Флуоресцеин
Цель: Повреждения роговичного эпителия, слезная пленка
Длина волны флуоресценции: Поглощение 490 нм → Эмиссия 520–530 нм
Преимущества: Универсален и безопасен. Легко использовать с полосками.
Фильтр: Кобальтовый синий + синий фильтр
Офтальмологические красители (dyes in ophthalmology) — это препараты, используемые для избирательной визуализации тканей глаза и слезной пленки. Они применяются во всех областях офтальмологической практики, от амбулаторной диагностики до идентификации тканей в операционной.
Их можно разделить на две большие категории по назначению.
Красители для диагностики переднего отрезка: Три основных — флуоресцеин, лиссаминовый зеленый и бенгальский розовый. Они незаменимы для выявления повреждений эпителия роговицы и конъюнктивы, оценки слезной пленки и диагностики синдрома сухого глаза.
Красители для заднего отрезка и хирургии: Включают трипановый синий, индоцианиновый зеленый (ICG), триамцинолона ацетонид и бриллиантовый синий G. Они используются для окрашивания капсулорексиса при хирургии катаракты, окрашивания внутренней пограничной мембраны (ВПМ) при витрэктомии и флуоресцентной ангиографии (FFA/ICGA).
Каждый краситель обладает специфическими свойствами окрашивания, длиной волны флуоресценции и сродством к тканям. Важно выбирать их в зависимости от цели.
Это наиболее широко используемый в клинической практике краситель. Это оранжевый водорастворимый краситель, легкодоступный, безопасный и малотоксичный.
Флуоресцентные свойства: Максимальная длина волны поглощения составляет около 490 нм (синий свет). При возбуждении излучает желто-зеленую флуоресценцию с длиной волны 520–530 нм. Наблюдение проводят с помощью кобальтового синего фильтра, направляя синий свет.
Принцип окрашивания: Флуоресцеин окрашивает не сами клетки, а разрушенные межклеточные промежутки. Нормальный эпителий роговицы имеет хорошо развитые плотные контакты и почти не окрашивается. Окрашиваются участки с дефектами эпителия или повышенной проницаемостью для воды.
Формы выпуска и концентрации:
| Форма | Концентрация | Основное применение |
|---|---|---|
| Тест-полоска | 0,6–1 мг | Окрашивание поверхности глаза |
| Глазные капли | 0,5–2 % | Окрашивание поверхности глаза |
| Раствор для инъекций | 10–20 % | Флюоресцентная ангиография глазного дна |
Основные клинические применения:
В концентрациях ниже 3% не вызывает раздражения глаз. При местном применении не токсичен для глаз и является препаратом первого выбора для обследования переднего отрезка глаза.
Это кислый синтетический пищевой краситель. Он обладает высоким сродством к окрашиванию мертвых клеток, дегенерированных клеток и нитей слизи, локализуясь в ядре. В областях с нарушенными межклеточными контактами окрашивание усиливается.
Характеристики поглощения: Пик поглощения на красном конце видимого спектра (630 нм). При использовании красного фильтра пропускаемые длины волн поглощаются, и окрашенные участки выглядят черными.
Отлично подходит для визуализации повреждений конъюнктивального эпителия, предпочтителен для окрашивания бульбарной конъюнктивы. Также полезен для оценки эпителиопатии края века (LWE) и наблюдения линии Маркса.
Менее раздражающий и менее цитотоксичный, чем бенгальский розовый. В последние годы он все чаще используется в качестве альтернативы бенгальскому розовому. Однако концентрации выше 2% вызывают дискомфорт. Несовместим с контактными линзами, поэтому после использования необходимо промыть физиологическим раствором.
Галогенизированное производное флуоресцеина. Окрашивает роговичный и конъюнктивальный эпителий, лишенный муцинового покрытия, и дегенерированные клетки. Он захватывается в участках, где защита преокулярной слезной пленки недостаточна.
Считается превосходящим другие красители для раннего выявления заболеваний глазной поверхности, использовался для оценки синдрома сухого глаза, верхнего лимбального кератоконъюнктивита и эпителиального герпеса. Обладает некоторой противовирусной активностью в отношении вируса простого герпеса 1-го типа, но не для офтальмологических терапевтических целей.
Однако у него много недостатков. Он фототоксичен и вызывает жгучую боль и жжение сразу после закапывания даже в 1% растворе. Перед окрашиванием требуется местная анестезия. Окрашивание легко сохраняется на конъюнктиве и периокулярной коже; после осмотра необходимо быстро промыть глаза. Даже наличие искусственных слез препятствует захвату красителя.
В Японии тест-полоски не продаются; используется 1% самостоятельно приготовленный раствор. Из-за множества недостатков по сравнению с преимуществами его ежедневное использование сокращается, и он постепенно заменяется лиссаминовым зеленым или окрашиванием флуоресцеином с синим фильтром.
Флуоресцеин
Цель: Повреждения роговичного эпителия, слезная пленка
Длина волны флуоресценции: Поглощение 490 нм → Эмиссия 520–530 нм
Преимущества: Универсален и безопасен. Легко использовать с полосками.
Фильтр: Кобальтовый синий + синий фильтр
Лиссаминовый зеленый
Цель: Повреждения конъюнктивального эпителия, LWE, линия Маркса
Длина волны поглощения: 630 нм
Преимущества: Оптимален для окрашивания конъюнктивы. Менее раздражающий, чем бенгальский розовый
Фильтр: Безкрасный фильтр
Бенгальский розовый
Объект: Участки, лишенные муцина, дегенеративный эпителий
Характеристика: Галогенизированное производное флуоресцеина
Преимущества: Отлично подходит для раннего выявления заболеваний глазной поверхности
Недостатки: Фототоксичность. Сильное раздражение, использование сокращается
Флуоресцеин оптимален для выявления повреждений эпителия роговицы и оценки слезной пленки. Лиссаминовый зеленый отлично подходит для визуализации повреждений эпителия конъюнктивы, полезен для оценки лид-вайпер эпителиопатии и линии Маркса. Для точной оценки сухого глаза иногда проводят «двойное прижизненное окрашивание» с использованием обоих красителей. Одновременно наносят одну полоску флуоресцеина и две полоски лиссаминового зеленого.
В хирургии заднего или переднего отрезка глаза используются красители для окрашивания трудноразличимых тканей, облегчая хирургические манипуляции.
Трипановый синий: Одобренный FDA краситель для окрашивания передней капсулы (0,06%). Он не проникает через капсулу, поэтому передняя капсула видна на фоне неокрашенного кортикального слоя хрусталика. Особенно полезен при ослабленном красном рефлексе или слабости цинновых связок. Нетоксичен для эндотелия роговицы, безопасен даже при детской катаракте. Также используется при DSEK (кератопластика с отслоением десцеметовой мембраны) и DALK (глубокая передняя послойная кератопластика). Внимание: гидрофильные акриловые ИОЛ могут окрашиваться необратимо.
Индоцианиновый зеленый (ICG): Обладает высоким сродством к коллагену IV типа и ламинину, используется для окрашивания внутренней пограничной мембраны (0,05–0,5%). При внутривенном введении 98% связывается с белками плазмы, не выходит за пределы сосудов и используется в ICG-ангиографии (ICGA) для визуализации хориоидальных сосудов. Токсичность для сетчатки вследствие разложения является проблемой, усугубляемой световым воздействием. Внутриглазное применение не одобрено FDA. Безиодный инфрацианиновый зеленый (IFCG) рассматривается как менее токсичная альтернатива.
Триамцинолона ацетонид: Синтетический нерастворимый в воде стероид (40 мг/мл), который связывается в виде белых кристаллов с бесклеточными тканями, такими как стекловидное тело и внутренняя пограничная мембрана. Облегчает визуализацию и отслоение задней гиалоидной мембраны во время витрэктомии. Также полезен для подтверждения стекловидных тяжей в передней камере при разрыве задней капсулы во время хирургии катаракты. Сообщений о токсичности для сетчатки нет, но существует риск прогрессирования катаракты и повышения внутриглазного давления.
Бриллиантовый синий G: Краситель (0,025%) с избирательным сродством к ВМС, одобрен FDA для окрашивания ВМС. Он не окрашивает ЭРМ, что позволяет проводить «негативное окрашивание», при котором ЭРМ выделяется на синем фоне ВМС. Также используется для «двойного окрашивания»: повторное введение после удаления ЭРМ для окрашивания ВМС. Безопаснее, чем ICG.
Трипановый синий
Концентрация: Передняя капсула 0,06%, задний отрезок 0,15%
Объект: Передняя капсула, тенонова капсула, ЭРМ
FDA: Одобрен
Внимание: Необратимое окрашивание гидрофильных ИОЛ
ICG
Концентрация: В/в 40 мг/2 мл, ВМС 0,05–0,5%
Объект: ВМС, хориоидальные сосуды (ICGA)
FDA: Не одобрен для внутриглазного применения
Внимание: Токсичность сетчатки из-за распада
Бриллиантовый синий G
Концентрация: Окрашивание ВМС 0,025%
Объект: ВМС (избирательно)
FDA: Одобрен
Особенности: Негативное окрашивание и двойное окрашивание
Другие красители, такие как бромфеноловый синий (0,13–0,2%, окрашивание ВМС и ЭРМ, не одобрен FDA) и патентованный синий (0,25%, средняя аффинность к ЭРМ, низкая к ВМС, не одобрен FDA), иногда используются в витрэктомии с окрашиванием. Оба считаются менее токсичными для сетчатки, чем ICG, но данные ограничены.
Окрашивание флуоресцеином является наиболее фундаментальным методом исследования при оценке заболеваний переднего сегмента.
Советы по процедуре окрашивания: При окрашивании флуоресцеином в качестве слезного теста важно как можно меньше изменять объем слезной жидкости. Нанесите 1–2 капли физиологического раствора на тест-полоску с флуоресцеином, хорошо встряхните и отожмите лишнюю воду. Проведите окрашивание, слегка касаясь полоской края нижнего слезного мениска, не касаясь глазного яблока. Если держать полоску вертикально, можно еще больше минимизировать количество инстиллируемой жидкости. Местные анестетики могут вызывать мелкие повреждения эпителия, поэтому их лучше не использовать.
Наблюдение сразу после окрашивания: Окрашиваются участки дефектов эпителия и слущивания поверхностного эпителия. При язве роговицы становится четкой граница язвы, что полезно для оценки тяжести и ответа на лечение. При инфекциях роговицы четко видны дендритные поражения герпетического кератита и псевдодендритные поражения при акантамебной инфекции.
Отсроченное окрашивание: Феномен, возникающий через 1 минуту или более после окрашивания. Даже при отсутствии дефекта эпителия, если плотные контакты ослаблены (например, из-за лекарственной токсичности), флуоресцеин может проникать и диффундировать в эпителий, вызывая окрашивание. Это позволяет выявить участки плохой адгезии при рецидивирующей эрозии роговицы, места инвазии конъюнктивального эпителия в роговицу и участки нарушения барьерной функции при токсической кератопатии.
Наблюдение повреждений конъюнктивального эпителия: На конъюнктиве белый фон снижает контраст флуоресцеина. Эту проблему можно решить с помощью сине-свободного фильтра (фильтр, пропускающий свет с длиной волны более 520–530 нм). При использовании сине-свободного фильтра повреждения конъюнктивального эпителия можно обнаружить так же хорошо или лучше, чем при окрашивании бенгальским розовым, что позволяет избежать использования бенгальского розового.
Оценка: Для диагностики и оценки тяжести синдрома сухого глаза, согласно критериям 2006 года, окрашивание оценивается от 0 до 3 в трех квадрантах (височная конъюнктива, роговица, носовая конъюнктива), общий балл от 0 до 9; 3 балла и более считаются аномальными. По шкале NEI (Национальный институт глаз) роговица оценивается в 5 зонах от 0 до 15 баллов.
Время разрыва слезной пленки (BUT): После окрашивания флуоресцеином измеряют время в секундах от открытия век до разрыва слезной пленки. Значение ≤5 секунд считается аномальным. Легко закрыть веки, затем быстро открыть; повторить 3 раза и вычислить среднее. Сильное закрытие век сдавливает мейбомиевы железы и изменяет липидный слой, поэтому следует соблюдать осторожность.
Паттерн разрыва слезной пленки: В последние годы получила распространение концепция TFOD (диагностика, ориентированная на слезную пленку). При измерении BUT паттерн разрыва слезной пленки классифицируют на 6 типов, которые используются для диагностики подтипов синдрома сухого глаза и выбора терапии (TFOT).
| Паттерн | Характеристика | Предполагаемая патология |
|---|---|---|
| area break | Обширный площадной разрыв | Тип с дефицитом слезы |
| line break | Вертикальная линия в нижней части роговицы | Снижение объема слезы |
| spot break | Точечный разрыв | Аномалия поверхности роговицы |
Area break указывает на крайнее снижение объема слезы, требующее установки слезных пробок. Line break отражает истончение слезной пленки, а spot break — аномалию смачиваемости поверхности роговицы.
При тонометрии по Гольдману окрашивание флуоресцеином обязательно. При вставленном синем фильтре и контакте аппланационной призмы с роговицей наблюдаются два полукруга флуоресцеина сверху и снизу. Внутриглазное давление считывается путем регулировки барабана так, чтобы внутренние края двух полукругов соприкасались. Ширина полукругов должна составлять примерно 1/10 диаметра 3,06 мм (около 0,2 мм). Чрезмерное окрашивание увеличивает ширину и завышает давление, недостаточное — занижает.
Флуоресцеиновая ангиография (ФАГ): Внутривенное введение 10% или 20% флуоресцеина. Около 70% флуоресцеина связывается с белками плазмы, остальное находится в свободном состоянии. Кобальтово-синий возбуждающий фильтр возбуждает флуоресцеин в сетчатке и сосудистой оболочке, а желто-зеленый барьерный фильтр поглощает отраженный синий свет, позволяя регистрировать только флуоресценцию. Используется для оценки многих заболеваний, таких как диабетическая ретинопатия, окклюзия вен сетчатки, возрастная макулярная дегенерация и ишемия макулы. При снижении функции почек дозу уменьшают вдвое или более.
Индоцианиновая зеленая ангиография (ИЦЗА): ИЦЗ на 98% связывается с белками плазмы, поэтому плохо диффундирует за пределы сосудов. Возбуждается инфракрасным светом (ближний ИК-диапазон), поэтому даже при помутнениях оптических сред можно получить более четкие изображения, чем при ФАГ. Превосходно визуализирует сосуды хориоидеи, используется для оценки полиповидной хориоидальной васкулопатии (ПХВ), хориоидальной неоваскуляризации и заднего увеита. ИЦЗ выводится через печень с желчью, поэтому может применяться даже у пациентов на диализе.
Порядок окрашивания: Окрашивание бенгальским розовым само по себе усугубляет повреждение эпителия роговицы и конъюнктивы, поэтому сначала всегда проводят окрашивание флуоресцеином, тщательно осматривают, а затем переходят к окрашиванию бенгальским розовым.
Флуоресцеин: При местном применении в концентрации ниже 3% безопасен, не вызывает раздражения или токсичности. Однако он окрашивает мягкие контактные линзы, поэтому следует избегать использования во время ношения линз.
Лиссаминовый зеленый: Несовместим с контактными линзами, поэтому после использования промыть физиологическим раствором.
Бенгальский розовый: Фототоксичен, окрашивание сохраняется долго, поэтому после исследования необходимо быстро промыть глаз. Перед окрашиванием провести достаточную местную анестезию.
При флуоресцеиновой ангиографии (ФАГ) флуоресцеин вводится внутривенно, поэтому могут возникать системные побочные эффекты.
После исследования моча становится ярко-желтой, а кожа желтеет на 2–3 часа. Заранее объясните, что окрашенная моча может сохраняться до следующего дня. Редко флуоресцеин может проникать в кожу и вызывать псевдожелтуху (pseudojaundice)2). В медицинской литературе сообщается о 11 случаях смерти, связанных с флуоресцеином2). В качестве механизмов побочных эффектов предлагаются вагусный рефлекс, лекарственная аллергия, высвобождение гистамина, связанная с тревогой медуллярная симпатическая разрядка и прямое вазоспастическое токсическое действие2).
Легкие побочные эффекты включают тошноту, рвоту, крапивницу и зуд, возникающие примерно у 10% пациентов. Тяжелые включают анафилактический шок (примерно 1 на 10 000), с сообщениями о летальных исходах. После исследования временно наблюдаются пожелтение кожи и окрашенная моча, что безвредно. Редко сообщается о псевдожелтухе с флуоресценцией кожи. У пациентов с аллергическим диатезом требуется особая осторожность.
Трипановый синий: При несвоевременном смывании окрашивает передний стекловидное тело и заднюю капсулу. Обычно исчезает через 1–2 недели. Риск постоянного окрашивания гидрофильных акриловых ИОЛ, не рекомендован FDA.
ИЦЗ: Требуется фильтрация для удаления нерастворенных частиц. Воздействие света усиливает токсичность сетчатки. Может проходить через макулярное отверстие и повреждать ПЭС. Сообщается о постоянных отложениях на диске зрительного нерва. Вводить в заполненный жидкостью задний отдел глаза, минимизируя контакт с макулой.
Триамцинолон: Может оставаться в стекловидном теле до 40 дней. Риск прогрессирования катаракты и повышения внутриглазного давления. Сообщается об эндофтальмите, гипопионе и псевдогипопионе.
Флуоресценция — это явление, при котором молекула поглощает свет с меньшей длиной волны и испускает свет с большей длиной волны. Флуоресцеин поглощает синий свет около 490 нм и испускает желто-зеленую флуоресценцию в диапазоне 520–530 нм.
В клинике возбуждение осуществляется синим светом через кобальтовый синий фильтр. Однако максимальное пропускание кобальтового синего фильтра составляет 390–410 нм, что не соответствует длине волны максимального поглощения флуоресцеина (490 нм), поэтому возбуждение не является оптимальным1). Установка безголубого фильтра (пропускающего выше 520–530 нм) в системе наблюдения отсекает отраженный синий свет и улучшает контраст флуоресценции.
Флуоресцеин: Коэффициент распределения масло/вода составляет 0,5–0,6, что теоретически позволяет ему в некоторой степени проникать через клеточную мембрану. Однако поверхностные клетки нормального эпителия роговицы имеют хорошо развитые плотные контакты, поэтому он не проходит межклеточно. Кроме того, нормальная роговица покрыта муцином, поэтому она почти не окрашивается. При дефектах эпителия флуоресцеин прикрепляется к базальной мембране и флуоресцирует, а в участках со сниженной барьерной функцией он постепенно проникает с течением времени (отсроченное окрашивание).
Эпителий конъюнктивы имеет более слабую барьерную функцию, чем эпителий роговицы; со временем флуоресцеин проникает через него и окрашивает всю конъюнктиву. Поэтому данные необходимо получать сразу после окрашивания. Эта разница в проницаемости позволяет различать эпителий роговицы и конъюнктивы (визуализация линии Маркса, определение степени инвазии конъюнктивального эпителия).
Бенгальский розовый и лиссаминовый зеленый: Оба окрашивают роговично-конъюнктивальный эпителий, лишенный муцинового покрытия, и дегенеративные клетки. Окрашивающие свойства бенгальского розового и лиссаминового зеленого практически одинаковы, но клинически лиссаминовый зеленый менее раздражает и лучше подходит для выявления повреждений конъюнктивального эпителия.
ICG: Обладает высоким сродством к коллагену IV типа и ламинину. Они присутствуют в высокой концентрации во внутренней пограничной мембране (ILM) сетчатки, поэтому ILM избирательно окрашивается. При внутривенном введении 98% связывается с белками плазмы и не выходит за пределы сосудов – это принцип ICGA. Однако разложение приводит к самоактивируемому окислению, что вызывает токсичность для сетчатки.
Бриллиантовый синий G: Избирательно проникает в ILM, но не в эпиретинальную мембрану (ERM). Это свойство позволяет проводить негативное окрашивание (ERM выделяется на синем фоне ILM).
Традиционная оценка окрашивания флуоресцеином с помощью щелевой лампы имеет ограничения, такие как ограниченные характеристики возбуждения кобальтового синего фильтра, ограниченная глубина резкости из-за кривизны роговицы, влияние цвета радужки и зависимость от наблюдателя 1).
Сойфер и соавт. разработали «флуоресцеиновую корнеографию (FCG)», адаптировав режим флуоресцентной ангиографии (FA) оптического когерентного томографа (OCT, Heidelberg Spectralis II) для визуализации роговицы 1). Spectralis II использует лазер 490 нм для оптимального возбуждения и барьерный фильтр около 525 нм для избирательной регистрации флуоресценции 1). Объектив 55° позволяет сфокусировать всю роговицу (от лимба до лимба) на одном изображении 1).
В исследовании с участием 50 пациентов с синдромом сухого глаза и 10 здоровых добровольцев FCG показала высокую межэкспертную согласованность по сравнению с изображениями щелевой лампы. Внутриклассовый коэффициент корреляции (ICC) для оценки окрашивания роговицы по шкале NEI составил 0,96 для FCG и 0,86 для щелевой лампы (p<0,001) 1).
У пациентов со светлой радужкой оценка изображения на щелевой лампе была значительно ниже, чем при ФКГ (6,11 против 8,94; p=0,026), но при темной радужке разницы не было (8,16 против 8,25; p=0,961)1). При щелевой лампе отражение синего света смешивается со светлой радужкой и мешает обнаружению PEE, тогда как ФКГ не зависит от цвета радужки1).
Поскольку ФКГ использует широко распространенные устройства ОКТ-ФА, она может обеспечить стандартизацию, количественную оценку и автоматизацию окрашивания роговицы как в клинических исследованиях, так и в повседневной практике1).
ФКГ — это новый метод, использующий режим флуоресцентной ангиографии ОКТ-устройств для визуализации роговицы. Оптимально возбуждая флуоресцеин лазером 490 нм и удаляя отраженный свет с помощью барьерного фильтра, он позволяет обнаруживать дефекты эпителия роговицы с более высокой чувствительностью и контрастностью, чем щелевая лампа. Большими преимуществами являются независимость от цвета радужки и высокая согласованность между исследователями (ICC 0,96 против 0,86).