ویسکوزیته
ویسکوزیته (Viscosity): نشاندهنده مقاومت ماده در برابر جریان است. هرچه وزن مولکولی و غلظت بیشتر باشد، ویسکوزیته بالاتر است. مواد ویسکوالاستیک با ویسکوزیته بالا اثر جابجایی بافت بیشتری دارند و به سختی از اتاق قدامی خارج میشوند.
مواد ویسکوالاستیک جراحی چشم (OVD)
نکات کلیدی در یک نگاه
Section titled “نکات کلیدی در یک نگاه”1. مواد ویسکوالاستیک جراحی چشم (OVD) چیست؟
Section titled “1. مواد ویسکوالاستیک جراحی چشم (OVD) چیست؟”مواد ویسکوالاستیک جراحی چشم (ophthalmic viscosurgical device, OVD) حلالهای کمکی جراحی هستند که در جراحیهای داخل چشمی برای اهدافی مانند حفظ فضا، محافظت از اندوتلیوم قرنیه، جلوگیری از خشکی قرنیه و کمک به رنگآمیزی استفاده میشوند. در ابتدا صرفاً به عنوان کمکهای جراحی در نظر گرفته میشدند، اما با توسعه فرآوردههایی با ویژگیهای متنوع، به ابزارهای جراحی تبدیل شدهاند و اکنون به طور کلی مواد ویسکوالاستیک نامیده میشوند.
تاریخچه استفاده چشمی از هیالورونیک اسید به سال ۱۹۳۴ برمیگردد، زمانی که کارل مایر و جان پالمر هیالورونیک اسید را از زجاجیه گاو جدا کردند1). در سال ۱۹۷۹، دکتر رابرت استگمن و دکتر دیوید میلر برای اولین بار از سدیم هیالورونات ۱٪ در طول جراحی آب مروارید استفاده بالینی کردند1). بین سالهای ۱۹۸۰ تا ۱۹۸۳، شرکت فارماسیا تأییدیه FDA ایالات متحده را دریافت کرد و محصول را به بازار جهانی عرضه کرد که انقلابی در جراحی مدرن آب مروارید ایجاد کرد1).
در حال حاضر، در ژاپن عمدتاً از سدیم هیالورونات به عنوان ماده ویسکوالاستیک و از سدیم کندرویتین سولفات به عنوان ماده ترکیبی استفاده میشود. سدیم هیالورونات نوعی گلیکوزآمینوگلیکان است که ساختار زنجیره بلندی از تکرار دیساکاریدهای N-استیل گلوکزآمین و گلوکورونیک اسید دارد. این ماده طبیعی در بافت همبند، پوست، زجاجیه، غضروف و مایع سینوویال بدن نیز یافت میشود.
Q
آیا مواد ویسکوالاستیک دارو هستند یا ابزار جراحی؟
A
مواد ویسکوالاستیک به دلیل اهمیت نقش خود، از حلالهای کمکی جراحی صرف به ابزارهای جراحی تبدیل شدهاند. از آنجایی که تأثیر زیادی بر ایمنی و اثربخشی جراحی آب مروارید دارند، جراح باید با درک کامل ویژگیهای مواد ویسکوالاستیک، انتخاب مناسبی داشته باشد.
2. ویژگیهای فیزیکی اصلی
Section titled “2. ویژگیهای فیزیکی اصلی”کاربردهای جراحی مواد ویسکوالاستیک توسط ویژگیهای فیزیکی آنها تعیین میشود. چهار ویژگی زیر مستقیماً با نحوه استفاده در جراحی مرتبط هستند.
شبهپلاستیسیته
شبهپلاستیسیته (Pseudoplasticity): خاصیتی که در آن ویسکوزیته با سرعت برش تغییر میکند. در حالت سکون ویسکوزیته بالاست، اما در سرعتهای برش بالا مانند هنگام دستکاری ابزار، ویسکوزیته کاهش یافته و تزریق و تخلیه آسانتر میشود. هیالورونات سدیم دارای ویژگیهای سیال غیرنیوتنی است و هرچه زنجیره مولکولی طولانیتر باشد، تغییر شبهپلاستیسیته بیشتر است.
الاستیسیته
الاستیسیته (Elasticity): توانایی بازگشت به شکل اولیه پس از تغییر شکل. هرچه الاستیسیته بالاتر باشد، توانایی حفظ فضا بهتر است. تمام مواد ویسکوالاستیک پس از ورود و خروج ابزار، شکل قرنیه و اتاق قدامی را بازمیگردانند.
پوششدهی
پوششدهی (Coatability): توسط کشش سطحی و زاویه تماس تعیین میشود. هرچه کشش سطحی کمتر و زاویه تماس کوچکتر باشد، پوششدهی بیشتر و توانایی محافظت از بافت بهتر است، اما حذف از داخل چشم دشوارتر میشود.
3. طبقهبندی مواد ویسکوالاستیک
Section titled “3. طبقهبندی مواد ویسکوالاستیک”مواد ویسکوالاستیک بر اساس شاخص چسبندگی-پراکندگی (CDI) به چهار دسته طبقهبندی میشوند.
| طبقهبندی | شاخص چسبندگی-پراکندگی | ویسکوزیته | محصولات نماینده (ژاپن) |
|---|---|---|---|
| نوع تجمعی | ≥30% asp/mmHg | بالا (وزن مولکولی بالا) | Opegan® High، Healon® |
| نوع پراکنده | <30% asp/mmHg | پایین (وزن مولکولی پایین) | Viscoat®، Shellgan® |
| نوع پراکنده با ویسکوزیته بالا | متوسط | متوسط تا بالا | DisCoVisc® |
| نوع تطبیقپذیر با ویسکوزیته | ≥30% asp/mmHg | فوقالعاده بالا | Healon V® |
مواد ویسکوالاستیک تجمعی
Section titled “مواد ویسکوالاستیک تجمعی”جزء اصلی سدیم هیالورونات ۱٪ است. زنجیرههای مولکولی بلند با یکدیگر درهمتنیده شده و خاصیت ارتجاعی و تجمعی بالایی دارند. با افزایش فشار مکش، بهصورت تودهای تخلیه میشوند (مشابه اسپاگتی). بر اساس وزن مولکولی به انواع وزن مولکولی پایین، متوسط و بالا طبقهبندی میشوند که ویژگیهای متفاوتی دارند.
- نوع وزن مولکولی پایین (۶۰-۱۲۰ هزار): توان ماندگاری در اتاق قدامی بالا اما توان حفظ اتاق قدامی پایین
- نوع وزن مولکولی بالا (۱۹۰-۳۹۰ هزار): توان حفظ اتاق قدامی بالا اما توان ماندگاری در اتاق قدامی پایین
مواد ویسکوالاستیک پراکنده
Section titled “مواد ویسکوالاستیک پراکنده”نمونه بارز ترکیبی از سدیم هیالورونات ۳٪ و سدیم کندرویتین سولفات ۴٪ است. مولکولهای زنجیره کوتاه با ویسکوزیته پایین و قدرت پوششدهی بالا. تحت سرعت برشی بالا پراکنده شده و لایه نازکی روی اندوتلیوم قرنیه ایجاد میکنند (مشابه ماکارونی). شاخص تجمع/پراکندگی حدود یکدهم نوع تجمعی است و حتی با افزایش فشار مکش بهراحتی حذف نمیشوند. به دلیل گروههای سولفات دارای بار منفی بوده و به سلولهای اندوتلیوم قرنیه که بار مثبت دارند، بهراحتی میچسبند. با این حال، به بافت داخل چشمی چسبیده و حذف کامل آن دشوار است و باقیماندن آن خطر افزایش فشار داخل چشم را به همراه دارد1).
مواد ویسکوالاستیک تطبیقپذیر با ویسکوزیته (Viscoadaptive)
Section titled “مواد ویسکوالاستیک تطبیقپذیر با ویسکوزیته (Viscoadaptive)”محصول نماینده: Healon V® (سدیم هیالورونات با وزن مولکولی بالا ۲.۳٪). شاخص تجمع/پراکندگی بالای ۷۰، حتی بیشتر از نوع تجمعی با وزن مولکولی بالا، زنجیرههای مولکولی درهمتنیده شده و خاصیت ارتجاعی و تجمعی بالایی دارند. ویژگی مشخصه آن حذف ناگهانی هنگام عبور فشار مکش از آستانه (شبهپراکندگی) است. در سرعت جریان کمتر از ۲۵ میلیلیتر در دقیقه، تجمع و حفظ فضای بالایی نشان میدهد و در سرعت جریان بیش از ۲۵ میلیلیتر در دقیقه بهراحتی با مکش حذف میشود1).
مواد ویسکوالاستیک پراکنده با ویسکوزیته بالا (Viscous Dispersive)
Section titled “مواد ویسکوالاستیک پراکنده با ویسکوزیته بالا (Viscous Dispersive)”محصول نماینده: DisCoVisc® (سدیم هیالورونات با وزن مولکولی پایین ۱.۶۵٪ + سدیم کندرویتین سولفات ۴٪). دارای شاخص تجمع/پراکندگی بین نوع تجمعی و پراکنده است. سهولت حذف از اتاق قدامی مشابه مواد ویسکوالاستیک تجمعی و محافظت از اندوتلیوم قرنیه مشابه نوع پراکنده عمل میکند.
۴. نقش در جراحی آب مروارید
Section titled “۴. نقش در جراحی آب مروارید”نقش مواد ویسکوالاستیک در مراحل مختلف جراحی آب مروارید (فیکوامولسیفیکاسیون) به شرح زیر است.
پر کردن اتاق قدامی و کپسولوتومی قدامی
Section titled “پر کردن اتاق قدامی و کپسولوتومی قدامی”پس از ایجاد برش، زلالیه با ماده ویسکوالاستیک جایگزین شده و اتاق قدامی تشکیل میشود. در حین کپسولوتومی قدامی، ماده ویسکوالاستیک شکل گنبدی قرنیه و عمق اتاق قدامی را حفظ کرده و با ایجاد ثبات روی سطح کپسول قدامی، احتمال انحراف خط برش به سمت محیط را کاهش میدهد. ماده ویسکوالاستیک با ویسکوزیته و الاستیسیته بالا در سرعت برشی پایین ایدهآل است.
محافظت از اندوتلیوم در حین فیکوامولسیفیکاسیون هسته
Section titled “محافظت از اندوتلیوم در حین فیکوامولسیفیکاسیون هسته”در حین فیکوامولسیفیکاسیون، عمق اتاق قدامی با فشار تزریق مایع نگه داشته میشود، اما اندوتلیوم قرنیه در معرض آسیب ناشی از انرژی اولتراسوند و تلاطم مایع قرار دارد. مواد ویسکوالاستیک با پوششدهی بالا (محافظت از اندوتلیوم) و خاصیت ارتجاعی بالا (جذب ارتعاش) مورد نیاز است و مواد ویسکوالاستیک از نوع پراکنده مناسب هستند.
قبل از خارج کردن نوک اولتراسوند از اتاق قدامی، تزریق همزمان ماده ویسکوالاستیک از پورت جانبی از فروپاشی ناگهانی اتاق قدامی جلوگیری کرده و از پارگی کپسول خلفی و آسیب به عنبیه و بافت قرنیه جلوگیری میکند. در مواردی که تراکم سلولهای اندوتلیال قرنیه پایین است، ماده ویسکوالاستیک از تماس مستقیم قطعات هسته با اندوتلیوم قرنیه جلوگیری میکند (تکنیک پوسته نرم).
قرار دادن لنز داخل چشمی
Section titled “قرار دادن لنز داخل چشمی”پس از فشار دادن کافی کپسول خلفی برای باد کردن کیسه عدسی، لنز داخل چشمی قرار داده میشود. در سرعت برشی پایین که لنز داخل چشمی ثابت است، ماده با ویسکوزیته بالا از اندوتلیوم در برابر فشار لنز داخل چشمی محافظت کرده و برای باز شدن لنز داخل چشمی تاشو خاصیت بالشتکی ایجاد میکند. مواد ویسکوالاستیک از نوع تجمعی با وزن مولکولی بالا مناسب هستند.
حذف ماده ویسکوالاستیک
Section titled “حذف ماده ویسکوالاستیک”پس از قرار دادن لنز داخل چشمی، ماده ویسکوالاستیک باقیمانده در اتاق قدامی با استفاده از آسپیراسیون-ایرگیشن خارج میشود. به ویژه اگر ماده ویسکوالاستیک در پشت لنز داخل چشمی باقی بماند، باکتریها به راحتی مستقر شده و باعث اندوفتالمیت پس از عمل میشوند. شستشوی مستقیم سطح پشتی لنز با استفاده از تکنیک «behind-the-lens» که در آن نوک آسپیراسیون-ایرگیشن به پشت لنز وارد میشود، ضروری است.
5. شواهد علمی محافظت از اندوتلیوم قرنیه
Section titled “5. شواهد علمی محافظت از اندوتلیوم قرنیه”کاهش درصد سلولهای اندوتلیال قرنیه پس از جراحی آب مروارید 4 تا 25 درصد گزارش شده است که علت اصلی آن ترومای مکانیکی ناشی از ابزار جراحی، قطعات هسته و لنز داخل چشمی است 2). مواد ویسکوالاستیک ابزار اصلی برای کاهش این آسیب هستند.
Hsiao و همکاران (2023) در یک مرور سیستماتیک و متاآنالیز بر روی 12 کارآزمایی تصادفی کنترلشده از سال 2000 تا 2020، مواد ویسکوالاستیک حاوی کندرویتین سولفات و هیالورونیک اسید (VISCOAT®، DuoVisc®، DisCoVisc®) را با مواد ویسکوالاستیک حاوی هیالورونیک اسید به تنهایی یا محصولات هیدروکسیپروپیل متیل سلولز مقایسه کردند 2).
نتایج متاآنالیز با مدل اثرات تصادفی نشان داد که ماده ویسکوالاستیک حاوی ترکیب کندرویتین سولفات و هیالورونیک اسید در مقایسه با ماده ویسکوالاستیک حاوی هیالورونیک اسید به تنهایی، کاهش معنیداری در درصد کاهش تراکم سلولهای اندوتلیال قرنیه در ۳ ماه پس از جراحی داشت (تفاوت میانگین: ۴.۱۰%-؛ فاصله اطمینان ۹۵%: ۲.۴۰- تا ۵.۸۱-؛ ۰.۰۰۰۱>p؛ ۹ مطالعه)2). همچنین تفاوت معنیداری در مقایسه با محصولات هیدروکسیپروپیلمتیلسلولز مشاهده شد (تفاوت میانگین: ۶.۴۷%-؛ فاصله اطمینان ۹۵%: ۲.۵۲- تا ۱۰.۴۱-؛ ۰.۰۰۱=p؛ ۲ مطالعه)2).
در مورد تغییر ضخامت قرنیه (۲۴ ساعت پس از جراحی)، ماده ویسکوالاستیک حاوی ترکیب کندرویتین سولفات و هیالورونیک اسید در مقایسه با ماده ویسکوالاستیک حاوی هیالورونیک اسید به تنهایی، تورم قرنیه به طور معنیداری کمتری نشان داد (تفاوت میانگین: ۳.۲۲%-؛ فاصله اطمینان ۹۵%: ۰.۲۰- تا ۶.۲۴-؛ ۰.۰۴=p؛ ۴ مطالعه)2).
تصور میشود که سدیم کندرویتین سولفات با تشکیل بار منفی سهگانه هیالورونیک اسید-کندرویتین سولفات، جذب مولکولی به بافت اندوتلیال قرنیه را تسهیل میکند که این مکانیسم اثر پوشش و محافظت عالی اندوتلیال است2).
Q
چگونه بین مواد ویسکوالاستیک از نوع پراکنده و از نوع تجمعی انتخاب کنیم؟
A
به طور کلی، برای حفظ فضا از مواد ویسکوالاستیک تجمعی و برای محافظت از اندوتلیوم قرنیه از مواد ویسکوالاستیک پراکنده استفاده میشود. در موارد پرخطر مانند آب مروارید سخت یا دیستروفی اندوتلیال قرنیه، تکنیک پوسته نرم (Soft Shell) که ترکیبی از هر دو نوع است، به ویژه مؤثر است. همچنین در جراحی گلوکوم، مواد ویسکوالاستیک تجمعی به دلیل سهولت در حذف در حین شستشوی اتاق قدامی برتری دارند.
۶. استفاده از مواد ویسکوالاستیک در شرایط جراحی خاص
Section titled “۶. استفاده از مواد ویسکوالاستیک در شرایط جراحی خاص”تکنیک پوسته نرم (Soft Shell Technique)
Section titled “تکنیک پوسته نرم (Soft Shell Technique)”این یک روش ترکیبی شاخص است که توسط استیو آرشینوف در سال ۱۹۹۹ توصیف شد1). در ابتدای جراحی، ماده ویسکوالاستیک پراکنده به اتاق قدامی تزریق میشود تا یک توده در جلوی عدسی تشکیل دهد، سپس ماده ویسکوالاستیک تجمعی در مرکز پشت توده ماده پراکنده تزریق میشود. این کار باعث میشود ماده پراکنده به سمت بالا و خارج گسترش یابد و یک لایه صاف روی سلولهای اندوتلیال قرنیه تشکیل دهد. در حین فیکوامولسیفیکاسیون و آسپیراسیون-ایرگیشن، ماده تجمعی با ویسکوزیته بالا به سرعت خارج میشود، در حالی که ماده پراکنده با ویسکوزیته پایین به عنوان لایه محافظ برای اندوتلیوم باقی میماند.
به ویژه در موارد با هسته سخت، نشان داده شده است که این تکنیک در مقایسه با استفاده از ماده ویسکوالاستیک تجمعی یا پراکنده به تنهایی، کاهش سلولهای اندوتلیال قرنیه پس از جراحی را کاهش میدهد1).
مدیریت سندرم افت فشار عنبیه حین عمل (IFIS)
Section titled “مدیریت سندرم افت فشار عنبیه حین عمل (IFIS)”سندرم افت فشار عنبیه حین عمل (IFIS) یک عارضه شناخته شده مرتبط با استفاده از مسدودکنندههای آلفا (مانند تامسولوسین) برای درمان پروستات است1). کاهش تون عضله عنبیه منجر به میوز و پرولاپس عنبیه میشود. ماده ویسکوالاستیک تطبیقپذیر با ویسکوزیته (Healon V®) با گشاد کردن مکانیکی مردمک (گشاد شدن مردمک با ویسکوالاستیک) و تثبیت عنبیه از خروج آن از زخم جلوگیری میکند1).
در موارد دشوارتر، ترکیبی از تکنیکهای Softshell، Ultimate Softshell و Trisofshell استفاده میشود1).
آب مروارید سخت
Section titled “آب مروارید سخت”آب مروارید قهوهای سخت یا آب مروارید بالغ خطر بالایی برای آسیب اندوتلیوم قرنیه، افتادن هسته و پارگی کپسول خلفی دارند1). از آنجایی که دستکاری جراحی طولانیتر و انرژی اولتراسوند بالاتر بر اندوتلیوم قرنیه تأثیر میگذارد، استفاده از مواد ویسکوالاستیک از نوع پراکنده یا ترکیبی (تکنیک Softshell) مناسب است1).
اتاق قدامی کم عمق پس از جراحی گلوکوم
Section titled “اتاق قدامی کم عمق پس از جراحی گلوکوم”اتاق قدامی کم عمق پس از جراحی گلوکوم یک عارضه شایع جراحی اتاق خلفی است و تزریق مواد ویسکوالاستیک به اتاق قدامی یکی از گزینههای درمانی است1). گزارش شده است که مواد ویسکوالاستیک تطبیقپذیر با ویسکوزیته مؤثر هستند1).
کاربرد در جراحی ویتره
Section titled “کاربرد در جراحی ویتره”در مشاهده فوندوس با استفاده از سیستم مشاهده زاویه باز، لازم است لنز جلویی تا حدود ۱ سانتیمتر بالای قرنیه قرار گیرد، بنابراین پوسته مرطوب با مواد ویسکوالاستیک برای جلوگیری از خشکی قرنیه مفید است. همچنین، مخلوط کردن مواد ویسکوالاستیک با رنگآمیزی غشای محدود کننده داخلی (ایندوسیانین گرین، بریلیانت بلو G) امکان کنترل ناحیه و غلظت رنگآمیزی را فراهم میکند.
۷. عوارض
Section titled “۷. عوارض”عوارض مرتبط با مواد ویسکوالاستیک به شرح زیر شناخته میشوند.
- افزایش فشار چشم (گلوکوم ثانویه): شایعترین عارضه. در اثر انسداد مسیر خروجی زاویه توسط مواد ویسکوالاستیک ایجاد میشود. مواد ویسکوالاستیک از نوع پراکنده بیشتر از نوع چسبنده باقی میمانند1).
- ادم قرنیه و نارسایی اندوتلیوم قرنیه: میتواند ناشی از ادامه افزایش فشار چشم به دلیل باقیماندن مواد ویسکوالاستیک باشد.
- یووئیت کاذب بخش قدامی و آمپیم اتاق قدامی
- سندرم انسداد کیسه (سندرم اتساع کیسه)
- کریستالیزاسیون روی سطح لنز داخل چشمی
- دژنراسیون نواری قرنیه
- واکنش آلرژیک
8. تحقیقات جدید و چشمانداز آینده (گزارشهای در مرحله تحقیق)
Section titled “8. تحقیقات جدید و چشمانداز آینده (گزارشهای در مرحله تحقیق)”مواد ویسکوالاستیک حاوی لیدوکائین (بیحسی ویسکوالاستیک)
Section titled “مواد ویسکوالاستیک حاوی لیدوکائین (بیحسی ویسکوالاستیک)”VisThesia (حاوی ۲٪ لیدوکائین + ۰.۳٪ هیالورونات سدیم، شرکت Carl Zeiss Meditec) که مواد ویسکوالاستیک و لیدوکائین را ترکیب میکند، با هدف ارائه اثر بیحسی و عملکرد ماده ویسکوالاستیک در یک مرحله ساخته شده است1). اگرچه بهبود کنترل درد حین جراحی گزارش شده است، برخی گزارشها کاهش بیشتر تراکم سلولهای اندوتلیال قرنیه را نسبت به مواد ویسکوالاستیک معمولی نشان میدهند و نتایج متناقض هستند1). این حوزه نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.
مواد ویسکوالاستیک حاوی تریپان بلو
Section titled “مواد ویسکوالاستیک حاوی تریپان بلو”Pe-Ha-Blue® PLUS (شرکت Albomed) که حاوی هیالورونات سدیم و تریپان بلو (رنگآمیز کپسول قدامی) است، با هدف تسهیل کپسولوتومی قدامی و محافظت از اندوتلیوم قرنیه ساخته شده است1). در مواردی مانند سندرم شبهلایهبرداری با گشاد نشدن مناسب مردمک، کاهش معنیدار زمان جراحی و بهبود رضایت جراح گزارش شده است1). همچنین مزیت این است که باقیماندن ماده ویسکوالاستیک آبی به صورت بصری قابل تشخیص بوده و به راحتی برداشته میشود.
9. منابع
Section titled “9. منابع”- Borkenstein AF, Borkenstein EM, Malyugin B. Ophthalmic viscosurgical devices (OVDs) in challenging cases: a review. Ophthalmol Ther. 2021;10:831-843.
- Hsiao CW, Cheng H, Ghafouri R, Ferko NC, Ayres BD. Corneal outcomes following cataract surgery using ophthalmic viscosurgical devices composed of chondroitin sulfate-hyaluronic acid: a systematic review and meta-analysis. Clin Ophthalmol. 2023;17:2083-2096.
- Arshinoff S. New terminology: ophthalmic viscosurgical devices. J Cataract Refract Surg. 2000;26(5):627-8. PMID: 10831880.