Тепловизометрические характеристики ультразвукового и пневматического гильотинного витреотомов калибра 25G

рактеризующиеся денатурацией белков, грубым нарушением функций, повреждением фоторецепторов [3, 4].

Изменение температуры в тканях глаза при витрэктомии может влиять на функции сетчатки, временно изменяя их [5]. По данным Landers M. B., Watson J. S. et al. (2016), диапазон температур в полости стекловидного тела составляет от 34,8 до 35,2°С [6]. Группой ученых под руководством Romano M. R.

Таблица 1

Параметры и условия проведения термометрических экспериментов

1-й эксперимент 2-й эксперимент Среда Физиологический раствор комнатной температуры Воздух Параметры витрео-томов: Ультразвуковой витреотом Пневматический гильотинный витреотом Ультразвуковой витреотом Пневматический гильотинный витреотом Мощность, % 10 - 10 - Частота, рез/мин 2600000 6000 2600000 6000 Экспозиция, сек 120 120 120 120 Вакуум, мм рт.ст 350 350 0 0 проведены исследования средней температуры стекловидного тела во время витреоретинальных вмешательств с помощью зонда калибра 23G, по результатам которых зарегистрирована температура 33,6±1,4°С до начала и 24,8±0,8°С — по завершении витрэктомии [7]. Есть мнение, что значение температуры сетчатки и полости стекловидного тела зависит от общей температуры тела пациента [8], а охлаждение структур заднего сегмента глаза в ходе витрэктомии обусловлено действием сбалансированного солевого раствора, который, как правило, подается в полость стекловидного тела при комнатной температуре [6]. Вместе с тем имеются сообщения, посвященные изучению негативного влияния гипертермии на ткани глаза, где описаны необратимые электроре-тинографические и гистопатологические изменения сетчатки при температуре свыше 45°С [4].

Наиболее распространенная и повсеместно используемая конструкция гильотинного витреотома подразумевает наличие в нем движущихся с большой скоростью трубок, плотно прилегающих друг к другу, что, предположительно, может служить источником фрикционного теплообразования, особенно в условиях отсутствия охлаждения сбалансированным солевым раствором (например, при витрэктомии в воздушной среде). Исследований, посвященных изучению термических характеристик витреотомов, в доступной литературе нами не обнаружено.

Одним из современных направлений развития витреоретинальной хирургии является применение ультразвуковой витрэктомии. Данный метод имеет преимущества и большой потенциал для дальнейшего развития, предполагая принципиально иной механизм удаления витреума, заключающийся в эмульсификации волокон стекловидного тела вместо разрезания их на мелкие порции, как это происходит при гильотинной технологии реза [9, 10].

В аспекте внедрения ультразвуковой витрэктомии в клиническую практику актуальной является всесторонняя оценка безопасности данного метода, в частности изучение термических характеристик ультразвукового витреотома. В связи с изложенным сформулирована цель настоящего исследования.

Цель: провести анализ тепловизометрических характеристик ультразвукового и пневматического гильотинного витреотомов калибра 25G в экспериментальных условиях.

Материал и методы. Во время проведения экспериментов in vitro использовали ультразвуковой и пневматический гильотинный витреотомы одинакового калибра (25G) в составе офтальмохирургической системы «Оптимед Профи» (ЗАО «Оптимед-сервис», Россия). Для выполнения дистанционной инфракрасной термометрии использовался тепловизор Testo 882 (Testo AG, Germany) со стандартным объективом 32°, температурной чувствительностью NETD <60 мК, температурным диапазоном до 550°C, погрешностью измерений ±2% от измеряемого значения. Во всех экспериментах тепловизор устанавливали на штативе в вертикальном положении на расстоянии 20 см от исследуемой области. Фокус тепловизора направляли на рабочую часть витреото-ма. Проводилась регистрация максимальной температуры исследуемой зоны с использованием режима «максимальная и минимальная температура».

Параметры и условия экспериментов представлены в табл. 1.

Для первого опыта взят физиологический раствор (ФР) комнатной температуры (25°C). Данное значение приближено к температуре ирригационного раствора, подаваемого в полость стекловидного тела во время витреоретинального вмешательства. Температуру физиологического раствора предварительно измеряли и контролировали в ходе эксперимента с помощью отъюстированного ртутного термометра ТЛ-2.

Второй опыт проводился в воздушной среде, созданы более жесткие условия для рабочей части: отсутствие внешнего охлаждения ирригационным раствором и отсутствие аспирации. Выбор данных условий связан с тем, что при витрэктомии в ряде клинических случаев удаление стекловидного тела может проводиться в воздушной среде [11]. Для нивелирования эффекта неоднородного коэффициента излучения металлической рабочей части витрео-томов во втором опыте использовано специальное покрытие с коэффициентом излучения 0,95 согласно рекомендациям производителя измерительного оборудования [12].

Анализ полученных термограмм проводился с помощью программного обеспечения Testo IRSoft версии 4.3 (рис. 1).

В пакете прикладных программ Statistica v.10.0.0 StatSoft® проведена математико-статистическая обработка полученных данных. Подсчитаны описательные статистики: средняя арифметическая (М) с ошибкой средней арифметической (m), а также медиана с интерквартильным диапазоном (Ме (25%; 75%)).

С помощью критерия Манна — Уитни проведено сравнение показателей температуры ультразвукового и пневматического гильотинного витреотомов. Уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался ≤0,05.

Результаты. Значение средней температуры рабочей части ультразвукового (рис. 2А) и пневма-

Рис. 1. Интерфейс программы Testo IRSoft версии 4.3 для анализа термограмм: 1 — температурная шкала; 2 — максимальная температура в исследуемой области; 3 — температура в центре исследуемой области; 4 — минимальная температура в исследуемой области; 5 — границы измеряемой области.

— Медиана

□ 25%-75%

I Размах без выбр.

о Выбросы

* Крайние гонки

Рис. 3. Сравнение показателей температуры рабочей части ультразвукового и пневматического гильотинного витреото-мов в физиологическом растворе комнатной температуры: 1 — ультразвуковой витреотом; 2 — пневматический гильотинный витреотом

тического гильотинного (рис. 2Б) витреотомов по результатам первого опыта составило 25,8±0,7°C и 26,1±0,1°C, различия статистически не значимы (p<0,05) (рис. 3).

Второй эксперимент (рис. 4) показал, что при отсутствии внешнего охлаждения (в воздушной среде, без ирригации и аспирации) пневматический витреотом демонстрировал несколько больший нагрев (34,9±1,0°C) по сравнению с ультразвуковым (31,6±1,8°C), хотя данные различия не были статистически значимыми (p>0,05) (рис. 5).

Обсуждение. Таким образом, ни в одном из приведенных экспериментов не было превышено пороговое значение 45°C, при достижении которого возможны необратимые изменения тканей глаза. Также

Рис. 4. Термограммы рабочей части ультразвукового (А) и пневматического гильотинного (Б) витреотомов в воздушной среде обнаружена различная локализация зоны наибольшего нагрева ультразвукового и пневматического гильотинного витреотомов, а именно: в первом случае — в проксимальном отделе рабочей части в месте соединения ультразвуковой иглы с инструментом витреотома, во втором — в районе аспирационного отверстия витреотома на дистальном конце. Так как рабочая часть витреотома во время операции находится в непосредственной близости к сетчатке, при определенных условиях, к примеру при так называемой «сухой» витрэктомии в воздушной среде, в отсутствие внешнего охлаждения сбалансированным

Рис. 5. Сравнение показателей температуры рабочей части ультразвукового и пневматического гильотинного витреото-ма в воздушной среде: 1 — ультразвуковой витреотом; 2 — пневматический гильотинный витреотом солевым раствором, обнаруженная особенность может оказывать негативное влияние на состояние сетчатки, что требует дальнейшего изучения.

Заключение. Сравнительный анализ тепловизо-метрических характеристик ультразвукового и пневматического гильотинного витреотомов калибра 25G показал, что зарегистрированные значения температуры их рабочих частей находятся в диапазоне, безопасном для тканей глаза и не превышают критический порог в 45°C даже при заведомо жестких условиях эксперимента.