Ultrastructural Features of Rabbits’ Cornea in Phacoemulsification Using New Method of Adaptive Control of Infusion

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

INTRODUCTION: Employees of the Department of Ophthalmology of Bashkir State Medical University, jointly with engineers of the Department of Microsurgical Equipment of Optimedservice, have developed a new method of adaptive control of infusion during phacoemulsification (PE) permitting to control the infusion flow depending on the changes in the rate of aspiration and infusion flows characteristic of a certain hydrodynamic situation, and also on the vacuum level in the aspiration line. An important aspect of safety of the new method is histological and electron microscopic examination of rabbits’ cornea in different periods after experimental PE.

AIM: To evaluate histological and electron microscopic features of the rabbits’ cornea after experimental PE using a new method of adaptive control of infusion.

MATERIALS AND METHODS: The experiment was conducted on 15 eyes of Chinchilla rabbits using a new method of adaptive control of infusion on the basis of Optimed Profi surgical system (Optimedservice, Russia). Histological and electron microscopic examinations of the cornea were performed on the 1st, 7th and 30th day after surgery.

RESULTS: On the 1st day after surgery, according to the study data, signs of moderate edema of the corneal stroma with mild separation of collagen fiber bundles were observed. In the cell cytoplasm, signs of dystrophic processes in the epithelial cells were noticeable in the form of vacuoles of different sizes. On the 7th day after surgery, signs of alteration in the rabbits’ cornea reduced. In 30th days after surgery, based on the data of histological and electron microscopic examinations, the cornea fully corresponded to norm.

CONCLUSION: The identified histological and electron microscopic alterations considerably diminish on the 7th day after surgery, and on the 30th day the ultrastructure of the cornea corresponds to the norm.

About the authors

Bulat M. Aznabayev

Bashkir State Medical University; Optimedservis

Email: office@optimed-ufa.ru
ORCID iD: 0000-0003-1796-8248

 MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Ufa; Ufa

Lyalya A. Musina

Bashkir State Medical University

Email: morphoplant@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1237-9284

Dr. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Ufa

Timur N. Ismagilov

Bashkir State Medical University; Optimedservis

Author for correspondence.
Email: ismagilov-timur@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4132-4979
Russian Federation, Ufa; Ufa

Timur R. Mukhamadeyev

Bashkir State Medical University; Optimedservis

Email: photobgmu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3078-2464

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Ufa; Ufa

Tagir I. Dibayev

Bashkir State Medical University; Optimedservis

Email: dibaev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7448-6037

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Ufa; Ufa

References

  1. Hashemi H, Pakzad R, Yekta A, et al. Global and regional prevalence of age-related cataract: a comprehensive systematic review and meta-analysis. Eye (Lond). 2020;34(8):1357–70. doi: 10.1038/s41433- 020-0806-3
  2. Boulter T, Bernhisel A, Mamalis C, et al. Phacoemulsification in review: Optimization of cataract removal in an invitro setting. Surv Ophthalmol. 2019;64(6):868–75. doi: 10.1016/j.survophthal.2019.06.007
  3. Benjamin L. Fluidics and rheology in phaco surgery: what matters and what is the hype? Eye (Lond). 2018;32(2):204–9. doi: 10.1038/eye.2017.299
  4. Kunishige T, Takahashi H. Effects of Combinations of Ophthalmic Viscosurgical Devices and Suction Flow Rates on the Corneal Endothelial Cell Damage Incurred during Phacoemulsification. J Ophthalmol. 2020;2020:2159363. doi: 10.1155/2020/2159363
  5. Suzuki H, Igarashi T, Takahashi H. Effect of a New Phacoemul- sification and Aspiration Handpiece on Anterior Chamber Stability. J Cataract Refract Surg. 2023;49(1):91–6. doi: 10.1097/j.jcrs.0000000000001071
  6. Sharif–Kashani P, Fanney D, Injev V. Comparison of occlusion break responses and vacuum rise times of phacoemulsification systems. BMC Ophthalmol. 2014;14:96. doi: 10.1186/1471-2415-14-96
  7. Vasavada V, Vasavada AR, Vasavada VA, et al. Real-time dynamic changes in intraocular pressure after occlusion break: comparing 2 phacoemulsification systems. J Cataract Refract Surg. 2021;47(9):1205–9. doi: 10.1097/j.jcrs.0000000000000666
  8. Miller KM, Dyk DW, Yalamanchili S. Experimental study of occlusion break surge volume in 3 different phacoemulsification systems. J Cataract Refract Surg. 2021;47(11):1466–72. doi: 10.1097/j.jcrs. 0000000000000651
  9. Thorne A, Dyk DW, Fanney D, et al. Phacoemulsifier occlusion break surge volume reduction. J Cataract Refract Surg. 2018;44(12):1491–6. doi: 10.1016/j.jcrs.2018.01.032
  10. Aznabaev BM, Dibaev TI, Muhamadeev TR,et al. A method for adaptive infusion management during phacoemulsification. Patent RUS No. 2788289. 17.01.2023. (In Russ).
  11. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. Explanatory Report — [1986] COETSER 1 (18 March 1986) [Internet]. Available at: http://www.worldlii.org/int/other/treaties/COETSER/1986/1.html. Accessed: 2023 July 14.
  12. Sarkisov DS, Perov YuL. Mikroskopicheskaya tekhnika. Moscow: Meditsina; 1996. (In Russ).
  13. Mencucci R, Ambrosini S, Ponchietti C, et al. Ultrasound thermal damage to rabbit corneas after simulated phacoemulsification. J Cataract Refract Surg. 2005;31(11):2180–6. doi: 10.1016/j.jcrs.2005.04.043
  14. Ungricht EL, Culp C, Qu P, et al. Effect of phacoemulsification fluid flow on the corneal endothelium: experimental study in rabbit eyes. J Cataract Refract Surg. 2022;48(4):481–6. doi: 10.1097/j.jcrs.0000000000000768
  15. Idrisova GM, Aznabaev BM, Musina LA, et al. Morphological changes of the rabbit’s cornea during experimental ultrasonic aspiration of lens cortex. Modern Problems of Science and Education. 2022;(3):113. Available at: https://science-education.ru/article/view?id=31767. Accessed: 2023 July 14. (In Russ). doi: 10.17513/spno.31767
  16. Bikchurayev DR. Mikrokollapsy peredney kamery glaza pri ul’trazvukovoy fakoemul’sifikatsii [dissertation]. Moscow; 2015. Available at: https://search.rsl.ru/ru/record/01005562115?ysclid=lj6z3eflwt200466377. Accessed: 2023 July 14. (In Russ).
  17. Gwon A. Chapter 13. The Rabbit in Cataract/IOL Surgery. In: Tsonis PA, editor. Animal Models in Eye Research. Dayton, USA: Elsevier; 2008. P. 184–204. doi: 10.1016/B978-0-12-374169-1.00013-8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Histological preparations of the cornea of the rabbits’ eyes at 1 day after phacoemulsification surgery: (A) swelling and mild separation of CS fibers (shown by arrows), van Gieson stain, magnification ×100; (B) edematous cells of the corneal AE (shown by arrows), hematoxylin-eosin stain, magnification ×200; (C) ultrastructure of the cornea in deep layers of the stromal plate (the arrow shows the edematous zone between separated corneal plates and around a keratoblast), electron micrograph, magnification ×6000.

Download (66KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Histological preparations of the cornea of rabbit’s eye at 7 days after phacoemulsification surgery: (A) general appearance of the cornea, van Gieson stain, ×100 magnification; (B) ultrastructure of the cornea (arrow shows vacuoles in the cytoplasm of endotheliocyte), electron micrograph, magnification ×6000; (C) ultrastructure of the cornea (a keratocyte is shown by arrow between CPs), electron micrograph, magnification ×8000.

Download (66KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Histological preparations of the cornea of rabbits on the thirtieth day after phacoemulsification surgery: (A) general appearance of the cornea, hematoxylin-eosin stain, magnification ×100; (B) corneal ultrastructure (parallel arrangement of CPs), electron micrograph, magnification ×6000; (C) corneal ultrastructure (posterior epithelium cell), electron micrograph, magnification ×6000.

Download (73KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».