Нероев В.В.

ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва

Тарутта Е.П.

ФГБУ "Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца" Минздрава РФ

Арутюнян С.Г.

ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, ул. Садовая-Черногрязская, 14/19, Москва, 105062, Российская Федерация

Ханджян А.Т.

ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, ул. Садовая-Черногрязская, 14/19, Москва, 105062, Российская Федерация

Ходжабекян Н.В.

ФГБУ "Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца" Минздрава РФ

Аберрации волнового фронта и аккомодация при миопии и гиперметропии

Журнал: Вестник офтальмологии. 2017;133(2): 5-9

Просмотров : 20

Загрузок : 1

Как цитировать

Нероев В. В., Тарутта Е. П., Арутюнян С. Г., Ханджян А. Т., Ходжабекян Н. В. Аберрации волнового фронта и аккомодация при миопии и гиперметропии. Вестник офтальмологии. 2017;133(2):5-9. https://doi.org/10.17116/oftalma201713324-9

Авторы:

Нероев В.В.

ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России, Москва

Все авторы (5)

В последние годы за рубежом предложена теория ретинального дефокуса как механизма регуляции роста глаза [1]. Согласно этой теории, дефокусировка изображения, несовпадение оптического фокуса с плоскостью сетчатки влияют на биологию склерального матрикса, изменяя синтез протеогликанов и таким образом регулируя рост глаза [2, 3].

Существуют понятия «гиперметропическая» дефокусировка, когда изображение фокусируется за сетчаткой, стимулируя удлинение глаза с целью совместить плоскость сетчатки с фокусом, и «миопическая» дефокусировка, когда изображение фокусируется перед сетчаткой, тормозя рост глазного яблока.

Хорошо известно расстройство аккомодации у миопов: снижение запасов относительной аккомодации (ЗОА), отставание аккомодационного ответа сопровождают и даже предваряют развитие близорукости [4, 5]. При этом у лиц с миопией снижена чувствительность к расфокусировке изображения, что позволяет им выполнять зрительную работу в условиях дефокуса. Согласно современным воззрениям, такой гиперметропический дефокус и является стимулом к росту глаза.

Известно, что увеличение аберраций, в частности положительной сферической аберрации, увеличивает глубину фокусной области и тем самым облегчает зрительную работу вблизи за счет псевдоаккомодации (ПА) [6—8]. Однако это создает ситуацию сохранения гиперметропического дефокуса для большого числа лучей как в центральной зоне, так и на периферии сетчатки, что может служить причиной роста близорукости. В то же время в ряде работ показано, что значительное повышение уровня аберраций высших порядков после ношения ортокератологических линз не сопровождается ускорением прогрессирования миопии, а, напротив, тормозит его [9]. Очевидно, требуется более углубленное изучение связи качественных и количественных изменений волнового фронта, аккомодации, ПА и характера течения миопии.

Аккомодация влияет на аберрации оптической системы глаза. Но сам механизм аккомодации очень чувствителен и подвержен влиянию аберраций. Исследования последних лет показали, что аккомодация вызывает отрицательную сферическую аберрацию или уменьшает положительную; выявили положительную корреляцию между вертикальной комой (Z7) и диапазоном аккомодации и отрицательную корреляцию между сферической аберрацией (С12) и аккомодацией. В человеческом глазу аберрации высшего порядка изменяются с усилением аккомодации. По данным C. Gabriel, X.-Y. Zhou, при повышении напряжения аккомодации изменяются аберрации высших порядков [10, 11]. Во время аккомодации обнаружено уменьшение комаподобных аберраций (Z (3)(-1), Z (3)(1)), сферическая аберрация (Z (4)(0)) меняет знак с позитивного на негативный [12]. Негативный сдвиг суммарных сферических аберраций при аккомодации отмечен и в других работах [13]. C другой стороны, коррекция аберраций высших порядков изменяет аккомодационный ответ [8]. Так, наведенная с помощью контактных линз специального дизайна отрицательная сферическая аберрация уменьшала отставание аккомодационного ответа у лиц со слабой миопией [14, 15]. Напротив, наведенная положительная сферическая аберрация и кома увеличивали отставание аккомодационного ответа [16].

Целью настоящей работы явилось сравнительное изучение аккомодации, ПА и аберраций высшего порядка у детей и молодых лиц с миопией и гиперметропией.

Материал и методы

Обследованы 39 миопических (средняя рефракция (–)5,2±1,5 дптр) и 53 гиперметропических (средняя рефракция (+)3,1±1,15 дптр) глаза у 46 пациентов 5—20 лет (средний возраст 11,6±0,6 года). Объективный аккомодационный ответ (OAО) измеряли с помощью аппарата Grand Seiko Binocular Open Field Autorefkeratometer WR-5100K. Аберрометрию проводили на OPD — Scan III (Nidek). Измеряли аберрации волнового фронта при ширине зрачка 4 мм как без циклоплегии, так и в условиях циклоплегии (в последнем случае с помощью выбора 4 мм зоны). Проводили анализ среднего квадратичного отклонения суммарных аберраций (RMS), вертикального и горизонтального трефойла (trefoil), вертикальной и горизонтальной комы (coma7, coma8), сферической аберрации (SA, S4+S8+S12). ЗОА оп-ределяли по методике С.Л. Шаповалова [17]. Величину П.А. определяли по методике Е.П. Тарутты и соавторов как разницу между необходимым для чтения в условиях циклоплегии на расстоянии 33 см расчетным добавочным стеклом (+)3,0 дптр и силой минимального плюсового стекла, с которым в действительности было возможно чтение [18]. После определения рефракции вдаль в состоянии медикаментозной циклоплегии с помощью сферических и цилиндрических стекол, помещенных в пробную оправу, полностью корригировали аметропию до получения эмметропии (по сфероэквиваленту). Далее пациент в очковой оправе фиксировал взгляд на тексте со шрифтом размером 4 пункта (текст № 4 из таблицы для близи). Перед глазами пошагово вводили положительные сферические линзы, начиная с (+)0,5 дптр с шагом в 0,5 дптр, до появления возможности чтения текста. Объем П.А. вычисляли по формуле V=F1 – F2, где V — объем ПА (в дптр), F1 — оптическая сила линзы в (+)3,0 дптр, требуемая для чтения на расстоянии 33 см в состоянии циклоплегии, а F2 — оптическая сила минимальной положительной сферической линзы, потребовавшейся для чтения текста в заданных условиях.

Таблица 1. Параметры волнового фронта и аккомодации при миопии и гиперметропии

Результаты

Аккомодационный ответ, как бинокулярный (БАО), так и монокулярный (МАО), при гиперметропии был достоверно выше, чем при миопии (табл. 1).

Средняя величина БАО у гиперметропов составила (–)2,2±0,07 дптр, у миопов — (–)1,8±0,09 дптр (р<0,01); МАО — соответственно (–)2,0±0,07 и (–)1,6±0,14 дптр (р<0,01). Та же закономерность прослеживалась и в величине ЗОА, которая равнялась (–)3,0±0,17 дптр при гиперметропии и (–)2,2±0,11 дптр при миопии (р<0,05). Величина П.А., напротив, была достоверно выше при миопии (0,9±0,1 дптр), чем при гиперметропии (0,6±0,08 дптр, р<0,05).

Анализ волнового фронта также выявил некоторые достоверные различия в глазах с различной рефракцией. Среднеквадратичное значение суммарных аберраций высшего порядка (RMSHOA) при миопии (0,48±0,05) оказалось достоверно выше, чем при гиперметропии (0,36±0,03, р<0,05).

Вертикальный трефойл также был выше при миопии (–0,05±0,02), чем при гиперметропии (–0,03±0,01), и эта разница почти достигла уровня достоверности (р=0,05). Вертикальная кома и сферические аберрации (SA) были достоверно выше в миопических глазах (соответственно 0,05±0,01 и 0,15±0,05) по сравнению с гиперметропическими (–0,003±0,01 и 0,03±0,01, р<0,05), а горизонтальная кома (coma8) — достоверно ниже (–0,005±0,02 и 0,01±0,01 соответственно). Анализ полученных результатов указывает на обратную связь аберраций и аккомодационной способности: более высокий уровень аберраций волнового фронта глаза ассоциируется с низкими субъективными (ЗОА) и объективными (БАО, МАО) показателями аккомодации. Напротив, величина ПА, т. е. способность к чтению без участия аккомодационного аппарата, при медикаментозном параличе последнего повышается при увеличении аберраций.

Нам представилось целесообразным сравнить ошибки волнового фронта в глазах с различной аккомодационной способностью. Глаза с миопией и гиперметропией были разделены на подгруппы по величине аккомодационного ответа: с МАО выше 2,0 дптр и с МАО, равным или ниже 2,0 дптр. Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Параметры волнового фронта в глазах с миопией и гиперметропией в зависимости от величины аккомодационного ответа Примечание. Здесь и в табл. 3: * — различия достоверны, р<0,05.

Как видно из табл. 2, достоверная (p<0,05) разница аберраций в зависимости от величины МАО была выявлена только для вертикального трефойла в гиперметропических глазах: при пониженном аккомодационном ответе его величина была положительной (0,04±0,05), при МАО больше 2,0 дптр становилась отрицательной (–0,06±0,01, p<0,05). При миопии два показателя были близки к достоверности (p=0,05): повышение вертикальной комы при сниженном аккомодационном ответе и снижение горизонтального трефойла со сменой знака на отрицательный в том же случае.

Общий уровень аберраций (RMS HOAs), горизонтальная кома и сферическая аберрация не обнаружили различий в зависимости от аккомодационного ответа. Таким образом, на аккомодацию могут оказывать влияние вертикальный и горизонтальный трефойл и вертикальная кома, а общий уровень аберраций и сферическая аберрация не показали связи с состоянием аккомодации. Следует отметить, однако, что если при гиперметропии перечисленные показатели практически не различались при МАО выше 2,0 и ниже 2,0 дптр (RMS 0,37±0,03 и 0,34±0,07 соответственно; SA 0,04±0,01 и 0,03±0,03 соответственно), то в глазах с миопией эта разница все же наблюдалась (RMS 0,39±0,05 и 0,56±0,08; SA 0,08±0,03 и 0,22±0,01 соответственно), хотя была недостоверной. Возможно, увеличение числа наблюдений поможет выявить достоверные различия. В любом случае, выявленная тенденция укладывается в высказанную F. Campbell, W. Charman и другими концепцию: увеличение аберраций, в частности положительной сферической аберрации, сопряжено со снижением аккомодационного ответа [6, 7]. Чтобы уточнить это предположение, мы проследили связь сферической аберрации с ПА. С этой целью пациенты с миопией и гиперметропией были разделены на подгруппы по величине ПА: выше 0,5 дптр и ниже либо равной 0,5 дптр. Cферическую аберрацию, как и ПА, измеряли в условиях циклоплегии (для SA на аберрометре выбирали зону 4 мм).

Как видно из табл. 3, при миопии более высокий уровень ПА ассоциируется с большей величиной положительной сферической аберрации: SA=0,08±0,02 при ПА больше 0,5 дптр и SA=0,01±0,008 при ПА, равной или меньше 0,5 дптр (разница достоверна, p<0,05). Напомним, что сама величина ПА, по изложенным ранее данным (см. табл. 1), находится в обратной зависимости от истинной аккомодации и в какой-то степени является субститутом последней: более высокие показатели БАО, МАО и ЗОА при гиперметропии ассоциируются с достоверно более низким объемом ПА и наоборот. Таким образом, выявленное нами при миопии повышение уровня сферических аберраций при более высоком объеме ПА является логичным и ожидаемым. Неожиданными оказались результаты, полученные в группе гиперметропии. Здесь при высоком объеме ПА величина сферической аберрации достоверно снижалась и приобретала отрицательное значение: SA=0,078±0,02 при ПА меньше 0,5 дптр и SA=(–)0,005±0,23 при ПА больше 0,5 дптр (p<0,05).

Таблица 3. Величина сферической аберрации (SA) при разном уровне псевдоаккомодации (ПА) у лиц с миопией и гиперметропией

Таким образом, при гиперметропии, в отличие от глаз с миопией высокий уровень положительной сферической аберрации не сопровождался повышением ПА; иными словами, не заменял работу аккомодационной системы и не облегчал зрительную работу вблизи в условиях дефокуса. Очевидно, следует признать справедливость предположения, высказанного J. He и соавторами, что не только (и не столько) аберрации влияют на снижение аккомодационного ответа у лиц с миопией. Возможно, дело в структуре волнового фронта у миопов и эмметропов [19]. Это предположение согласуется с данными, полученными H. Radhakrishnan и соавторами. Авторы обнаружили значительно меньшее падение контрастной чувствительности на средних пространственных частотах при негативной дефокусировке у миопов, чем у немиопов. Оптимальный фокус для средних частот у миопов был более негативным (миопическим), чем для высоких частот. Таким образом, по мнению авторов, миопы нуждаются в меньшем по сравнению с эмметропами напряжении аккомодации для того, чтобы сфокусировать средние пространственные частоты. При этом подчеркивается, что именно средние пространственные частоты более всего управляют аккомодацией [20]. Возможно также, что ключ к разгадке лежит за пределами оптики глаза: сенсорная система у миопов может быть менее чувствительна к расфокусировке изображения, что и создает отставание аккомодации [19]. Исследователь B. Jianget предположил увеличенный порог различения дефокуса у миопов за счет подавления ошибки, т. е. расфокусировки сигнала, в сенсорной системе [21]. Бесспорным на сегодняшний день является тот факт, что при миопии снижена чувствительность к расфокусировке изображения. Вызвано ли это снижение оптическими, нейрональными, сенсорными погрешностями или их сочетанием, — безусловно, предмет дальнейших исследований. Но результат этого снижения чувствительности — постоянная гиперметропическая дефокусировка при работе вблизи — является главным патогенетическим звеном возникновения приобретенной близорукости. Это следует учитывать при разработке лечебно-профилактических мероприятий и прежде всего — целенаправленной коррекции.

Выводы

1. Выявлены достоверные различия волнового фронта глаз с миопией и гиперметропией. Среднеквадратичное отклонение суммарных аберраций высшего порядка (RMS HOA) при миопии (0,48±0,05) выше, чем при гиперметропии (0,36±0,03, p<0,05). Вертикальная кома (coma 7) и сферические аберрации (SA) при миопии также достоверно выше, чем при гиперметропии (соответственно 0,05±0,01 и 0,15±0,05; –0,003±0,01 и 0,03±0,01; p<0,05), а горизонтальная кома — достоверно ниже (–0,005±0,02 и 0,01±0,01 соответственно).

2. Субъективные и объективные параметры аккомодации при миопии достоверно ниже, чем при гиперметропии: соответственно ЗОА=(–)2,2±0,11 и (–)3,0±0,17 дптр; БАО — 1,8±0,09 и 2,2±0,07 дптр; МАО —1,6±0,14 и (–)2,0±0,07 дптр (p<0,05). Напротив, объем псевдоаккомодации достоверно выше у миопов, чем у гиперметропов: 0,9±0,1 и 0,6±0,08 дптр соответственно (p<0,05).

3. При сниженном аккомодационном ответе (МАО) в глазах с гиперметропией выявляется достоверное повышение вертикального трефойла (p<0,05), в глазах с миопией — тенденция к повышению вертикальной комы и снижению горизонтального трефойла с переходом его в отрицательные значения (p=0,05).

4. При высоком объеме псевдоаккомодации в глазах с миопией величина положительной сферической аберрации достоверно повышается (p<0,05), а в глазах с гиперметропией — достоверно снижается с переходом в отрицательные значения (p<0,05). Это указывает на существование не только оптических (высокий уровень аберраций), но и иных (сенсорных) механизмов, обеспечивающих сниженную чувствительность к дефокусировке изображения у миопов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.Н., Е.Т., А.Х., Н.Х.

Сбор и обработка материала: Е.Т., С.А.

Статистическая обработка данных: С.А.

Написание текста: Е.Т., С.А.

Редактирование: В.Н., Е.Т.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

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

Подтверждение e-mail