Аветисов С.Э.

ФГБУ "Научно-исследовательский институт глазных болезней" РАМН, Москва

Бубнова И.А.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Антонов А.А.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Вариабельность биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза в здоровой популяции

Авторы:

Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А.

Подробнее об авторах

Журнал: Вестник офтальмологии. 2015;131(5): 20‑25

Прочитано: 943 раза


Как цитировать:

Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А., Антонов А.А. Вариабельность биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза в здоровой популяции. Вестник офтальмологии. 2015;131(5):20‑25.
Avetisov SÉ, Bubnova IA, Antonov AA. Variability in biomechanical properties of the fibrous tunic of the eye in a healthy population. Russian Annals of Ophthalmology. 2015;131(5):20‑25. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/oftalma2015131520-24

Рекомендуем статьи по данной теме:
Вза­имос­вязь внут­риг­лаз­но­го дав­ле­ния с ин­во­лю­ци­он­ны­ми ко­ле­ба­ни­ями ри­гид­нос­ти гла­за. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(3):11-18
Изу­че­ние тем­пе­ра­тур­ных ус­ло­вий рос­та мик­ро­ор­га­низ­мов глаз­ной по­вер­хнос­ти в нор­ме и при ин­фек­ци­он­ных ке­ра­ти­тах. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(3):34-42
Срав­ни­тель­ная оцен­ка сос­то­яния ро­го­ви­цы пос­ле YAG-ла­зер­ных вме­ша­тельств на струк­ту­рах пе­ред­не­го сег­мен­та гла­за. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(4):17-25
Эф­фек­тив­ность при­ме­не­ния дре­на­жей в ком­би­ни­ро­ван­ной хи­рур­гии ка­та­рак­ты и гла­уко­мы. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(4):33-39
Воз­мож­нос­ти кон­так­тной кор­рек­ции пос­ле ке­ра­топ­лас­ти­ки. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(4):98-103
Биоме­ха­ни­чес­кий кон­троль ми­опии: воз­мож­нос­ти дву­нап­рав­лен­ной пнев­мо­ап­ла­на­ции ро­го­ви­цы с вы­со­кос­ко­рос­тной ви­де­оре­гис­тра­ци­ей. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(5):25-32
Кли­ни­чес­кие ре­зуль­та­ты кор­рек­ции ми­опии ме­то­дом SMILE Xtra. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(5):87-96
Се­лек­тив­ная оцен­ка би­оме­ха­ни­чес­ких по­ка­за­те­лей кап­су­лы хрус­та­ли­ка. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2024;(6):15-23
От­да­лен­ные ре­зуль­та­ты им­план­та­ции фа­кич­ных ин­тра­оку­ляр­ных линз при вы­со­кой ми­опии. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2025;(1):28-31
Чис­лен­ное мо­де­ли­ро­ва­ние де­фор­ма­ции на­пол­нен­но­го мо­че­во­го пу­зы­ря че­ло­ве­ка под ста­ти­чес­кой наг­руз­кой. Опе­ра­тив­ная хи­рур­гия и кли­ни­чес­кая ана­то­мия (Пи­ро­гов­ский на­уч­ный жур­нал). 2024;(4-2):5-15

Актуальность исследования биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза обусловлена рядом клинических потребностей, связанных с появлением новых методов изучения биомеханики, необходимостью диагностики и мониторинга эктатических заболеваний роговицы, адекватным выбором параметров кераторефракционных операций, правильной интерпретацией показателей внутриглазного давления (ВГД) и как следствие — адекватной оценки уровня ВГД и мониторинга глаукомного процесса [1—4].

Прижизненные исследования биомеханических свойств роговицы, как правило, основаны на оценке изменения ее формы в ответ на какое-либо механическое воздействие. Это воздействие может осуществляться путем апланации роговой оболочки струей воздуха (пневмотонометрия с динамической двунаправленной апланацией роговицы) или тонометрами Маклакова различного веса (эластотонометрия), а также импрессии роговицы тонометром Шиотца (определение коэффициента ригидности по Фриденвальду) [5—8].

Из описанных выше методов наибольшее распространение в клинической практике получил анализатор биомеханических свойств роговицы (Ocular Response Analyzer — ORA), принцип работы которого основан на двунаправленной апланации роговицы струей воздуха. Проведенные исследования подтвердили принципиальную возможность применения двунаправленной апланации роговицы для оценки биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза: по мере увеличения толщины роговицы эти показатели повышались, при кератоконусе — снижались, а после сквозной кератопластики — возрастали [9, 10]. Эксимерлазерная абляция приводила к ослаблению прочностных свойств роговой оболочки [11, 12].

Поскольку корнеальный гистерезис отражает вязкоэластические свойства, проявляющиеся в частичном поглощении энергии воздушной струи, то он в меньшей степени коррелирует с толщиной роговицы. Фактор резистентности роговицы, будучи расчетным показателем, имеет более высокую корреляцию с толщиной центральной зоны роговицы, и его изменения отражают упругие свойства роговицы. В связи с этим для изучения биомеханических свойств роговицы у пациентов с кератоконусом, а также после кераторефракционных операций, сопровождающихся абляцией роговицы, более информативным будет анализ показателя фактора резистентности роговицы, чем корнеального гистерезиса [13, 14].

Однако в некоторых клинических ситуациях стандартные показатели, определяемые с помощью ORA, не совсем адекватно отражают ожидаемые изменения прочностных свойств роговицы, например, выраженное снижение корнеального гистерезиса при повышении ВГД. В связи с этим был разработан новый принцип исследования биомеханических свойств роговицы с использованием данных ORA на основе динамики торможения центральной зоны роговицы в момент максимальной импрессии, результатом которого является вычисление коэффициента упругости [15].

Коэффициент упругости роговицы лучше характеризует ее эластические свойства, чем фактор резистентности роговицы и корнеальный гистерезис. Выявлена меньшая степень зависимости измерений биомеханических свойств роговицы от уровня ВГД при использовании принципа динамической пневмоимпрессии по сравнению с известными методами.

Нормативные значения биомеханических показателей, определяемых с помощью двунаправленной пневмоапланации роговицы, имеют значительную вариабельность.

Цель данной работы — изучение диапазонов значений фактора резистентности роговицы, роговичного гистерезиса и коэффициента упругости роговицы в здоровой популяции.

Материал и методы

В данной работе обобщены результаты обследования 2205 пациентов (4410 глаз) без офтальмологической патологии (за исключением возрастной катаракты), ранее не подвергавшихся офтальмохирургическим операциям. Среди исследуемых было 540 (24,5%) мужчин и 1665 (75,5%) женщин. Средний возраст пациентов составил 59,7±14,4 года. Распределение по возрастным группам представлено в табл. 1.

Таблица 1. Распределение пациентов по возрастным группам (в соответствии с рекомендациями ВОЗ)

Биомеханический анализатор (Ocular Response Analyzer — ORA, «Reichert», США) определяет вязкоэластические свойства фиброзной оболочки глаза и ВГД с помощью двунаправленной апланации роговицы коротким воздушным импульсом (около 20 мс). Разработчики прибора предложили оценивать биомеханический ответ роговицы на основании разницы давления в момент прямого и обратного прохождения точки апланации и вычисления двух показателей, характеризующих биомеханические свойства роговицы: корнеального гистерезиса (corneal hysteresis — CH) и фактора резистентности роговицы (corneal resistance factor — CRF). При этом фактор резистентности роговицы является расчетным показателем, имеющим высокую корреляцию с толщиной центральной зоны роговицы, а его изменения отражают упругие свойства роговицы. Корнеальный гистерезис характеризует вязкоэластические свойства роговицы, обусловливающие частичное поглощение энергии воздушной струи.

Определение коэффициента упругости роговицы (Ку) выполняется по оригинальной методике (патент РФ № 2361504 от 07.12.2007) путем анализа динамики торможения роговицы в момент вдавливания. Анализ ряда значений апланации проводится по предложенной нами математической формуле

где kp — пересчетный коэффициент, t — время от начала вдавливания, x (t) — глубина вдавливания центральной зоны роговицы.

Результаты и обсуждение

Исследование толщины центральной зоны роговицы выявило значительную вариабельность данного биометрического параметра с диапазоном значений у всех пациентов от 448 до 685 мкм (в среднем 563±37 мкм). Гендерные различия этого показателя несущественны: у мужчин среднее значение составило 568±39 мкм, у женщин — 562±36 мкм. Достоверной зависимости толщины центральной зоны роговицы от возраста также не выявлено, однако мы отметили уменьшение данного биометрического показателя по мере увеличения возраста, представленное в табл. 2.

Таблица 2. Толщина роговицы в центральной зоне (M±σ) в различных возрастных группах

Анализ показателей ВГД (IOPcc) был проведен для стандартизации биомеханических параметров. Поскольку офтальмотонус является фактором, способным изменять вязкоэластические свойства фиброзной оболочки глаза, сравнение биомеханических свойств в разных группах пациентов может быть корректным только при одинаковых тонометрических показателях. В данном исследовании роговично-компенсированное давление достоверно не изменялось с возрастом. При этом выявлено снижение показателя, аналогичного результатам тонометрии по Гольдману (табл. 3).

Таблица 3. Показатели тонометрии (M±σ) в различных возрастных группах

Анализ распределения фактора резистентности роговицы и роговичного гистерезиса (IOPg) выявил, что интервал значений показателей примерно совпадает, однако первый показатель обладает большей вариабельностью (см. рисунок).

Распределение биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза в здоровой популяции.

Возрастные изменения биомеханических показателей, определяемых с помощью двунаправленной пневмоапланации роговицы, проявились в снижении CRF и CH. Однако соотношение данных параметров с возрастом не изменялось, оставаясь близким к единице. Кроме этого, выявлено уменьшение коэффициента упругости (Ky) в каждом возрастном интервале (табл. 4).

Таблица 4. Значения биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза (M±σ) в различных возрастных группах

Таким образом, в группе молодого возраста отмечены самые высокие средние значения биомеханических показателей с максимальным стандартным отклонением. Нормальное распределение, характерное для большинства биологических параметров, выявлено во всех возрастных группах. Уменьшение средних значений и стандартного отклонения с возрастом достоверно и характеризует тенденцию изменения «биомеханики» фиброзной оболочки на условно здоровых глазах. Сохранение соотношения корнеального гистерезиса и фактора резистентности, по-видимому, связано с особенностями расчета данных показателей и может быть использовано для оценки состояния роговицы и склеры при патологических процессах. Однако различие стандартного отклонения CRF и CH делает данное соотношение информативным только в среднем диапазоне значений показателей.

Гендерные особенности биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза выражены слабо. Различие показателей фактора резистентности роговицы, роговичного гистерезиса и коэффициента упругости в группах мужчин и женщин было статистически недостоверным и в абсолютных значениях составило в среднем 0,3; 0,2 мм рт.ст. и 0,1 соответственно.

Исходя из полученных данных и учитывая возрастные особенности, при трактовке результатов исследования с помощью двунаправленной пневмоапланации роговицы возможно применение условной шкалы «нормы», представленной в табл. 5.

Таблица 5. Нормальные диапазоны биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза, измеряемых с помощью двунаправленной пневмоапланации

Заключение

Двунаправленная пневмоапланация роговицы позволяет прижизненно изучать биомеханические свойства фиброзной оболочки глаза.

Измеряемые показатели в здоровой популяции имеют нормальное распределение и достаточно большой диапазон.

Сформированы критерии оценки фактора резистентности роговицы, корнеального гистерезиса и коэффициента упругости, основанные на статистическом анализе большой группы пациентов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: С.А.

Сбор и обработка материала: И.Б., А.А.

Статистическая обработка: А.А.

Написание текста: И.Б., А.А.

Редактирование: С.А.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.