Scienty

Перед началом беседы руководитель НИЦ офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова академик Христо Периклович Тахчиди показал нам на экране компьютера изображения патологии одной из своих пациенток. На одних сетчатка была сильно повреждена, фактически разорвана. На других мы увидели картинку совершенно нормальной сетчатки. Еще совсем недавно подобное было невозможным. Люди с повреждениями сетчатки были обречены жить в таком состоянии до конца своих дней. То, что сегодня сделано под руководством академика Х.П. Тахчиди, кажется фантастикой. Мы говорим о том, как это стало возможным, какие открывает перспективы и что ждет офтальмологию дальше.

— Христо Периклович, как вам это удалось?

— Можно начать с небольшого философского размышления? Великий немецкий исследователь Рудольф Вирхов утверждал, что организм представляет собой государство клеток. Мы состоим из клеток. Эти клетки, подобно государству, связаны между собой посредством сосудов, которые можно сравнить с речными руслами: по ним можно достичь любой части организма и каждой клетки. Сегодня мы можем наблюдать это, например, в ангиоваскулярной хирургии, когда с помощью зондов осуществляют доступ к сердцу, печени, мозгу и другим органам. Еще одна параллель с государством – нервная система: это своего рода электрическая сеть, обеспечивающая связь, передачу команд и распределение энергии. Все эти системы функционируют для поддержания клеток, и именно в них заключается смысл и суть организма. Главная задача в медицине – научиться работать с клетками, воздействовать на пораженные участки. В настоящее время, при возникновении даже незначительной проблемы в организме, для ее устранения вводят внутрь вен большие дозы лекарственных веществ.

— Или принимаем таблетки горстями.

— Да. Либо удаляется часть органа или ткани, при этом проблема заключается в корректировке, изменении и т.д. буквально в сотне-тысяче клеток. Пространство, населенное этими клетками, называют микромиром. Офтальмология наиболее близка к представлениям и понятиям микромира. Мы с вами наблюдали манипуляции с уникальной тканью человеческого организма — сетчаткой. Именно она обеспечивает возможность различать мелкие детали, распознавать цвета, узнавать, сравнивать, анализировать, и 90% информации поступает благодаря этой тонкой оболочке, толщина которой в наиболее значимом месте составляет всего 250–300 мкм.

— Неслучайно сетчатку часто называют частью мозга, расположенной в глазу.

— Как обстоят дела с пациенткой, чьи снимки мы просматривали?

— Представленное мной является частью уникальной истории. Описываемая патология носит название «макулярный разрыв сетчатки». Макулярная область – это небольшая зона, о которой я упоминал ранее: в ее центре находится центральная ямка диаметром 250–350 мкм, отвечающая за наше зрение на 100%. От этой ямки формируется структура, напоминающая «кратер», достигающая в диаметре около 1 тыс. мкм. По мере продвижения от дна этого «кратера» к его стенкам зрение постепенно ухудшается, а на самой вершине снижается до 10%. На периферии сетчатки зрение соответствует всего 5%. Таким образом, наиболее четкое зрение обеспечивается на дне этого «кратера».

При данной патологии развивается тракционный синдром: мембрана, покрывающая центральную ямку, преобразуется в рубцовую ткань, которая постепенно вызывает натяжение сетчатки в этой области, что приводит к ее истончению и, в конечном итоге, к разрыву. Макулярный разрыв приводит к потере центрального зрения, вследствие чего у пациента сохраняется лишь около 10–20% зрительной функции. В центре поля зрения формируется темное пятно, препятствующее восприятию окружающих объектов.

— В связи с чем такое случается?

— Чаще всего причиной является возрастная инволюция. С возрастом ткани теряют свою эластичность, что приводит к «сморщиванию». На коже проявляются морщины. Также развивается пресбиопия — возрастное ухудшение зрения вблизи, которое обычно начинается после 40 лет, вынуждая людей держать предметы дальше, а затем использовать очки. Внутри глаза находится стекловидное тело, представляющее собой коллоид, занимающий более 50% внутреннего объема. Оно также подвержено возрастным изменениям, таким как сморщивание и отслоение от сетчатой оболочки. У людей мембрана, покрывающая стекловидное тело, обычно крепится к зрительному нерву и центральной ямке. Если это прикрепление слишком сильное, отслоение стекловидного тела может привести к вытягиванию и разрыву сетчатки в области центральной ямки. Помимо этого, подобные изменения могут быть вызваны травмами или другими заболеваниями глаз. Стоит отметить, что травмы могут случаться не только у взрослых, но и у молодых людей, а также у детей.

— Значит, это достаточно распространенная патология?

— Это, конечно, не катаракта, но подобное встречается довольно часто. И самое главное, до недавнего времени это состояние считалось неизлечимым и не подлежало хирургическому вмешательству.

— Как же помогали людям?

— Ранее мы лишь констатировали этот факт, и люди с ослабленным зрением продолжали жить, не получая помощи. До недавнего времени у нас не было необходимых технологий. Сейчас появился новый раздел хирургии — витреоретинальная хирургия, позволяющая через микроскопические проколы диаметром около 0,3 мм проникнуть внутрь глаза и выполнить операцию с использованием микроэндоскопии. Это напоминает эндоскопическую операцию на брюшной полости, где используются инструменты с манипуляциями в сантиметровом диапазоне. Однако мы действуем гораздо более аккуратно, проникая внутрь глаза, и теперь у нас есть возможность проводить манипуляции в центре сетчатки — в макулярной области — с точностью до микронного уровня.

— Как проходит эта операция?

— Эта технология совершенствовалась поэтапно. В последние годы мы завершили разработку уникальной методики, демонстрирующей выдающиеся результаты. Ранее хирургические вмешательства были сосредоточены на удалении небольшого участка плотного, поверхностного слоя сетчатки толщиной в несколько микрометров. Затем края раны механически сближались с использованием инструментов, таких как пинцеты и микрощеточки. Далее пытались нанести на поверхность раны фибринную пленку: для этого из вены пациента забирали кровь, подвергали ее центрифугированию, выделяли плазму, обогащенную тромбоцитами, из которой в естественных условиях формируется фибринная пленка, обладающая склеивающими свойствами. Нанесенная на поверхность сетчатки, подобно пластырю, фибринная пленка позволяла максимально сблизить края разрыва, а пространство между раневыми поверхностями постепенно зарастало рубцовой тканью, обеспечивая восстановление целостности сетчатки.

— Как происходит фактическое восстановление сетчатки?

— При рассмотрении раны макулярного разрыва можно отметить наличие её стенок. Эти стенки имеют небольшую высоту – около 300 мкм, но они присутствуют. Важно учитывать, что стенки сетчатки состоят из десяти слоев, и наша цель – соединить эти стенки разрыва таким образом, чтобы обеспечить максимальное соответствие слоев. Если это удастся, можно добиться образования тонкого рубца, не влияющего на зрение. В результате зрение будет оставаться неискажённым и соответствовать реальной картине. Также будет восстановлено максимально возможное зрение. Это была задача, которую мы перед собой поставили.

— Как вы ее решили?

— Изначально наше решение казалось простым, однако не принесло ожидаемого результата. Благодаря обширному опыту работы в хирургии, мы разработали технологию, позволяющую достигать наилучших результатов.

— «О ком вы имеете в виду под «мы»? Вы говорите о коллективе Научно-исследовательского центра офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова, которым руководите вы?

— Да. Если говорить конкретнее, то я занимаюсь этим с 1980-х годов, то есть уже на протяжении 45 лет. Это можно назвать моим микрохирургическим увлечением. Итак, давайте рассмотрим, как мы пришли к этому и что в итоге получилось. Герметизация пространства между краями раны и аккуратное удаление из него внутрираневой жидкости позволяет тканям стенок раны сближаться и стремиться к восстановлению первоначального состояния, существовавшего до разрыва. В офтальмохирургии используется метод расправления отслоенной сетчатки с помощью жидкого перфторорганического соединения, которое, будучи тяжелее воды, под действием собственного веса прижимает ее к оболочкам глаза. Возникла идея: покрыть раневую поверхность этой жидкостью и тем самым герметизировать внутрираневое пространство, а затем установить над этим пространством микрокапилляр, чтобы под действием внутриглазного давления через него вытекала более подвижная жидкость, находящаяся внутри раны.

Посредством микрокапилляра, расположенного над этим пространством, мы аккуратно извлекаем из него внутрираневую жидкость. Постепенное удаление жидкости создает внутрираневое пространство с мягким микровакуумным эффектом, который равномерно по всему периметру разрыва начинает стягивать ткани стенок раны с одинаковой силой. Под воздействием нарастающего микровакуума стенки разрыва начинают двигаться навстречу друг другу, происходит смыкание противоположных стенок и совмещение слоев, что позволяет восстановить микроархитектуру строения сетчатки в этой уникальной зоне. В результате достигается оптимальный контакт воссоединяющихся слоев ткани.

— То, что мы видели, — это как раз результат такой операции?

— Это лишь часть выполненной работы — необходимо также обеспечить склеивание. Тогда возникла новая идея. Когда вы случайно порезали руку острым ножом и прижали место пореза пальцем, а затем отпустили, рана какое-то время остается сомкнутой, прежде чем постепенно начнет расходиться. При этом, чем дольше вы удерживаете рану прижатой, тем дольше она остается в соединенном состоянии. После чего, под воздействием эластичности неповрежденных окружающих тканей, края раны растягиваются, и она раскрывается.

Мы задались вопросом, возможно ли применить этот эффект в нашей работе? «Тяжелая вода» не только способствует соединению стенок, но и прижимает сетчатку в области разрыва, поддерживая ее в замкнутом состоянии. Мы выяснили, что поддержание разрыва в замкнутом состоянии в течение 10–15 минут приводит к тому, что после удаления «тяжелой воды» рана остается сомкнутой на некоторое время, после чего начинает постепенно расходиться.

— И как вы это свойство используете?

— Пока рана не сомкнулась, поверхность макулярного разрыва сетчатки плотно заливается плазмой, содержащей обогащенные тромбоцитами компоненты. Затем с плазмой происходят два одновременных процесса. Сначала, под герметичным слоем жидкой плазмы, сомкнутая рана макулярного разрыва начинает расширяться, увеличивая объем внутрираневого пространства. Поскольку это пространство герметично, в нем возникает и усиливается микровакуум, который способствует всасыванию плазмы. Всасываемая плазма заполняет все внутрираневое пространство, тщательно покрывая неровности краев раны и проникая во все щели и полости, обеспечивая идеальное покрытие плазмой склеиваемых поверхностей.

Одновременно с этим, в плазме формируется фибриновый клей, обеспечивающий полную биологическую фиксацию макулярного разрыва по всей раневой поверхности, с учётом особенностей строения сетчатки. Это позволяет добиться идеальной биологической фиксации. В результате зрение восстанавливается в пределах 70–100%.

— Неужели перед началом внедрения технологии людям проводились какие-либо испытания на животных?

— Нет. Данная методика объединяет различные компоненты передовых технологий, приемы и манипуляции, которые мы начали применять в микрохирургии глаза. Мы осваиваем работу с микропространствами. Я заимствовал некоторые аспекты хирургии отслойки сетчатки и другие элементы из смежных областей. Эта технология не была разработана сразу. Она совершенствовалась в течение нескольких лет и достигла уровня, который мы наблюдаем сегодня. И это, безусловно, не окончательный результат.

— Сколько пациентов сегодня было прооперировано с использованием данной методики?

— Уже несколько десятков — наверное, полсотни.

— У них зрение совершенно нормальное, и они не высказывают никаких жалоб на сопутствующие нежелательные эффекты?

— Размер разрыва – ключевой фактор. Меньший размер разрыва обеспечивает лучший результат. При значительных разрывах и повреждении ткани сетчатки могут сохраняться небольшие искажения изображения. Однако благодаря наличию двух глаз мозг способен компенсировать эти незначительные отклонения.

— Каким образом?

— Наш мозг — поистине уникальный орган, обладающий способностью к улучшению визуального восприятия. Я бы даже назвал его своеобразным «фотошопером», поскольку он способен достраивать и дополнять информацию, даже если она поступает в виде нечеткого изображения. В результате мы воспринимаем не просто реальность, а сложную «компьютерную» картинку, созданную мозгом. Многие, вероятно, знают о современных многофокусных хрусталиках, позволяющих видеть как вдалеке, так и вблизи. Это достигается благодаря наличию нескольких фокусов в искусственном хрусталике, а сейчас применяются и пролонгированные фокусы. В зависимости от того, на что направлено зрение и на чем сосредоточено внимание, мозг выбирает наиболее подходящий фокус для рассматриваемого объекта и формирует на его основе четкое изображение.

— Как я понимаю, эти операции на сетчатке выполняются вручную с использованием различных инструментов. Это индивидуальные операции, которые не каждому офтальмологу под силу выполнить. Но как же тогда масштабировать их, учитывая большое количество пациентов?

— Прежде всего необходимо организовать соответствующие операционные помещения и обучить начинающих специалистов — и мы это делаем. Также мы предоставляем информацию в наших публикациях и демонстрируем ее на конференциях, активно продвигая ее. Возникает вопрос: каков предел манипуляций, которые может совершить хирург? Безусловно, он существует. Я считаю, что текущий уровень наших действий определяется точностью в микрометры. Вероятно, это и есть верхний предел возможностей для ручных манипуляций.

— А что дальше?

— Для выполнения более деликатных операций требуются роботы. Мы знакомы с роботизированными системами в общей хирургии — это аппараты da Vinci. Эти устройства предназначены для унификации хирургических процедур. Хирург способен выполнить аналогичные действия самостоятельно. Однако, в отличие от хирурга, чью работу могут влиять настроение, усталость или личные обстоятельства, робот демонстрирует стабильность – за исключением случаев технических неполадок. Он последовательно выполняет все необходимые манипуляции. Это ключевое достоинство роботизированной системы, и, возможно, единственное на данный момент.

В офтальмологии мы продвинулись еще дальше. При работе с микроструктурами и клетками ручные операции становятся невозможны, и требуются роботы, способные выполнять микроскопические манипуляции на клеточном уровне. Такая возможность обеспечивается следующим этапом развития роботизированных технологий. В офтальмологии мы уже используем это, например, в рефракционной хирургии. Данная хирургия направлена на коррекцию близорукости, дальнозоркости и астигматизма, что часто называют «удалением очков хирургическим путем». Роботизированные системы, работающие на уровне, меньшем микрометра, обеспечивают необходимые изменения оптических свойств роговицы с высокой точностью. Таким образом, мы уже вышли за пределы возможностей ручного труда хирурга.

— У вас уже есть такие машины?

— Многие клиники используют лазерные системы для проведения современной рефракционной хирургии, и они широко применяются на практике. В нашей операционной установлены новейшие модели самых передовых систем, включая прибор «АТОС», который был первым подобным оборудованием, появившимся в России. Мы используем их для проведения современной рефракционной хирургии.

— Возвращаясь к начатой ранее дискуссии, можно ли в рамках данной операции создать интеллектуальные машины, находящиеся под управлением человека?

— В настоящее время предпринимаются попытки роботизации эндоскопических операций, а также в офтальмологии. Например, в Англии несколько лет назад была распространена информация о такой разработке, однако ее внедрение впоследствии замедлилось. Сложность заключается в том, что для обеспечения необходимого уровня точности объект манипуляций должен быть максимально стандартизирован. Достичь этого в живом организме крайне затруднительно, поскольку даже под наркозом человек дышит, у него бьется сердце и меняется тонус сосудов, что приводит к постоянным колебаниям. Таким образом, робот должен учитывать эти колебания и синхронизировать свои движения с ними для выполнения работы. Это представляет собой сложную инженерную задачу.

— В чем причина того, что роботы способны выполнять задачи на роговице, но не на сетчатке?

— Сетчатка расположена в глубине глаза, для доступа к ней требуется определенная манипуляция; роговица, на которой проводится рефракционная коррекция, находится на поверхности, поэтому ее можно стабилизировать и стандартизировать. Технология, благодаря которой это стало возможным, заключается в использовании вакуумного кольца, которое фиксирует глаз вокруг роговицы, обеспечивая ее неподвижность, подобно заготовке в станке. Далее лазер воздействует на ее поверхность, исключая колебания. Мы работаем с зафиксированной роговицей и начинаем высокоточную шлифовку ее поверхности лазерным лучом, удаляя необходимое количество нанометров и микрометров. Для коррекции одной диоптрии, например, при миопии в минус один, требуется удаление 12 мкм ткани роговицы в определенной области, согласно заданной программе и с определенной кривизной. Все эти действия выполняет робот, хотя программу рассчитывает хирург. Таким образом, замысел хирурга реализуется с помощью робота.

— Безусловно, всегда найдутся задачи, требующие ручного выполнения?

— Мы наблюдаем тенденцию к технической модернизации хирургии, поскольку в рутинных случаях такие операции выполняются точнее. Сложности возникают в нестандартных ситуациях. Например, при травмах невозможно заранее предусмотреть все возможные варианты развития событий. Плановая операция, как правило, достаточно предсказуема, даже с учетом индивидуальных особенностей и потенциальных осложнений, что позволяет с высокой точностью разрабатывать программы действий. Однако, если речь идет о травме, особенно о политравме, ситуация становится неясной и непредсказуемой. Взрывные травмы, сопровождающиеся разрывами и разрушениями, происходящими по непредсказуемым схемам, не поддаются программированию. Не только до операции невозможно узнать все детали, но и в процессе ее проведения приходится выяснять и расшифровывать ситуацию, одновременно разрабатывая способ решения конкретной проблемы. Травма, особенно взрывная, всегда представляет собой вызов. Хирург входит в операционную, не зная, что его ждет. Я сомневаюсь в том, что искусственный интеллект способен обладать такой же гибкостью, как мозг хирурга. Это сопряжено с серьезным риском, поскольку, помимо знаний, расчетов, опыта и аналитики, у нас есть эмоциональная сфера, чувственность, критическое мышление и сомнения, которые порождают интуицию, необходимую хирургу. Интуиция – это феномен, выходящий за рамки объяснения. Известно, что в древности в лечебнице Асклепиона театр был одним из пяти элементов лечения, используемых для воздействия на эмоциональную сферу пациента, и этот метод оказался эффективным.

— Я правильно понимаю, что у вас постоянно возникают новые идеи, которые служат основой для разработки новых технологий? О чем вы размышляете в данный момент?

— Я разработал новаторскую технологию, находящуюся в стадии доработки. Суть заключается в следующем: после удаления катаракты искусственный хрусталик (интраокулярная линза, ИОЛ) устанавливается и фиксируется внутри естественной капсулы хрусталика, которая в глазу удерживается на связках. Операция по замене хрусталика при катаракте является рутинной и проводится практически во всех офтальмологических отделениях страны. Число пациентов с искусственными хрусталиками постоянно увеличивается. С возрастом в глазу развивается дистрофия связок, поддерживающих имплантированный хрусталик, приводящая к их разрушению, смещению хрусталика из оптического центра и резкому ухудшению зрения. Возникает потребность в повторной установке хрусталика в центр и его фиксации, чтобы предотвратить его смещение. В настоящее время эту проблему часто решают путем подшивания хрусталика к радужке, что, однако, приводит к потере ее функциональности. Мы разработали технологию, позволяющую закрепить хрусталик в оптическом центре, сохранив при этом нормальную функцию радужки.

— Как же? Расскажете?

— Обязательно. Но в следующий раз.

Интервью стало возможным благодаря поддержке Министерства науки и высшего образования РФ