Online трансляция


18-й Всероссийский конгресс катарактальных и рефракционных хирургов с международным участием
Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии
Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии
Москва
20-21 октября 2017 г.

Партнеры


Valeant thea
Allergan Фокус
santen tradomed
sentiss



Издания


Российская офтальмология онлайн Российская
Офтальмология Онлайн

№ 26 2017
№ 25 2017
№ 24 2017
№ 23 2016
№ 22 2016
...
Журнал Офтальмохирургия Журнал
Офтальмохирургия

№ 2 2017 г.
№ 1 2017 г.
№ 4 2016 г.
№ 3 2016 г.
№ 2 2016 г.
...
Журнал Новое в офтальмологии Новое в
офтальмологии

№ 2 2017 г.
№ 1 2017 г.
№ 4 2016 г.
№ 3 2016 г.
...
Российская детская офтальмология Российская
детская офтальмология

№ 2 2017
№ 1 2017
№ 4 2016
№ 3 2016
...
Современные технологии в офтальмологии Современные технологии
в офтальмологии

№ 5 2017
№ 4 2017
№ 3 2017
№ 2 2017
...
Восток – Запад Восток - Запад.
Точка зрения

Выпуск 4. 2017
Выпуск 3. 2017
Выпуск 2. 2017
Выпуск 1. 2017
...
Новости глаукомы Новости
глаукомы

№1 (41) 2017
№1 (37) 2016
№1 (33) 2015

....
Мир офтальмологии Мир офтальмологии
№3 (35) Август 2017
№2 (34) Май 2017
№1 (33) Март 2017
№ 6 (32) Декабрь 2016
№ 5 (31) Октябрь 2016
....


facebooklogo     youtubelogo



Сборники статей


 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РОГОВИЦЫ (КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)


1----------

    На правах рукописи

    Бубнова Ирина Алексеевна

    МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

    БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РОГОВИЦЫ

    (КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

    (14.01.07 — глазные болезни)

    АВТОРЕФЕРАТ

    диссертации на соискание ученой степени

    доктора медицинских наук

    

    Москва — 2011

    Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте глазных болезней РАМН.

    Научный консультант:

    член-корреспондент РАМН,

    доктор медицинских наук, профессор Аветисов Сергей Эдуардович

    Официальные оппоненты:

    доктор медицинских наук, профессор Ивашина Альбина Ивановна

    доктор медицинских наук, профессор Степанов Анатолий Викторович

    доктор медицинских наук, профессор Шелудченко Вячеслав Михайлович

    Ведущая организация: Российский университет дружбы народов

    Защита диссертации состоится «26» сентября 2011 г. в 14:00 на заседании диссертационного совета Д 001.040.01. при Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте глазных болезней РАМН по адресу: г. Москва, ул. Россолимо, д. 11, корпус А, Б.

    С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИГБ РАМН.

    Автореферат разослан «_____»______________ 2011 г.

    Ученый секретарь

    диссертационного совета,

    доктор медицинских наук Иванов М.Н.

    Актуальность

    Биомеханические свойства роговицы имеют важное значение с точки зрения функционирования зрительного анализатора, как оптической системы. От них зависят такие ее качества как способность к правильному преломлению лучей и устойчивость к различным внешним воздействиям (Иомдина Е.Н. 2000, Roberts C. 2005).

    На сегодняшний день фундаментальное изучение биомеханических свойств роговицы актуально в силу ряда причин. Под воздействием внешних или внутренних факторов эти свойства могут меняться.

    К внешним факторам могут относиться различные виды кераторефракционных операций, поскольку механизм оперативного воздействия предполагает ослабление ее биомеханических свойств. При радиальной кератотомии это происходит посредством нанесения на роговицу радиальных надрезов, которые приводят к увеличению ее податливости, а при эксимерлазерных вмешательствах посредством уменьшения толщины роговицы.

    К внутренним факторам можно отнести эктатические заболевания роговицы. Например — кератоконус, при котором происходит нарушение каркасной функции роговой оболочки, что в свою очередь проявляется ее эктазией, т. е. выпячиванием вперед, и ведет к снижению остроты зрения.

    Кроме того, изменение биомеханических свойств роговицы вносит существенные сложности в трактовку различных аппланационных методов исследования, в частности измерения внутриглазного давления (ВГД) при обследовании и мониторинге пациентов с глаукомой. А несвоевременная диагностика и лечение при этом заболевании может привести к существенному снижению зрительных функций, вследствие оптической нейропатии и атрофии зрительного нерва.

    Значительную актуальность данной проблеме придает тот факт, что широко применяемые в клинической практике кераторефракционные вмешательства существенно нарушают биомеханику роговицы, что объективно вносит погрешность в измерения ВГД различными методами.

    Изучение прочностных свойств роговицы в основном носит экспериментальный характер, а результаты, полученные в различных исследованиях трудносопоставимы, что обусловлено разными методами измерения, особенностью препаровки ткани, анизотропностью роговицы и т.д (Аветисов С.Э. 1988).

    Попытки исследования биомеханических свойств роговицы in vivo, как правило, основаны на оценке изменения ее формы в ответ на какое-либо механическое воздействие. Это воздействие может осуществляться путем аппланации роговой оболочки струей воздуха — пневмотонометрия с динамической двунаправленной аппланацией роговицы (Luce D. 2005) или тонометром Маклакова различного веса — эластотонометрия (Кальфа С.Ф. 1937, Нестеров А.П. 1967, Пинтер Л.Б. 1978), а также импрессии роговицы тонометром Шиотца — определение коэффициента ригидности по Фриденвальду (Friedenewald J.S. 1937). Однако, при этом нельзя исключить возможное влияние внутриглазного давления на показатели биомеханических свойств, поскольку механическому усилию противодействуют две близкие по своей направленности силы: внутриглазное давление и «упругость» роговицы. Кроме того, четко не определены клинические ситуации, в которых исследование биомеханических свойств роговицы может помочь в диагностике и мониторинге заболеваний.

    Таким образом, разнообразие методов исследования биомеханических свойств роговицы говорит о том, что ни один из них полностью не удовлетворяет требованиям практической офтальмологии. Необходимы дальнейшие исследования с целью разработки простого, доступного, информативного метода исследования биомеханических свойств роговой оболочки глаза.

    Цель настоящей работы: Разработка методов исследования и оценка клинического значения биомеханических свойств роговицы.

    Задачи:

    1. Разработать новый метод исследования биомеханических свойств роговицы, основанный на принципе динамической пневмоимпрессии роговицы, в меньшей степени зависящий от уровня внутриглазного давления.

    2. Исследовать возможность применения эластотонометрии тонометром Маклакова весом 5, 10, 15 г. для прижизненной оценки биомеханических свойств роговицы.

    3. Оценить возможность применения принципа динамической двунаправленной пневмоаппланации роговицы для прижизненной оценки биомеханических свойств роговицы.

    4. Провести прижизненный анализ биомеханических свойств роговицы на основе различных методов в норме, при заболеваниях и после кераторефракционных операций.

    5. Изучить влияние биомеханических свойств роговицы на результаты различных методов измерения внутриглазного давления.

    6. Изучить функциональные связи между степенью поляризации света, испускаемого тканями роговицы при люминесценции, и механическим состоянием вещества роговицы и построить карты напряжений стромы роговицы для различных экспериментальных моделей (эксперимент).

    7. Провести анализ изменений биомеханических свойств роговой оболочки для различных экспериментальных моделей на основе исследования поляризации света, испускаемого тканями роговицы при люминесценции (эксперимент).

    8. Разработать практические рекомендаций для прижизненного исследования биомеханических свойств роговицы в различных клинических случаях.

    Научная новизна

    1. Впервые на большом клиническом материале были разработаны новые и апробированы известные методы исследования биомеханических свойств роговицы и проведена оценка их клинического значения в различных ситуациях.

    2. Разработан новый способ определения биомеханических свойств роговицы — динамическая пневмоимпрессия роговицы, который отражает упругие свойства роговицы практически независимо от уровня ВГД.

    3. Разработан новый принцип исследования распределения напряжения коллагена роговицы на основе люминесцентной полярископии.

    4. Создана экспериментальная установка с контролируемым уровнем интракамерального давления для исследования распределения напряжения коллагена роговицы.

    5. Изучено распределение напряжения коллагена роговицы на основе люминесцентной полярископии на различных моделях в эксперименте.

    6. Проведено математическое моделирование процесса динамической двунаправленной пневмоаппланации роговицы для изучения оптико-механического ответа центральной зоны роговицы в промежутке между прохождением двух точек апплпнации.

    7. В результате проведенных исследований была подтверждена эффективность применения двунаправленной пневмоаппланации роговицы для определения ее биомеханических свойств.

    8. Изучена возможность применения эластотонометрии в качестве ориентировочного и доступного метода оценки биомеханических свойств роговицы.

    9. Изучено влияние биомеханических свойств роговицы на результаты различных методов измерения внутриглазного давления глаукомы.

    Практическая значимость работы

    1. В данной работе разработаны новые и апробированы известные методы исследования биомеханических свойств роговицы, основанные на механическом воздействии и анализе биомеханического ответа:

    - динамическая пневмоимпрессия роговицы;

    - эластотонометрия;

    - динамическая двунаправленная пневмоаппланация роговицы.

    2. В результате проведенного анализа была определена клиническая значимость изучаемых методов исследования биомеханических свойств роговицы, а также выявлены наиболее информативные биомеханические показатели в зависимости от различных клинических ситуаций.

    3. Выявлено, что показатели роговично-компенсированного ВГД и тонометрии по Маклакову в наименьшей степени подвержены влиянию биомеханических свойств роговицы в различных клинических ситуациях в отличие от показателей пневмотонометрии и ВГД, приравненного к тонометрии по Гольдману.

    4. Сформулированы практические рекомендации для прижизненного исследования биомеханических свойств роговицы в различных клинических случаях.

    Основные положения, выносимые на защиту:

    Разработан новый способ определения биомеханических свойств роговицы на основе предложенного принципа динамической пневмоимпрессии роговицы. Получаемый, новый показатель — коэффициент упругости, отражает упругие свойства роговицы. Выявлена меньшая степень зависимости измерений биомеханических свойств роговицы от уровня ВГД при использовании принципа динамической пневмоимпрессии по сравнению с известными методами.

    Разработан новый принцип исследования распределения напряжения коллагена роговицы на основе люминесцентной полярископии. Оригинальный алгоритм обработки изображений, программное обеспечение и экспериментальная установка позволили изучить распределение напряжения коллагена роговицы для различных моделей.

    Разработан способ, позволяющий применять эластотонометрию по упрощенной схеме в качестве доступного метода оценки биомеханических свойств роговицы.

    Определена клиническая значимость изучаемых методов исследования биомеханических свойств роговицы, а также выявлены наиболее информативные биомеханические показатели в зависимости от различных клинических ситуаций.

    Проведена оценка степени влияния биомеханических свойств роговицы на точность определения внутриглазного давления традиционными методами в различных клинических случаях. Разработаны практические рекомендации по выбору метода измерения ВГД у пациентов с различными нарушениями биомеханических свойств роговицы.

    Публикации по теме диссертации

    По теме диссертации опубликовано 30 научных работ, из них 12 — в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, определенных ВАК. Получено 3 патента РФ на изобретение.

    Апробация результатов

    Основные положения диссертации доложены на международном конгрессе катарактальных и рефракционных хирургов.  —2007 г, Сан-Диего, США; на научно-практической конференции "Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры" — 2007.- Москва; на научно-практической конференции «Глаукома: реальность и перспективы».  —2008г., Москва; на научной конференции «Биомеханика». — 2009г., Москва; на международном офтальмологическом конгрессе «Белые ночи».- 2010г., Санкт-Петербург.

    Структура диссертации

    Диссертация изложена на 207 страницах, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы. Работа содержит 54 рисунка, 5 таблиц, 267 источников (85 отечественных и 182 зарубежных).

    СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

    Характеристика обследованных пациентов.

    Для решения основных задач работы необходимо было провести исследования у пациентов с предположительно различными биомеханическими свойствами роговицы.

    Исходя из этого, в I группу были включены 84 пациента (168 глаз) в возрасте от 17 до 47 лет с условно «нормальной» роговицей.

    Критерии включения пациентов в I группу:

    - рефракция роговицы в центральной зоне от 40,25 до 45,75 дптр с равномерным распределением на кератотопограмме;

    - роговичный астигматизм не более 1,5 дптр;

    - толщина роговицы в центре от 470 мкм до 660 мкм;

    - отсутствие данных за наличие кератоконуса;

    - отсутствие сопутствующей глазной патологии;

    По данным ультразвуковой биометрии в среднем длина переднезадней оси (ПЗО) глаза составляла 24,1 мм с разбросом значений от 20,8 до 26,5 мм.

    По данным клинической рефракции среднее значение сфероэквивалента составляло (-) 0,89 дптр. с разбросом значений от (+) 6,37 до (-) 8,42 дптр.

    II группу составили 44 пациента (70 глаз) в возрасте от 23 до 36 лет с кератоконусом.

    Критерии включения пациентов во II группу:

    - отсутствие данных о хирургических вмешательствах на роговице

    - отсутствие данных о проведении процедуры перекрестной сшивки коллагена (cross-linking));

    - отсутствие сопутствующей глазной патологии.

    Рефракция роговицы в центральной зоне у пациентов этой группы колебалась от 48,25 до 56,75 дптр, толщина роговицы составляла от 279 до 558 мкм, на кератотопограмме имел место типичный паттерн кератоконуса.

    Распределение пациентов по степени развития кератоконуса проводили согласно классификации Amsler:

    - I степень — 16 глаз;

    - II степень — 29 глаз;

    - III степень — 15 глаз;

    - IV степень — 8 глаз.

    В III группе было 26 пациентов (52 глаза, возраст от 19 до 47 лет), перенесших эксимерлазерную коррекцию методом LASIK.

    Критерии включения пациентов в III группу:

    - исходная рефракция — миопия от (-)1,5 до (-) 6,5 дптр., сложный миопический астигматизм от 0,5 до 1,75 дптр.

    - отсутствие сопутствующей глазной патологии.

    Среднее уменьшение сферического эквивалента, астигматизма и толщины роговицы в центральной зоне составило (-)5,34±2,76 дптр, 1,07±0,93 дптр и 93±18,4 мкм соответственно, при этом на кератотопограмме имело место типичное «уплощение» центральной зоны роговицы и ободок «укручения» на периферии.

    IV группу составили 8 пациентов (16 глаз, возраст от 19 до 28 лет), перенесших эксимерлазерную коррекцию методом LASЕK (лазерный субэпителиальный кератомилез).

    Критерии включения пациентов в IV группу:

    - исходная рефракция — миопия от (-)1,5 до (-) 6,5 дптр., сложный миопический астигматизм от 0,5 до 1,75 дптр.

    - отсутствие сопутствующей глазной патологии.

    Среднее уменьшение сферического эквивалента, астигматизма и толщины роговицы в центральной зоне составило (-)4,89±1,96 дптр, 0,79±0,53 дптр и 87±12,5 мкм соответственно, при этом на кератотопограмме имело место типичное «уплощение» центральной зоны роговицы и ободок «укручения» на периферии.

    V группу составили 14 пациентов (28 глаз, возраст от 49 до 57 лет), перенесших радиальную кератотомию без сопутствующей глазной патологии.

    В VI группу были включены 21 пациент (34 глаза, возраст от 43 до 68 лет) с первичной открытоугольной глаукомой (уровень внутриглазного давления — от 25 до 49, в среднем — 34,0±5,7 мм рт. ст.). Исследования в этой группе проводили дважды: в условиях повышенного давления и после его компенсации на фоне применения гипотензивных препаратов.

    Методы обследования пациентов

    Обследование пациентов проводили с помощью общепринятых (стандартных) офтальмологических методик: визометрии без коррекции и со сфероцилиндрической коррекцией, рефрактометрии, офтальмометрии, статической периметрии, пневмотонометрии, тонометрии по Маклакову, компьютерной кератотопографии, УЗ-биометрии, УЗ-пахиметрии, биомикроскопии переднего отрезка глаза и офтальмоскопии.

    Методы исследования биомеханических свойств роговицы.

    Для определения биомеханических свойств роговицы in vivo применяли три метода:

    1. динамическая пневмоимпрессия роговицы (оригинальная методика)

    2. эластотонометрия (адаптированная методика)

    3. динамическая двунаправленная пневмоаппланация роговицы (стандартная методика)

    Динамическая пневмоимпрессия роговицы

    Математическое моделирование.

    Было проведено численное моделирование деформации глаза при измерении внутриглазного давления с помощью анализатора биомеханических свойств прибором ORA (Ocular Response Analyzer, Reichert). Расчет оптической системы проводили на основе представлений геометрической оптики. Роговицу и склеру рассматривали как осесимметрично деформируемые оболочки вращения с жестким закреплением по краям, пространство между которыми заполнено несжимаемой жидкостью. Для описания напряженно-деформируемого состояния роговицы и склеры использовали систему из шести нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. Решение по нагрузке вели пошаговым методом.

    Математическое моделирование процесса динамической двунаправленной аппланации роговицы с помощью анализатора биомеханических свойств роговицы выявило, что:

    ? в начале процесса импрессии прибор получает оптико-механический отклик от центра роговицы;

    ? после прохождения точки аппланации информация считывается прибором с кольцевой зоны, окружающей область импрессии;

    ? по мере увеличения импрессии прибор получает оптико-механический отклик от кольцевой зоны, расширяющейся в соответствии с глубиной вдавливания.

    Следовательно, измерение отраженного света в области, где имеются наибольшие напряжения изгиба, которые определяют упругие свойства роговицы, является важным для исследования биомеханики роговой оболочки глаза.

    Оригинальная методика

    В начале изгибания, возникающего на границе зоны импрессии, пневматической струе противодействуют силы ВГД и упругости роговицы, в равной степени. В момент максимальной импрессии пневматической струе противодействуют в основном упругие свойства роговицы, вследствие её максимальной деформации.

    Показания датчика аппланации могут приблизительно характеризовать позицию центральной точки роговицы во времени x(t)~ B(t).

    Для оценки распределения энергии, между началом и концом процесса изгибания удобней перейти к анализу ускорения центральной точки роговицы a(t)=x''(t).

    Нас будет интересовать кривая ускорения от момента когда роговица испытывает максимальное торможение (минимальное ускорение) t1 до момента когда роговица максимально вдавлена t2. Изменение скорости роговицы за этот промежуток времени будет описываться конечным интегралом от ускорения.

    Для оценки доли изменения скорости в конце процесса изгибания введем весовую функцию:

     , где fw — коэффициент упругости роговицы, t1 — момент достижения минимального ускорения движения центральной точки роговицы, t — время, tk — единица размерности времени.

    Таким образом, изменение скорости, приходящееся на конец изгибания, может оцениваться так:

    , где Kу — коэффициент упругости роговицы, t1 — момент достижения минимального ускорения движения центральной точки роговицы, t2 — момент достижения максимальной импрессии роговицы, t — время, tk — единица размерности времени.

    Этот показатель (Kу) характеризует упругие свойства роговицы. Он может быть вычислен приближённо, с использованием данных ORA:

    ,где Kу — коэффициент упругости роговицы, n1 — значение счетчика прибора в момент минимального ускорения движения центральной точки роговицы, вычисленное по двум смежным измерениям прибора, n2 — значение счетчика прибора в момент максимальной импрессии роговицы, n — текущее значение счетчика прибора (безразмерная величина — номер записи в базе данных).

    Коэффициент упругости — это безразмерная величина, для удобства интерпретации приведенная к порядку модуля Юнга.

    Расчет проводят с помощью компьютерной программы «Биомеханика 1.0» для MS Windows 1998-2000. Упругость роговицы оценивают на основании вычисленного коэффициента упругости. (Патент РФ на изобретение № 2361504 от 07.12.2007).

     Эластотонометрия

    Всем пациентам проводили эластотонометрию по упрощенной методике с помощью тонометра Маклакова массой 5, 10 и 15 г. В качестве критерия оценки результатов использовали величину эластоподъема (разницу между показателями внутриглазного давления, измеренного тонометрами Маклакова массой 5 и 15 г в мм. рт. ст.). При значении эластоподъема более 11 мм рт ст определяли упругие свойства роговицы как сниженные, при значении от 9 до 11 мм рт ст — как нормальные, при значении менее 9 мм рт. ст. — как повышенные (патент на изобретение РФ № 2391951 от 22.12.2008).

    Динамическая двунаправленная пневмоаппланация роговицы предложена D.A.Luce в 2005. Данная методика реализована в приборе Ocular Response Analyzer (ORA), фирмы Reichert (USA). При этом анализировали два показателя, характеризующих биомеханические свойства роговицы: корнеальный гистерезис (КГ) и фактор резистентности роговицы (ФРР); и два показателя ВГД: показатель ВГД, приравненный к тонометрии по Гольдману (ВГДг) и роговично-компенсированное ВГД (ВГДрк), показатель ВГД.

    Статистические методы обработки результатов.

    Статистическую обработку результатов проводили в пакете программ Statistica 6.0.

     РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

    Изучение информативности и эффективности методов исследования биомеханических свойств роговицы, основанных на механическом воздействии.

    Коэффициент упругости

    В I группе среднее значение коэффициента упругости составило 10,61±1,6 мм рт. ст. с разбросом данных от 6,7 до 14,32 мм рт. ст. Зависимость коэффициента упругости от толщины роговицы была достаточно высокой. Сила корреляции по Пирсону составила r=0,67.

    Во II группе среднее значение коэффициента упругости было ниже, чем в первой группе и составило 5,27±2,14 мм рт. ст. с разбросом данных от 3,39 до 11,05 мм рт. ст. Корреляция коэффициента упругости с толщиной роговицы составила r=0,61 по Пирсону.

    В III группе во всех случаях было зафиксировано снижение показателя коэффициента упругости. Разница значений Ку до и через 3 месяца после проведения кераторефракционной операции методом LASIK, составила 3,95 (25% — 2,68; 75% — 4,6) с разбросом значений от 1,23 до 7,71 мм рт.ст.

    Сила корреляции разницы значений коэффициента упругости с глубиной абляции составляла 0,28 (по Спирмену, р<0,05).

    Эластоподъем

    В I группе среднее значение эластоподъема составило 10,07±1,6 мм рт. ст. с разбросом данных от 5,0 до 15,0 мм рт. ст. Корреляция эластоподъема с толщиной роговицы составила r=0,59.

    Во II группе среднее значение эластоподъема было больше, чем в первой группе и составило 11,15±2,14 мм рт. ст. с разбросом данных от 7 до 16 мм рт. ст. При этом отличие средних значений данного показателя у пациентов с кератоконусом было статистически незначимым по сравнению с пациентами с условно «нормальной» роговицей, хотя некоторая тенденция к увеличению эластоподъема прослеживалась.

    Сила корреляции эластоподъема с толщиной роговицы составила (-) 0,1 по Спирмену, что свидетельствует об отсутствии зависимости величины эластоподъема от толщины роговицы в центре.

    По-видимому, данный факт можно объяснить тем, что при кератоконусе происходит локальное снижение биомеханических свойств роговицы в центральной зоне. Тогда как диаметр сегмента сплющивания грузами 5 и 15 г составляет в среднем 5,53±0,29 и 7,44±0,48 мм соответственно. Следовательно, мы исследуем биомеханические свойства роговицы не в центре, а на средней периферии (в зоне 5 — 8 мм), где биомеханика значимо снижается только при далеко зашедшем кератоконусе. Помимо этого на эластоподъем будет оказывать влияние соотношение удельных величин площади с измененными упругими свойствами и без биомеханических изменений.

    Полученные данные указывают на непригодность использования эластотонометрии в качестве метода исследования биомеханических свойств роговицы у пациентов с кератоконусом, особенно с целью диагностики и мониторинга заболевания.

    В III группе во всех случаях было зафиксировано разнонаправленное изменение величины эластоподъема до и через 3 месяца после проведения кераторефракционной операции методом LASIK. В среднем разница значений эластоподъема составила 1,89 мм рт. ст. с разбросом значений от —1,65 до 2,28 мм рт. ст.

    Несмотря на то, что эксимерлазерная кератоабляция приводит к значительным изменением конфигурации и толщины роговицы, диаметр сегмента сплющивания грузами 5 и 15 г после операции составляет в среднем 5,6±0,78 и 7,57±0,84 мм соответственно, что практически не отличается от подобных показателей до операции (5,52±0,14 и 7,46±0,34 мм рт. ст. соответственно).

    Следовательно, в зоне, где происходит исследование биомеханических свойств роговицы при эластотонометрии, изменения, обусловленные кераторефракционной операцией, не существенны, поскольку, как правило, оптическая зона при операции в среднем составляет 5,5 — 6,0 мм.

    Полученные данные свидетельствуют о том, что эластотонометрия является малоинформативным методом исследования биомеханических свойств роговицы у пациентов после эксимерлазерной кераторефракционной операции.

    Корнеальный гистерезис

    В I группе среднее значение корнеального гистерезиса составило 11,13±1,6 мм рт. ст. с разбросом данных от 6,4 до 14,98 мм рт. ст. Корреляция КГ с толщиной роговицы была r=0,48.

    Во II группе, как и предполагалось, среднее значение корнеального гистерезиса было ниже, чем в первой группе и составило 8,99±1,59 мм рт. ст. с разбросом данных от 3,39 до 11,05 мм рт. ст. Зависимость показателя корнеального гистерезиса от центральной толщины роговицы была выше, чем у пациентов I группы. Коэффициент корреляции по Пирсону составил r=0,60.

    В III группе во всех случаях было отмечено снижение показателя корнеального гистерезиса. Разница значений КГ до и через 3 месяца после, проведения кераторефракционной операции методом LASIK, составила 2,79 (25% — 1,6; 75% — 3,58) с разбросом значений от 0,33 до 5,4 мм рт.ст.

    При этом зависимость разницы значений корнеального гистерезиса с глубиной абляции была значимой, коэффициент корреляции по Спирмену соответствовал 0,5 (р<0,05). Чем больше была истончена ткань роговицы во время операции, тем значительнее происходило снижение показателя КГ, и, следовательно, ослабление биомеханических свойств роговицы.

    Фактор резистентности роговицы

    В I группе среднее значение фактора резистентности роговицы составило 11,3±1,8 мм рт. ст. с разбросом данных от 6,6 до 16,34 мм рт. ст. По мере увеличения толщины роговицы возрастали значения фактора резистентности роговицы. Корреляция ФРР с толщиной роговицы составила r=0,62 по Пирсону.

    Во II группе среднее значение фактора резистетности роговицы было ниже, чем в первой группе и составило 6,85±1,95 мм рт. ст. с разбросом данных от 1,65 до 11,14 мм рт. ст. Сила корреляции фактора резистентности роговицы с толщиной роговицы составила r=0,69.

    В III группе показатель фактора резистентности роговицы был снижен во всех случаях. Разница значений ФРР до и через 3 месяца после проведения кераторефракционной операции методом LASIK, составила 3,2 (25% — 2,59; 75% — 4,31) с разбросом значений от 0,42 до 6,86 мм рт.ст. Коэффициент корреляции по Спирмену соответствовал 0,57 (р<0,05).

    Клиническое значение исследования биомеханических свойств роговицы.

    Влияние биометрических параметров глаза на результаты измерения биомеханических свойств роговицы.

    Для изучения степени влияния различных биометрических параметров глаза на изучаемые биомеханические показатели был проведен корреляцилнный анализ и выявлено, что наибольшая корреляция из всех изучаемых показателей была отмечена с толщиной роговицы (таб. 1). При этом для Ку коэффициент корреляции составил 0,67, для ФРР — 0,62, для Эп — (-) 0,59, для КГ — 0,48.

    В таблице 1 представлены коэффициенты корреляции биомеханических показателей и биометрических параметров фиброзной оболочки.

    Для определения степени одномоментного влияния толщины роговицы, рефракции роговицы и величины ПЗО на каждый из биомеханических показателей был проведен весовой (трехфакторный) корреляционный анализ.

    В результате были выявлены те же тенденции, что и при анализе по Спирмену. Основное влияние на биомеханические показатели оказывает толщина роговицы, в меньшей степени ее рефракция и относительно малый вклад вносит величина ПЗО. Вместе с тем весовой корреляционный анализ выявил большее влияние длины переднезадней оси глаза на показатели корнеального гистерезиса (0,25), фактора резистетности роговицы (0,15), коэффициента упругости (0,15) и эластоподъема (0,25) по сравнению с корреляционным анализом по Спирмену.

    Таким образом, у пациентов с условно «нормальной» роговицей было выявлено, что показатели корнеального гистерезиса, фактора резистетности роговицы, коэффициента упругости и эластоподъема в большей степени зависят от толщины роговицы и, следовательно, биомеханические свойства роговицы превалируют в значениях всех изученных в данной работе биомеханических показателей. Вместе с тем нельзя исключить возможного влияния на эти показатели (в частности, на корнеальный гистерезис и эластоподъем) выраженных изменений «биомеханики» склеры (например, при миопии высокой степени).

    Влияние уровня ВГД на биомеханические показатели

    Для изучения влияния уровня внутриглазного давления на биомеханические показатели исследование было проведено дважды. В первый раз определяли корнеальный гистерезис, фактор резистентности роговицы, коэффициент упругости и эластоподъем у пациентов с некомпенсированным внутриглазным давлением от 25 до 49 мм рт. ст., в среднем 34±5,7 мм рт. ст. При этом биомикроскопических признаков отека роговицы зарегистрировано не было ни в одном случае. Повторное обследование проводили у тех же пациентов после достижения компенсации показателей ВГД.

    В результате было выявлено, что наиболее зависимым от уровня ВГД является показатель корнеального гистерезиса. При этом при повышении офтальмотонуса КГ значительно снижается, а фактор резистентности роговицы несколько повышается, тогда как коэффициент упругости и эластоподъем практически не меняются (таб. 2).

    Влияние биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии.

    Исследование влияния биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии проводили у здоровых пациентов без признаков глаукомного процесса (I группа). В качестве анализируемого критерия биомеханических свойств роговицы был применен коэффициент упругости, так как этот показатель практически не зависит от уровня ВГД.

    Показатель роговично-компенсированного ВГД был равен 15,36±3,15 мм рт. ст. с разбросом значений от 10,0 до 22,7 мм рт. ст. и в среднем существенно не отличался от показателя ВГД приравненного к тонометрии по Гольдману, который составил 15,53±3,09 мм рт. ст. (от 9,1 до 22,4 мм рт. ст.).

    Однако при анализе этих двух показателей в зависимости от биомеханических свойств было выявлено, что у пациентов с низкими цифрами коэффициента упругости значения роговично-компенсированного ВГД статистически достоверно (р<0,05) превышают величину показателя ВГД приравненного к тонометрии по Гольдману (15,6 и 14,1 мм рт. ст. соответственно). При высоких показателях Ку имеет место обратная ситуация (17,2 и 18,7 мм рт. ст. соответственно), а при условно средних — они не отличаются (16,4 и 16,6 мм рт.ст).

    Показатель роговично-компенсированного ВГД был заявлен авторами методики как независящий от биомеханики роговицы. Но анализ данной выборки пациентов показал, что некоторая зависимость существует, хотя, безусловно, не столь выраженная, как у показателя ВГД приравненного к тонометрии по Гольдману, что свидетельствует о его достаточно высокой информативности.

    При исследовании ВГД тонометром Маклакова весом 10 г показатель ВГД в среднем составил 19,01±0,95 мм рт. ст. При этом при увеличении биомеханики роговицы измерение офтальмотонуса показало повышение значения ВГД на 3,1 мм рт.ст.

    Наибольшая зависимость показателя ВГД от биомеханических свойств роговицы была выявлена при измерении ВГД пневмотонометром. Разница показателей составила — 6,2 мм рт.ст.

    Таким образом, было выявлено, что практически все изучаемые тонометрические показатели зависят от упругих свойств роговицы. В меньшей степени биомеханика роговой оболочки влияет на роговично-компенсированное ВГД и ВГД по Маклакову. В большей степени от упругих свойств роговицы зависит показатель ВГД аналогичный Гольдману. Самая большая погрешность показателя ВГД была выявлена при пневмотонометрии.

    Особенности биомеханических свойств роговицы при кератоконусе

    Сравнение показателей, характеризующих биомеханические свойства роговицы.

    Выявлено, что при кератоконусе биомеханические показатели были снижены. При этом величина этих показателей значительно варьировала от стадии кератоконуса. Наибольшее снижение продемонстрировал коэффициент упругости, а наименьшее — корнеальный гистерезис.

    При этом в ряде случаев показатели корнеального гистерезиса и фактора резистентности роговицы демонстрировали ложные значения, несоответствующие клинической картине заболевания. Как правило, данные наблюдения возникали в стадии далеко зашедшего кератоконуса, тогда как коэффициент упругости во всех изучаемых случаях показывал неуклонное снижение, что отражало прогрессирующий характер заболевания и не противоречило другим исследованиям.

    Для изучения влияния топографических особенностей кератоконуса на измерение биомеханических свойств в центральной зоне роговицы был проведен корреляционный анализ всех изучаемых биомеханических показателей с различными параметрами роговицы с кератоконусом.

    При статистическом анализе для трех биомеханических показателей была получена ожидаемая статистически достоверная корреляция с толщиной роговицы в различных точках.

    Помимо этого была определена корреляция биомеханических показателей с оптической силой роговицы в центральной точке и точке наибольшего значения в зоне эктазии. При этом коэффициент упругости демонстрировал наиболее выраженную обратную связь с рефракцией роговицы в центре (-0,67) и в зоне эктазии (-0,69).

    При исследовании влияния удаленности самой тонкой зоны и апекса эктазии от центра роговицы на биомеханические показатели выявлено, что наиболее значимая корреляция имела место между коэффициентом упругости и расстоянием апекса от центра роговицы (0,56). Тогда как для корнеального гистерезиса и фактора резистентности роговицы корреляция с удаленностью апекса и самой тонкой частью роговицы от центра была значительно меньше.

    Полученные результаты свидетельствуют о том, что наиболее чувствительным показателем изменений биомеханических свойств роговицы при кератоконусе является Ку, при этом данный показатель в большей степени зависит от удаленности апекса эктазии от центра роговицы по сравнению с КГ и ФРР.

    Дополнительно был проведен весовой (трехмерный) корреляционный анализ, позволяющий определить степень влияния трех наиболее значимых топографических параметров эктазии на биомеханические показатели одновременно. Исходя из данных парных корреляций, в качестве таких параметров были выбраны: толщина роговицы в центральной зоне, максимальная рефракция роговицы и расстояние от центра до точки с максимальной оптической силой роговицы.

    В результате такого анализа выявлено, что на величину КГ в основном влияет толщина роговицы в центре и в малой степени — удаленность апекса эктазии от центра роговицы; при этом КГ практически не зависит от максимальной рефракции роговицы. Эти данные косвенно свидетельствуют о том, что КГ является «малочувствительным» показателем изменения биомеханических свойств роговицы при кератоконусе, поскольку, по всей видимости, характеризует состояние «биомеханики» в целом, а не в зоне их локального снижения, т.е. эктазии.

    На уровень ФРР и Ку оказывают влияние все три выделенных параметра. При этом превалирующее значение для показателя ФРР имеет толщина роговицы, а максимальная кривизна и расстояние этой точки до центра роговицы в равной степени определяют отклонение ФРР от нормальных цифр.

    Ку в большей степени зависит от удаленности апекса роговицы от центра и толщины роговицы, нежели от максимального усиления ее рефракции. Вместе с тем абсолютные значения максимальной рефракции роговицы оказывают большее влияние на коэффициент упругости, чем на фактор резистентности роговицы. Соответственно Ку более информативен в плане снижения упругих свойств, так как изменение кривизны роговицы происходит при декомпенсации биомеханических свойств роговицы.

    Влияние биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии у пациентов с кератоконусом.

    Исследование влияния биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии проводили у пациентов с кератоконусом в сравнении с данными, полученными у пациентов I группы с коэффициентом упругости ниже 9,0.

    Показатель ВГД, приравненный к тонометрии по Гольдману при кератоконусе был достоверно снижен по сравнению с условно «нормальной» роговицей (11,19±2,5 и 14,1±2,7 мм рт. ст. соответственно). Тогда как показатель роговично-компенсированного ВГД был статистически недостоверно ниже, чем у пациентов I группы (14,55±2,3 и 15,6±2,2 мм рт. ст. соответственно). Тонометрия по Маклакову не выявила разницы в показателях ВГД у пациентов обеих групп. Наиболее значимые различия показателей ВГД при кератоконусе и условно «нормальной» роговице были получены при пневмотонометрии (9,96±1,9 и 14,7±2,3 мм рт. ст. соответственно).

    Изменение биомеханических показателей после поверхностной и интрастромальной эксимерлазерной кератэктомии.

    В группах III и V было отмечено ослабление биомеханических свойств роговицы. У пациентов, перенесших LASIK, было выявлено снижение корнеального гистерезиса в среднем на 2,74±0,32 мм рт. ст., а после операции LASEK корнеальный гистерезис уменьшился на 4,11±0,67 мм рт. ст.

    Снижение фактора резистентности роговицы у пациентов III группы в среднем составляло 3,49±0,54 мм рт. ст., а у пациентов V группы — 3,93±0,68 мм рт. ст.

    Разница между значениями фактора резистентности роговицы после проведения эксимерлазерной коррекции методами LASIK и LASEK была статистически недостоверна (р>0,05), т.е. при равной глубине абляции происходило почти одинаковое ослабление упругих свойств роговицы, и наличие роговичного лоскута в случае проведения интрастромальной кератэктомии не оказывало существенного влияния на величину данного показателя по сравнению с поверхностной кератэктомией.

    Разница изменений значений коэффициента упругости в обеих группах была также недостоверной (р>0,05). В III группе она составила 3,83±0,64, а в V группе — 3,57±0,82 мм рт. ст., что свидетельствует о практически одинаковом снижении упругих свойств роговицы после проведения эксимерлазерной коррекции методами LASIK и LASEK.

    Влияние биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии после эксимерлазерной кератэктомии.

    Для изучения влияния биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии после эксимерлазерной кератэктомии было проведено исследование четырех показателей, характеризующих уровень ВГД до и после операции.

    Исследование ВГД с применением анализатора биомеханических свойств роговицы, как и предполагалось, выявило снижение после операции показателя ВГД, приравненного к тонометрии по Гольдману, с 16,0±3,09 мм рт.ст. до 10,9±2,37 мм рт. ст. При измерении показателя роговично-компенсированного ВГД выявлено изменение данного параметра после операции, что не совсем согласуется с заявленными возможностями прибора. До проведения LASIK этот показатель составил 15,5±3,22 мм рт. ст., а после — 13,19±2,12 мм рт. ст.

    По данным пневмотонометрии средний показатель ВГД до операции составил 19,18±1,03 мм рт.ст., после операции — 12,00±0,46 мм рт.ст. При измерении ВГД тонометром Маклакова весом 10 г величина показателя ВГД до коррекции была 19,45±0,44 мм рт.ст., после — 17,73±0,22 мм рт.ст.

    Для каждого метода тонометрии отдельно рассчитан коэффициент соотношения ?ВГД/?ЦТР по каждому глазу. Высокое значение коэффициента свидетельствует о более выраженном влиянии изменения ЦТР на показания тонометра. Для показателя ВГД по пневмотонометрии он составил 0,10, для ВГД, приравненного к тонометрии по Гольдману — 0,05, а для роговично-компенсированного ВГД и ВГД по Маклакову всего — 0,03.

    При более подробном анализе влияния глубины абляции на показатели ВГД было выявлено, что в меньшей степени от толщины удаленной ткани зависят роговично-компенсированное ВГД и ВГД по Маклакову, в отличие от показателей пневмотонометрии и тонометрии, приравненной к Гольдману. Такая высокая информативность ВГДрк, по-видимому, связана с тем, что эмпирически подобранные поправочные коэффициенты для расчета данного показателя позволяют в значительной степени нивелировать влияние биомеханики роговицы. А при тонометрии по Маклакову зона роговицы, где происходит анализ, подвержена наименьшим изменениям, поскольку среднее значение диаметра сегмента сплющивания составляет 6,7±0,32 мм.

    Изменение биомеханических показателей после радиальной кератотомии.

    У пациентов, ранее перенесших радиальную кератотомию, при исследовании биомеханических свойств роговицы были получены следующие значения биомеханических показателей: корнеальный гистерезис — 8,6 (от 7,5 до 10,6) мм рт. ст., фактор резистентности роговицы — 10,6 (от 8,13 до 11,41) мм рт. ст., коэффициент упругости — 9,67 (от 7,4 до 13,2), эластоподъем — 8,99 (от 4,3 до 12,8) мм рт. ст. При этом разброс значений был весьма существенным.

    Изменение тонометрических показателей после радиальной кератотомии.

    При измерении уровня ВГД с помощью различных методов были получены следующие результаты: показатель роговично-компенсированного ВГД в данной группе пациентов в среднем составлял 22,8 с разбросом значений от 17,8 до 29,8 мм рт. ст., показатель ВГД, приравненный к тонометрии по Гольдману, соответствовал 21,16 (от 14,9 до 27,9) мм рт. ст., показатель ВГД по Маклакову был равен 23,45 (от 18,8 до 28,3) мм рт. ст., а показатель ВГД по пневмотонометрии — 24,6 (от 17,8 до 26,2) мм рт. ст.

    При этом, несмотря на то, что у всех пациентов данной группы не было признаков глаукомного процесса, показатели тонометрии были достоверно выше, чем у пациентов с условно «нормальной» роговицей (р<0,05).

    Метод исследования биомеханических свойств роговицы, основанный на оптическом воздействии — люминесцентная полярископия.

    Для проведения исследований была создана экспериментальная установка, позволяющая проводить полярископию корнео-склерального диска и имитировать различный уровень ВГД.

    Возбуждение люминесценции коллагена инициировали с помощью двух люминесцентных ламп с максимумами 390, 400 и 415 нм. Проводили цифровую фоторегистрацию через дихроичный фильтр, отсекающий 99% возбуждающего излучения, и вращающийся линейный поляризатор. Вращали поляризатор с интервалом в 15?, каждый раз проводя фотогрегистрацию. Формировали серии из 12 фотографий при разных положениях поляризатора.

    Из серии отбирали пары изображений, полученные при взаимно перпендикулярном положении плоскостей поляризации поляризационного фильтра. В каждой точке пары вычисляли абсолютные значения разности яркости (?B) люминесценции по формуле:

    ?Bα(x,y) = |Bα(x,y) —Bα+90(x,y)|,

    где: ?Bα(x,y) — абсолютное значения разности яркости люминесценции ткани в точке с координатами (x,y) для пары изображений, полученные при взаимно перпендикулярном положении плоскостей поляризации поляризационного фильтра, Bα(x,y) — яркость точки с координатами (x,y) первого изображения в паре, Bα+90(x,y) — яркость точки с координатами (x,y) второго изображения в паре, α — угол плоскости поляризации для первого изображения в паре.

    Степень оптической поляризации для каждой точки в серии фотографий оценивали по формуле:

    , где:

    ?n’(x,y) — степень оптической поляризации в точке с координатами (x,y); ?Bα(x,y) — абсолютное значения разности яркости люминесценции ткани в точке с координатами (x,y) для пары изображений, полученные при взаимно перпендикулярном положении плоскостей поляризации поляризационного фильтра и при положении плоскости поляризации для первого изображения под углом α; Bα(x,y) — яркость точки с координатами (x,y), при положении плоскости поляризации поляризационного фильтра под углом α.

    Изменение анизотропии люминесценции (?n) рассчитывали в процентах от исходной яркости люминесценции. Картирование производили на основе единой шкалы.

    Исследования были проведены на 12-ти энуклеированных глазах 6-ти кроликов породы шиншилла. Из глаза выкраивали корнеосклеральный диск, помещали его в камеру и выполняли исследование при двух уровнях интракамерального давления 15 мм рт. ст. и 50 мм рт. ст., контролируемого манометрически (4 глаза). Далее в 4-х случаях на роговицу наносили 4 радиальных надреза на глубину 80 — 90% толщины роговицы при диаметре центральной зоны 4,0 мм и повторно проводили исследование при тех же параметрах давления. В других 4-х случаях проводили механическую абразию роговицы ассиметричную по глубине до достижения локальной зоны кератэктазии. Глубину абляции контролировали с помощью ультразвуковой пахиметрии. Указанные экспериментальные модели были выбраны для исследования влияния кераторефракционных операций на распределение механических напряжений роговицы в условиях нормального и повышенного внутриглазного давления.

    Результаты

    На интактных роговицах при давлении в камере, равном 15 мм рт. ст., было выявлено, что напряжение волокон коллагена распределяется соответственно толщине роговицы. На средней периферии, где у кроликов роговица более тонкая напряжение выше, а в центре, где роговица толще — напряжение более низкое.

    При повышении интракамерального давления до 50 мм рт. ст. карта распределения напряжений принципиально не меняется. По-прежнему средняя более тонкая зона роговицы более «нагружена», чем центральная более толстая.

    После нанесения кератотомических надрезов карта распределения напряжений несколько меняется. При давлении в камере, равном 15 мм рт. ст. основное напряжение приходится на остаточную толщину стромы на дне надреза и вблизи этой зоны, а наименьшему давлению подвергается центральная область роговицы.

    Подъем давления в камере до 50 мм. рт. ст. приводит к увеличению нагрузки на коллагеновые волокна в области «дна» надрезов, при этом напряжение в центральной зоне роговицы заметно уменьшается.

    Для сравнительного анализа была построена карта разницы напряжений роговицы кролика после нанесения надрезов при давлении, равном 15 и 50 мм рт. ст. При этом отмечено увеличение напряжения на средней периферии в особенности в области «дна» надрезов, и ослабление напряжения наиболее выраженное в центральной зоне роговицы и на передней поверхности «зияющих» кератотомических надрезов.

    В экспериментальной модели локального истончения роговицы, карта распределения напряжений зависит от остаточной толщины стромы. При давлении в камере, равном 15 мм рт. ст. основное напряжение приходится на остаточную толщину стромы в зоне истончения.

     При повышении ВГД до 50 мм.рт.ст., в зоне кератэктазии наблюдается снижение напряжений, хотя в целом напряжения в строме возрастают. Наибольшие напряжения были отмечены вокруг зоны истончения.

    На сравнительной карте разницы напряжений роговицы кролика после абразии роговицы с локальной эктазией при давлении, равном 15 и 50 мм рт. ст. хорошо видно, что повышение интракамерального давления меняет распределение напряжений в роговице. При этом отмечено увеличение напряжения в зоне абразии и в наибольшей степени вокруг эктазии, тогда как в самой зоне эктазии возникает ослабление напряжения.

    Выводы.

    1. Впервые на достаточном клиническом 368 глаз (в том числе после эксимерлазерной кератэктомии — 52 глаза, с кератоконусом — 70 глаз) и экспериментальном (12 глаз) материале были проведены исследования биомеханических свойств роговицы и оценка их клинического значения.

    2. Впервые проведенное математическое моделирование процесса динамической двунаправленной аппланации роговицы с помощью анализатора биомеханических свойств роговицы выявило следующее:

    - начало процесса импрессии сопровождается оптико-механическим «ответом» центральной зоны роговицы;

    - после прохождения точки аппланации информация считывается с кольцевой зоны, окружающей область импрессии;

    - по мере увеличения степени импрессии анализируется оптико-механический «ответ» от кольцевой зоны, расширяющейся в соответствии с глубиной вдавливания.

    3. На основе математического моделирования процесса динамической двунаправленной аппланации роговицы обоснована возможность применения способа динамической импрессии роговицы, который с помощью специального коэффициента характеризует упругие свойства роговицы. У пациентов с условно «нормальной» роговицей среднее значение коэффициента упругости составило 10,61±1,6 мм рт. ст. (корреляция с толщиной роговицы в центре r — 0,67). При кератоконусе коэффициент упругости в среднем был равен 5,27±2,14 мм рт. ст. (коэффициент корреляции с толщиной роговицы в центре r — 0,61). После эксимерлазерной кератоабляции во всех случаях было зафиксировано снижение коэффициента упругости на 3,95 (25% — 2,68; 75% — 4,6), а корреляция с глубиной абляции была низкой (? = 0,28, р<0,05).

    4. Оригинальный алгоритм расчета коэффициента упругости в отличие от показателей корнеального гистерезиса и фактора резистентности роговицы обеспечивает:

    - независимость данного показателя от уровня ВГД;

    - мониторинг изменения биомеханических свойств роговицы на любой стадии кератоконуса.

    5. Доказана возможность применения эластотонометрии в качестве метода оценки биомеханических свойств роговицы у пациентов с условно «нормальной» роговицей (среднее значение эластоподъема составило 10,07±1,6 мм рт. ст., а коэффициент корреляции с толщиной роговицы в центре r — 0,59). Выявлено, что при кератоконусе и после эксимерлазерной кератоабляции указанный метод малоинформативен.

    6. Подтверждена эффективность динамической двунаправленной аппланации роговицы для определения биомеханических свойств роговицы. У пациентов с условно «нормальной» роговицей корнеальный гистерезис в среднем составил 11,13±1,6 мм рт. ст., а фактор резистентности роговицы — 11,3±1,8 мм рт. ст., (коэффициент корреляции r с толщиной роговицы в центре составил 0,48 и 0,62 соответственно). При кератоконусе отмечено снижение указанных показателей до 8,99±1,59 и 6,85±1,95 мм рт. ст. соответственно (r с толщиной роговицы в центре 0,60 и 0,69 соответственно). Эксимерлазерная кератоабляция приводила к уменьшению корнеального гистерезиса в среднем на 2,79 (25% — 1,6; 75% — 3,58), а фактора резистетности роговицы — на 3,2 (25% — 2,59; 75% — 4,31) при этом корреляция с глубиной абляции составила 0,50 и 0,57 соответственно.

    7. При проведении многофакторного корреляционного анализа биометрических параметров глаза с биомеханическими показателями у пациентов с условно «нормальной» роговицей было выявлено, что практически все изучаемые в данной работе биомеханические показатели в большей степени характеризуют биомеханические свойства роговицы, нежели склеры, поскольку в основном зависят толщины роговицы. В количественном отношении эта зависимость для корнеального гистерезиса, фактора резистентности роговицы, коэффициента упругости и эластоподъема составило 65, 75, 55 и 55% соответственно.

    8. С помощью многофакторного корреляционного анализа детально проанализировано влияние топографических особенностей кератоконуса на степень снижения биомеханических показателей. Выявлено, что:

    - корнеальный гистерезис на 65%, фактор резистентности роговицы на 45%, а коэффициент упругости на 35% зависят от толщины роговицы в центре;

    - удаленность апекса эктазии от центра роговицы для всех показателей имеет равное значение 30-35%.

    - максимальные значения кривизны роговицы в области верхушки эктазии в большей степени оказывают влияние на коэффициент упругости (35%), в меньшей — на фактор резистентности роговицы (25%) и практически не оказывают влияние на корнеальный гистерезис (0-5%).

    9. Выявлено, что после поверхностной эксимерлазерной кератэктомии корнеальный гистерезис снижается в большей степени (на 1,71±0,54 мм рт. ст), чем после интрастромальной абляции. При этом уменьшение показателей фактора резистентности роговицы и коэффициента упругости было практически равным после обеих методик.

    10. Показано, что после радиальной кератотомии трактовка биомеханических и тонометрических показателей затруднена в силу неоднородных послеоперационных изменений биомеханических свойств в различных участках роговицы.

    11. При исследовании влияния биомеханических свойств роговицы на показатели внутриглазного давления, определяемые с помощью динамической двунаправленной аппланации роговицы, пневмотонометрии, тонометрии по Маклакову выявлено, что практически все указанные тонометрические показатели зависят от упругих свойств роговицы. В меньшей степени биомеханические свойства роговицы влияют на показатели роговично-компенсированного внутриглазного давления и тонометрии по Маклакову (в том числе при кератоконусе и после эксимерлазерной кератоабляции).

    12. Экспериментально обоснован новый принцип исследования распределения напряжения коллагена роговицы, основанный на изучении поляризации света, испускаемого тканями роговицы при люминесценции. Создана экспериментальная установка и программное обеспечение для исследования распределения напряжения коллагена роговицы на основе люминесцентной полярископии.

    13. Изучено распределение напряжения коллагена роговицы на изолированных глазах кроликов и следующих экспериментальных моделях:

    - в интактных роговицах напряжение распределяется достаточно равномерно и увеличение уровня интракамерального давления существенно не меняет картину.

    - после радиальной кератотомии основная механическая нагрузка приходится на среднюю периферию роговицы, и в особенности на дно кератотомических надрезов.

    - при истончении роговицы основное напряжение распределяется в пределах зоны эктазии и повышение интракамерального давления только увеличивает нагрузку на остаточную строму,

    - при значительном истончении роговицы и нормальном интракамеральном давлении напряжение в зоне эктазии выше, чем вокруг нее, тогда как при подъеме давления в зоне потенциальной кератэктазии наблюдается снижение напряжений, хотя в целом напряжения в строме возрастают, причем в большей степени вокруг зоны истончения.

    14. Разработаны практические рекомендации прижизненного исследования биомеханических свойств роговицы в различных клинических ситуациях.

    Практические рекомендации

    1. Исследование биомеханических свойств роговицы:

    - у пациентов с условно «нормальной» роговицей с подозрением на нарушение гидродинамики глаза методом выбора является динамическая пневмоимпрессия роговицы, методом запаса эластотонометрия;

    - у пациентов с условно «нормальной» роговицей без признаков нарушения гидродинамики глаза возможно применение динамической двунаправленной пневмоаппланации роговицы;

    - у пациентов с кератоконусом методом выбора является динамическая пневмоимпрессия роговицы, методом запаса —динамическая двунаправленная пневмоаппланация роговицы, в особенности показатель — фактор резистентности роговицы;

    - у пациентов с кератоконусом при оценке биомеханических показателей следует учитывать данные кератотопографии, особенно в случае начального кератоконуса;

    - у пациентов, перенесших поверхностную или интрастромальную эксимерлазерную кератэктомию, методом выбора является динамическая двунаправленная пневмоаппланация роговицы, в особенности показатель — фактор резистентности роговицы;

    - у пациентов после радиальной кератотомии трактовка изучаемых в данной работе биомеханических показателей затруднена в силу особенностей механизма хирургического вмешательства.

    2. Исследование уровня ВГД с учетом биомеханических свойств роговицы:

    - у пациентов с условно «нормальной» роговицей, с кератоконусом, перенесших поверхностную или интрастромальную эксимерлазерную кератэктомию методами выбора при измерении ВГД являются динамическая двунаправленная пневмоаппланация роговицы (показатель роговично-компенсированного ВГД) и тонометрия по Маклакову грузом 10 г.

    - у пациентов, перенесших поверхностную или интрастромальную эксимерлазерную кератэктомию, изменение клинической рефракции в сторону миопии может быть следствием повышения уровня ВГД;

    - у пациентов, перенесших радиальную кератотомию, изменение клинической рефракции в сторону гиперметропии может быть следствием повышения уровня ВГД.

    - у пациентов, перенесших радиальную кератотомию трактовка изучаемых в данной работе тонометрических показателей затруднена в силу особенностей механизма хирургического вмешательства;

    Список работ, опубликованных по теме диссертации

    1. Бубнова И.А. Теоретическое обоснование изменений кривизны роговицы после формирования роговичного лоскута при проведении интрастромальной кератэктомии // Вестник офтальмологии. — 2005. — № 6. — Т. 121. — С. 31-33.

    2. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Еще раз о диагностических возможностях эластотонометрии. // Вестник офтальмологии.- 2008. — Т. 124 — № 5. стр. 19-21.

    3. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование биомеханических свойств роговицы у пациентов с нормотензивной и первичной открытоугольной глаукомой. // Вестник офтальмологии.- 2008. — Т. 124 — № 5. стр. 14-16.

    4. Аветисов С.Э., Новиков И.А., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. Новый принцип исследования биомеханических свойств. // Вестник офтальмологии.- 2008. — Т. 124 — № 5. стр. 25-28.

    5. Аветисов С.Э., Новиков И.А., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. Исследование биомеханических свойств роговицы с помощью двунаправленной аппланации: новые подходы к трактовке результатов. // Вестник офтальмологии.- 2008. — Т. 124 — № 5. стр. 22-24.

    6. Аветисов С.Э., Петров С.Ю., Бубнова И.А., Антонов А.А., Аветисов К.С. Влияние центральной толщины роговицы на результаты тонометрии (обзор литературы). — Вестник офтальмологии.- 2008. — Т. 124 — № 5. стр. 3-7.

    7. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование влияния биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии. // Бюллетень СО РАМН №4 (138). — Новосибирск. —2009 г. — стр. 30-33.

    8. Маложен С.А., Антонов А.А., Белоусова Е.В., Бубнова И.А. Сравнительная оценка методов определения внитруглазного давления у пациентов при патологии роговицы // Глаукома. — 2010. — № 4. стр. 25-28.

    9. С.Э. Аветисов, И.А. Бубнова, А.А. Антонов Биомеханические свойства роговицы: клиническое значение, методы исследования, возможности систематизации подходов к изучению. // Вестник офтальмологии.- 2010. — Т. 126 — № 6. стр. 3-7.

    10. Бубнова И.А., Антонов А.А., Новиков И.А., Суханова Е.В., Петров С.Ю., Аветисов К.С. Сравнение различных показателей ВГД у пациентов с измененными биомеханическими свойствами роговицы // Глаукома. 2011. — № 1. —стр. 10- 14.

    11. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Новиков И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. Биометрические параметры фиброзной оболочки и биомеханические показатели. Сообщение 1. Влияние величины переднезадней оси, толщины и кривизны роговицы. // Вестник офтальмологии. — 2011. — Т. 127. — № 3. — стр. 3-6.

    12. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Новиков И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. Биометрические параметры фиброзной оболочки и биомеханические показатели. Сообщение 2. Влияние топографических особенностей кератоконуса. — Вестник офтальмологии.- 2011. — Т. 127. — № 3. — стр. 7-10.

    13. Avetisov S.E., Bubnova I.A., Novikov I.A., Antonov A.A., Siplivyi V.I. Determination of corneal elasticity coefficient using the ORA database. // Journal of refractive surgery. — 2010. — Vol. 26. — № 7.- P. 520-524.

    14. Карамян А.А., Гаджиева Д.З., Бубнова И.А. Особенности биомеханики роговицы при формировании поверхностного лоскута для проведения LASIK // Сборник статей VI Международной научно-практической конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии — 2004» ГУ МНТК «Микрохирургии глаза». 2004. — с. 373 — 377.

    15. Карамян А.А., Гаджиева Д.З., Бубнова И.А. Биомеханические аспекты формирования роговичного лоскута при проведении интрастромальной кератэктомии (теоретические расчеты) // Сборник трудов семинара «Биомеханика глаза — 2005». 2005.– С. 97-101.

    16. Аветисов С.Э., Бубнова И.А. Исследование биомеханических свойств роговицы in vivo. // Биомеханика глаза.- 2007.- С.76-80.

    17. Аветисов С.Э., Петров С.Ю., Бубнова И.А., Аветисов К.С. Возможное влияние толщины роговицы на показатель внутриглазного давления. // Сборник трудов конференции "Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры" — 2007.- Москва.- С.240-242.

    18. Петров С.Ю., Бубнова И.А., Антонов А.А. Двунаправленная аппланационная тонометрия в комплексной диагностике глаукомы. // Сборник трудов конференции "Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры" — 2007.- Москва.- С.289-293.

    19. Аветисов С.Э., Бубнова И.А. Современные возможности прижизненной оценки биомеханических свойств роговицы. // Сборник трудов конференции "Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры" — 2007.- Москва.- С.236-239.

    20. Петров С.Ю., Бубнова И.А., Козлова И.В., Антонов А.А. Возможности метода двунаправленной аппланации роговицы в комплексной диагностике и мониторинге глаукомы. // Сборник трудов региональной конференции «Глаукома: теория и практика». — Санкт-Петербург. — 2008. — с 114-116.

    21. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Диагностические возможности эластотонометрии. // Сборник трудов научно-практической конференции «Глаукома: реальность и перспективы». — Москва. —2008 г. — стр. 81-85.

    22. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование биомеханических свойств роговицы у пациентов с нормотензивной и первичной открытоугольной глаукомой. // Сборник трудов научно-практической конференции «Глаукома: реальность и перспективы». — Москва. —2008 г. — стр. 86-90.

    23. Аветисов С.Э., Новиков И.А., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. Исследование распределения напряжений коллагена роговицы в эксперименте (предварительное сообщение). // Сборник трудов научно-практической конференции «Глаукома: реальность и перспективы». — Москва. —2008 г. — стр. 91-95.

    24. Аветисов С.Э., Новиков И.А., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. Определение коэффициента упругости роговицы с помощью двунаправленной аппланации. // Сборник трудов научно-практической конференции «Глаукома: реальность и перспективы». — Москва. —2008 г. — стр. 96-100.

    25. Бубнова И.А., Суханова Е.В. Изменения биомеханических свойств роговицы после эксимерлазерных вмешательств. // Сборник трудов научно-практической конференции «Лазеры в офтальмологии: вчера, сегодня, завтра». — Москва. — 2009 г. — стр. 157-158.

    26. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование влияния биомеханических свойств роговицы на показатели тонометрии. // Сборник трудов конференции «Биомеханика глаза». — Москва. — 2009 г. — стр. 72 — 75.

    27. Аветисов С.Э., Мамиконян В.Р., Кузнецов А.В., Бубнова И.А., Бородина Н.В., Федоров А.А., Воеводина Т.М., Будзинская М.В. Экспериментальное исследование морфологических и биомеханических изменений при проведении «перекрестного сшивания» коллагена роговицы. // Сборник трудов конференции «Биомеханика глаза». — Москва. — 2009 г. — стр. 75 — 78.

    28. Якушев В.Л., Бубнова И.А., Цибульский В.Р., Хусаинов Р.Р. Математическое моделирование деформации глаза при измерении внутриглазного давления. // Материалы XVI Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС’2009), 25-31 мая 2009 г., Алушта. — М.: Из-во МАИ-ПРИНТ, 2009. С. 774-776.

    29. Якушев В.Л., Бубнова И.А., Цибульский В.Р., Хусаинов. Обоснование методики измерения внутриглазного давления. // Материалы VIII Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ'2010), 25-31 мая 2010 г. Алушта. — М.: Из-во МАИ-ПРИНТ, 2010. С. 548-550.

    30. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И., Новиков И.А. Методы оценки и клиническое значение биомеханических свойств роговицы. // Тезисы докладов IX съезда офтальмологов России. — Москва. — 2010 г. — стр. 300.

    Патенты на изобретение РФ:

    1. Аветисов С.Э., Новиков И.А., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И. «Способ прижизненного определения упругости роговицы» // Патент РФ № 2361504 от 07.12.2007 — Бюл. «Изобретения. Полезные модели». — 2009. — № 20.

    2. Аветисов С.Э., Новиков И.А., Бубнова И.А., Антонов А.А., Сипливый В.И., Груша Я.О. «Способ оценки распределения механических напряжений в биологических тканях» // Патент РФ № 2373838 от 08.07.2008 — Бюл. «Изобретения. Полезные модели». — 2009. — № 33.

    3. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А., Новиков И.А., Сипливый В.И. «Способ прижизненного определения упругих свойств роговицы» // Патент РФ № 2391951 от 22.12.2008 — Бюл. «Изобретения. Полезные модели». — 2010. — № 17.


Страница источника: 0

Фемтосекундные технологии в офтальмологии Юбилейная всероссийская научно-практическая конференцияФемтосекундные технологии в офтальмологии Юбилейная всеросси...

Федоровские чтения - 2017 XIV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2017 XIV Всероссийская научно-практичес...

Федоровские чтения - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках XIV Всероссийской научно-практической конференцииФедоровские чтения - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках XI...

Актуальные проблемы офтальмологии XII Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XII Всероссийская научная ...

Восток – Запад 2017 Международная научно-практическая конференция по офтальмологииВосток – Запад 2017 Международная научно-практическая конфер...

Белые ночи - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2017 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Новые технологии в контактной коррекции.  В рамках  Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в офтальмологии - 2017»Новые технологии в контактной коррекции. В рамках Всеросси...

Новые технологии в офтальмологии -  2017 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии - 2017 Всероссийская научн...

XVI Всероссийская школа офтальмологаXVI Всероссийская школа офтальмолога

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»Сателлитные симпозиумы в рамках конференции «Современные тех...

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017 ХV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2017»«Живая хирургия» в рамках конференции «Современные технологи...

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмологов «Невские горизонты - 2016»Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции офтальмо...

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru