Офтальмол. журн. — 2018. — № 5. — С. 60-65.

УДК  617.76-006.03/.04-08:615.832.9(083.3):617.7-536.5

Усовершенствование способа дозировки криодеструкции опухолей конъюнктивы в проекции цилиарного тела на основе данных математического моделирования внутриглазных теплофизических процессов (предварительные данные) 

О. С. Задорожный 1, канд. мед. наук; Н. В. Савин 2, канд. техн. наук, А. С. Буйко 1, д-р мед. наук, профессор 

1 ГУ «Институт глазных болезней и тканевой терапии им. В.П. Филатова НАМН Украины»; Одесса (Украина) 

2 КП «Городская клиническая больница №1»; Одесса (Украина)

E-mail: laserfilatova@gmail.com

Актуальность. При криодеструкции эпибульбарной опухоли прямое измерение температуры ее и окружающих тканей в процессе лечения выполнить полноценно сложно и опасно. Известно, что инфракрасная термография (ИКТ) позволяет визуализировать и регистрировать динамику изменения температуры лишь на поверхности тканей. Для оценки распределения температур в подлежащих структурах, зная их теплофизические особенности, можно использовать метод математического моделирования. 

Цель. Разработать математическую модель распределения температурных зон в оболочках глаза при криодеструкции опухолей конъюнктивы с локализацией в зоне цилиарного тела для определения режима их замораживания, обеспечивающего снижение риска осложнений с соблюдением принципов абластики. 

Материал и методы. ИКТ процесса криодеструкции эпибульбарных злокачественных и доброкачественных опухолей, расположенных в проекции цилиарного тела, проведена 25 больным (25 глаз). Математическая модель распределения температурных полей в оболочках глаза при криодеструкции эпибульбарной опухоли с локализацией в зоне цилиарного тела была реализована при помощи программы Microsoft Quick BASIC 4.5. 

Результаты. С помощью ИКТ при анализе распределения температурных полей обнаружено, что при криодеструкции эпибульбарных опухолей рассматриваемой локализации в первую очередь отмечалось охлаждение склеры вокруг эпицентра воздействия, а затем (спустя 30 - 60 секунд, в зависимости от размеров опухоли и параметров криоустановки) - быстрое охлаждение роговицы. Математическая модель, разработанная с учетом различий в показателях теплопроводности и теплоемкости склеры, цилиарного тела и роговой оболочки, также подтверждает данное наблюдение. 

Выводы. Разработаны способ ИКТ мониторинга тепловых полей при криодеструкции эпибульбарных опухолей и математическая модель теплофизических процессов, которые позволят определять индивидуальный режим криовоздействия, не приводящий к избыточному охлаждению подлежащих структур (цилиарное тело, эндотелий роговицы). Для снижения степени риска осложнений при необходимости проведения повторного цикла криодеструкции опухоли ИКТ позволяет оценить полный отогрев тканей глазного яблока после охлаждения. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на сопоставление величины экспозиции, заданной математической моделью, с данными долгосрочных клинических исходов.

Ключевые слова: эпибульбарная опухоль, криодеструкция, инфракрасная термография, математическая модель

 

Литература

  1. Алтоиз Б. А. Влияние тепловыделения в микропрослойке жидкости при измерении ее вязкости / Б. А. Алтоиз, Н. В. Савин, Е. А. Шатагина // Журнал технической физики, 2014. – том 84, вып. 5. – С. 21-27. 
  2. Буйко А. С. Эпителиальные опухоли век: криодеструкция или скальпель? / Буйко A. C., Карповский Е. Я., Cафроненкова И. A. и др. // Офтальмол. журн. – 1991. – № 6. – C. 338- 344. 
  3. Буйко А. С. Возможности повышения эффективности криогенного лечения опухолей век с использованием устройства на основе регулируемой баллонной дроссельной микрокриогенной системы / Буйко A. C., Елагина В.А., Ланда Ю.И. // Офтальмол. журн. – 1987. – № 5. – С. 272-276. 
  4. Буйко О. С., Сафроненкова І.О., Єлагіна В.А. Кріо- і радіокріохірургічне лікування хворих злоякісними епітеліальними пухлинами шкіри повік / О.С. Буйко, І.О. Сафроненкова, В.А. Єлагіна // Методичні рекомендації. Одеса: Астропринт, 2015. – 24 с.
  5. Вит В. В. Строение зрительной системы человека / В.В. Вит // Одесса «Астропринт». – 2003. – 655с.
  6. Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер // М.: Высшая школа, 1964. – 227 с.
  7. Савин С. Н. Моделирование процессов отверждения эпоксидных смол в сферических слоях / С. Н. Савин // Вісник ОНУ. Хімія., 2013 р., – Т. 18, №4 (48). – С. 38-45.
  8. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд // М.: Мир, 1979. – 134 c. 
  9. Anatychuk L. I. Computer simulation of thermal processes in human eye / L. I. Anatychuk, N. V. Pasechnikova, R. R. Kobylianskyi, [et al.] // Journal of Thermoelectricity. – 2017. – №5. – С. 41 58.
  10. Basti S. Ocular Surface Squamous Neoplasia / S. Basti, M. S. Macsai // Cornea 2003, – Vol.22. – P.687-704.
  11. Buschmann W. Kryochirurgie von Tumoren in der Augenregion / W. Buschmann // Stuttgart: New York Thieme, 1999. – P.56-104.
  12. Divine R. D. Nitrous oxide cryotherapy for intraepithelial epithelioma of the conjunctiva / R. D. Divine, R. L. Anderson // Arch. Ophthalmol. – 1983. – Vol.101. – №5. – Р. 782-786. 
  13. Fraunfelder F. T. Management of intraepithelial conjunctival tumors and squamous cell carcinomas / F. T. Fraunfelder, D. Wingfield // Am. J. Ophthalmol. – 1983. – Vol. 95. – P. 359-363. 
  14. Kaczmarek M. Active dynamic thermography in cardiosurgery / M. Kaczmarek, A. Nowakowski, M. Suchowirski, [et al.] // Quant. Infr. Therm. J. – 2007. – Vol.4 (1). – P. 107-123.
  15. Kawasaki S. Evaluation of filtering bleb function by thermography / S. Kawasaki, Mizoue S., Yamaguchi M, [et al.] // Br. J. Ophthalmol. – 2009. – Vol.93 (10). – P.1331-1336. 
  16. Kenawy N. Conjunctival melanoma and melanocytic intraepithelial neoplasia / N. Kenawy, S.L. Lake, S.E. Coupland, [et al.] // Eye – 2013. – Vol. 27. – P.142-152.
  17. Lee G.A. Ocular surface squamous neoplasia / G.A. Lee, L.W. Hirst // Surv. Ophthalmol. – 1995. – Vol. 39. – P. 429–450.
  18. Mapstone R. Determinants of corneal temperature / R. Mapstone // Brit. J. Ophthalmol. – 1968. – Vol. 52. – Р. 729-741. 
  19. Ooi E.H. Ocular Temperature Distribution: A Mathematical Perspective / E.H. Ooi, E.Y.K. Ng // J. Mech. Med. Biol. – 2009. – Vol. 9(2). – Р. 199-227. 
  20. Peksayar G. Long-term results of cryotherapy on malignant epithelial tumors of the conjunctiva / G. Peksayar, M.K. Soyturk, M. Demiryont // Am. J. Ophthalmol. – 1989. – Vol.107. – P.337-340.
  21. Peksayar G., Altan-Yaycioglu R., Onal S. Excision and cryosurgery in the treatment of conjunctival malignant epithelial tumours / G. Peksayar, Altan-Yaycioglu R., Onal S. // Eye – 2002. – Vol.17. – P.226–230. 
  22. Scott J.A. A finite element model of heat transport in the human eye / J.A. Scott // Phys. Med. Biol. – 1988. – Vol.33(2). – P.227-241
  23. Tan J.H. Infrared thermography on ocular surface temperature: A review / J.H. Tan, E.Y.K Ng, U. R. Acharya, C. Chee // Infrared Phys. Techn., 2009. – Vol. 52. – P. 97–108.
  24. Zadorozhnyy O.S. Infrared thermography of external ocular surface in patients with absolute glaucoma in transscleral cyclophotocoagulation: a pilot study / O. S. Zadorozhnyy, O. V. Guzun, A. Iu. Bratishko, [et al.] // J. ophthalmol. (Ukraine) – 2018. – Vol.2. – P. 23-28.

Поступила 16.08.2018