Макашова Н.В.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН

Васильева А.Е.

ГБОУ ВПО "Первый МГМУ им. И.М. Сеченова" Минздрава России

Биомеханические параметры фиброзной оболочки глаза на фоне проведения разгрузочных проб при первичной открытоугольной глаукоме

Журнал: Вестник офтальмологии. 2017;133(4): 31-36

Просмотров : 49

Загрузок :

Как цитировать

Макашова Н. В., Васильева А. Е. Биомеханические параметры фиброзной оболочки глаза на фоне проведения разгрузочных проб при первичной открытоугольной глаукоме. Вестник офтальмологии. 2017;133(4):31-36. https://doi.org/10.17116/oftalma2017133431-36

Авторы:

Макашова Н.В.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН

Все авторы (2)

Такие биомеханические свойства, как эластичность, вязкость, упругость, а также их взаимоотношения определяют функциональные особенности органов и тканей, их нормальную физиологию, сохранность, устойчивость к различным воздействиям. Все уровни — от молекулярного и клеточного до организменного — обладают определенными физическими свойствами, изменяющимися во времени и под воздействием патологических факторов. Изучение и оценка изменений биомеханических свойств тканей при патологии не только может быть ключом к усовершенствованию способов ранней диагностики, но и в дальнейшем служить важным звеном в определении новейших методов лечения. Глаукома относится к тяжелым заболеваниям органа зрения, одной из патофизиологических причин которого является изменение биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза (ФОГ) [1—5]. Известно, что патологический фактор повышенного внутриглазного давления (ВГД) может служить причиной истончения ФОГ, а также снижения ее упругих, вязкоэластических свойств и увеличения ригидности [1, 5, 6].

В современной отечественной и зарубежной литературе в последние годы значительное количество научных исследований посвящено изучению биомеханических свойств ФОГ у здоровых людей различного возраста [7—16], а также при установленном диагнозе глаукомы [1—6, 17—19]. При деформации любого тела возникает сила, которая стремится восстановить прежние размеры и форму. Ее и называют силой упругости. При малых деформациях сила упругости пропорциональна деформации тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещения частиц тела при деформации. Это выражает известный закон Гука, где присутствует коэффициент жесткости К, который зависит от размеров и формы тела, и коэффициент Е — модуль Юнга, который оценивает свойства материала. Таким образом, сила упругости, ответственная за поддержание определенной формы, зависит от размеров глазного яблока и от характеристики тканей его оболочек. Соответственно, материал или в данном случае свойства оболочек глаза можно оценивать при их деформации, т. е. при изменении уровня ВГД (при условии отсутствия значимых различий в размерах глаза). При повышении ВГД неминуемо возникает деформация оболочек глаза и аналогично при снижении офтальмотонуса оболочки глаза должны стремиться к первоначальной форме. И сила этого «стремления», т. е. упругости, будет зависеть от эластических свойств ткани [20]. Такие исследования возможно провести с помощью медикаментозных проб, повышая или снижая уровень ВГД, одновременно оценивая свойства оболочек глаза до и после эксперимента.

Для ранней диагностики глаукомы разработано большое количество различных нагрузочных и разгрузочных проб (вакуум-компрессионная проба Розенгрена—Эриксона [21], компрессионно-тонометрическая проба М.Б. Вургафта [22], проба Хаймса [23], ортоклиностатическая проба М.М. Краснова [24], медикаментозные пробы J. Flammer и S. Drance [25], G. Tsamparlakis, 1964 [26], А.М. Водовозова, 1975, 1989 [27], В.В. Волкова, 1981 [28]). Однако в ходе разработанных и представленных в литературе проб не изучались изменения жесткости и эластичности тканей, т. е. не оценивались биомеханические свойства ФОГ, что в современном видении патогенеза глаукомы является немаловажным. Прежде всего барьерными структурами на пути изменений уровня ВГД являются наиболее плотные роговица и склера, т. е. ФОГ. Как при проведении различных проб изменяются биомеханические свойства роговицы, склеры, фиброзной оболочки в целом, какую роль эти изменения играют в патогенезе глаукомы, как прогнозировать устойчивость этих тканей к повышению уровня ВГД у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) — эти вопросы остаются неизученными.

Цель работы — изучить влияние разгрузочных медикаментозных проб на биомеханические параметры ФОГ — на изменения фактора резистентности роговицы (ФРР), корнеального гистерезиса (КГ) и их соотношение у пациентов с диагнозом ПОУГ I—III стадии.

Материал и методы

Обследовано 150 человек (202 глаза), из них 120 пациентов (166 глаз) с установленным диагнозом ПОУГ I—III стадии и 30 (36 глаз) — группа здоровых добровольцев. Средний возраст пациентов составил 62±8,2 года. Группы были стандартизированы по полу и возрасту, диапазону исходного роговично-компенсированного ВГД (21—30 мм рт.ст.), а также по величине переднезадней оси глаза (ПЗО). Всем пациентам проводили стандартное офтальмологическое обследование, включавшее визометрию, биомикроскопию, гониоскопию, офтальмоскопию и компьютерную статическую периметрию Humhprey. ПЗО глаза измеряли с помощью ультразвукового А-сканирования с использованием прибора Ocuscan RxP («Alcon», США) в режиме 10 МГц.

Все пациенты с ПОУГ были разделены на подгруппы по двум критериям:

1) наличию или отсутствию гипотензивной терапии;

2) выраженности морфофункциональных изменений (стадия глаукомы).

Основные данные по распределению пациентов по этим критериям представлены в табл. 1.

Таблица 1. Распределение пациентов по стадии ПОУГ и уровню ВГД

Критерии включения в группу с ПОУГ: роговично-компенсированное ВГД (IOPcc) выше 21 мм рт.ст. по результатам исследования с применением прибора ORA, открытый угол передней камеры (УПК) при гониоскопии, отсутствие каких-либо причин для развития вторичной глаукомы, типичные для глаукомы изменения диска зрительного нерва (ДЗН) с наличием глаукомной экскавации и потерей ткани нейроглиального кольца, дефекты в поле зрения, соответствующие по степени выраженности изменениям ДЗН.

Критерии исключения из данной группы: роговично-компенсированное ВГД (IOPcc) менее 21 мм рт.ст. по результатам исследования с помощью прибора ORA, наличие каких-либо первичных заболеваний глазного яблока, способных спровоцировать вторичную глаукому, острота зрения менее 0,4, величина ПЗО глаза менее 21,5 и более 25 мм, антиглаукомные операции в анамнезе, системные аутоиммунные заболевания.

Всем пациентам до и после медикаментозных проб проводили исследование с использованием прибора ORA (Ocular Response Analyzer) («Reichert», США): роговично-компенсированного офтальмотонуса (IOPсc), КГ, который отражает способность роговицы поглощать энергию воздушного импульса, т. е. вязкоэластические свойства, и ФРР, характеризующего ее упругие свойства. А.А. Антонов [4] оценивал уровень компенсации ВГД по соотношению КГ и ФРР (КГ/ФРР): приближение его к 1,0 свидетельствует о компенсации ВГД. Известно, что при повышенном офтальмотонусе имеет место снижение КГ и повышение ФРР. Таким образом, при проведении разгрузочных проб значения КГ должны увеличиваться, а ФРР — снижаться. Однако в ходе проведенных исследований и статистической обработки материала были выявлены различия в исследуемых группах по изменению КГ и ФРР на фоне снижения уровня ВГД, т. е. соотношение КГ/ФРР становилось близким к 1,0 в одних случаях в большей степени за счет изменения значений КГ, в других — за счет изменения величины ФРР. Для оценки изменяемости того или иного фактора (КГ или ФРР) был введен коэффициент соотношения разницы их изменений — ΔCH/ΔCRF. Соответственно, значения этого коэффициента были более высокими при большей изменяемости КГ, что характеризовало изменяемость вязкоэластических свойств ФОГ, и меньшими — при большей чувствительности ФРР, что характеризовало изменяемость упругих свойств ФОГ.

При проведении разгрузочных проб у пациентов без медикаментозного режима в качестве гипотензивного препарата применяли в инстилляциях фиксированную комбинацию дорзоламида гидрохлорида и тимолола малеата (косопт). Через 2 ч выполняли повторные исследования. Пациенты, получавшие максимальную гипотензивную терапию в каплях и имевшие высокий уровень ВГД, принимали внутрь глицероаскорбат из расчета 1,5 г на 1 кг массы тела. В этом случае контрольные исследования проводили через 1 ч. Для стандартизации оценки изменений биомеханических свойств ФОГ все пациенты были рандомизированы по уровню снижения ВГД в результате проведения разгрузочных проб: в исследование вошли больные с изменением роговично-компенсированного ВГД в диапазоне от 5 до 10 мм рт.ст., группы достоверно не различались по этому параметру (p>0,05). Пробу считали положительной при снижении уровня ВГД на 5 мм рт.ст. и более. Все пациенты с сомнительными и отрицательными результатами проб исключались из исследования.

Результаты

У лиц контрольной группы, по данным статической периметрии Humphrey и конфокальной лазерной офтальмоскопии, патологических изменений головки зрительного нерва выявлено не было. Проводили разгрузочную пробу с фиксированной комбинацией растворов дорзоламида гидрохлорида и тимолола малеата (косопт). Через 2 ч повторяли измерение уровня ВГД с помощью прибора ORA.

Как видно из табл. 2, ВГД достоверно снизилось после проведения разгрузочной медикаментозной пробы (18,52±2,6 мм рт.ст. — до пробы, 11,85±2,2 мм рт.ст. — после пробы, p<0,05), дельта IOPcc составила 6,7±1,92 мм рт.ст. Уровень снижения IOPcc достоверно не различался с таковым в остальных группах (p>0,05). Соотношение КГ/ФРР в результате разгрузочных проб достоверно не изменилось, однако наблюдалась тенденция к его увеличению: до пробы оно составляло 0,97±0,07, после пробы на фоне снижения уровня ВГД — 1,17±0,09 (p>0,05). Изменения К.Г. и ФРР достоверно не различались, т. е. компенсация IOPcc происходила примерно в равной степени за счет увеличения КГ и уменьшения ФРР. Соотношение ΔКГ/ΔФРР составило 1,03±0,41 и было принято за условную норму.

Таблица 2. Значения исследуемых параметров при проведении разгрузочной пробы в группе контроля Примечание. * — достоверность изменений <0,05.

У пациентов с ПОУГ (120 человек, 166 глаз) разгрузочные пробы выявили достоверное снижение уровня ВГД (IOPcc). На фоне его снижения во всех группах достоверно увеличивалось соотношение КГ к ФРР (за исключением группы контроля), что свидетельствовало о тенденции к компенсации ВГД. У пациентов с ПОУГ начальной и развитой стадий на фоне снижения уровня ВГД соотношение КГ/ФРР приближалось к 1,0, у пациентов с далеко зашедшей стадией глаукомы (в большей степени при осуществлении пробы на максимальном медикаментозном режиме) наблюдались самые низкие его значения (табл. 3, 4).

Таблица 3. Динамика показателей тонометрии и биомеханических характеристик роговицы до и после разгрузочных проб в группах исследования (M±σ) Примечание. Достоверность различий: ** — р≥0,5, * — р<0,5 по сравнению с показателями группы контроля.

Таблица 4. Схема изменений биомеханических свойств ФОГ в исследуемых группах в результате разгрузочных проб

При анализе полученных результатов разгрузочных проб выявлено, что в начальной и развитой стадиях ПОУГ в сравнении с группой контроля при отсутствии достоверных различий между группами в уровне снижения IOPcc, а также в уровне начального IOPcc при тенденции к компенсации ВГД большему изменению подвергается КГ (изменения КГ у пациентов с начальной стадией глаукомы без лечения составили 1,79±0,62 мм рт.ст., на фоне лечения — 2,32±043 мм рт.ст., у пациентов с развитой стадией глаукомы без лечения — 1,2±0,47 мм рт.ст., на фоне лечения — 1,87±0,43 мм рт.ст.), что выражается в более высоких значениях соотношения ΔКГ/ΔФРР (у пациентов с начальной стадией глаукомы без лечения — 1,06±0,48, на фоне лечения — 1,26±0,52, у пациентов с развитой стадией глаукомы без лечения — 2,03±2,41, на фоне лечения — 2,12±1,07) по сравнению с аналогичным показателем в других группах (у пациентов с далеко зашедшей стадией глаукомы без лечения — 0,27±0,32, на фоне лечения — 0,16±1,29). У пациентов с ПОУГ начальной стадии параметр ΔКГ/ΔФРР по сравнению с таковым в группе контроля достоверно не различался (p>0,05).

В развитой стадии ПОУГ по сравнению с начальной значение изменения ФРР для компенсации ВГД падает (у пациентов с развитой стадией глаукомы без лечения изменение ФРР составило 1,04±0,42 мм рт.ст., на фоне лечения — 0,59±0,38 мм рт.ст.), значение КГ возрастает (у пациентов с развитой стадией глаукомы без лечения изменение КГ равнялось 1,2±0,47 мм рт.ст., на фоне лечения — 1,87±0,43 мм рт.ст.).

Таким образом, с увеличением стадии ПОУГ от начальной до развитой снижается роль ФРР в пользу больших изменений К.Г. Возможно, такие изменения предполагают снижение упругих свойств ФОГ и компенсаторное увеличение ее вязкоэластических свойств в начальной и развитой стадиях глаукомы. В далеко зашедшей стадии ПОУГ наблюдается обратная закономерность: приближение соотношения КГ/ФРР к 1,0 происходит в большей степени за счет ФРР (у пациентов с далеко зашедшей стадией глаукомы без лечения изменение ФРР составило 1,98±1,06 мм рт.ст., на фоне лечения — 2,15±0,9 мм рт.ст.), а изменения КГ резко падают (у пациентов с далеко зашедшей стадией глаукомы без лечения изменение КГ равнялось 0,45±0,6 мм рт.ст., на фоне лечения — 0,35±1,27 мм рт.ст.), в некоторых случаях изменения КГ имели даже отрицательные значения. Полученные данные подтверждаются резким снижением соотношения ΔКГ/ΔФРР у пациентов с далеко зашедшей стадией глаукомы (без лечения — 0,27±0,32, на фоне лечения — 0,16±1,29) (см. табл. 3). Можно предположить, что снижение значимости изменения КГ для компенсации ВГД у таких пациентов свидетельствуют о декомпенсации вязкоэластических характеристик и более глубоких изменениях биомеханических свойств ФОГ. Учитывая, что пациенты, получавшие гипотензивную терапию, имели большую длительность заболевания, можно предположить, что уменьшение соотношения ΔКГ/ΔФРР у них связано как с большей длительностью заболевания, так и с возможным влиянием медикаментозных средств.

Для большей наглядности соотношения изменений ΔКГ/ΔФРР в группах исследования представлены схематично (см. табл. 4).

Выводы

1. У пациентов с начальной стадией ПОУГ не выявлено достоверных изменений биомеханических свойств роговицы — соотношение ΔКГ/ΔФРР в результате снижения ВГД достоверно не отличалось от такового в группе контроля.

2. У пациентов с развитой стадией ПОУГ снижается значимость изменений фактора резистентности роговицы (ФРР) для компенсации ВГД на фоне большей изменяемости корнеального гистерезиса (КГ). Данные результаты подтверждаются более высокими показателями соотношения ΔКГ/ΔФРР, что, возможно, свидетельствует о снижении упругих свойств роговицы в пользу включения вязкоэластических резервов ФОГ для достижения компенсации ВГД.

3. У пациентов с далеко зашедшей стадией ПОУГ на фоне снижения уровня ВГД соотношение КГ/ФРР не во всех случаях достигало 1,0. Значения соотношения ΔКГ/ΔФРР были самыми низкими по сравнению с таковыми в начальной и развитой стадиях ПОУГ. Резкое снижение изменяемости КГ в пользу больших изменений ФРР может служить признаком декомпенсации вязкоэластических резервов ФОГ.

4. Разработанный коэффициент ΔКГ/ΔФРР отражает степень влияния изменений КГ и ФРР на уровень компенсации ВГД и дает возможность уточнить стадию ПОУГ (заявка на патент РФ «Способ определения стадии первичной открытоугольной глаукомы по состоянию биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза» № 2016128489 от 13.07.2016).

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