Введение к работе
Актуальность проблемы. Тенденцией, характеризующей современный статус катарактальной хирургии, является перенос акцента внимания исследователей с количественных на качественные показатели зрительных функций. Их улучшение достигается, как за счет снижения травматичности самого вмешательства, так и за счет оптимизации конструктивных свойств имплантируемых ИОЛ. В этом ряду следует упомянуть разработки линз, в той или иной степени имитирующих аккомодационную функцию хрусталика, компенсирующих астигматизм, оптимизирующих светопропускание. Особое место занимает разработка и совершенствование оптики ИОЛ, устраняющей сферическую аберрацию (СА) артифакичного глаза (Аветисов С.Э. 1985, Веселовская З.Ф., Блюменталь М., Боброва Н.Ф. с соавт. 2002, . 1991, Arens B. 1999, Apple D.J. 2000, Haring G. 2001, Wickstrom K. 2002, Guirao A. 2004, Packer M., Fine I.H. 2005).
Известно, что в нормальных условиях, при прохождении лучей света через оптические среды глаза индуцируется сферическая аберрация. Причем СА с положительным знаком генерируется роговицей, а с отрицательным – хрусталиком. С возрастом, в связи со структурными изменениями хрусталика, доля положительной сферической аберрации увеличивается. В результате снижается острота зрения в условиях пониженной освещенности, в особенности при большом диаметре зрачка, а также контрастная чувствительность (Сергиенко Н.М. 1982, Алиев А-Г.Д. 1993, Балашевич Л.И., Качанов А.Б., Никулин С.А. и др. 2002, Artal P., Ferro M. et al. 1993, Glasser A. 1998, Smith G. 2000, Amesbury E.C. et al. 2005, Atchison D.A. et al. 2006).
Аналогичная ситуация развивается в глазах со стандартными монофокальными ИОЛ. В них лучи, проходящие через периферическую зону оптики, преломляются сильнее чем параксиальные, что приводит к индукции положительной СА. Помимо этого, ИОЛ высоких диоптрийностей, дополнительно генерируют положительную СА за счет выпуклого профиля оптической поверхности (Аветисов Э.С. 1981, Балашевич Л.И. 2002, Atchison D.A. 1991, Guirao A. et al. 2002, Applegate R.A., et al. 2003, Iseli P. et al. 2006, . 2008).
По мнению многих исследователей, применение ИОЛ с асферическим дизайном оптической части может существенно снизить или полностью устранить сферическую аберрацию оптической системы артифакичного глаза. Тем самым у пациентов после хирургического лечения катаракты, создаются условия для обеспечения повышенного качества зрительных функций (Holladay J.T., Piers P.A., Koranyi G. et al 2002, Monks C. 2004, Beiko G. 2005, Kasper T. 2006, . 2007, . et al. 2008).
Асферические ИОЛ, использующиеся в клинической практике в настоящее время, можно разделить на компенсирующие (обладающие отрицательной асферичностью) и безаберрационные (не индуцирующие сферическую аберрацию). Первые позволяют достичь более высоких показателей тонких зрительных функций: пространственной контрастной чувствительности, мезопической и скотопической остроты зрения. Однако такой тип ИОЛ обладает низкой толерантностью к децентрации (более 0,4 мм) и наклону оптики (более 10 град.) (. et al. 2008, ., . 2008).
Безаберрационные интраокулярные линзы менее эффективны. И тем не менее, функциональные результаты при их использовании, а именно, показатели тонких зрительных функций, превосходят таковые у пациентов со стандартными ИОЛ. Кроме того, подобная конструкция линзы обеспечивает более высокий уровень толерантности к децентрации. Указанные особенности безаберрационной оптики делают ИОЛ сконструированные на этом принципе не менее привлекательными для использования в клинической практике (Franchini A. 2006, . et al. 2007, . 2007).
Не смотря на очевидные теоретические преимущества асферических ИОЛ, целый ряд исследователей в клинике, не находили достоверных различий в показателях остроты зрения и пространственной контрастной чувствительности по сравнению со стандартными сферическими ИОЛ. Более того, некоторые ученые до сих пор отвергают возможность достижения разных функциональных результатов у пациентов с безаберрационными и компенсирующими асферическими ИОЛ (van Gaalen K. et al. 2010).
Нам представляется, что ключ к решению указанных разногласий лежит в углубленной оценке качества обработки поверхности ИОЛ и разрешающей способности оптики с целью выяснения их влияния на показатели пространственной контрастной чувствительности. Подобная точка зрения разделяется также и рядом зарубежных исследователей (. еt al. 2004, . et al. 2006).
Таким образом, большое разнообразие моделей асферических ИОЛ различных фирм-производителей, отсутствие объективных критериев для их сравнительной оценки, неясности в вопросах взаимосвязи оптических характеристик линз с их клинической эффективностью, послужили основанием к проведению настоящего исследования и определили его цель.
Цель исследования – провести экспериментально-теоретическое и клиническое обоснование метода интраокулярной коррекции афакии с использованием различных видов асферических ИОЛ.
В соответствии с представленной целью решалась следующая последовательность задач:
1. На основе математического моделирования провести теоретическое обоснование базовых принципов построения и определить оптимальные конструктивные свойства асферических ИОЛ.
2. Изучить в эксперименте сравнительные характеристики оптики сферических и асферических ИОЛ различных моделей и фирм-производителей с учетом вариабельности используемых материалов.
3. Оценить клинико-функциональные результаты применения разных типов асферических ИОЛ у пациентов после факоэмульсификации возрастной катаракты.
4. Провести сравнительный анализ показателей аберрометрии, пространственной контрастной чувствительности, низкоконтрастной остроты зрения при различных условиях освещенности, у пациентов со сферическими и асферическими ИОЛ в динамике послеоперационного периода.
5. Определить показания и противопоказания к использованию в клинической практике моделей асферических ИОЛ основанных на различных оптических принципах.
Научная новизна
1. Впервые выполнено математическое моделирование, основанное на методе комплексного построения хода лучей в оптической системе схематического глаза с интраокулярной линзой и оценке качества ретинального изображения, позволяющее обосновать оптимальную конструкцию оптики асферической ИОЛ и дать теоретическое обоснование ее эффективности.
2. Проведена сравнительная оценка влияния децентрации и дефокусировки (остаточная сферическая аметропия при ошибке расчета линзы) традиционной сферической и компенсирующей асферической ИОЛ на качество ретинального изображения при вариабельном диаметре зрачка.
3. Разработан оригинальный алгоритм экспериментального изучения оптических поверхностей и свойств ИОЛ, основанный на последовательном исследовании «шероховатости» оптики интраокулярной линзы и ее разрешающей способности, позволивший использовать его как базовой инструмент для оценки имеющихся и вновь предлагаемых моделей асферических линз.
4. При помощи интерференционной микроскопии выявлена прямая корреляционная взаимосвязь между показателями разрешающей способности ИОЛ и показателями качества оптической поверхности (Ra, RMS). Определено, что улучшение качества обработки поверхности оптики интраокулярной линзы позволяет повысить ее разрешающую способность.
5. Впервые проведена многосторонняя экспериментальная и клиническая оценка сравнительной эффективности широкого спектра моделей традиционных сферических и асферических интраокулярных линз, имеющих разные конструктивные особенности и выполненных из различных материалов.
Практическая значимость
1. Экспериментально определены оптимальные значения разрешающей способности и границы качества обработки оптических поверхностей (по критериям PV, RMS, Ra), присущие интраокулярным линзам, выполненным из гидрофильных и гидрофобных полимеров акрилового ряда.
2. Выполнена оценка влияния дефокусировки (ошибки расчетов ИОЛ) на качество ретинального изображения позволившая доказать, что требования к точности расчета компенсирующей асферической ИОЛ превышают таковые для стандартной сферической.
3. Примененные методики доклинической экспериментальной оценки оптических свойств и качества поверхности асферических ИОЛ, позволяющие определить качество изготовления конкретной модели линзы и дать рекомендации по целесообразности ее клинического использования, внедрены в практику отечественного производителя интраокулярных линз (ООО НЭП «Микрохирургия глаза»).
4. В клинической практике доказана целесообразность использования метода интраокулярной коррекции с применением асферических ИОЛ, и его обоснованность с позиций повышения качества зрительных функций, увеличения порогов ПКЧ и НзКнОЗ у пациентов после экстракции возрастной катаракты.
Положения, выносимые на защиту
Использование при факоэмульсификации возрастной катаракты интраокулярных линз, оптика которых основана на принципе коррекции сферической аберрации, не сопровождается повышением корригированной и некорригированной остроты зрения, но дает объективную возможность обеспечить пациентам более высокие показатели пространственной контрастной чувствительности и повысить низкоконтрастную остроту зрения.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены и обсуждены на VI-й Международной научно-практической конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (г. Москва, 2005); VII-й Международной научно-практической конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (г. Москва, 2006); XI-й Международной научно-практической конференции «Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии» (г. Москва, 2010); совместной научно-практической конференции ФГУ «МНТК «Микрохирургия глаза» и кафедры Глазных болезней МГМСУ (г. Москва, 2011); научно-практической конференции с международным участием «Восток-Запад» (г. Уфа, 2011).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 4 – в журналах рецензируемых ВАК РФ, 1 – в иностранной печати. Имеется один патент РФ на изобретение.
Структура и объем работы
Диссертация изложена на 113 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 36 рисунками, содержит 13 таблиц. Указатель литературы состоит из 198 источников, из них 44 отечественных и 154 зарубежных.
Похожие диссертации на Клинико-теоретическое обоснование метода интраокулярной коррекции афакии асферическими ИОЛ
