Comparative analysis of the use of a 3D imaging system and a standard analog microscope in lens surgery

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Одной из актуальных проблем в хирургии катаракты на сегодня остается визуализация процесса. Появление в клинической практике систем 3D-визуализации позволило решить большое количество проблем, возникавших при использовании стандартных аналоговых микроскопов, таких как ограниченный фокус и поле зрения, необходимость использования большого количества света, увеличивающего риск возникновения ятрогенной ретинальной фототоксичности, привязанность хирурга к бинокулярам микроскопа и, как следствие, большая нагрузка на зрительный аппарат хирурга при использовании окуляров, мышцы спины и шеи, а также невозможность добавлять дополнительную информацию к изображению.[1–5] Одной из передовых и широко используемых систем 3D-визуализации на сегодня является совместная разработка компаний Alcon и Truevision 3D Surgical под названием NGENUITY® 3D Visualization System, официально презентованная в 2016 году [2, 6]. Эта система активно используется офтальмологами в хирургическом лечении витреоретинальной патологии, однако данных об использовании этой системы в хирургии хрусталика недостаточно. Система NGENUITY® также включает в себя программное обеспечение Data Fusion и хирургические системы Constellation и Verion, позволяющие добавлять к изображению в режиме реального времени предрассчитанные данные разметки, ось имплантации ИОЛ [3–5].

ЦЕЛЬ

Оценить безопасность, эффективность хирургии хрусталика с использованием технологий 3D-визуализации в сравнении со стандартным аналоговым методом визуализации.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Основную группу пациентов составили 250 глаз, прооперированных в клинике «Хирургия глаза» г. Самары c помощью операционного микроскопа LEICA M844 с камерой NGENUITY вместо оптических окуляров, оснащенного хирургическими системами CONSTELLATION (Alcon) и MILLENNIUM (Bausch&Lomb). Основные критерии включения в группу исследования: установленный диагноз «возрастная катаракта», сохранность связочного аппарата хрусталика, возможность послеоперационного осмотра и наблюдения пациента. Основные критерии исключения пациентов из группы исследования: декомпенсация сопутствующей патологии и наличие сопутствующей соматической патологии пациента, не гарантирующей безопасного проведения оперативного вмешательства, наличие аллергических реакций к анестетикам и другим фармакологическим препаратам, используемым в ходе оперативного вмешательства.

Пациентам из контрольной группы (250 глаз) выполнялось хирургическое вмешательство с использованием того же микроскопа, но со стандартными окулярами. Отбор пациентов в основную и контрольную группу производился методом рандомизации. Всем пациентам выполнялась факоэмульсификация катаракты по методике Phaco Chop с последующей имплантацией ИОЛ Alcon AcrySof IQ. При неэффективности медикаментозного мидриаза использовался четырехугольный ирис-ретрактор (ЭТП «Микрохирургия глаза»). Все оперативные вмешательства были выполнены одним хирургом с использованием местной анестезии. За час до оперативного вмешательства производился медикаментозный мидриаз раствором мидримакса. Эпибульбарно вводился раствор инокаина, операционное поле обрабатывалось водным раствором повидон-йода 10%. Зона операционного поля покрывалась стерильной офтальмологической салфеткой с липким слоем и карманом, для расширения век использовался блефаростат. Использовались вискоэластики Viscoat и ProVisc (Alcon, США), а также сбалансированный физиологический раствор BSS+. По окончании оперативного вмешательства выполнялась инстилляция глазного антисептика окомистин.

У пациентов основной и контрольной группы проводились сбор жалоб, анкетирование, микропериметрия, визометрия, биомикроскопия переднего и заднего отрезков глаза, оптическая биометрия, пахиметрия, пневмотонометрия, кераторефрактометрия, эндотелиальная микроскопия, топография роговицы, оптическая когерентная томография макулярной зоны, а также исследование на диагностической системе VERION Image Guided System. Период наблюдения после операции составил 3 месяца.

В результате оценивались и анализировались такие параметры, как максимально корригируемая острота зрения, затраченное на операцию время, количество интра- и послеоперационных осложнений.

Для статистической обработки материала использовалось программное обеспечение STATISTICA 13.3, а также приложение пакета Microsoft Office Excel, версия 2112. Когда была сформирована статистически значимая база данных по исследованию, данные были обработаны модулями указанных программ. Определялось среднее выборочное значение и стандартная ошибка среднего значения. При расчете использовалась формула Клоппера – Пирсона, а также t-критерий Стьюдента и критерий Манна – Уитни.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Основная и контрольная группы исследования не имели статистически значимых различий по категориям диагноза, возрастно-половым характеристикам и длительности послеоперационного наблюдения. Средний возраст пациентов основной группы составил 63±4,1 года, пациентов контрольной группы – 64±3,7 года. Основная группа исследования состояла на 48% (120 человек) из мужчин и на 52% (130 человек) из женщин. Контрольная группа состояла на 46,4 % (116 человек) из мужчин и на 53,6% (134 человека) из женщин.

В контрольной и основной группах интраоперационных и послеоперационных осложнений не возникло. В процессе всех хирургических вмешательств в основной группе необходимости к возврату к оптическим окулярам микроскопа не возникало, используемая система трехмерной визуализации позволяла выполнить весь запланированный объем оперативного вмешательства, ориентируясь на изображение с камер.

Все пациенты, участвовавшие в исследовании, осматривались на следующий день после операции, на 7-й день, через 1 месяц и через 3 месяца. Послеоперационный период в обеих группах протекал гладко, без осложнений. Необходимости в применении субконъюнктивальных и парабульбарных инъекций в послеоперационном периоде не возникло ни у одного пациента основной и контрольной групп.

Рефракция цели была достигнута у 98,5% пациентов в основной группе и у 97,3% пациентов в контрольной группе. Среднее время операции составило 15.2±10.1 мин в основной группе и 17.1± 10.4 мин в контрольной группе. В среднем максимальная корригируемая острота зрения в основной группе составила 0.32±1.5 – до операции и 0.91± 0.07– после операции, в контрольной группе – 0.31±1.4 до операции и 0.87 ±0.09 после операции. Обе группы исследования имели сходную остроту зрения до операции и показали значительное улучшение остроты зрения после операции (p<0,001).

Несмотря на то что статистически значимого различия в максимально корригированной остроте зрения после операции, а также в длительности хирургического вмешательства выявлено не было (p<0,05), в среднем длительность хирургического вмешательства в основной группе была ниже, а максимально корригированная острота зрения после операции выше, чем в контрольной группе. Отсутствие интраоперационных и послеоперационных осложнений в основной группе, а также эргономические преимущества системы позволяют судить о безопасности и эффективности метода цифровой трехмерной визуализации.

ОБСУЖДЕНИЕ

Цифровые трехмерные технологии визуализации появились в офтальмохирургии сравнительно недавно, но сейчас активно используются офтальмологами, особенно широкое распространение они получили у витреоретинальных хирургов [4–8]. Хирургия переднего отдела глаза имеет ряд особенностей, в частности меньшее пространство для манипуляций в сравнении с витреоретинальной хирургией. Однако, имея очевидные преимущества в эргономике, глубине резкости, контрастности, возможности добавления дополнительной информации к изображению и использования малого количества света, трехмерные технологии визуализации способны значительно облегчить, улучшить и оптимизировать также и хирургические вмешательства на хрусталике.

Ряд авторов в своих работах отмечает, что использование трехмерной визуализации дает вышеописанные преимущества офтальмохирургам как при выполнении витреоретинальных вмешательств, так и при операциях на переднем отрезке глаза [1, 2, 3, 9].

Несмотря на увеличенную по сравнению с аналоговым методом визуализации глубину резкости изображения, трехмерная система визуализации очень чувствительна к фокусировке изображения, что может вызвать дополнительные трудности у хирурга. C. Eckardt и E.B. Paulo в своей работе указывают, что сохраненная аккомодация у хирурга может помогать с фокусировкой изображения и быть частью оптической системы при аналоговом методе визуализации [11]. Однако чувствительность к фокусировке у систем трехмерной визуализации компенсируется отсутствием периферического дефокуса, присущего стандартным бинокулярам [1–3].

Отличия в посадке, рабочей позе и манипуляциях с использованиям трехмерной системы визуализации требуют от хирурга определенного времени адаптации к данной системе. R.J. Weinstock и соавт. впервые апробировали систему трехмерной визуализации в 2009 году в хирургии переднего отрезка глаза. В своей работе они указывают, что возникли определенные сложности с адаптацией после аналогового метода визуализации, что было связано с 80-миллисекундным временем отклика в более ранних системах трехмерной визуализации, что вызывало небольшую задержку изображения на экране, которая мешала в проведении таких этапов операции, как капсулорексис. Однако, несмотря на эту задержку, результаты в группах, прооперированных с помощью аналогового метода и системы трехмерной визуализации, получились сравнимыми. В более поздних работах R.J. Weinstock отмечает, что операции с использованием трехмерной системы визуализации не уступали в безопасности, скорости проведения хирургического вмешательства и количестве осложнений аналоговому методу визуализации, сохраняя при этом свои преимущества, такие как большая глубина резкости, отсутствие необходимости использования большого количества света, возможность добавления дополнительной информации к изображению. По сравнению с системой трехмерной визуализации True Vision в современных системах, таких как NGENUITY(Alcon), время отклика было значительно снижено [9, 14].

Более физиологичная осанка и рабочая поза офтальмохирургов при использовании систем трехмерной визуализации позволяют снизить нагрузку на мышцы шеи и спины и снизить вероятность развития хронических заболеваний мышц шеи и спины, связанных с вынужденной позой при работе за хирургическим микроскопом [13].

Немаловажным является и тот аспект, что при таком методе визуализации возможность видеть ход операции предоставляется не только хирургу и ассистенту, но и всем присутствующим в операционной комнате, что делает эту систему полезной в том числе и в образовательной сфере [5, 8–12]. Относительная новизна данной технологии открывает возможности для ее более подробного исследования на практике.

ВЫВОДЫ

Использование трехмерной визуализации в хирургии катаракты позволяет реализовать преимущества данной системы относительно стандартного аналогового метода визуализации. Большая глубина резкости и контрастность изображения при использовании трехмерной визуализации в сравнении с аналоговой визуализацией позволяют получить лучшие результаты, а также упрощают проведение хирургом таких сложных этапов операции, как капсулорексис. Хирургические системы Constellation и диагностический модуль Verion значительно облегчают имплантацию ИОЛ, особенно мультифокальных, упраздняя необходимость мануальной предоперационной разметки. Немаловажным фактом является и то, что при использовании этой системы снижается нагрузка на мышцы спины и шеи хирурга [13].

Таким образом, трехмерная визуализация может рассматриваться для применения в хирургии хрусталика и в перспективе заменить традиционную аналоговую визуализацию.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Исследование прошло этическую комиссию (протокол заседания этической комиссии Биоэтического комитета СамГМУ № 220 от 21.03.2021).

About the authors

Anton V. Zhuravlev

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: a.v.zhuravlev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4536-8098
SPIN-code: 4507-8301

Postgraduate Student of the Department of Eye Diseases of the Institute of Postgraduate Education

Russian Federation, Samara

Vadim S. Stebnev

Samara State Medical University

Email: v.s.stebnev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4539-7334

PhD, Professor, Department of Eye Diseases of the Institute of Postgraduate Education

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files