Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования интраоперационных геморрагических осложнений при тяжелой форме диабетической ретинопатии

Предлагаемое изобретение относится к офтальмологии и предназначено для прогнозирования интраоперационных геморрагических осложнений при хирургии пролиферативной диабетической ретинопатии (ПДР).

Сахарный диабет (СД) занимает третье место в мире по распространенности после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. По оценкам Международной Федерации Диабета (IDF) в 2015 году в мире СД страдали более 415 миллионов человек, а согласно прогнозам к 2040 году число больных достигнет 642 миллиона [1].

Диабетическая ретинопатия является микрососудистым осложнением СД и одной из самых частых причин слепоты и слабовидения среди трудоспособного населения развитых стран. Как показало исследование WESDR среди пациентов с СД, распространенность слепоты, возникшей до 30 лет (раннее начало), составляет 3,6%, а среди заболевших в возрасте после 30 лет (позднее начало) - 1,6%. В этих группах пациентов случаи слабовидения составили 1,4% и 3% соответственно [2, 3, 4].

Одной из наиболее частых причин значительного снижения зрения и инвалидизации пациентов с диабетическим поражением глаз является прогрессирование патологического процесса до осложненной стадии пролиферативной диабетической ретинопатии (ПДР), характеризующейся выраженной фиброваскулярной пролиферацией, тракционной деформацией и отслойкой сетчатки, гемофтальмом, рубеозом радужки и развитием неоваскулярной глаукомы.

На сегодняшний день основная роль в патогенезе прогрессирования диабетической ретинопатии отводится сосудистому эндотелиальному фактору роста (vascular endothelial growth factor, VEGF). Наибольшее физиологическое значение для регуляции пролиферации и формирования эндотелиальных клеток в процессе неоангиогенеза у человека имеет VEGF-A, являющийся гомодимерным гликопротеидом, состоящим из двух субъединиц с молекулярной массой по 23 кДА.

В экспериментах in vitro и in vivo доказано, что активация синтеза VEGF происходит в условиях гипоксии и при повышенном содержании глюкозы в крови животных или в среде культивирования клеток пигментного эпителия сетчатки. Эффект усиливается при сочетании этих двух патологических факторов [5, 6].

Клинические исследования выявили значительное повышение концентрации VEGF-A в стекловидном теле (СТ) и водянистой влаге у пациентов с ПДР в сравнении с показателями пациентов без СД [7, 8]. Повышение содержания VEGF-A во влаге передней камеры и СТ коррелировало с тяжестью пролиферативного процесса в глазу [9, 10, 11, 12, 13] и не зависело от типа СД, длительности заболевания, способа контроля гликемии, уровня HbA1c, наличия артериальной гипертензии или нефропатии [14, 15].

Основным способом лечения пациентов с осложненной ПДР является хирургическое вмешательство - микроинвазивная витрэктомия. Наиболее частым интраоперационным осложнением витрэктомии является геморрагическая активность новообразованных сосудов в процессе отсепаровки фцброваскулярных мембран, что существенно затрудняет проведение манипуляций, снижает анатомический и функциональный результат хирургии.

Ряд исследований выявил корреляцию между уровнем VEGF-A в СТ больных с ПДР и исходами хирургических вмешательств [16, 17, 18, 19].

Актуальным представляется прогнозирование интраоперационных геморрагических осложнений на дооперационном этапе, что позволит разработать дифференцированную тактику подготовки пациента к хирургическому вмешательству, снизить частоту осложнений, повысить анатомический и функциональный результат операций.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ того же назначения, включающий измерение уровня VEGF-A в стекловидном теле (СТ) с целью прогноза результата витрэктомии у больных с осложненной ПДР. Исследовали уровень VEGF-A в СТ у пациентов с ПДР для того, чтобы прогнозировать результат операции. Уровень VEGF определяли с помощью проточного цитометра. Пациентов наблюдали в течение 6 месяцев после Операции. В раннем послеоперационном периоде кровоизлияние произошло в 25% из 60 глаз с исходно повышенным уровнем VEGF-A в СТ. Высокий уровень VEGF-A в СТ во время витрэктомии у больных с ПДР был идентифицирован как существенный фактор риска внутриглазного кровоизлияния в раннем послеоперационном периоде [20]. Недостатком данного способа является сложность получения проб биологической жидкости - С Т - и невозможность использования способа на дооперационном этапе с целью выбора дифференцированной тактики предоперационной подготовки пациента.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка доступного и простого способа прогнозирования результатов хирургического лечения (микроинвазивной витрэктомии) при осложненной ПДР.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность разработки дифференцированной дооперационной тактики подготовки пациента к хирургическому вмешательству, направленной на снижение риска интраоперационных геморрагических осложнений у пациентов группы риска. Технический результат достигается за счет определения в сыворотке крови уровня VEGF-A.

Разработка способа, позволяющего прогнозировать развитие интраоперационных геморрагических осложнений за счет выявления в сыворотке крови (СК) сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF-A) и своевременное проведение профилактических и лечебных мероприятий позволяет снизить риск интраоперационных геморрагических осложнений, улучшить функциональный и анатомический результат операции.

Нами было проведено исследование по определению уровня VEGF-A в сыворотке крови (СК) у здоровых и пациентов с осложненной ПДР. В СК практически здоровых людей VEGF-A определяется на уровне в среднем 90,0±24,5 пг/мл. В то же время у пациентов с осложненной ПДР сывороточный уровень VEGF-A определялся в среднем на уровне 226,4±146,3 пг/мл, достоверно превышающем таковое в группе здоровых людей (p<0,01).

У пациентов с исходно повышенным уровнем VEGF-A в СК более 300 пг/мл ходе микроинвазивной витрэктомии в процессе отсепаровки фиброваскулярных мембран отмечалась продолжительная геморрагическая активность, затрудняющая проведение операции (интраоперационные геморрагические осложнения). В подгруппе пациентов с интраоперационными геморрагическими осложнениями уровень VEGF-A в СК в среднем составил 383,5±234,2 пг/мл, что достоверно превышает показатель в подгруппе пациентов с неосложненным течением операции - 187,0±111,0 пг/мл (p<0,05). При уровне VEGF-A в СК 300 пг/мл и выше интраоперационные геморрагические осложнения были отмечены во всех случаях.

Способ осуществляют следующим образом.

Уровень VEGF-A определяют в СК пациентов с осложненной ПДР. Взятие проб СК проводят до каких-либо манипуляций. Концентрация VEGF-A может быть определена любым доступным из предназначенных для этих целей методов: ИФА (полу- или автоматическим); в рамках мультиплексного анализа с помощью анализатора MAGPIX («LuminexCorporation», США) в программе LuminexxPONENT 3.1 (наборы ProcartaPlex «eBioscience», Австрия); проточного цитометра. Полученные результаты выражают в пг/мл. При уровне VEGF-A 300 пг/мл и более прогнозируют интраоперационные геморрагические осложнения.

Пример 1.

Пациент 54 лет. Диагноз: ОИ тяжелая пролиферативная диабетическая ретинопатия, тракционная отслойка сетчатки, частичный гемофтальм, начальная осложненная катаракта. До операции проводили определение концентрации VEGF-A в СК в рамках мультиплексного анализа на анализаторе MAGPIX («LuminexCorporation», США) в программе LuminexxPONENT 3.1, с помощью наборов (ProcartaPlex «eBioscience», Австрия). Концентрация VEGF-A в СК - 851,5 пг/мл. Показатель VEGF-A соответствовал значению, характерному для высокого риска интраоперационных геморрагических осложнений. Пациенту проведено хирургическое вмешательство на OS: микроинвазивная витрэктомия, швартэктомия. В процессе отсепаровки фиброваскулярных мембран в заднем полюсе отмечалась продолжительная геморрагическая активность пересеченных новообразованных сосудов, затрудняющая полное отделение пролиферативной ткани и расправление сетчатки в макуле, что свидетельствует об информативности определения VEGF-A в сыворотке крови для прогнозирования интраоперационных геморрагических осложнений.

Пример 2.

Пациент 61 лет. Диагноз: ОИ тяжелая пролиферативная диабетическая ретинопатия, тракционная отслойка сетчатки, субтотальный гемофтальм. До операции проводили определение концентрации VEGF-A в СК в рамках мультиплексного анализа на анализаторе MAGPIX («LuminexCorporation», США) в программе LuminexxPONENT 3.1, с помощью наборов (ProcartaPlex «eBioscience», Австрия). Концентрация VEGF-A в СК - 465,5 пг/мл. Показатель VEGF-A соответствовал значению, характерному для высокого риска интраоперационных геморрагических осложнений. Пациенту проведено хирургическое вмешательство на OS: микроинвазивная витрэктомия. В ходе удаления измененного стекловидного тела отмечалась массивная продолжительная геморрагическая активность из новообразованных сосудов на периферии глазного дна, затрудняющая удаление элементов стекловидного тела в полном объеме. Манипуляции по остановки кровотечения на периферии глазного дна неэффективны. Запланированные этапы операции - эндотампонада перфторорганическим соединением, замена на силиконовое масло - оказались невыполнимы. Данный пример демонстрирует связь высоких сывороточных уровней VEGF-A с интраоперационной геморрагической активностью.

Пример 3.

Пациент 45 лет. Диагноз: ОИ тяжелая пролиферативная диабетическая ретинопатия, тракционная отслойка сетчатки. До операции проводили определение концентрации VEGF-A в СК в рамках мультиплексного анализа на анализаторе MAGPIX («LuminexCorporation», США) в программе LuminexxPONENT 3.1, с помощью наборов (ProcartaPlex «eBioscience», Австрия). Концентрация VEGF-A в СК - 177,34 пг/мл. Показатель VEGF-A соответствовал значению в подгруппе пациентов с неосложненным течением операции. Пациенту проведено хирургическое вмешательство на OD: микроинвазивная витрэктомия. В ходе удаления измененного стекловидного тела геморрагическая активность из новообразованных сосудов не отмечалась. Данный пример демонстрирует связь низких сывороточных уровней VEGF-A с неосложненным течением операции.

Пример 4.

Пациент 63 лет. Диагноз: ОИ тяжелая пролиферативная диабетическая ретинопатия, тракционная отслойка сетчатки, частичный гемофтальм. До операции проводили определение концентрации VEGF-A в СК в рамках мультиплексного анализа на анализаторе MAGPIX («LuminexCorporation», США) в программе LuminexxPONENT 3.1, с помощью наборов (ProcartaPlex «eBioscience», Австрия). Концентрация VEGF-A в СК - 511,47 пг/мл. Показатель VEGF-A соответствовал значению, характерному для высокого риска интраоперационных геморрагических осложнений. Микроинвазивную витрэктомию проводили через 7 дней после интравитреального введения ингибитора ангиогенеза в OD. В процессе отсепаровки фиброваскулярных мембран геморрагической активности пересеченных новообразованных сосудов, не отмечалось. Операция завершалась эндотампонадой перфторорганическим соединением с заменой на силиконовое масло. Данный пример демонстрирует эффективность модифицированной тактики предоперационной подготовки пациента, проведенной на основании результатов исследования VEGF-A в сыворотке крови, в отношении снижения риска интраоперационных геморрагических осложнений.

Таким образом, предложенный способ позволяет провести адекватные превентивные мероприятия во избежание геморрагических интраоперационных осложнений у пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией.

Список литературы

1. Диагностика и лечение диабетическойретинопатии и диабетического макулярного отека. Федеральные клинические рекомендации (протоколы лечения) // ООО «Ассоциация врачей-офтальмологов». Москва. - 2013. - С. 18.

2. Klein, R. Visual impairment in diabetes / R. Klein, В. E. Klein, S. E. Moss // Ophthalmology. - 1984. - Vol. 91, - P. 1-9.

3. The Wisconcin Epidemiologic Study of Diabetic Retinopathy. II. Prevalence and risk of diabetic retinopathy when age at diagnosis is less 30 years / R. Klein [et al.] // Arch. Ophthalmol. - 1984. - Vol. 102. - P. 520-526.

4. Klein, R. The Wisconcin Epidemiologic Study of Diabetic Retinopathy. III. Prevalence and risk of diabetic retinopathy when age at diagnosis is 30 years or more / R. Klein, В. E. Klein, S. E. Moss // Arch. Ophthalmol. - 1984. - Vol. 102. - P. 527-532.

5. Up-regulation of HIF-1 alpha and VEGF expression by elevated glucose concentration and hypoxia in cultured human retinal pigment epithelial cells / Q. Xiao [et al.] // J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. - 2006. - Vol. 26, №4. - P. 463-465.

6. Vascular dysfunction induced by elevated glucose levels in rats is mediated by vascular endothelial growth factor / R.G. Tilton [et al.] // J. Clin. Invest. - 1997. - Vol.99, №9. - P. 2192-2202.

7. Aiello L.P., Avery R.L., Arrigg P.G., Keyt B.A., Jampel H.D., Shah S.T., Pasquale L.R., Thieme H., Iwamoto M.A., Park J.E., Hung V.N., Aiello L.M., Napoleone F., George L. Vascular endothelial growth factor in ocular fluid patients with diabetic retinopathy and other retinal disorders. N. Eng. J. Med., 1994, Vol. 331, no. 22, pp. 1480-1487.

8. Adamis AP1, Miller JW, Bernal MT, D'Amico DJ, Folkman J, Yeo TK, Yeo KT. Increased vascular endothelial growth factor levels in the vitreous of eyes with proliferative diabetic retinopathy. Am J Ophthalmol., 1994, Vol. 118, no. 4, pp. 445-50.

9. Amin R.H., Frank R.N., Kennedy A., Eliott D., Puklin J.E., Abrams G.W. Vascular endothelial growth factor is present in glial cells of the retina and optic nerve of human subjects with nonproliferative diabetic retinopathy. Invest Ophthalmol Vis Sci., 1997, Vol. 38, no. 1, pp. 36-47.

10. Sack R.A., Conradi L., Krumholz D., Beaton A., Sathe S., Morris C. Membrane array characterization of 80 chemokines, cytokines and growth factor in open and closed eye tears: angiogenin and other defense system constituents. Invest. Ophthalmol. Vis Sci., 2005, Vol. 46, no. 4, pp. 1228-38.

11. Funatsu H., Yamashita H., Nakamura S., Mimura Т., Eguchi S., Noma H., Hori S. Vitreous levels of pigment epithelium-derived factor and vascular endothelial growth factor are related to diabetic macular edema. Ophthalmology., 2006, Vol. 113, no. 2, pp. 294 - 301.25.26.

12. Nishikiori N., Osanai M., Chiba H., Kojima Т., Mitamura Y., Ohguro H., Sawada N. Glial Cell-Derived Cytokines Attenuate the Breakdown of Vascular Integrity in Diabetic. Diabetes., 2007, Vol. 56, no. 5, pp. 1333-1340.

13. Tripathi R.C., Li J., Tripathi B.J., Chalam K.V., Adamis A.P. Increased level of vascular endothelial growth factor in aqueous humor of patients with neovascular glaucoma. Ophthalmology., 1998, Vol.105, no. 2, pp.232- 237.

14. Noma H., Funatsu H., Yamashita H., Kitano S., Mishima H.K., Hori S. Regulation of angiogenesis in diabetic retinopathy: possible balance between vascular endothelial growth factor and endostatin. Arch. Ophthalmol., 2002, Vol.120, no. 8, pp. 1075-1080.

15. Нероев B.B., Зайцева O.B., Балацкая H.B., Курчаева З.В. Локальная и системная продукция VEGF-A при осложненной пролиферативной диабетической ретинопатии. Медицинская иммунология.

16. Илюхин П.А. Применение антиангиогенных факторов в хирургическом лечении пролиферативной диабетической ретинопатии // Дис.…канд. мед. наук. Москва. - 2012. - С. 104-122.

17. Шишкин М.М., Юлдашева Н.М. Интравитреальное введение ингибиторов ангиогенеза как этап щадящей витреоретинальной хирургии пролиферативной диабетической ретинопатии // Вестник НМХЦ им. Н.И. Пирогова. - 2011. - Т. 6, №1, - С. 77-81.

18. Funatsu Н., Yamashita Н., Noma Н., Mimura Т., Sakata К., Hori S. Risk evaluation of vitreous surgery for proliferative diabetic retinopathy based on vitreous level of vascular endothelial growth factor and angiotensin ll. Br. J. Ophthalmol., 2004, Vol. 88, no. 8, pp. 1064-1068.

19. Funatsu H., Yamashita H., Mimura Т., Noma H., Nakamura S., Hori S. Risk evalution of outcome of vitreous surgery based on vitreous levels of cytokines. Eye., 2007, Vol. 21, no. 3, pp. 377-382.

20. Wakabayashi Y, Usui Y, Okunuki Y, Ueda S, Kimura K, Muramatsu D, Kezuka T, Goto H. Intraocular VEGF level as a risk factor for postoperative complications after vitrectomy for proliferative diabetic retinopathy. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012 Sep 21; 53 (10): 6403-10.