Śródoperacyjna użyteczność błękitu brylantowego g (Bbg) i zieleni indocyjaninowej (Icg) w asyście chromowitrektomii

Ludzka siatkówka to światłoczuła tkanka wyściełająca wewnętrzną powierzchnię tylnego odcinka oka. Jest to złożona, warstwowa struktura zawierająca fotoreceptory i kilka warstw neuronów. Właściwa funkcja siatkówki wymaga gładkiej granicy między siatkówką a przylegającym ciałem szklistym (ciałem szklistym), galaretowatą i przezroczystą substancją zajmującą jamę tylnego odcinka oka. Najbardziej wewnętrzna warstwa siatkówki, błona podstawna zwana wewnętrzną błoną ograniczającą (ILM), stanowi granicę między siatkówką a ciałem szklistym. Nadmierny kontakt między ILM a ciałem szklistym prowadzi do trakcji szklistkowo-siatkówkowej i stanowi częstą przyczynę patologii oka: Ciało szkliste przylega do ILM, a siły ścinające są przenoszone na siatkówkę. Trakcja szklistkowo-siatkówkowa koncentruje się wokół plamki żółtej, małego obszaru w centrum siatkówki, który odpowiada za widzenie centralne. Może to wiązać się ze znacznymi zaburzeniami widzenia, ponieważ tworzy fałdy siatkówki, wywołuje obrzęk siatkówki i błony metaplastyczne nabłonka siatkówki poprzez uwalnianie zapalnych substancji przekaźnikowych i ostatecznie może prowadzić do powstawania otworów w plamce żółtej. Otwory w plamce często prowadzą do nagłej i często całkowitej utraty widzenia centralnego.

Usunięcie ciała szklistego (witrektomia) może poprawić trakcję szklistkowo-siatkówkową, ale całkowite zwolnienie trakcji można osiągnąć tylko wtedy, gdy ILM zostanie usunięty z siatkówki w obszarze wokół plamki żółtej: pod koniec witrektomii chirurg chwyta ILM cienką ręką pęsety i ostrożnie odrywa ją od leżących poniżej warstw siatkówki. Ta procedura jest niezwykle delikatna, ponieważ ILM jest przezroczysta, niezwykle cienka i ma bezpośredni kontakt z bardzo wrażliwymi strukturami siatkówki. Zastosowano żywotne barwniki, aby uczynić ILM bardziej widocznym i ponieważ opisano, że niektóre barwniki poprawiają „chwyt” ILM podczas jego ekstrakcji. Najczęściej stosowany barwnik, zieleń indocyjaninowa (ICG), nie jest zatwierdzony do stosowania do ciała szklistego i trwa dyskusja na temat możliwych toksycznych skutków ubocznych. Zatwierdzona substancja alternatywna Brilliant blue G jest stosowana tylko przez mniejszość chirurgów witreoretinalnych. Przyjęliśmy hipotezę, że popularność ICG wynika z większej zdolności barwienia i efektu usztywniającego, co może ułatwić chirurgowi usunięcie ILM.

Pierwszym celem tego interdyscyplinarnego i translacyjnego projektu, łączącego fizykę medyczną, inżynierię biomedyczną, nanonauki, biochemię, neurobiologię, analizę obrazu medycznego i okulistykę kliniczną, jest ocena i ilościowe określenie przydatności istniejących barwników pod względem zachowania barwienia i ich wpływu na ILM” chwyt". W drugim etapie projekt przeanalizuje, w jaki sposób nowe protokoły aplikacji i wprowadzenie nowych składników do struktury molekularnej barwników witalnych może poprawić barwienie, a także „przyczepność ILM”, gwarantując jednocześnie korzystne profile toksyczności. Hipotezy

1. Powieść „Heavy BBG” (BBG D2O) plami ILM lepiej niż konwencjonalny BBG. Zastąpienie części cząsteczek wody tlenkiem deuteru (D20) w rozpuszczalniku BBG zwiększa ciężar właściwy barwnika. Po wstrzyknięciu do ciała szklistego ten nowy preparat (BBG D2O) gromadziłby się na powierzchni siatkówki, zwiększając miejscowe stężenie i ekspozycję siatkówki. Stawiamy hipotezę, że ta zmiana struktury molekularnej BBG może poprawić właściwości barwienia bez uszczerbku dla jego korzystnego profilu toksyczności. Ten nowy BBG został już wprowadzony przez producenta, ale jego przydatność śródoperacyjna nie została obiektywnie zbadana.
2. Zastosowanie śródoperacyjnych filtrów światła poprawia rozpoznawalność kontrastów generowanych przez barwniki witalne. Większość systemów oświetlenia endoluminacyjnego jest wyposażona w filtry światła, które pierwotnie miały na celu zmniejszenie śródoperacyjnej toksyczności światła. Anegdotyczne doniesienia wielu chirurgów wskazują jednak, że użycie niektórych filtrów poprawia rozpoznawalność barwionego ILM. Filtr zielony jest uważany za szczególnie przydatny do tego celu. Dotychczas nie podjęto systematycznej analizy wpływu filtrów świetlnych na przydatność barwników doszklistkowych.
3. Właściwości fotochemiczne ICG i TB poprawiają „przyczepność ILM” poprzez efekt sieciowania ILM, co skutkuje zmianą właściwości materiału ILM. Spodziewamy się zwiększonej śródoperacyjnej sztywności ILM na ściskanie i rozciąganie oraz zmniejszonej grubości ILM w badaniach mikroskopii sił atomowych, co wyjaśnia, dlaczego wielu chirurgów opisuje ułatwioną śródoperacyjną manipulację i ekstrakcję ILM. Nie wiadomo, czy BBG ma właściwości fotochemiczne i nie powinien wpływać na właściwości materiału ILM.
4. Nowatorski zmodyfikowany preparat ICG plami równie dobrze, ale jest mniej toksyczny Zmiana struktury molekularnej w taki sposób, że właściwości fotochemiczne substancji zostałyby w dużej mierze wyeliminowane, znacznie zmniejszyłaby stres oksydacyjny i toksyczność siatkówkową. Nasz zespół przygotowuje syntezę takiego preparatu. Właściwości barwienia różnią się od oryginalnego preparatu tym, że maksimum absorpcji jest przesunięte w kierunku krótszych długości fal, a efekt barwienia jest raczej niebieskawy niż zielony. Do tej pory nie badano powinowactwa substancji do ILM, jej siły barwienia i toksyczności.