Воздействие низкочастотного ультразвука на функциональное и морфологическое состояние сетчатки кроликов

В настоящее время тремя группами ученых ведутся разработки по внедрению и использованию низкочастотного ультразвука в хирургию сетчатки и стекловидного тела. Отсутствует достаточно данных и работ по изучению воздействия данного вида энергии на функциональную активность и структурное состояние сетчатки. В связи с этим нами были проведены экспериментальные и диагностические исследования с помощью современных и объективных методов. Цель исследования состояла в проведение анализа показателей электроретинограммы сетчатки кролика и сопоставление с гистологическими данными после удаления стекловидного тела с помощью низкочастотного ультразвука и механического воздействия. Были проведены эксперименты на кроликах породы Шиншилла (n=40). В экспериментальной группе (n=20) удаление стекловидного тела происходило с помощью низкочастотного ультразвука, в контрольной (n=20) с помощью гильотинного механизма. На 1, 7, 14 и сутки проводилась запись параметров а- и b- волны электроретинограммы. Также производили оценку структурного состояния сетчатки на гистологических срезах. На 1 сутки после оперативного вмешательства в обеих группах исследования происходило снижение всех параметров электроретинограммы, оценка гистологических данных показала наличие отека в большинстве слоев сетчатки. На 7 и 14 сутки параметры а- и b- волны восстанавливались, но не приходили в норму в обеих группах, на гистологических препаратах наблюдалось уменьшение отека во всех слоях сетчатки. На 30 сутки показатели а- и b- волны приходили в норму, что говорит о восстановлении функциональных свойств фоторецепторных клеток, биполярных и клеток Мюллера в обеих группах, на гистологических срезах слои сетчатки визуализировались четко без признаков отека. Анализ показателей электроретинограммы и гистологические данные показали, что использование низкочастотного ультразвука для удаления стекловидного тела может считаться безопасным и перспективным для дальнейшего развития.

1. Bringmann, A. Morphology of partialthickness macular defects: presumed roles of Müller cells and tissue layer interfaces of low mechanical stability / A. Bringmann, J. D. Unterlauft, R. Wiedemann, M. Rehak, P. Wiedemann // Int. J. Retina Vitreous. – 2020. – № 6. – P. 28. – DOI: 10.1186/s40942-020-00232-1.

2. Saxena, S. Vitreoretinal surgery / S. Saxena, C.H. Meyer, M. Ohji, L. Akduman // London: Jaypee Brothers Medical Publishers. 2012. – 442 р.

3. Pavlidis, M. Two-Dimensional Cutting (TDC) Vitrectome: In vitro flow assessment and prospective clinical study evaluating core vitrectomy efficiency versus standard vitrectome / M. Pavlidis // Hindawi Journal of Ophthalmology. – 2016. – P. 1–6. – DOI: 10.1155/2016/3849316.

4. Mohamed, S. Review of Small Gauge Vitrectomy: Progress and Innovations / S. Mohamed, C. Claes, C.W. Tsang // Hindawi Journal of Ophthalmology. – 2017. – Р. 1–9. – DOI: 10.1155/2017/6285869.

5. Pastor-Idoate, S. Ultrastructural and histopathologic findings after pars plana vitrectomy with a new hypersonic vitrector system. Qualitative preliminary report / S. PastorIdoate, R. Bonshek, L. Irion, I. Zambrano, P. Carlin, A. Mironov et al. // PLOS one. – 2017. – № 4. – Р. 1–16. DOI: 10.1371/journal.pone.0173883.

6. Aznabaev, B.M. Twenty-five gauge ultrasonic vitrectomy: experimental and clinical performance analysis / B.M. Aznabaev, T.I. Dibaev, T.R. Mukhamadeev, A.S. Vafiev, I. Kh. Shavaliev // Retina. – 2020. – № 7. – Р. 1443–1450. – DOI: 10.1097/IAE.0000000000002863.

7. Stanga, P.E. Performance analysis of a new hypersonic vitrector system / P.E. Stanga, S. Pastor-Idoate, I. Zambrano, P. Carlin, D. McLeod // Plos One. – 2017. – № 12. – Р. 1–15. DOI: 10.1371/journal.pone.0178462.

8. Wuchinich, D. Ultrasonic vitrectomy instrument / D. Wuchinich // Physics Procedia. 2015. – № 63. – Р. 217–222. – DOI: 10.1016/j.phpro.2015.03.035.

9. Азнабаев, Б.М. Ультразвуковая витрэктомия: исследование скорости удаления стекловидного тела в эксперименте и клинике / Б.М. Азнабаев, Т.И. Дибаев, Т.Р. Мухамадеев, А.С. Вафиев, И.Х. Шавалиев // Практическая медицина. – 2018. – № 6(4). – Р. 56–62.

10. Zueva, M.V. Fundamental ophthalmology: the role of electrophysiological research / M.V. Zueva // Bulletin of ophthalmology. 2014. – № 6. – Р. 28–29.

11. Hubschman, J.P. Effect of cutting phases on flow rate in 20-, 23- and 25-gauge vitreous cutters / J.P. Hubschman, J.L. Bourges, I. Tsui et al. // Retina. – 2009. – Vol. 29. – № 9. – P.1289-1293. DOI: 10.1097/IAE.0b013e3181acd3a9.

12. Thompson, D.A. ISCEV extended protocol for the dark-adapted red flash ERG / D.A. Thompson et al. // Doc. Ophthalmol. – 2018. – Vol. 136. – № 3. – P.191–197.

13. Hassankarimi, H. Analysis of pattern electroretinogram signals of early primary open-angle glaucoma in discrete wavelet transform coefficients domain / H. Hassankarimi, S.M.R. Noori, E. Jafarzadehpour, S. Yazdani et al. // Int. Ophthalmol. – 2019. – Vol. 39. – № 10. – P. 2373–2383.

14. Fukuo, M. Screening for diabetic retinopathy using new mydriasis-free, full-field flicker ERG recording device / M. Fukuo, M. Kondo, A. Hirose, H. Fukushima et al. // Sci. Rep. – 2016. – Vol. 6. – P. 36591.

15. Miyata, R. Supernormal flicker ergs in eyes with central retinal vein occlusion: clinical characteristics, prognosis, and effects of Anti-VEGF agent / R. Miyata, M. Kondo, K. Kato, M. Sugimoto et al. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2018. – Vol. 59, № 15. – P. 5854–5861.

16. Вафиев, А.С. Функциональное состояние сетчатки кроликов после воздействия низкочастотного ультразвука: анализ показателей электроретинограммы / А.С. Вафиев // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. 2022. Т. 26. No 1. С. 62–68. DOI: 10.22363/2313-0245-2022-26-1-62-68.