Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы .15
1.1. Оптическое нарушение зрения. Роговичный астигматизм 15
1.2. Методы нехирургической коррекции астигматизма 17
1.3. Методы хирургической коррекции астигматизма 20
1.3.1. Эксимерлазерная коррекция зрения (фоторефрактивная кератэктомия, лазерный кератомилез) .20
1.3.2. Имплантация торической интраокулярной линзы 24
1.3.3. Лимбальные разрезы после факоэмульсификации катаракты .25
1.3.4. Кератотомия 27
1.4. Сведения о биологическом действии фемтосекундного лазера .30
1.5. Фемтосекундная астигматическая кератотомия как метод коррекции роговичного астигматизма 32
Глава 2. Материалы и методы исследования .47
2.1. Общая характеристика клинического материала .48
2.2. Методы клинического обследования пациента 51
2.2.1. Стандартные методы .51
2.2.2. Специальные методы 55
2.3. Оборудование для расчета параметров и проведения хирургии .55
2.4. Подбор роговичных жестких торических контактных линз 57
2.5. Сроки наблюдения пациентов 58
2.6. Методы статистической обработки результатов 58
Глава 3. Математическое моделирование рефракционного эффекта и выбора оптимальных параметров фемтосекундной астигматической кератотомии .59
3.1. Механизм формирования рефракционного эффекта. Математическое моделирование .59
3.2. Оптимальные параметры фемтосекундной астигматической кератотомии, их взаимосвязь с исходным астигматизмом 66
3.3. Номограмма определения параметров фемтосекундной астигматической кератотомии .68
Глава 4. Методика выполнения сочетанной технологии коррекции роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей 71
4.1. Расчеты и хирургическая техника фемтосекундной астигматической кератотомии (1-го этапа сочетанной технологии) 71
4.1.1. Принципы разметки роговицы 71
4.1.2. Определение параметров операции 72
4.1.3. Хирургическая техника .73
4.1.4. Послеоперационный период, ведение пациентов .78
4.2. Показания к проведению топографически ориентированной фоторефрактивной кератэктомии (2-го этапа сочетанной технологии) 79
4.3. Расчеты и хирургическая техника топографически ориентированной фоторефрактивной кератэктомии (2-го этапа сочетанной технологии) 79
4.3.1. Определение параметров операции 79
4.3.2. Хирургическая техника .80
4.3.3. Послеоперационный период, ведение пациентов 81
Глава 5. Клинико-функциональные, гистоморфометрические, анатомо-топографические результаты исследования .83
5.1. Клинико-функциональные показатели этапов сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) 84
5.2. Оценка полученных рефракционных результатов фемтосекундной астигматической кератотомии (1-го этапа сочетанной технологии) .89
5.2.1. Безопасность. Коэффициент безопасности .89
5.2.2. Эффективность. Коэффициент эффективности 90
5.2.3. Предсказуемость рефракционного результата 92
5.2.4. Стабильность 94
5.3. Оценка полученных рефракционных результатов сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) 95
5.3.1. Безопасность. Коэффициент безопасности .95
5.3.2. Эффективность. Коэффициент эффективности 96
5.3.3. Предсказуемость рефракционного результата 98
5.3.4. Стабильность 99
5.3.5. Динамика астигматизма до и в разные периоды после проведения сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) 101
5.3.6. Динамика угла астигматизма 105
5.4. Исследование клинико-функциональных показателей ношения жестких торических контактных линз) .106
5.5. Оценка полученных рефракционных результатов ношения жестких торических контактных линз 109
5.5.1. Безопасность 109
5.5.2. Эффективность 110
5.5.3. Предсказуемость рефракционного результата 111
5.5.4. Стабильность 112
5.6. Сравнительный анализ клинико-функциональных результатов сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) с результатами ношения жестких торических контактных линз 115
5.7. Гисто-морфометрические, анатомо-топографические данные до и после этапов сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) .119
5.7.1. Конфокальная микроскопии in vivo .119
5.7.2. Оптическая когерентная томография .126
5.7.3. Сканирующая кератотопография .129
5.8. Осложнения, возникшие в ходе клинического исследования .135
5.9. Клинический пример 136
Заключение .145
Выводы .159
Практические рекомендации 161
Список используемых сокращений 162
Список литературы .164
- Эксимерлазерная коррекция зрения (фоторефрактивная кератэктомия, лазерный кератомилез)
- Механизм формирования рефракционного эффекта. Математическое моделирование
- Клинико-функциональные показатели этапов сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК)
- Клинический пример
Введение к работе
Актуальность
Астигматизм – патология рефракции глаза, при которой световые лучи не образуют единого фокуса на сетчатке, в результате чего у человека формируется искаженное или двоящееся изображение (Розенблюм Ю.З., 1991).
При высокой величине астигматизма ухудшение зрительных функций ощутимо и может доходить до почти полной потери зрения. В подобных ситуациях необходимо лечение в виде коррекции очками или контактными линзами (Аветисов Э.С., 1981), однако навсегда избавиться от аномалий рефракции можно только с помощью хирургии, направленной на изменение формы роговицы (придание её поверхности регулярности) или замены хрусталика на искусственную торическую интраокулярную линзу с потерей аккомодации.
В конце XIX века учеными предпринимались попытки уменьшения величины астигматизма с помощью различных вариантов роговичных разрезов (Sato T., 1950, 1953; Barraquer J.I., 1956; Пурескин Н.П., 1967; Beckman H., 1971; Barner S.S., 1974, 1977; Troutman R.C., 1974, 1980; Boucher C., 1979; Azar R.F., 1980; Alberth B. 1982; Аветисов С.Э.,1982; Уткин В.Ф., 1982; Lucciola J., 1896; Lans L.J., 1898). Основной трудностью являлась точность дозирования полученного эффекта (Пурескин Н.П., 1967; Troutman R.C., 1974; Barner S.S., 1974, 1977; Boucher C., 1979; Azar R.F., 1980).
Благодаря работам Федорова С.Н., операция нанесения глубоких разрезов, разного направления и количества, на переднюю поверхность роговицы, которую проводили для коррекции различных видов и величин астигматизма, получила всемирную известность (Федоров С.Н., 1981, 1982, 1988). Разработка алгоритма расчетов операции сделали ее более безопасной, а результаты предсказуемыми (Федоров С.Н., 1981).
Однако авторы указывают на возникновение осложнений в
послеоперационном периоде (Hoffer R.G., 1981; Федоров С.Н., 1981; Smith R.S.,
1983; Rowsey J.J., 1983; Rylander H.G., 1983; Mac-Rae S.M., 1985; Wellish K.L., 1994; Kremer F.B., 1987; Binder P.S., 1987; Sawelson H.,1989; Хорошилова-Маслова И.П., 1998; Henry C.R., 2012).
C появлением фемтосекундного (ФС) лазера, производящего
ультракороткие импульсы (1фс = 10-15 секунды), с затратой минимальной энергии, его начали использовать как универсальный скальпель, способный без нагрева и повреждения окружающих тканей производить фемтодиссекцию тканей роговицы с помощью кавитационных пузырьков (Nubile M., 2009).
С 2008 года ФС лазерные технологии начали использовать с целью коррекции астигматизма разной природы и величины.
Появились публикации о выполнении фемтосекундной астигматической кератотомии (фемто-АК) для коррекции роговичного астигматизма на интактной роговице (Abbey A., 2009; Vaddavali P.K., 2011) или индуцированного астигматизма после кератопластики (Kiraly L., 2008; Bahar I., 2008; Harissi-Dagher, 2008; Kymionis GD, 2009; Nubile M, 2009; Buzzonetti L., 2009; Levinger E., 2009; Hurmeric V., 2010; Kumar N., 2010; Kook D., 2011; Fadlallah A., 2015; Trivizki O. 2015; Sabaany N., 2016; Hashemian N.H., 2017) или экстракции катаракты (Negjima R., 2015).
Использование ФС лазера для выполнения фемто-АК позволило повысить предсказуемость и безопасность технологии за счет прогнозируемых анатомо-топографических характеристик фемтодиссекционных разрезов – глубины и длины (Buzzonetti L., 2009; Kumar N. L., Kaiserman I., Shehadeh Mashor R., 2010).
Была доказана высокая эффективность операции, уменьшение
астигматизма в среднем на 4,0 дптр (Kiraly L., 2008; Bahar I., 2008; Harissi-Dagher,
2008; Kymionis GD, 2009; Nubile M, 2009; Buzzonetti L., 2009; Levinger E., 2009;
Kumar N., 2010; Kook D., 2011; Vaddavali P.K., 2011; Fadlallah A., 2015; Trivizki
O. 2015; Hashemian N.H., 2017). Однако использование ФС лазера для
выполнения фемто-АК не исключало возникновения осложнений:
микроперфорации, воспалительных изменений роговицы, гиперэффекта (I. Bahar, 2008; L. Buzzonetti, 2009; T. Chou, 2015).
В современных работах доказана эффективность выполнения операции фемто-АК у пациентов с различной патологией роговицы. Однако требовалась дополнительная рефракционная операция с целью устранения остаточных нарушений рефракции (Kiraly L., 2008; Костенев С.В., 2014).
Ни в одной работе не охвачена группа пациентов с сочетанием астигматизма и недостаточного объема тканей стромы роговицы, которым невозможно выполнение рефракционных операций или высок риск недокоррекции.
Таким образом, актуальным остается вопрос разработки технологии сочетанного применения эксимерлазерной (ЭЛ) коррекции аномалий рефракции методом топографически ориентированной фоторефрактивной кератэктомии (топо-ФРК) после устранения основной причины низкого зрения (роговичного астигматизма) методом фемто-АК у пациентов с тонкой роговицей.
Целью работы является: разработка сочетанной технологии коррекции роговичного астигматизма на основе фемто-АК и топо-ФРК у пациентов с тонкой роговицей.
Для достижения указанной цели поставлены задачи:
1. Разработать математическую модель формирования рефракционного
эффекта операции фемто-АК (1-го этапа сочетанной технологии),
модифицировать номограмму определения параметров фемто-АК для тонких
роговиц.
2. Разработать методику выполнения этапов сочетанной технологии
коррекции роговичного астигматизма (фемто-АК+топо-ФРК) у пациентов с
тонкой роговицей.
3. Определить показания к проведению топо-ФРК (2-ого этапа сочетанной
технологии).
4. Оценить клинико-функциональные результаты, безопасность,
эффективность, предсказуемость, стабильность рефракционного эффекта
сочетанной технологии коррекции роговичного астигматизма (фемто-АК+
топо-ФРК) и ношения жестких торических контактных линз. Провести сравнительный анализ указанных групп.
5. Оценить анатомо-топографические, гисто-морфометрические
характеристики роговицы после проведения этапов сочетанной технологии (фемто-АК+топо-ФРК) на основе данных сканирующей кератотопографии, конфокальной микроскопии in vivo и оптической когерентной томографии.
Научная новизна
1. Впервые создана математическая модель деформации роговицы после
выполнения операции фемто-АК (1-ый этап сочетанной технологии),
позволяющая производить расчет прогнозируемого эффекта и параметров
операции.
-
Впервые разработана и внедрена сочетанная технология коррекции роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей, сочетающая в себе фемто-АК и топо-ФРК.
-
Впервые проведен анализ и усовершенствование алгоритма расчета операции фемто-АК (1-ый этап сочетанной технологии) с учетом последующей докоррекции остаточных аметропий.
4. Впервые проведен анализ клинико-функциональных, анатомо-
топографических, гисто-морфометрических характеристик роговицы до и после
выполнения этапов сочетанной технологии (фемто-АК+топо-ФРК) на основе
оценки данных сканирующей кератотопографии, конфокальной микроскопии in
vivo и оптической когерентной томографии.
Практическая значимость
1. На основе клинико-функциональных, анатомо-топографических и гисто-морфометрических характеристик роговицы разработаны критерии клинического отбора пациентов для проведения сочетанной технологии коррекции сложного миопического роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей.
2. Разработана и внедрена в клиническую практику методика фемто-АК с
учетом циклоторсии глаза, способствующая профилактике возможных
интраоперационных осложнений.
-
Проведение фемто-АК 1-ым этапом сочетанной технологии, способствовало уменьшению величины цилиндрического компонента рефракции с компенсаторным незначительным увеличением сферического компонента, уменьшило иррегулярность поверхности роговицы.
-
Проведение топо-ФРК 2-ым этапом сочетанной технологии способствовало устранению остаточной аметропии.
Положения, выносимые на защиту
На защиту выносится принципиально новая разработанная сочетанная технология для коррекции сложного миопического роговичного астигматизма в сочетании с анатомически тонкой роговицей, включающая в себя фемто-АК и топо-ФРК, основанная на результатах математического моделирования, комплексе клинико-диагностических методов исследования с учетом критериев отбора, является эффективной и безопасной, а полученные результаты – предсказуемыми и стабильными при сроках наблюдения 1 год.
Внедрение результатов в практику
Основные положения работы и результаты исследования внедрены в практическую деятельность головной организации и Чебоксарского филиала ФГАУ "НМИЦ "МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова" Минздрава России (Москва).
Материалы работы включены в курс обучающих лекций научно-образовательного центра ФГАУ "НМИЦ "МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова" Минздрава России.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на еженедельной научно-клинической конференции ФГАУ "НМИЦ "МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова" Минздрава России с докладом "Фемтосекундная астигматическая кератотомия в коррекции роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей" (Москва, 2016), с докладом "Фемтосекундная астигматическая кератотомия в сочетании с эксимерлазерным методом коррекции роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей" (Москва, 2018); на XVII Научно-практической конференции с международным участием "Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии" – ФГАУ "НМИЦ "МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова" Минздрава России, с докладом "Фемтосекундная астигматическая кератотомия в коррекции роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей" (Москва, 2016); всероссийской научно-практической конференции "Новые технологии в офтальмологии" в секции "Молодые ученые" с докладом "Клинический опыт коррекции роговичного астигматизма у пациентов с тонкой роговицей с помощью фемтосекундной лазерной установки с интегрированной системой оптической когерентной томографии и способом учета циклоторсии" (Казань, 2017).
Публикации
По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ из них 4 в научных журналах, рецензируемых ВАК РФ.
Получено 1 положительное решение о выдаче патента РФ.
Структура и объем диссертации
Эксимерлазерная коррекция зрения (фоторефрактивная кератэктомия, лазерный кератомилез)
Фоторефрактивная кератэктомия (ФРК) – технология, применяемая для коррекции аномалий рефракции, представляющая собой поверхностную эксимерлазерную абляцию стромы роговицы и Боуменовой мембраны после центральной деэпителизации (под местной анестезией в зоне 6-8 мм). По окончании операции на первые несколько дней (до восстановления эпителия) устанавливается МКЛ для защиты раневой поверхности и уменьшения дискомфорта [4].
ФРК вляется одной из лучших операций по коррекции рефракционных ошибок на роговице, так как является безопасной и эффективной, обладает высокими результатами по ОЗ [4, 108, 137].
Данным методом возможно исправить миопию до -6,0-8,0 дптр, астигматизм до ±5,0-6,0 дптр, при наличии достаточной центральной толщины роговицы (ЦТР) [4], так как после проведения абляции необходимо оставить толщину резидуальной стромы не менее 250-300 мкм [25, 212].
Плюсами ФРК можно считать низкую стоимость, сверхнадежность и безопасность, а при использовании современного оборудования хирургом с большим опытом практически исключены осложнения как вовремя, так и после операции, ФРК можно применять независимо от образа жизни и профессии. Доказано, что ослабление биомеханики роговицы после выполнения ФРК менее выражено, чем после выполнения операции лазерного интрастромального кератомелеза (ЛАЗИК) [69, 174, 219].
Недостатками ФРК являются длительный период реабилитации с необходимостью длительной инстилляции глазных капель, ограничения до 1-го месяца после операции, роговичный синдром, выраженный болезненностью, отеком роговицы в первые 3-5 дней после операции, приносящих дискомфорт в жизнь пациента [5, 9, 18, 28, 52, 130, 135].
Возможным осложнением операции ФРК является гиперплазия эпителия, что влечет за собой регресс рефракционного результата. В работе Gauthier C.A. (1996 год) говорится, что гиперплазия эпителия роговицы на каждые 18 мкм влечет регресс рефракционного результата, полученного после операции на 1,0 дптр [105].
В некоторых случаях исходом операции является развитие стойкой субэпителиальной фиброплазии [167], развивающаяся в течение первых месяцев после ФРК, проявляющаяся помутнением прозрачной роговицы "Haze" или "флер" в зоне абляции, разной степени выраженности, что снижает качество зрения и не позволяет достигнуть максимально возможной ОЗ после операции, а также может способствовать полному регрессу достигнутого рефракционного результата [18, 164]. "Haze" отличается от истинных помутнений роговицы доброкачественным течением: развивается постепенно к 3-му месяцу после выполнения ФРК и в дальнейшем подвергается обратному развитию. Возможно постоянное сохранение фиброплазии в 1,3-6% случаев [37].
По степени выраженности субэпителиальная фиброплазия подразделяется [54, 57]:
Степень 0. Отсутствие помутнений роговицы;
Степень 1. Единичные бледные помутнения, видимые только при непрямой биомикроскопии при боковом освещении; Степень 2. Помутнение минимальной плотности, видимое с трудом при прямом широком освещении;
Степень 3. Умеренно выраженные помутнения, легко видимое при фокальном освещении;
Степень 4. Выраженное помутнение, полностью скрывающее детали глубже лежащих структур глаза.
Во многих зарубежных статьях с целью профилактики возникновения "Haze" или при первых признаках его появления описано применение аппликаций на роговицу митомицина С (ММС) в концентрации 0,02%, с экспозицией 2 минуты и дальнейшим обильным промыванием зоны. Такое воздействие существенно снижает риск осложнений и является высокоэффективным методом профилактики их развития [51, 68, 92, 109, 147, 157]. Предотвращение помутнений роговицы после ФРК при помощи ММС было показано в эксперименте [156]. Цитостатические препараты, помимо положительных качеств, известны своей токсичностью и в нашей стране не разрешены к применению.
Послеопреционный период ФРК может протекать по-разному. Выделяют 3 основных типа репаративного ответа после операции ФРК по Durrie [95]:
1-ый тип – нормальный репаративный ответ. Проявляется слабой гиперметропической рефракцией через 1 месяц после операции, с постепенной регрессией до эмметропии к 6-ти месяцам после операции.
2-ой тип – сниженный репаративный ответ. Проявляется ранней выраженной гиперкоррекцией (+1,5 дптр в срок 1 месяц) и минимальной регрессией к 6-ти месяцам.
3-ий тип – агрессивный репаративный ответ. Проявляется недокоррекцией миопии, формированием выраженной субэпителиальной фиброплазией 2-ой степени и более в сроки от 6-ти месяцев после операции, что приводит к снижению максимально коррегированной остроты зрения (МКОЗ). Другая, более распространенная и популярная методика, направленная на рефракционную коррекцию зрения с помощью эксимерного лазера (ЭЛ) – операция ЛАЗИК, позволяющая быстро достигнуть максимальной ОЗ на более высоком уровне точности и комфорта [25, 212].
Методика: под местной анестезией микрокератомом (ЛАЗИК) или с помощью ФС лазера (ФемтоЛАЗИК) формируется роговичный клапан, который впоследствии поднимается, и затем с учетом индивидуальных параметров глаза проводится коррекция аномалий рефракции при помощи ЭЛ. По окончании операции роговичный клапан укладывается на прежнее место. Клапан роговицы является защитой зоны операции, таким образом, нет необходимости в использовании МКЛ после коррекции. Дискомфорт после операции пациент испытывает лишь в первые 4-6 часов, на следующий день он получает практически максимальную ОЗ, полная работоспособность восстанавливается от нескольких часов до суток [4, 197].
При большом опыте хирурга и использовании современной аппаратуры, процент осложнений при проведении операции ЛАЗИК/ФемтоЛАЗИК невысок и составляет 0,7-2% по данным различных авторов [9, 29].
Границы метода ЛАЗИК: миопия до -10,0 дптр, гиперметропия до +6,0 дптр, астигматизм ±6,0 дптр при наличии достаточной толщины роговицы [4].
Интраоперационно возможны осложнения [4, 29, 117] во время формирования роговичного клапана [31, 134]. При особой анатомии роговицы (крутая или очень плоская) [9, 29, 57], возможной потери вакуума во время среза роговицы, при механической технике – дефект микрокератома, возможно формирование неполного, иррегулярного клапана, неравномерного среза клапана [24, 32], возникновение полного отрыва клапана – "free flap" или его разрыва в центральной части – "button hole", стрии клапана [9, 17, 56, 81, 121, 168, 171, 199].
В послеоперационном периоде возможны осложнения [29, 117] в виде инфекционно-воспалительных реакций [17, 56, 81, 121, 168, 171, 186], возникновения неправильного астигматизма [9, 18, 50, 219], смещения роговичного клапана, возникновения диффузного ламеллярного кератита, врастания роговичного эпителия под клапан [50, 91, 93, 219], синдрома "сухого" глаза [160, 196], индуцированной кератоэктазии [107, 163, 165], возникновение которой связано с совокупностью причин: толстый клапан роговицы, глубокая эксимерлазерная абляция тканей стромы роговицы, недостаточная толщина резидуальной стромы [9, 10, 93, 174, 219], недиагностированные фрустированные формы кератоконуса.
Barraqer J. (1964 год) было предложена величина толщины резидуальной стромы 250 мкм и более, чего придерживаются и в наши дни [63]. Однако большую роль играют биомеханические свойства роговицы [50, 57, 148, 154, 219], так как описаны случаи отсутствия развития эктазии при толщине резидуальной стромы 200 мкм, и напротив развитие эктазии при толщине резидуальной стромы в 300 мкм и более [9, 50].
Операция ЛАЗИК/ФемтоЛАЗИК не подходит людям с анатомически тонкой роговицей и большой величиной астигматизма. Профессии, связанные с риском травм в области глаз, также являются противопоказанием по образу жизни [212].
Механизм формирования рефракционного эффекта. Математическое моделирование
Механизм формирования рефракционного эффекта фемто-АК представлялся следующим образом. При нанесении диаметрально противоположно расположенной пары разрезов, диаметром d, глубиной Н и длиной разрезов , происходило изменение ригидности в этой зоне. В исходном состоянии роговая оболочка с модулем упругости Юнга Е и коэффициентом Пуассона находилась в напряженном состоянии под действием сил внутриглазного давления (ВГД) Р0 с запасенной потенциальной упругой энергией Ео (Рисунок 8).
В результате нанесения разрезов воздействием ФС лазера с последующим раскрытием их шпателем и соответственно, ослаблением ригидности происходило частичное освобождение запасенной упругой энергии роговицы и силы ВГД, которые совершали механическую работу в зоне разрезов, выдавливали ее на определенную величину (Рисунок 9).
Наличие тканевых "мостиков", остающихся после воздействия фемто-АК, препятствовали полному снижению ригидности в зоне разрезов и достижению максимально возможного освобождения запасенной упругой потенциальной энергии роговицы и, соответственно, получению максимально возможной деформации роговицы.
Раскрытие роговичных разрезов и "выдавливание" их на определенную величину приводило к деформации "сильного" меридиана со смещением его краев в зоне разрезов, что способствовало его уплощению. "Слабый" меридиан компенсаторно усиливался (Рисунок 10).
- после фемто-АК
- до фемто-АК "сильный" меридиан
- до фемто-АК "слабый" меридиан
Так как строма роговицы практически нерастяжима при нормальном уровне ВГД, то при деформации роговой оболочки выполнялись условия геометрической теоремы Гаусса, в соответствии с которой полная гауссова кривизна роговицы при деформации не менялась.
Действительно, среднее ВГД равно P0=16 мм рт. ст., модуль Юнга роговицы E= 4,86 107 дин/см2 [14], средний радиус кривизны передней поверхности роговицы R=7,7 мм, средняя толщина тонкой роговицы t=0,5 мм. По формуле Лапласа [45] растягивающее роговицу напряжение T, индуцированными силами ВГД, равнялось:
Подставляя в эту формулу вышеприведенные параметры в системе Си, учитывая, что 1 дин/см2 = 0,1 Па, 1 мм = 10"3 м, получили, что =0,003 или 0,3%. То есть, при действии среднего уровня ВГД 16 мм рт. ст. растяжение роговицы не превосходило 0,3%. Это дало основание предполагать, что роговица практически нерастяжима.
Полная гауссова кривизна, равная произведению значений кривизны в главных меридианах, позволила вычислить величину компенсаторной деформации слабого меридиана и общий рефракционный эффект изменения астигматизма.
В соответствии с вышеизложенным планом математического моделирования, длина дугообразного разреза равнялась L:
Длина дуги Lo сильного меридиана на диаметре планируемой пары разрезов до их нанесения при исходном радиусе кривизны R:
L0 = 2i?arcsin( — {2RJ
Объем запасенной потенциальной упругой энергии Е0 [30]:
Е0 =12( 2 )Jj(A i2 + Ак2 +2vAklAk2}icT,
где поверхностный интеграл вычислялся по поверхности роговицы S; Е - модуль Юнга роговицы, равный 4,86 107 дин/см2 [14]; - коэффициент Пуассона роговицы, равный 0,47 [14].
Приближенно интеграл равен [30]: где R - средний радиус кривизны роговицы, принятый равным 7,7 мм; сірогов - диаметр роговицы, принятый нами равным 11,5 мм.
В системе единиц Си 1 дин/см2 = 0,1 Па, 1 мм = 10-3 м, поэтому, подставляя вышеперечисленные значения в полученную формулу, получили E0=0,8 мДж – запасенную упругую энергию роговой оболочки.
После нанесения разрезов с углом раскрытия град и глубиной 100 % толщины роговицы, освобождалась доля 2 /360 от запасенной упругой потенциальной энергии роговицы E0.
По закону сохранения энергии эта часть потенциальной энергии, равная работе сил ВГД P0 по радиальному смещению на r в зоне разрезов по их протяженности L0: 2P0L0 r
Радиальное перемещение в зоне разрезов приводило к их раскрытию на r и распрямлению дуги "сильного" меридиана. Тканевые "мостики", соединяющие края разрезов непосредственно после ФС воздействия, препятствовали распрямлению дуги "сильного" меридиана и их необходимо было раскрыть шпателем. Это обеспечило беспрепятственное уплощение сильного меридиана и позволило в полной мере получить требуемый рефракционный эффект (Рисунок 9).
Исходная длина "сильного" меридиана по передней поверхности роговицы равнялась:
После раскрытия разрезов с распрямлением дуги сильного меридиана и новым радиусом кривизны R1, соответствующим длине L1:
Для вычисления нового радиуса кривизны Ri необходимо было решить последнее уравнений относительно R\. Однако это уравнение относительно Ri в квадратурах неразрешимо. Поэтому применяли приближенную формулу Гюйгенса [6] для длины дуги и получили выражение для нового радиуса кривизны Ri:
Исходный роговичный астигматизм Ast вычисляли по формуле с применением редуцированного показателя преломления роговицы 1,332: где Rсл – радиус кривизны передней поверхности роговицы в слабом меридиане, мм.
Так как строма роговицы практически нерастяжима при нормальном уровне ВГД, то при деформации роговой оболочки выполнялись условия геометрической теоремы Гаусса, в соответствии с которой полная гауссова кривизна роговицы при деформации не изменилась.
Полная гауссова кривизна равна произведению значений кривизны в главных меридианах. Поэтому по теореме Гаусса рефракционный эффект уменьшения астигматизма складывался из двух составляющих: при нанесении разрезов перпендикулярно "сильному" меридиану он ослаблялся после распрямления дуги "сильного" меридиана; геометрически компенсаторно по геометрической теореме Гаусса происходил изгиб и уменьшение радиуса кривизны в "слабом" меридиане.
Дугообразные разрезы более длинные, чем прямолинейные при одном и том же угле раскрытия. В Таблице 3 представлены расчеты длин дугообразных и прямолинейных разрезов по вышеприведенным формулам.
Данные, представленные в Таблице 3, свидетельствовали о существенно большей длине дугообразного разреза при одном и том же диаметре расположения, угле раскрытия, соответственно, большей доле освобожденной накопленной потенциальной упругой энергии роговой оболочки, большем распрямлении дуги сильного меридиана роговицы и более высокой рефракционной эффективности по сравнению с прямолинейным разрезом.
Кроме того, при дугообразной форме роговичных разрезов происходило более равномерное уплощение центральной зоны роговицы, без резких перепадов в точках А1, B1, C1, D1 – точках перехода разрезов в интактную роговицу (Рисунок 11б), чем в точках A, B, C, D при прямолинейной форме разрезов (Рисунок 11а).
Дугообразная форма разрезов конгруэнтна лимбу (жесткому закреплению края роговицы) представляется более физиологичной, соответствующей форме роговицы.
Клинико-функциональные показатели этапов сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК)
На Рисунке 21 показано распределение величины астигматизма до проведения сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) – зеленые столбцы, после фемто-АК (1-го этапа сочетанной технологии) – синие столбцы и после топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии) или соответственно полностью выполненной сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) – красные столбцы.
До проведения сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) в 19-ти глазах (64%) величина астигматизма соответствовала от 3,0 до 6,0 дптр, в 7-ми глазах (23%) – более 6,0 дптр; после фемто-АК (1-го этапа сочетанной технологии) произошло снижение величины астигматизма в 30-ти глазах (100%) и показателей более 3,0 дптр не обнаружено; после выполнения топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии), то есть после выполнения сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК), вновь произошло снижение показателей величины астигматизма, которая в 30-ти глазах (100%) соответствовала от 0,0 до 0,5 дптр.
Клинико-функциональные результаты до и в разные периоды после проведения фемто-АК (1-го этапа сочетанной технологии) и топо-ФРК (2-го этапов сочетанной технологии) представлены в Таблице 8 и Таблице 9 соответственно.
Исходя из данных Таблиц 8 и 9, оценивали динамику клинико-функциональных показателей:
К 1-му месяцу после фемто-АК (1-го этапа сочетанной технологии) произошло запланированное снижение цилиндрического компонента рефракции с -4,9±1,4 (от -7,3 до -3,0) дптр до -1,6±0,8 (от -3,0 до -0,5) дптр (p 0,05) – в среднем на 3,3 дптр и прогнозируемое компенсаторное увеличение сферического компонента рефракции с -4,1±2,1 (от -7,8 до -0,3) дптр до -5,3±2,0 (от -8,8 до -1,8) дптр (p 0,05) – в среднем на 1,2 дптр.
Через 1-ну неделю после фемто-АК произошло увеличение НКОЗ с 0,1±0,03 (от 0,01 до 0,1) до 0,3±0,1 (от 0,1 до 0,5) (p 0,05) и МКОЗ с 0,6±0,1 (от 0,4 до 0,9) до 0,7±0,2 (от 0,4 до 0,9) (p 0,05). К 1-му месяцу значения показателей статистически значимо не менялись (p 0,05).
Исходя из изменения показателей кератометрии, значительно уменьшилась иррегулярность поверхности роговицы: через 1-ну неделю после фемто-АК (1-го этапа сочетанной технологии) Кmax снизился с 46,7±1,1 (от 44,5 до 48,5) дптр до 44,5±1,0 (от 43,0 до 46,0) дптр (p 0,05); Кmin компенсаторно увеличился c 42,8±1,3 (от 40,0 до 44,0) дптр до 44,2±0,8 (от 42,0 до 45,0) дптр (p 0,05). К 1-му месяцу после фемто-АК показатели статистически значимо не менялись (p 0,05).
Операция фемто-АК происходила без затраты тканей роговичной стромы, что особо ценно для пациентов с анатомически тонкой роговицей, и не отмечалось изменения ЦТР во все сроки измерения (р 0,05). До нанесения дугообразных разрезов величина толщины роговицы в зоне расположения разрезов соответствовала 581,8±13,3 (от 560 до 600) мкм, на всех последующих сроках измерения статистически значимо не менялась (р 0,05).
Значения ПЭК статистически значимо не менялись в ходе клинического исследования (p 0,05).
Далее все пациенты нуждались в дополнительной операции топо-ФРК (2-ой этап сочетанной технологии) с целью коррекции остаточной аметропии. Через 1-ну неделю после топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии) произошло резкое снижение показателей сферического компонента рефракции с -5,3 ±2,0 (от -8,8 до -1,8) дптр до -1,4±0,7 (от -2,8 до -0,3) дптр (p 0,05) с плавным снижением до -0,7±0,4 (от -2,0 до 0,0) дптр к 1-му месяцу после операции (p 0,05) и до -0,4±0,3 (от -1,0 до 0,0) дптр (p 0,05) со стабилизацией показателей к 3-му месяцу (p 0,05) после операции топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии); а также снижение величины цилиндрического компонента рефракции с -1,6±0,8 (от -3,0 до -0,5) дптр до -0,4±0,4 (от -1,0 до 0,0) дптр (p 0,05 ) к 1-ой неделе после операции, до 0,2±0,2 (от -0,5 до 0,0) дптр (p 0,05) к 1-му месяцу после операции и до -0,1±0,1 (от -0,5 до 0,0) дптр со стабилизацией к 3-му месяцу (p 0,05).
Через 1 неделю после топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии) увеличелась НКОЗ с 0,3±0,1 (от 0,1 до 0,6) до 0,5±0,1 (от 0,3 до 0,8) (p 0,05), к 1-му месяцу после операции еще на 1-ну строку до 0,6±0,1 (от 0,4 до 0,8) (p 0,05), далее к 3-му месяцу оставалась стабильной (p 0,05), затем возросла до 0,7±0,1 (от 0,4 до 0,9) к 6-ти месяцам после операции (p 0,05) и далее не менялась (p 0,05).
Величина МКОЗ увеличилась к 3-му месяцу после топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии) с 0,7±0,1 (от 0,5 до 0,9) до 0,8±0,1 (от 0,5 до 1,0) (p 0,05), далее статистически значимо не менялась (p 0,05).
Не отражено резкое снижение величин кератометрических показателей, сохраняя равномерность поверхности роговицы: Кmax снизился с 44,0±0,9 (от 42,0 до 45,8) дптр до 37,9±1,6 (от 36,0 до 43,0) дптр (p 0,05) через 1-ну неделю после топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии), далее статистически значимо не менялся (p 0,05); Кmin c 43,9±0,9 (от 40,0 до 45,5) дптр до 37,0±1,3 (от 36,0 до 40,0) дптр к 1-ой неделе после топо-ФРК (p 0,05), далее статистически значимо не менялся (p 0,05).
Уменьшилась величина ЦТР после абляции стромы ЭЛ с 464,3±8,3 (от 450 до 485) мкм до 357±23,8 (от 300 до 400) мкм (p 0,05). При этом величина резидуальной стромы составила 296±19,4 (от 260 до 330) мкм. Значения пахиметрии роговицы в зоне 7,0 мм статистически значимо не менялись (p 0,05), так как область воздействия ЭЛ составила 6,0-6,5 мм.
В ходе клинического исследования величина ПЭК роговицы статистически значимо не менялась (p 0,05).
Из вышеописанного следует, что в результате выполнения сочетанной технологии (фемто-АК + топо-ФРК) возможно получение стабильного рефракционного эффекта к 3-му месяцу после выполнения топо-ФРК (2-го этапа сочетанной технологии), при этом произошло снижение сферического компонента рефракции в среднем на 3,7 дптр с -4,1±2,1 (от -7,8 до -0,3) дптр до -0,4±0,3 (от -1,0 до 0,0) дптр (p 0,05), а цилиндрического компонента рефракции – в среднем на 4,8 дптр, с -4,9±1,4 (от -7,3 до -3,0) дптр до -0,1±0,1 (от -0,5 до 0,0) дптр (p 0,05), сохраняя при этом достаточную величину резидуальной стромы, в среднем 296±19,4 (от 260 до 330) мкм, что ценно для пациентов с тонкой роговицей.
Клинический пример
Пациент Б., 28 лет обратился в ФГАУ "НМИЦ "МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Федорова" Минздрава России в отдел рефракционной лазерной хирургии с целью решения вопроса о возможности проведения рефракционной коррекции зрения.
Со слов пациента: плохое зрение с детства, оба глаза плохо видят с дошкольного возраста. Пользуется очками постоянного ношения с неполной коррекцией.
Было проведено офтальмологическое обследование стандартными и специальными методами исследования.
Вовремя биомикроскопии: глаза спокойны, роговица прозрачна, передняя камера средней глубины, зрачок 3 мм, хрусталик прозрачен.
При осмотре глазного дна линзой Гольдмана патологии центрального и периферических отделов сетчатки не выявлено.
По данным рефрактометрии: Правый глаз sph -0,75 cyl -7,25 ax 7 Левый глаз sph -1,5 cyl -4,25 ax 173
Кератометрии:
Правый глаз: Левый глаз:
Кmin 42,25 ах 6 Кmin 43,25 ах 171
Кmax 48,50 ах 96 Кmax 47,25 ах 81
Cyl -7,0 ах 6 Cyl -4,0 ах 171
При визометрии:
Правый глаз 0,2 с коррекцией sph -0,75 cyl -7,0 ax 5 = 0,4 Левый глаз 0,1 с коррекцией sph -1,5 cyl -4,0 ax 170 = 0,9
При ультразвуковой пахиметрии (Рисунок 54) ЦТР соответствовала:
Правый глаз: 475 мкм Левый глаз: 471 мкм
Внутриглазное давление при тонометрии в пределах нормы: Правый глаз: 14 мм. рт. ст. Левый глаз: 16 мм. рт. ст.
По результатам сканирующей кератотопографии (Рисунок 55): величина ЦТР обоих глаз соответствовала 500 мкм. Данные кератометри
По данным проведенного скрининга путем анализа информационного окна BAD, задней элевации роговицы, наличие кератоконуса у пациента исключено.
Поставлен диагноз: Сложный миопический астигматизм обоих глаз. Рефракционная амблиопия правого глаза.
После анализа полученных данных обследования пациента, учитывая тонкую роговицу и показатели рефракции, было принято решение проведения операции ФемтоЛАЗИК на левый глаз (с клапаном роговицы 110 мкм; резидуальной стромой 310 мкм), на правый глаз, в силу недостаточного количества тканей роговицы и более высокой величины астигматизма по сравнению с левым глазом, решено провести сочетанную технологию (фемто-АК + топо-ФРК), включающую фемто-АК (1-й этап сочетанной технологии) с целью снижения величины цилиндрического компонента рефракции, с последующей докоррекцией остаточной аметропии методом топо-ФРК (2-й этапа сочетанной технологии).
Левый глаз был прооперирован методом ФемтоЛАЗИК. Операция прошла без осложнений. По данным визометрии на следующий день после операции: Vis OS = 1,0.
На правом глазу выполнена операция фемто-АК (1-й этап сочетанной технологии) на ФС лазерной установке LenSx ("Alcon", США). Расчет параметров арок (длина, радиус нанесения) проводился по усовершенствованной номограмме для пациентов с тонкой роговицей в зависимости от величины астигматизма. Глубина арок составила 85% от толщины роговицы в месте их расположения. До операции с целью учета изменения орто-ротационного положения глаза, проводилась разметка "сильного" и "слабого" меридианов специальным роговичным метчиком за щелевой лампой в положении сидя, только после этого пациент был уложен на операционный стол.
Перед операцией выполнена местная анестезия раствором 0,5% Алкаина двукратно, операционное поле обработано 0,5% раствором Хлоргексидина дважды с последующей инстилляцией преперата Витабакт в конъюнктивальную полость.
После наложения вакуумного кольца и стыковки интерфейса, под контролем встроенного ОКТ модуля, производилась настройка параметров толщины просечения роговицы и контроль соответствия меток на экране положению будущих разрезов. После подтверждения выбранных параметров в течении нескольких секунд были сформированы два симметричных дугообразных разреза роговицы, расположенные на 95 и 275, с углом раскрытия 80, радиусом расположения разрезов от центра роговицы 3,5 мм, глубиной просечения 85% от толщины роговицы в области проекции разрезов. Далее проводилась ревизия разрезов шпателем, промывание физиологическим раствором, наложение МКЛ, инстилляция антибиотика в конъюнктивальную полость.
Через 1 час после операции: глаз спокоен, роговица прозрачна, дугообразные разрезы симметричны и равномерны, имеется дефект эпителия в проекции разрезов, МКЛ в правильном положении. Пациенту назначалась схема лечения: Флоксал 3 р/сут – 7 дней, Акьюлар 3 р/сут – 5 дней, Баларпан 3 р/сут – 10 дней, Систейн ультра 3-5 р/сут – 1 месяц, Дексаметазон (после снятия МКЛ) 3 р/сут – 10 дней.
На следующий день после операции фесто-АК: глаз спокоен, роговица прозрачна, дугообразные разрезы правильной формы, эпителий рыхлый, МКЛ удалена.
По данным рефрактометрии: sph -2,25 cyl -2,5 ax 7
Произошло уменьшение цилиндрического компонента рефракции на 5,0 дптр, усиление сферического компонента на 1,5 дптр.
Кератометрия:
К1 44,25 ах 8 К2 45,50 ах 98 Cyl -2,25 ax 8
Визометрия:
Правый глаз 0,3 с коррекцией sph -2,0 cyl -2,5 ax 7 = 0,4
Через 1 неделю после операции фемто-АК при биомикроскопии: глаз спокоен, роговица прозрачна, визуализируются формирующиеся равномерные по толщине рубцы в зоне проекции дугообразных разрезов роговицы.
По данным рефрактометрии: sph -1,5 cyl -2.5 ax 6
Кератометрии:
К1 44,25 ax 9 К2 46,00 ax 90 Cyl -2,5 ax 9
При визометрии:
Правый глаз 0,3 с коррекцией sph -1,5 cyl -2,5 ax 5 = 0,4