नेत्र शल्य चिकित्सा में विस्कोइलास्टिक पदार्थ (ophthalmic viscosurgical device, OVD) अंतःनेत्र शल्य चिकित्सा में स्थान बनाए रखने, कॉर्नियल एंडोथेलियम की सुरक्षा, कॉर्निया को सूखने से रोकने और रंगाई में सहायता के लिए उपयोग किए जाने वाले शल्य सहायक विलायक हैं। प्रारंभ में इन्हें केवल शल्य सहायक के रूप में माना जाता था, लेकिन विविध गुणों वाले फॉर्मूलेशन के विकास के साथ ये शल्य उपकरणों के समान स्तर पर आ गए हैं, और अब इन्हें सामूहिक रूप से विस्कोइलास्टिक पदार्थ कहा जाता है।
नेत्र विज्ञान में हायल्यूरोनिक एसिड के उपयोग का इतिहास 1934 में शुरू होता है जब कार्ल मेयर और जॉन पामर ने गाय के कांच के द्रव से हायल्यूरोनिक एसिड को अलग किया था 1)। 1979 में, डॉ. रॉबर्ट स्टेगमैन और डॉ. डेविड मिलर ने मोतियाबिंद सर्जरी के दौरान पहली बार 1% सोडियम हायल्यूरोनेट का नैदानिक उपयोग किया 1)। 1980-1983 में, फार्मासिया ने अमेरिकी FDA से अनुमोदन प्राप्त किया और इसे वैश्विक बाजार में उतारा, जिसने आधुनिक मोतियाबिंद सर्जरी में क्रांति ला दी 1)।
वर्तमान में, जापान में मुख्य रूप से सोडियम हायल्यूरोनेट का उपयोग विस्कोइलास्टिक पदार्थ के रूप में किया जाता है, और सोडियम कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट का उपयोग संयोजन एजेंट के रूप में किया जाता है। सोडियम हायल्यूरोनेट एक ग्लाइकोसामिनोग्लाइकन है जिसमें N-एसिटाइलग्लूकोसामाइन और ग्लुकुरोनिक एसिड के दोहरे शर्करा की पुनरावृत्ति वाली लंबी श्रृंखला संरचना होती है। यह शरीर में संयोजी ऊतक, त्वचा, कांच का द्रव, उपास्थि और श्लेष द्रव में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक पदार्थ है।
अपनी भूमिका के महत्व के कारण, विस्कोइलास्टिक पदार्थ केवल शल्य सहायक विलायक से शल्य उपकरण के रूप में स्थानांतरित हो गए हैं। मोतियाबिंद सर्जरी की सुरक्षा और प्रभावशीलता पर उनके महत्वपूर्ण प्रभाव के कारण, सर्जन को विस्कोइलास्टिक पदार्थों के गुणों को पूरी तरह से समझने के बाद चयन करना आवश्यक है।
विस्कोइलास्टिक पदार्थों का शल्य चिकित्सा में उपयोग उनके भौतिक गुणों द्वारा निर्धारित होता है। निम्नलिखित चार गुण सीधे सर्जरी में उनके उपयोग से संबंधित हैं।
श्यानता
श्यानता (Viscosity) : किसी पदार्थ के बहने में कठिनाई को दर्शाता है। आणविक भार और सांद्रता जितनी अधिक होगी, श्यानता उतनी ही अधिक होगी। उच्च श्यानता वाले विस्कोइलास्टिक पदार्थ ऊतकों को विस्थापित करने में अधिक प्रभावी होते हैं और पूर्वकाल कक्ष से बाहर निकलने में कठिनाई होती है।
छद्म-प्लास्टिकता
छद्म-प्लास्टिकता (Pseudoplasticity) : अपरूपण दर के अनुसार श्यानता में परिवर्तन का गुण। स्थिर अवस्था में उच्च श्यानता दिखाता है, लेकिन उच्च अपरूपण दर (जैसे उपकरण संचालन) के तहत श्यानता कम हो जाती है, जिससे इंजेक्शन और निष्कासन आसान हो जाता है। सोडियम हायल्यूरोनेट में गैर-न्यूटोनियन द्रव के गुण होते हैं, और आणविक श्रृंखला जितनी लंबी होगी, छद्म-प्लास्टिकता में परिवर्तन उतना ही अधिक होगा।
प्रत्यास्थता
प्रत्यास्थता (Elasticity) : विकृति के बाद मूल आकार में लौटने की क्षमता। प्रत्यास्थता जितनी अधिक होगी, स्थान धारण करने की क्षमता उतनी ही बेहतर होगी। सभी विस्कोइलास्टिक पदार्थ उपकरणों के प्रवेश और निष्कासन के बाद कॉर्निया के आकार और पूर्वकाल कक्ष को पुनर्स्थापित करते हैं।
लेपन क्षमता
लेपन क्षमता (Coatability) : पृष्ठ तनाव और संपर्क कोण द्वारा निर्धारित होती है। पृष्ठ तनाव जितना कम और संपर्क कोण जितना छोटा होगा, लेपन क्षमता उतनी ही अधिक होगी, ऊतक सुरक्षा क्षमता बेहतर होगी, लेकिन अंतःनेत्र से निकालना कठिन हो जाता है।
विस्कोइलास्टिक पदार्थों को संसंजन-विक्षेपण सूचकांक (CDI) के आधार पर चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है।
| वर्गीकरण | संसंजन-विक्षेपण सूचकांक | श्यानता | प्रतिनिधि उत्पाद (जापान) |
|---|---|---|---|
| संयोजी (कोहेसिव) | ≥30% asp/mmHg | उच्च (उच्च आणविक भार) | ओपेगन® हाई, हीलॉन® |
| फैलावकारी (डिस्पर्सिव) | <30% asp/mmHg | निम्न (निम्न आणविक भार) | विस्कोट®, शेलगैन® |
| उच्च श्यानता फैलावकारी | मध्यम | मध्यम से उच्च | डिस्कोविस्क® |
| श्यानता अनुकूली | ≥30% asp/mmHg | अति उच्च | हीलॉन V® |
मुख्य घटक 1% सोडियम हायल्यूरोनेट है। आणविक श्रृंखलाएँ लंबी होती हैं और एक-दूसरे से उलझी होती हैं, जिससे उच्च लोच और संयोजन क्षमता होती है। आकर्षण दबाव बढ़ने पर ये एक गांठ के रूप में बाहर निकलती हैं (स्पेगेटी के समान)। आणविक भार के आधार पर इन्हें कम आणविक भार, मध्यम आणविक भार और उच्च आणविक भार प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है, जिनके गुण भिन्न होते हैं।
एक प्रतिनिधि उदाहरण 3% सोडियम हायल्यूरोनेट और 4% सोडियम कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट का संयोजन है। छोटी श्रृंखला वाले अणु कम चिपचिपाहट और उच्च आवरण क्षमता रखते हैं। उच्च अपरूपण दर पर ये फैल जाते हैं और कॉर्नियल एंडोथेलियम को पतली परत से ढक देते हैं (मैकरोनी के समान)। संयोजन-फैलाव सूचकांक संयोजी प्रकार के लगभग 1/10 के बराबर बहुत कम होता है, और आकर्षण दबाव बढ़ने पर भी इन्हें हटाना मुश्किल होता है। सल्फेट समूहों के कारण ये ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं और धनात्मक रूप से आवेशित कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं से चिपकने की प्रवृत्ति रखते हैं। हालांकि, ये अंतःनेत्र ऊतकों से चिपक जाते हैं, इसलिए पूर्ण निष्कासन कठिन है, और अवशेष रहने पर अंतःनेत्र दबाव बढ़ने का जोखिम होता है 1)।
प्रतिनिधि उत्पाद: हीलॉन V® (2.3% उच्च आणविक भार सोडियम हायल्यूरोनेट)। संयोजन-फैलाव सूचकांक 70 से अधिक बहुत अधिक होता है, और आणविक श्रृंखलाएँ उच्च आणविक भार संयोजी प्रकार से भी अधिक उलझी होती हैं, जिससे उच्च लोच और संयोजन क्षमता होती है। एक विशेषता यह है कि जब आकर्षण दबाव एक सीमा से अधिक हो जाता है, तो ये अचानक हटा दिए जाते हैं (छद्म-फैलाव)। 25 mL/मिनट से कम की सिंचाई दर पर ये उच्च संयोजन और उच्च स्थान-धारण क्षमता दिखाते हैं; 25 mL/मिनट से अधिक की सिंचाई दर पर ये आसानी से आकर्षित होकर हटा दिए जाते हैं 1)।
प्रतिनिधि उत्पाद: डिस्कोविस्क® (1.65% कम आणविक भार सोडियम हायल्यूरोनेट + 4% सोडियम कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट)। इसका संयोजन-फैलाव सूचकांक संयोजी और फैलने वाले प्रकारों के बीच का होता है, और यह पूर्वकाल कक्ष से हटाने में आसानी (संयोजी प्रकार जैसा) और कॉर्नियल एंडोथेलियम की सुरक्षा (फैलने वाले प्रकार जैसा) प्रदान करता है।
मोतियाबिंद सर्जरी (फेकोइमल्सीफिकेशन) के प्रत्येक चरण में विस्कोइलास्टिक पदार्थों की भूमिका निम्नलिखित है।
चीरा बनाने के बाद, जलीय हास्य को पूरी तरह से विस्कोइलास्टिक पदार्थ से बदलकर पूर्वकाल कक्ष का निर्माण किया जाता है। पूर्वकाल कैप्सुलोटॉमी के दौरान, विस्कोइलास्टिक पदार्थ कॉर्निया के गुंबद के आकार और पूर्वकाल कक्ष की गहराई को बनाए रखता है, और पूर्वकाल कैप्सूल की सतह को स्थिरता प्रदान करता है, जिससे चीरा रेखा के परिधि की ओर बहने की संभावना कम हो जाती है। कम अपरूपण दर पर उच्च चिपचिपाहट और उच्च लोच वाला विस्कोइलास्टिक पदार्थ आदर्श होता है।
फेकोएमल्सीफिकेशन के दौरान, पूर्वकाल कक्ष की गहराई सिंचाई द्रव दबाव द्वारा बनाए रखी जाती है, लेकिन कॉर्नियल एंडोथेलियम अल्ट्रासोनिक ऊर्जा और द्रव अशांति से क्षति के लिए संवेदनशील होता है। उच्च आवरण क्षमता (एंडोथेलियल सुरक्षा) और उच्च लोच (कंपन अवशोषण) वाले विस्कोइलास्टिक पदार्थों की आवश्यकता होती है, और फैलाने वाले विस्कोइलास्टिक पदार्थ उपयुक्त होते हैं।
अल्ट्रासोनिक टिप को पूर्वकाल कक्ष से हटाने से पहले, साइड पोर्ट के माध्यम से एक साथ विस्कोइलास्टिक पदार्थ इंजेक्ट करने से अचानक पूर्वकाल कक्ष पतन को रोका जाता है और पश्च कैप्सूल, आइरिस और कॉर्नियल ऊतकों को क्षति से बचाया जाता है। कम कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका घनत्व वाले मामलों में, विस्कोइलास्टिक पदार्थ नाभिकीय टुकड़ों को कॉर्नियल एंडोथेलियम के सीधे संपर्क में आने से रोकता है (सॉफ्ट शेल तकनीक)।
पश्च कैप्सूल को पर्याप्त रूप से नीचे दबाकर लेंस थैली को फुलाने के बाद इंट्राओकुलर लेंस डाला जाता है। कम कतरनी दर पर जब लेंस स्थिर होता है, उच्च चिपचिपापन एजेंट एंडोथेलियम को लेंस के दबाव से बचाता है और लेंस के मोड़ने और खोलने के लिए कुशनिंग प्रदान करता है। उच्च आणविक भार संयोजी विस्कोइलास्टिक पदार्थ उपयुक्त होते हैं।
इंट्राओकुलर लेंस डालने के बाद, सिंचाई-आकांक्षा का उपयोग करके पूर्वकाल कक्ष में बचे हुए विस्कोइलास्टिक पदार्थ को हटाया जाता है। विशेष रूप से, यदि विस्कोइलास्टिक पदार्थ लेंस के पीछे रह जाता है, तो बैक्टीरिया आसानी से जम सकते हैं और पोस्टऑपरेटिव एंडोफ्थैलमिटिस का कारण बन सकते हैं। लेंस के पीछे सिंचाई-आकांक्षा टिप को डालकर (बिहाइंड-द-लेंस तकनीक) पीछे की सतह को सीधे साफ करना आवश्यक है।
मोतियाबिंद सर्जरी के बाद कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका हानि दर 4 से 25% बताई गई है, और इसका मुख्य कारण सर्जिकल उपकरणों, नाभिकीय टुकड़ों और इंट्राओकुलर लेंस द्वारा यांत्रिक आघात है 2)। विस्कोइलास्टिक पदार्थ इस आघात को कम करने का प्रमुख साधन हैं।
Hsiao एट अल. (2023) ने 2000-2020 के 12 यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों की एक व्यवस्थित समीक्षा और मेटा-विश्लेषण में, कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट और हायल्यूरोनिक एसिड के संयोजन वाले विस्कोइलास्टिक पदार्थों (VISCOAT®, DuoVisc®, DisCoVisc®) की तुलना केवल हायल्यूरोनिक एसिड या हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज उत्पादों से की 2)।
रैंडम-इफेक्ट मॉडल द्वारा मेटा-विश्लेषण के परिणामों के अनुसार, कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट और हायल्यूरोनिक एसिड के संयोजन वाली विस्कोइलास्टिक सामग्री ने अकेले हायल्यूरोनिक एसिड वाली विस्कोइलास्टिक सामग्री की तुलना में पोस्टऑपरेटिव 3 महीने में कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका घनत्व में कमी की दर काफी कम दिखाई (माध्य अंतर: -4.10%; 95% CI: -5.81 से -2.40; p<0.0001; 9 अध्ययन)2)। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज उत्पादों के साथ तुलना में भी महत्वपूर्ण अंतर पाया गया (माध्य अंतर: -6.47%; 95% CI: -10.41 से -2.52; p=0.001; 2 अध्ययन)2)।
कॉर्नियल मोटाई में परिवर्तन (पोस्टऑपरेटिव 24 घंटे) के बारे में भी, कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट और हायल्यूरोनिक एसिड के संयोजन वाली विस्कोइलास्टिक सामग्री ने अकेले हायल्यूरोनिक एसिड वाली विस्कोइलास्टिक सामग्री की तुलना में काफी कम कॉर्नियल सूजन दिखाई (माध्य अंतर: -3.22%; 95% CI: -6.24 से -0.20%; p=0.04; 4 अध्ययन)2)।
सोडियम कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट हायल्यूरोनिक एसिड-कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट का त्रिगुण ऋणात्मक आवेश बनाता है, जो कॉर्नियल एंडोथेलियल ऊतक की ओर आणविक आकर्षण को बढ़ावा देता है, इसे बेहतर एंडोथेलियल कोटिंग और सुरक्षा प्रभाव के तंत्र के रूप में माना जाता है2)।
मूल रूप से, स्थान बनाए रखने के उद्देश्य के लिए कोहेसिव विस्कोइलास्टिक सामग्री और कॉर्नियल एंडोथेलियल सुरक्षा के लिए डिस्पर्सिव विस्कोइलास्टिक सामग्री का चयन किया जाता है। कठोर नाभिक मोतियाबिंद या कॉर्नियल एंडोथेलियल डिस्ट्रोफी जैसे उच्च जोखिम वाले मामलों में, दोनों को संयोजित करने वाली सॉफ्ट शेल तकनीक विशेष रूप से प्रभावी है। ग्लूकोमा सर्जरी में, कोहेसिव विस्कोइलास्टिक सामग्री को पूर्वकाल कक्ष धोने में आसानी के मामले में लाभप्रद माना जाता है।
यह स्टीव अर्शिनॉफ द्वारा 1999 में वर्णित एक प्रतिनिधि संयोजन विधि है1)। सर्जरी की शुरुआत में, डिस्पर्सिव विस्कोइलास्टिक सामग्री को पूर्वकाल कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है और लेंस की सामने की सतह पर एक गांठ बनाई जाती है, फिर कोहेसिव विस्कोइलास्टिक सामग्री को डिस्पर्सिव गांठ के पीछे केंद्र में इंजेक्ट किया जाता है। इससे डिस्पर्सिव विस्कोइलास्टिक सामग्री ऊपर और बाहर की ओर फैल जाती है, जिससे कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं के खिलाफ एक चिकनी परत बनती है। फेकोइमल्सीफिकेशन और इरिगेशन/एस्पिरेशन के दौरान, उच्च चिपचिपाहट वाली कोहेसिव सामग्री जल्दी से निकल जाती है, जबकि कम चिपचिपाहट वाली डिस्पर्सिव सामग्री एंडोथेलियम के लिए सुरक्षात्मक परत के रूप में बनी रहती है।
विशेष रूप से कठोर नाभिक वाले मामलों में, अकेले कोहेसिव या डिस्पर्सिव विस्कोइलास्टिक सामग्री के उपयोग की तुलना में पोस्टऑपरेटिव कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका हानि को कम करने का प्रभाव दिखाया गया है1)।
इंट्राऑपरेटिव फ्लॉपी आइरिस सिंड्रोम (IFIS) प्रोस्टेट उपचार के लिए अल्फा-ब्लॉकर्स (जैसे टैमसुलोसिन) के उपयोग से जुड़ी एक प्रसिद्ध जटिलता है1)। आइरिस की मांसपेशियों की टोन में कमी से प्यूपिलरी संकुचन और आइरिस प्रोलैप्स होता है। विस्कोएडेप्टिव विस्कोइलास्टिक सामग्री (हीलॉन V®) प्यूपिल को यांत्रिक रूप से फैलाती है (विस्कोइलास्टिक प्यूपिलरी डाइलेशन) और आइरिस को स्थिर करती है, जिससे चीरे के माध्यम से प्रोलैप्स को रोकने में मदद मिलती है1)।
अधिक कठिन मामलों में, सॉफ्ट शेल, अल्टीमेट सॉफ्ट शेल और ट्राई-सॉफ्ट शेल तकनीकों के संयोजन का उपयोग किया जाता है1)।
कठोर भूरे मोतियाबिंद और परिपक्व मोतियाबिंद में कॉर्नियल एंडोथेलियल क्षति, न्यूक्लियस ड्रॉप और पोस्टीरियर कैप्सूल टूटने का उच्च जोखिम होता है1)। लंबी सर्जिकल प्रक्रिया और उच्च अल्ट्रासोनिक ऊर्जा कॉर्नियल एंडोथेलियम को प्रभावित करती है, इसलिए डिस्पर्सिव विस्कोइलास्टिक या संयोजन तैयारी (सॉफ्ट शेल तकनीक) का उपयोग उपयुक्त है1)।
ग्लूकोमा सर्जरी के बाद उथला पूर्वकाल कक्ष पश्च कक्ष सर्जरी की एक सामान्य जटिलता है, और पूर्वकाल कक्ष में विस्कोइलास्टिक इंजेक्ट करना उपचार विकल्पों में से एक है1)। चिपचिपा-अनुकूली विस्कोइलास्टिक प्रभावी होने की सूचना है1)।
वाइड-एंगल ऑब्जर्वेशन सिस्टम का उपयोग करके फंडस अवलोकन में, प्री-लेंस को कॉर्निया से लगभग 1 सेमी तक लाना आवश्यक है, इसलिए कॉर्नियल सूखापन को रोकने के लिए विस्कोइलास्टिक के साथ वेट शेल उपयोगी है। इसके अलावा, आंतरिक सीमित झिल्ली धुंधलापन (इंडोसायनिन ग्रीन, ब्रिलियंट ब्लू G) में विस्कोइलास्टिक मिलाकर धुंधलापन की सीमा और एकाग्रता को नियंत्रित किया जा सकता है।
विस्कोइलास्टिक से संबंधित जटिलताओं में निम्नलिखित ज्ञात हैं।
VisThesia (2% लिडोकेन + 0.3% सोडियम हायल्यूरोनेट, Carl Zeiss Meditec), जो विस्कोइलास्टिक पदार्थ और लिडोकेन को जोड़ता है, को एक ही चरण में एनेस्थेटिक प्रभाव और विस्कोइलास्टिक कार्य प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था1)। जहां ऑपरेशन के दौरान दर्द नियंत्रण में सुधार की सूचना दी गई है, वहीं कुछ रिपोर्टों में पारंपरिक विस्कोइलास्टिक पदार्थों की तुलना में कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका घनत्व में अधिक कमी पाई गई है, और परिणाम सुसंगत नहीं हैं1)। इस क्षेत्र में और अधिक शोध की आवश्यकता है।
Pe-Ha-Blue® PLUS (Albomed), जो सोडियम हायल्यूरोनेट और ट्रिपैन ब्लू (एंटीरियर कैप्सूल डाई) को जोड़ता है, का उद्देश्य कॉर्नियल एंडोथेलियम की रक्षा करते हुए एंटीरियर कैप्सुलोटॉमी को आसान बनाना है1)। स्यूडोएक्सफोलिएशन सिंड्रोम जैसे खराब प्यूपिलरी फैलाव वाले मामलों में, सर्जरी के समय में महत्वपूर्ण कमी और सर्जन की संतुष्टि में सुधार की सूचना दी गई है1)। इसका यह भी लाभ है कि नीले विस्कोइलास्टिक अवशेषों को देखकर आसानी से हटाया जा सकता है।
