро/С=31.

Фильтрационная подушка плоская.

Пример 3.

Пациент А., 62 года, диагноз: OS первичная открытоугольная 3С дважды оперированная глаукома, осложненная катаракта.

Острота зрения: светоощущение.

Тонография: Ро=39; С=0.03; F=1.8; Ро/С=344.

Краевая экскавация диска зрительного нерва.

Произведена операция НГСЭ с использованием заявленного дренажа при следующем соотношении компонентов, мас. %: дексаметазон - 0,01, 5-фторурацил - 2, гликозаминогликаны - 0.05, полилактид - остальное.

Количество вставок 6.

Дренаж имплантировался с помощью пинцета, под наружный склеральный лоскут, в предварительно сформированное склеральное ложе. Осложнений в послеоперационном периоде не наблюдалось. Пациент выписан на вторые сутки после операции.

Через 6 месяцев:

Острота зрения не изменилась.

Фильтрационная подушка четко контурируется, плоская.

Тонография: Ро=10.2; С=0.39; F=2.61; Ро/С=26.

По данным УБМ фильтрационная зона активно функционирует, избыточной пролиферации нет.

Пример 4.

Пациент Б. 57 лет, диагноз: OS вторичная некомпенсированная глаукома левого глаза. Посттромботическая ретинопатия.

Острота зрения с коррекцией 0.3, поля зрения сужены до 10 градусов от точки фиксации с носовой стороны.

Фильтрационная подушка не дифференцируется.

Тонография: Ро=43; С=0.05; F=1.57; Ро/С=872.

Произведена операция НГСЭ с использованием заявленного дренажа при следующем соотношении компонентов, мас. %: гликозаминогликаны - 0,02, 5-фторурацил - 1, бевацизумаб - 6, хитозан - остальное. Дополнительные вставки выполнены из полилактида в комбинации с полигликолидом.

Количество вставок 12.

Дренаж имплантировался с помощью пинцета, под наружный склеральный лоскут, в предварительно сформированное склеральное ложе. Осложнений в послеоперационном периоде не наблюдалось. Пациент выписан на вторые сутки после операции.

Через 6 месяцев:

Острота зрения не изменилась.

Фильтрационная подушка четко контурируется, плоская.

Тонография: Ро=12; С=0.28; F=1.95; Ро/С=42.

Поле зрения расширилось на 5 градусов с носовой стороны.

При УБМ определяется функционально активная полость в зоне проведенного вмешательства, без избыточной пролиферации.

Пример 5.

Пациент К., 68 лет, диагноз OD первичная открытоугольная глаукома 3В. Осложненная катаракта. Острота зрения 0.08, выпадение поля зрения, доходящее до 10 градусов до точки фиксации по носовым меридианам.

Тонография: Ро=32.4; С=0.09; F=184; Ро/С=353.

Произведена операция НГСЭ с использованием заявленного дренажа при следующем соотношении компонентов, мас. %: дексаметазон - 0,01, диклофенак - 0,5, гликозаминогликаны-0,05, Митомицин-С - 0,5, капролактон - остальное. Дополнительные вставки выполнены из полигликолида в количестве 6.

Дренаж имплантировался с помощью пинцета, под наружный склеральный лоскут, в предварительно сформированное склеральное ложе. В раннем послеоперационном периоде наблюдалось ареактивное течение, фильтрационная подушка четко выражена. В отдаленном послеоперационном периоде:

Острота и поле зрения не изменились, тонография:

Ро=17.3; С=0.16; F=2.17; Ро/С=108.

По данным УБМ в зоне операции определяется наличие функционально активной фильтрационной зоны, без избыточной пролиферации.