Бостонская кератопротеза (Boston Keratoprosthesis: KPro) была разработана в результате многолетних исследований доктора Клэса Долмана и одобрена FDA в 1992 году. В настоящее время это самая широко используемая искусственная роговица в мире 4); выполнено более 4500 операций. Концепция искусственной роговицы была впервые описана в 1789 году французом Гийомом Пелье де Кенгси.
Устройство имеет дизайн «цветной пуговицы» и состоит из трех частей: передней пластины (с интегрированным оптическим стержнем), задней пластины и титанового стопорного C-кольца. Оно изготавливается из медицинского ПММА, а донорская роговица зажимается и фиксируется между передней и задней пластинами. Существуют типы 1 и 2; тип 2 предназначен для тяжелых терминальных заболеваний глазной поверхности и требует постоянного сшивания век. Тип 1 используется чаще.
Эволюция дизайна
Задняя пластина имеет 16 отверстий для диффузии водянистой влаги и питания роговицы. Введение титанового C-кольца в 2004 году предотвратило разборку устройства, а переход на безрезьбовую конструкцию в 2007 году упростил сборку. Новейший дизайн Lucía увеличивает контакт между роговицей и водянистой влагой за счет изменения формы титановой задней пластины.
Технические характеристики устройства
Существуют индивидуальные оптические силы для псевдофакичных глаз (plano) и афакичных глаз. Задние пластины доступны для взрослых (диаметр 8,5 мм) и детей (диаметр 7,0 мм). Стоимость устройства составляет около 5000 долларов, но в бедных странах оно предоставляется по скользящей шкале.
Показаны тяжелые заболевания роговицы, при которых сквозная кератопластика (ПКП) не показана или неоднократно не удается. Показания включают многократные неудачи трансплантации, синдром Стивенса-Джонсона, глазной рубцующий пемфигоид (ОСП), химические травмы, аниридию, герпетический кератит, недостаточность лимбальных стволовых клеток, нейротрофическую кератопатию и обширную неоваскуляризацию роговицы 4). При повторных неудачах трансплантации или аниридии это может быть терапией первой линии.
При терминальных заболеваниях глазной поверхности, связанных с синдромом Стивенса-Джонсона, прогноз кератопластики крайне неблагоприятный. Сообщается, что выживаемость ПКП через 1 и 2 года составила 20% и 0% соответственно 1). После КПро также сообщается о высоких частотах осложнений: некроз стромы роговицы 59%, инфильтрация роговицы 30%, персистирующий дефект эпителия 59%, экструзия устройства 52% 1).
Типичными признаками у пациентов, подходящих для КПро, являются выраженное помутнение роговицы, неоваскуляризация роговицы, кератинизация конъюнктивы, недостаточность лимбальных стволовых клеток и значительное снижение показателя теста Ширмера. В случаях химической травмы может наблюдаться полное отсутствие век и тяжелая экспозиционная кератопатия 3). При фтизисе глазного яблока могут отмечаться укорочение оси, утолщение склеры, утолщение сосудистой оболочки и отслойка сетчатки 2).
| Прогностическая классификация | Характеристики | Тенденция частоты сохранения |
|---|---|---|
| Не рубцовые заболевания | Повторные неудачи трансплантации | Наилучшая |
| Химическая травма | Кислотная/щелочная травма | Средняя |
| Аутоиммунные заболевания | Синдром Стивенса-Джонсона, глазной пемфигоид | Плохая (37,5-55%) |
При аутоиммунных заболеваниях частота повторных операций высока, а конечная острота зрения плохая4). Степень предшествующего воспаления и его продолжительность влияют на прогноз.
Успех KPro1 в значительной степени зависит от предоперационного состояния поверхности глаза. У пациентов с синдромом Стивенса-Джонсона в терминальной стадии конъюнктивальная кератинизация выражена сильно, поэтому прямая имплантация KPro1 сопряжена с высоким риском неудачи1). В качестве поэтапного подхода сообщается: сначала контроль воспаления поверхности глаза с помощью системной иммуносупрессии (метотрексат), затем улучшение увлажнения и уменьшение кератинизации с помощью трансплантации малых слюнных желез (MSGT) и трансплантации слизистой оболочки век (MMG), и наконец имплантация KPro11).
При таком подходе через 2 недели после MSGT значение Ширмера улучшилось с 0 мм до 3 мм, а восстановление зрения от светоощущения до 20/60 после имплантации KPro1 через 11 месяцев сохранялось более 24 месяцев1).
Факторы риска включают тяжелую сухость глаза, конъюнктивальную кератинизацию, предшествующие инфекции роговицы, множественные неудачи ПКП и активность аутоиммунного заболевания. Использование у детей спорно из-за сложности послеоперационного ведения и риска осложнений, и не рекомендуется в качестве первой линии лечения4).
При терминальных заболеваниях поверхности глаза, таких как синдром Стивенса-Джонсона и глазной рубцующий пемфигоид, конъюнктивальная кератинизация и тяжелая сухость глаза крайне выражены. Прямая имплантация KPro сопряжена с очень высоким риском инфекции и экструзии устройства. Улучшение увлажнения с помощью MSGT и уменьшение кератинизации с помощью трансплантации слизистой перед имплантацией KPro позволяет обеспечить долгосрочное сохранение устройства.
При протезировании роговицы (протокератопластика) донорская роговица собирается между передней и задней пластинами и сшивается аналогично ПКП. Она может быть выполнена хирургом, опытным в ПКП. В настоящее время рекомендуется удаление хрусталика во время операции KPro, и часто она выполняется одновременно с операцией по поводу глаукомы (имплантация дренажного устройства для водянистой влаги), иридопластикой и витрэктомией.
При фтизисе глазного яблока сообщается об одновременной операции KPro-I с витрэктомией и введением силиконового масла2). Выбор оптической силы KPro на основе укорочения оси (18 мм) в сочетании с 360° ретинэктомией и использованием перфторуглерода привел к улучшению от светоощущения до 20/250, сохранявшемуся в течение 3 лет2).
Профилактика инфекций
Пожизненное применение антибактериальных глазных капель обязательно 4). Стандартная схема: ежедневное закапывание полимиксина B + триметоприма или фторхинолона четвертого поколения (моксифлоксацин/гатифлоксацин) ± ванкомицин 4). Частота инфекционного эндофтальмита составляет 2,7% в год, что очень высоко среди офтальмологических операций.
Ведение глаукомы
До операции глаукома присутствует у 60–76% пациентов, а после операции новое/прогрессирующее повышение внутриглазного давления возникает в 14–39,3% случаев 4). При установленном устройстве использование обычных тонометров невозможно, поэтому полагаются на пальпаторное определение давления через склеру. При одновременном выполнении шунтирующей операции с трубкой частота прогрессирования глаукомы в плохо контролируемых случаях снижается до 2% по данным одного отчета 4).
Бандажная контактная линза и капли
Непрерывное ношение бандажной контактной линзы поддерживает влажность глазной поверхности и предотвращает стромальное расплавление. Стероидные капли (преднизолон) также необходимо применять пожизненно. При химических травмах склеральная контактная линза (18 мм) оказалась эффективной для предотвращения расплавления вокруг KPro и улучшения зрения 3).
Необходимо пожизненное применение антибиотиков (фторхинолон ± ванкомицин) для профилактики инфекции, стероидных капель (преднизолон) для подавления воспаления и препаратов против глаукомы. В некоторых случаях добавляют капли циклоспорина или PRGF (плазма, богатая факторами роста).
Частота улучшения зрения (достижение 20/200 или лучше) составляет 50–65% (3 года), а частота сохранения устройства — 80–87,8% 4). Частота сохранения составляет 90–92% через 1 год, 80–88% через 2 года и 74% через 5 лет 4). В случаях без предшествующих операций на роговице сообщалось о 100% сохранении, что предполагает, что раннее введение может привести к хорошим результатам. При аутоиммунных заболеваниях, таких как синдром Стивенса-Джонсона и глазной пемфигоид, частота сохранения снижается до 37,5–55% 4).
При поэтапном подходе (MSGT+MMG→KPro1) у пациентов с терминальным синдромом Стивенса-Джонсона острота зрения 20/60 сохранялась более 24 месяцев 1). При комбинированной операции (KPro-I+витрэктомия+SO) по поводу фтизиса глазного яблока III степени острота зрения 20/250, позволяющая передвигаться, сохранялась в течение 3 лет 2). В случае полной потери век из-за тяжелой кислотной травмы использование склеральной контактной линзы с KPro1 улучшило зрение до 20/100 3).
| Осложнение | Частота |
|---|---|
| Глаукома (существовавшая ранее) | 72,0–86,0% |
| Формирование RPM | 25,0-55,0% |
| Витеоретинальные осложнения | 14-29,5% |
Ретропротезная мембрана (RPM) возникает в 25–65% случаев, и основной причиной считается воспаление 4). В большинстве случаев она поддается лечению с помощью YAG-лазерной мембранотомии.
Конструктивным ограничением устройства является то, что оптическая часть не интегрируется биологически 4). Постоянный интерфейс между биологической тканью и искусственным материалом может вызывать персистирующий эпителиальный дефект, асептический некроз и перфорацию 4). Эта структурная слабость повышает восприимчивость к эндофтальмиту, поэтому рекомендуется пожизненная антибиотикопрофилактика 4).
При инфекционном эндофтальмите возникают внезапная боль в глазу, покраснение и снижение зрения, требующие неотложного лечения с помощью интравитреальной инъекции или витрэктомии. Частота послеоперационных осложнений имеет тенденцию к значительному снижению в первые 10 лет после имплантации KPro 4).
Глаукома в глазах с KPro является основной причиной потери зрительных функций, и необходима комплексная стратегия ведения. У 36–76% пациентов, получающих KPro, глаукома присутствует до операции, а после операции у 14–28% повышается внутриглазное давление, у 2–28% развивается новая глаукома. Скорость прогрессирования соотношения C/D составляет 0,075 в год, что примерно в 7 раз выше, чем при первичной открытоугольной глаукоме, поэтому требуется раннее и агрессивное вмешательство.
На имплантатах из ПММА традиционный аппланационный тонометр использовать невозможно. Применяются следующие альтернативные методы.
| Метод измерения | Характеристики |
|---|---|
| Пальпаторная тонометрия | Наиболее распространенный. Позволяет обнаружить давление ≥30 мм рт. ст. с погрешностью в пределах 5 мм рт. ст. |
| Склеральный воздушный тонометр | Примерно на 9 мм рт. ст. выше, чем измерение на роговице. Формула коррекции: IOPk = 11,9 + 0,32 (IOPs) − 0,05 (возраст) |
| Тонометр Шиотца | Наибольшая точность на височной склере |
ОКТ переднего сегмента превосходит УБМ в визуализации структуры угла, но УБМ предпочтительнее для оценки положения дренажного устройства для глаукомы в цилиарной борозде. Исследование поля зрения 10-2 с мишенью V полезно для выявления прогрессирования глаукомы, и функциональная оценка считается более надежной, чем структурная.
После имплантации КПро эффективность всасывания местных глазных капель снижается из-за уменьшения площади поверхности глаза. Кроме того, из-за обширной блокады угла препараты, действующие на трабекулярный отток, малоэффективны.
Примерно 13–42% пациентов после КПро нуждаются в дренажном устройстве для глаукомы. Клапан Ахмеда с клапаном используется наиболее широко.
Время установки дренажного устройства для глаукомы
До КПро (за 3–6 месяцев): обеспечивает достаточное время для формирования капсулы.
Одновременная установка KPro : сообщается об улучшении сохранения зрения и внутриглазного давления через 1 год
После KPro (отсроченная установка) : скорость прогрессирования отношения C/D выше, чем у двух предыдущих
Типы и результаты дренажных устройств для глаукомы
Ahmed (с клапаном) : GDD с клапаном, широко используемый в глазах с KPro. Конструкция позволяет избежать послеоперационной гипотонии 5)
Baerveldt (без клапана) : GDD без клапана. Выбор основан на рубцевании, состоянии конъюнктивы и риске гипотонии 5)
Положение трубки : рекомендуется цилиарная борозда. Снижает риск контакта с задней пластиной и обнажения трубки
В глазах с KPro обычное измерение внутриглазного давления затруднено; оценка прогрессирования глаукомы требует комбинации данных о зрительном нерве, визуализации и исследования полей зрения 5). При недостаточности медикаментозной терапии рассматривают GDD или CPC, но следует остерегаться осложнений, таких как закупорка или обнажение трубки.
Метод лечения с помощью диодного лазера для коагуляции цилиарных отростков и уменьшения продукции водянистой влаги, выполняется трансклерально или эндоскопически. Сообщается, что трансклеральная CPC снижает внутриглазное давление примерно на 60%. Преимущество: отсутствие постоянного устройства, поэтому ниже риск обнажения имплантата или эндофтальмита. Недостаток: может потребоваться несколько процедур, а чрезмерное повреждение цилиарного тела может привести к гипотонии или фтизису. Особенно полезен при KPro типа II с выраженным рубцеванием конъюнктивы или после конъюнктивэктомии.
В глазах с KPro оптическая нейропатия может прогрессировать даже при адекватном контроле внутриглазного давления. Прямое повреждение ганглиозных клеток сетчатки воспалительными цитокинами и апоптоз, а также изменения склеральной жесткости из-за имплантата могут вызывать биомеханическое повреждение зрительного нерва на уровне решетчатой пластинки. Регулярный мониторинг диска зрительного нерва и полей зрения обязателен.
Домашний тонометр (iCare Home) показывает 91% совпадение (в пределах 5 мм рт. ст.) с тонометром Гольдмана, но каждый шестой пациент не может правильно им пользоваться, поэтому важен отбор и обучение пациентов 6). Датчик ВГД в виде контактной линзы (Triggerfish CLS) позволяет измерять 24-часовые колебания ВГД в амбулаторных условиях 6). Также разрабатываются системы непрерывной доставки лекарств, такие как интракамеральный имплантат биматопроста (одобрен FDA в 2020 году) 6).
Лечение глаукомы в глазах с KPro основано на трех столпах: медикаментозная терапия, глаукомные дренажные устройства (GDD) и циклофотокоагуляция (CPC). В медикаментозной терапии предпочтение отдается ингибиторам продукции водянистой влаги, а препараты простагландинов избегаются из-за риска макулярного отека. Среди GDD наиболее широко используется клапан Ахмеда, и его установка рекомендуется до или одновременно с операцией KPro. При выраженном рубцевании конъюнктивы CPC является полезной альтернативой.
Бостонская кератопротез типа 2 (BK2) — это искусственная роговица для терминальных заболеваний глазной поверхности, которые невозможно лечить с помощью типа 1. Показания включают тяжелые случаи с полным отсутствием слезной пленки, кератинизацией глазной поверхности и симблефароном 7). В то время как тип 1 предполагает хорошо увлажненную глазную поверхность и нормальную функцию век, тип 2 включает постоянный шов век (тарзорафию), а удлиненный оптический стержень из ПММА выступает между закрытыми веками 7).
Базовая структура BK2 включает переднюю пластину и оптическую часть из ПММА, заднюю пластину из титана (механизм защелкивания) и донорскую роговицу, обработанную в форме пончика. Оптический стержень длиннее, чем у BK1, и предназначен для прохождения через постоянную тарзорафию 7). Силы линз доступны для псевдофакичных и афакичных глаз в зависимости от длины оси.
| Период | Название дизайна | Основные улучшения |
|---|---|---|
| 1992 | Винтовой | Первая модель, одобренная FDA |
| 2003 | Защелкивающийся | Добавление C-образного кольца для уменьшения повреждений |
| 2005 | Титановая задняя пластина | PMMA → Титан |
| 2009~ | Click-on | Лазерная резьба замка |
Типичными показаниями являются слизистый пемфигоид (MMP) и синдром Стивенса-Джонсона / токсический эпидермальный некролиз. Тяжелые рубцы поверхности глаза после химической травмы, синдром Шегрена и тяжелая нейротрофическая кератопатия также являются показаниями. Отбор пациентов основывается на комплексной оценке степени нарушения зрения, наличия светоощущения, сопутствующего глаукомы или заболеваний сетчатки, а также необходимости сохранения единственного глаза 7).
Факторами плохого прогноза для достижения послеоперационной остроты зрения ниже 20/200 являются использование старых моделей (винтового типа), отсутствие одновременной имплантации дренажного устройства для глаукомы и отсутствие предоперационной иммуносупрессивной терапии.
Операция проводится под общей анестезией. Рекомендуется парс-плана витрэктомия (PPV) и одновременная имплантация дренажного устройства для глаукомы (GDD). Весь поверхностный эпителий бульбарной конъюнктивы, свода, пальпебральной конъюнктивы и лимба удаляется острым препарированием. Донорская роговица обрабатывается в форме пончика. После трепанации роговицы реципиента, тотальной иридэктомии и ленсэктомии выполняется PPV под временной кератопротезом, затем BK2 фиксируется 12 узловыми швами из нейлона 9-0. Наконец, передний край века резецируется для удаления фолликулов ресниц, и выполняется постоянная тарзорафия.
Требуется пожизненное наблюдение и профилактическое применение антибиотиков 7). У пациентов с аутоиммунными заболеваниями или высоким риском инфекции единственного глаза профилактика инфекций должна быть строгой, и необходимо долгосрочное наблюдение за развитием или прогрессированием глаукомы, отслойки сетчатки и эндофтальмита 7).
| Осложнение | Значение отчета BK2 |
|---|---|
| Подтекание из раны | 34% |
| Отслойка сосудистой оболочки | 30,3% |
| Ретропротезная мембрана (RPM) | 10–60% |
| Витрит | 23,2% |
| Кератит | 19,6% |
| Кровоизлияние в стекловидное тело | 16,1% |
| Эндофтальмит | 5–17,9% |
| Возникновение/прогрессирование глаукомы | 8,3–41,1% |
Расплавление роговицы и инфекция вокруг стержня являются наиболее частыми причинами повторной операции после BK2. Частота отслойки сетчатки составляет 10–28% и вместе с глаукомой является основной причиной необратимой потери зрения.
В долгосрочной серии Lee и соавт. большинство случаев имели дооперационную остроту зрения 20/200 или ниже. При последнем наблюдении 37,5% глаз улучшились до 20/200 или выше. Образование ретропротезной мембраны, прогрессирование глаукомы, отслойка сетчатки и эндофтальмит были основными послеоперационными проблемами7).
Тип 1 используется у пациентов, чьи веки могут нормально закрываться, и устройство обнажается на поверхности роговицы. Тип 2 используется у пациентов с тяжелым поражением поверхности глаза, таким как синдром Стивенса-Джонсона или глазной пемфигоид, и включает постоянную тарзорафию, при этом кончик устройства выступает между веками. Тип 1 используется более широко, но тип 2 является альтернативой для терминальных случаев с сильно высушенной поверхностью глаза.
Новейший дизайн Lucia с улучшенной титановой задней пластиной обеспечивает лучшую биосовместимость и, как ожидается, уменьшит образование ретропротезной мембраны и расплавление стромы. Даже при таких состояниях, как фтизис глазного яблока, которые ранее считались трудно поддающимися лечению, комбинация KPro-I и витреоретинальной хирургии позволяет достичь восстановления зрения2). При кратковременном фтизисе глазного яблока существует возможность хирургического вмешательства, и для случаев до III степени по классификации Yanoff-Fine предполагается возможность восстановления зрения2).
Для терминальных заболеваний поверхности глаза, таких как синдром Стивенса-Джонсона, поэтапная реконструкция поверхности глаза (трансплантация поднижнечелюстной слюнной железы + трансплантация слизистой оболочки + иммуносупрессия → KPro1) позволяет лечить случаи, ранее считавшиеся неподходящими1). Также сообщалось об увлажнении поверхности глаза путем трансплантации поднижнечелюстной железы перед KPro11).
Склеральные контактные линзы можно безопасно использовать у пациентов с KPro, что способствует как предотвращению экспозиционной кератопатии, так и улучшению остроты зрения3). Для распространения в развивающихся странах разрабатываются методы сборки KPro с использованием собственной роговицы пациента и международные стратегии ценообразования.
