Состояние нервных волокон роговицы после лазерного кератомилеза in situ

Кераторефракционные операции наряду с использованием очковых и контактных линз являются методом выбора в современной системе коррекции различных рефракционных нарушений, и в частности миопии. Термин «кераторефракционные операции» объединяет различные методики, направленные на изменение рефракции роговицы и предполагающие нарушение ее целостности за счет «ножевого» или энергетического воздействия. Сравнительно короткий исторический период широкого клинического применения кераторефракционных вмешательств при миопии характеризуется переходом от «ножевой» операции радиальной кератотомии к различным вариантам лазерной коррекции. В первом случае рефракционный эффект операции обусловлен индуцированным надрезами изменением формы роговицы в интактной центральной зоне за счет условного баланса между сниженной жесткостью роговицы и уровнем внутриглазного давления, во втором — уменьшение рефракции при миопии связано с энергетическим удалением (абляцией) определенного объема роговичной ткани и, как следствие, изменением кривизны роговицы именно в ее центральной зоне [1, 2].

Одно из направлений научно-клинического анализа результатов различных кераторефракционных вмешательств предполагает оценку послеоперационных структурно-функциональных изменений роговицы в разные сроки. Так, особенности заживления надрезов после радиальной кератотомии существенно влияют на оптические и биомеханические показатели роговицы, что, в свою очередь, затрудняет трактовку различных диагностических методов, местом приложения которых является именно роговица, даже в отдаленные сроки после вмешательства [3].

Лазерный кератомилез in situ (англоязычный акроним — LASIK, от Laser-Assisted in SItu Keratomileusis) до сих пор остается широко применяемым методом коррекции миопии. При этом высокие и стабильные рефракционные результаты данного вмешательства не исключают необходимости детального изучения влияния абляции роговицы на ее структурно-функциональные показатели, в том числе на состояние нервных волокон [4, 5]. Интерес к потенциальным изменениям нервных волокон роговицы (НВР) после LASIK обусловлен двумя основными обстоятельствами — особенностями иннервации роговицы и локализацией зоны абляции. Как известно, НВР топографически расположены преимущественно в верхней и средней трети роговицы с концентрацией в виде сплетения в центральной зоне [6]. При коррекции миопии с помощью LASIK имеют место два технологических этапа вмешательства, которые потенциально могут индуцировать элемент денервации роговицы: формирование поверхностного роговичного лоскута и непосредственно абляция стромальных слоев роговицы [7].

Анализ ранее проведенных исследований, касающихся изменений НВР после LASIK, свидетельствует о некоторой разноречивости результатов, что, на наш взгляд, в определенной степени может быть связано как с субъективным характером алгоритма исследования НВР (в частности, необходимостью ручной трассировки нервных волокон), так и с отсутствием пригодных для статистической обработки объективных количественных показателей оценки НВР [5]. Кроме того, применяемые для визуализации НВР тандемные и щелевые конфокальные микроскопы обладают недостаточным разрешением для распознавания одиночного нервного волокна и позволяют визуализировать НВР только в центральной зоне роговицы [8—18]. С внедрением морфометрического анализа НВР и созданием полностью автоматизированного программного обеспечения появилась возможность объективной оценки состояния НВР [19].

Цель исследования — оценка состояния НВР на основе количественных показателей после лазерной коррекции миопии с помощью LASIK.

В исследование был включен 71 пациент (141 глаз), в том числе 23 мужчины и 48 женщин (32,4 и 67,6% соответственно). Основную группу составили 40 пациентов (80 глаз) с миопией слабой, средней и высокой степени и астигматизмом не более 3,0 дптр (исходный средний сферический эквивалент рефракции (–)4,59±2,11 дптр), а контрольную — 31 пациент (61 глаз) с эмметропией. Средняя величина переднезадней оси глаза в основной и контрольной группах на момент обследования составляла 25,4±1,1 и 23,8±0,7 мм, а средний возраст пациентов — 28,5±5,2 и 27,0±4,4 года соответственно.

Критерии включения пациентов в основную группу: стабильность клинической рефракции на протяжении последних 12 мес, возраст старше 18 лет. В контрольную группу были включены добровольцы старше 18 лет.

Критерии исключения из групп исследования: любые сопутствующие или анамнестически выявленные глазные заболевания, сопутствующая неврологическая или эндокринологическая патология.

Всем пациентам проводили стандартное офтальмологическое обследование, а для визуализации НВР применяли лазерную конфокальную микроскопию на диагностической системе Heidelberg Retinal Tomograph III с роговичным модулем Rostock Cornea Module (Heidelberg Engineering, Германия).

Конфокальную микроскопию в контрольной группе выполняли однократно, а в основной — до и через 1, 3, 6 мес после эксимерлазерной коррекции. При выборе сроков послеоперационного обследования ориентировались на данные литературы и классические представления о временны́х характеристиках регенерации нервных волокон после лазерного кератомилеза in situ (реиннервации). Согласно имеющимся данным, в последнем случае процесс реиннервации (увеличение числа регенерирующих нервных волокон, отходящих от перерезанных стромальных нервных стволов) оставался активным в сроки до 6 мес после вмешательства [20, 21].

Были получены конфокальные изображения НВР в центральной зоне (диаметром 3,0 мм), верхней и нижней периферических зонах вне пределов сформированного роговичного лоскута с помощью позиционирования линзы конфокального микроскопа и взгляда пациента в заданном направлении. По результатам сканирования отбирали по три конфокальных изображения НВР во всех исследуемых зонах роговицы. Для объективного анализа состояния НВР полученные конфокальные изображения НВР обрабатывали с помощью программного обеспечения Liner 1.2S с последующим автоматическим вычислением коэффициентов анизотропии (K_ΔL) и симметричности (K_sym) направленности НВР.

В зависимости от методики формирования роговичного лоскута в основной группе были выделены две подгруппы.

В первой подгруппе 47 глаз были прооперированы методом LASIK с формированием роговичного лоскута с помощью микрокератома Carriazo-Pendular (SCHWIND, Германия) со стандартной режущей головкой 150 мкм. После стандартной обработки операционного поля, двукратной инстилляции раствора алкаина 0,5% и иммобилизации век формировали роговичный лоскут на ножке диаметром 8,0 мм с назальной ориентацией ножки. Стромальное ложе высушивали и выполняли абляцию стромы роговицы на эксимерной лазерной системе Teneo II Technolas 317P по заданному алгоритму на определенную глубину (в среднем 70,7±24,4 мкм) с диаметром оптической зоны 5,5—6,0 мм, затем проводили промывание стромального ложа и репозицию лоскута.

Во второй подгруппе 33 глаза были прооперированы методом FemtoLASIK с формированием роговичного лоскута с помощью фемтосекундного лазера 80 кГц (Technolas VICTUS, Германия) на заданной глубине (110—120 мкм). После стандартной обработки операционного поля, двукратной инстилляции раствора алкаина 0,5% и иммобилизации век формировали роговичный лоскут на ножке диаметром 8,0—8,5 мм с ориентацией ножки на 12 часах. Стромальное ложе высушивали и выполняли абляцию на эксимерной лазерной системе Teneo II Technolas 317P по заданному алгоритму на определенную глубину (в среднем 71,8±34,3 мкм) с диаметром оптической зоны 5,5—6,0 мм, затем проводили промывание стромального ложа и репозицию лоскута.

Толщина остаточного стромального ложа во всех случаях составляла не менее 300 мкм. Интра- и послеоперационных осложнений ни в одном случае не отмечено. Послеоперационное лечение включало инстилляции антибактериальных и противовоспалительных препаратов, а также искусственной слезы.

Ниже при изложении результатов исследования описанные методики эксимерлазерной коррекции миопии в зависимости от способа формирования роговичного лоскута обозначали как LASIK и FemtoLASIK соответственно.

Результаты исследования были подвергнуты статистической обработке с использованием методов параметрического анализа. Накопление, корректировку, систематизацию исходной информации и визуализацию полученных результатов осуществляли в электронных таблицах Microsoft Office Excel 2016. Статистический анализ проводили с использованием программы IBM SPSS Statistics v.26 (IBM Corporation, США).

Задача первого этапа исследования заключалась в оценке возможного влияния увеличения переднезадней оси глаза при миопии на состояние НВР. Для этого были проведены сравнительные исследования исходного состояния НВР в основной и контрольной группах. Анализировали конфокальные изображения НВР, полученные во всех исследуемых зонах роговицы. Результаты исследований представлены в табл. 1 и 2. При проведении однофакторного дисперсионного анализа выявлено, что только K_ΔL в верхней периферической зоне роговицы при миопии был статистически значимо ниже, чем при эмметропии (p=0,02). Кроме того, нельзя исключить наличие аналогичной тенденции и в нижней периферической зоне роговицы при миопии, поскольку уровень значимости приближался к критическому (p=0,052). При анализе возможной корреляции этого показателя (K_ΔL) в центральной, верхней и нижней периферических зонах роговицы с размером переднезадней оси глаза при миопии выявлена статистически значимая обратная связь умеренной силы (r_xy= –0,479, p<0,001; r_xy= –0,311, p=0,005; r_xy= –0,425, p<0,001). Значимых связей K_ΔL и K_sym с возрастом пациентов независимо от вида клинической рефракции выявлено не было, что, возможно, объясняется ограниченным возрастным диапазоном пациентов в сформированных группах.

Таблица 1. Средние значения K_ΔL и K_sym при миопии (основная группа) и эмметропии (контрольная группа), М±δ

Примечание. * — различия показателей статистически значимы (p<0,05).

Таблица 2. Показатели корреляции K_ΔL и K_sym с возрастом при миопии (основная группа) и эмметропии (контрольная группа)

В ранее проведенном исследовании [22], в котором авторы использовали щелевой конфокальный микроскоп, ручную трассировку и исследование НВР только в центральной зоне роговицы, было выявлено снижение плотности суббазального нервного сплетения по мере увеличения степени миопии. При этом не было отмечено связи между плотностью НВР и возрастом пациентов.

Выявленные изменения НВР при миопии, возможно, связаны с присущим этому виду клинической рефракции увеличением переднезадней оси глаза.

Изменения состояния НВР после эксимерлазерной коррекции миопии оценивали в динамике на основе качественного анализа (наличие или отсутствие конфокального изображения НВР) и количественных (K_ΔL и K_sym) показателей.

Вне зависимости от способа формирования роговичного лоскута через 1 мес после эксимерлазерной коррекции миопии в центральной зоне роговицы НВР обнаружены не были (рис. 1). Через 3 мес во всех случаях (33 глаза) после FemtoLASIK и только в двух (два глаза) после LASIK впервые визуализировали НВР в центральной зоне роговицы (рис. 2), а через 6 мес НВР в центральной зоне были выявлены во всех случаях независимо от методики формирования лоскута (рис. 3). В аналогичные сроки наблюдения в верхней и нижней периферических зонах роговицы НВР визуализировали как после LASIK, так и после FemtoLASIK.

Рис. 1. Конфокальные изображения центральной зоны роговицы, иллюстрирующие отсутствие НВР через 1 мес после LASIK. Формирование роговичного лоскута с помощью микрокератома (а) и фемтосекундного лазера (б).

Рис. 2. Конфокальные изображения центральной зоны роговицы, иллюстрирующие наличие НВР через 3 мес после LASIK (нервные волокна отмечены стрелками).

Формирование роговичного лоскута с помощью микрокератома (а, б) и фемтосекундного лазера (в).

Рис. 3. Конфокальные изображения центральной зоны роговицы, иллюстрирующие наличие НВР через 6 мес после LASIK (нервные волокна отмечены стрелками).

Формирование роговичного лоскута с помощью микрокератома (а) и фемтосекундного лазера (б).

По данным разных исследований, после коррекции миопии методом LASIK в центральной зоне роговицы регенерированные НВР визуализировали в различные сроки: от 1 мес [16, 23] до 3—6 мес [15, 18, 24, 25]. Помимо этого имеются данные об отсутствии влияния способа формирования лоскута на скорость реиннервации роговицы после LASIK [17]. В настоящем исследовании конечные сроки реиннервации роговицы не зависели от способа формирования лоскута, однако при использовании микрокератома этот процесс протекал медленнее.

Для количественной оценки состояния НВР, как указано выше, использовали коэффициенты анизотропии (K_ΔL) и симметричности (K_sym) направленности НВР. В целом эти количественные показатели характеризуют статическую извитость нервного волокна [19]. Так, в ранее проведенных исследованиях было установлено, что возрастные изменения НВР сопровождаются снижением K_ΔL и увеличением K_sym, а также выявлены характерные изменения этих показателей при диабетической полинейропатии [26, 27].

Статистически значимых различий в исходных значениях K_ΔL и K_sym в подгруппах LASIK и FemtoLASIK отмечено не было, а динамика послеоперационных изменений этих показателей представлена в табл. 3 и 4, а также на рис. 4—7. В таблицах уровень статистической значимости (p) приведен только в случаях наличия достоверной разницы при сравнении показателей.

Таблица 3. Средние значения K_ΔL в различных зонах роговицы до и после LASIK и FemtoLASIK, М±δ

Примечание. В табл. 3 и 4 сроки наблюдения: 1 — до операции, 2 — через 1 мес, 3 — через 3 мес, 4 — через 6 мес. * — различия показателей статистически значимы (p<0,05).

Таблица 4. Средние значения K_sym в различных зонах роговицы до и после LASIK и FemtoLASIK, М±δ

Рис. 4. Изменения K_ΔL после различных методик эксимерлазерной коррекции миопии в центральной зоне роговицы.

Рис. 5. Изменения K_ΔL после различных методик эксимерлазерной коррекции миопии в верхней периферической зоне роговицы.

Рис. 6. Изменения K_ΔL после различных методик эксимерлазерной коррекции миопии в нижней периферической зоне роговицы.

Рис. 7. Изменения K_sym после различных методик эксимерлазерной коррекции миопии в верхней периферической зоне роговицы.

Анализ послеоперационных изменений коэффициента анизотропии направленности НВР (K_ΔL). Через 6 мес после LASIK K_ΔL в центральной зоне был статистически значимо снижен по сравнению с дооперационным значением (результаты операции через 3 мес не анализировали, поскольку НВР визуализировались только в двух случаях). Аналогичные изменения были выявлены через 3 и 6 мес после FemtoLASIK (см. рис. 4), при этом начиная с 3-го месяца после вмешательства отмечена достоверная тенденция к увеличению этого показателя.

В верхней периферической зоне роговицы, несмотря на достоверную тенденцию к увеличению K_ΔL в процессе наблюдения, через 6 мес после вмешательства независимо от методики формирования роговичного лоскута отмечено статистически значимое снижение этого показателя по сравнению с дооперационными показателями, более выраженное после FemtoLASIK (см. рис. 5).

В нижней периферической зоне роговицы как после LASIK, так и после FemtoLASIK наблюдали статистически значимое снижение K_ΔL во все сроки наблюдения по сравнению с дооперационными значениями и отсутствие достоверных различий между показателями вне зависимости от методики формирования роговичного лоскута через 6 мес после вмешательства (см. рис. 6).

Анализ послеоперационных изменений коэффициента симметричности направленности НВР (K_sym). При исследовании центральной зоны роговицы статистически значимых различий K_sym в разные сроки после операций выявлено не было.

В верхней периферической зоне после LASIK статистически значимых различий K_sym до и в разные сроки после коррекции обнаружено не было. После FemtoLASIK отмечали незначительное, но при этом статистически значимое снижение K_sym через 3 мес и увеличение через 6 мес (см. рис. 7).

В нижней периферической зоне роговицы после LASIK статистически значимых различий K_sym до операции и во все сроки обследования после нее не выявлено. Через 6 мес после FemtoLASIK отмечали статистически значимый рост данного показателя по сравнению с дооперационным уровнем.

Таким образом, после эксимерлазерной коррекции миопии, несмотря на общую «восполняемость» НВР в центральной зоне роговицы в результате процессов реиннервации, через 6 мес после вмешательства сохраняются изменения НВР, которые количественно характеризуются снижением K_ΔL и увеличением K_sym. Аналогичные изменения ранее были выявлены при увеличении возраста [26], а также в ранние сроки после различных методик микроинвазивной факохирургии [28].

Полученные результаты подтверждают данные ранее проведенных исследований, в которых отмечено увеличение извитости и степени неупорядоченности регенерированных НВР после эксимерлазерной коррекции миопии. Так, через 2, 3 года и 5 лет после LASIK НВР в центральной зоне роговицы были тоньше и извилистее по сравнению с предоперационными показателями [13]. Кроме того, с помощью видеомикроскопа выявлены изменения структуры нервных волокон через 1 год после LASIK [18]. В другом исследовании на основании данных лазерной конфокальной микроскопии отмечены извитость и неупорядоченность вновь образованных НВР в центральной, височной и носовой зонах роговицы через 1 и 3 мес после LASIK [29].

Результаты настоящего исследования свидетельствуют об определенной зависимости процессов реиннервации от методики формирования роговичного лоскута: в частности, после фемтолазерной методики восстановление НВР в центральной зоне роговицы происходило быстрее. Тем не менее через 6 мес после вмешательства изменения количественных показателей, характеризующих состояние НВР, в обеих подгруппах были сравнимы.

Вопрос о клинической значимости изменений НВР после эксимерлазерной коррекции миопии остается открытым. Каких-либо осложнений вмешательства, которые могли быть связаны именно с временным нарушением иннервации, отмечено не было. Не исключено, что отсутствие полноценной иннервации в центральной зоне роговицы в течение первых 3 мес после вмешательства может быть одной из причин нарушений увлажнения глазной поверхности в раннем послеоперационном периоде. Наконец, с учетом распространенности эксимерлазерных кераторефракционных вмешательств и ожидаемой продолжительности жизни пациентов, перенесших эти вмешательства, в будущем возможны объективные сложности в использовании в этих случаях НВР в качестве биомаркеров системных полинейропатий различного генеза — направления диагностики, которое активно развивается в последнее время.

При проведении исследований, касающихся состояния НВР после кераторефракционной коррекции, следует учитывать исходные изменения НВР при миопии, возможно, связанные с увеличением переднезадней оси глаза. Отсутствие НВР в центральной зоне роговицы в первые месяцы после эксимерлазерной коррекции миопии в первую очередь обусловлено абляцией поверхностных слоев стромы роговицы. В то же время процессы реиннервации, происходящие в течение 6 мес, непосредственным образом связаны с границей сформированного роговичного лоскута. Более динамичное восстановление иннервации отмечено при формировании лоскута с помощью фемтосекундного лазера, что, возможно, объясняется «щадящим» механизмом разделения тканей при применении этого типа когерентного излучения. С учетом изменений количественных показателей, характеризующих состояние НВР, вопрос «полноценности» восстановленных в результате реиннервации нервных волокон остается открытым.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: С.А., З.С.

Сбор и обработка материала: А.Т.

Статистическая обработка: А.Т.

Написание текста: А.Т., З.С.

Редактирование: С.А., З.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.