Методы оценки
Существуют и разрабатываются диагностические методы, которые позволяют напрямую оценивать биомеханику перед рефракционной хирургией, что в идеале помогает дифференцировать здоровые и аномальные роговицы. Доступные в настоящее время устройства основаны на двунаправленной аппланационной тонометрии или измерении деформации роговицы с помощью визуализации по методу Шеймпфлюга.
При использовании бесконтактной двунаправленной аппланационной тонометрии сфокусированная струя воздуха используется для вдавливания роговицы и регистрации 2 измерений давления: давления, при котором роговица смещается внутрь, достигая первой аппланации, и давления, при котором роговица восстанавливается после небольшой вогнутости по мере того, как воздушный насос снижает давление с обратной скоростью (вторая аппланация). Давление при второй аппланации ниже, чем при первой; эта разница называется роговичным гистерезисом (CH), который представляет собой вязкую (зависящую от времени) диссипацию энергии в роговице (Рис 1-19, слева). Низкий CH ассоциирован с кератоконусом (Рис 1-19, справа) и идентифицирован как независимый фактор риска прогрессирующей потери поля зрения при глаукоме. Среднее значение этих 2 давлений — это внутриглазное давление, коррелированное с методом Гольдмана (IOPg). Корнеально-компенсированное ВГД (IOPcc) — это измерение давления, которое учитывает биомеханические свойства и не зависит от центральной толщины роговицы. Коэффициент роговичного сопротивления (CRF) является показателем общего сопротивления воздушному импульсу, который в большей степени ориентирован на мгновенные (эластические) свойства роговицы.
Метод деформации роговицы использует ультравысокоскоростную камеру Шеймпфлюга для мониторинга деформации роговицы при воздействии воздушного импульса бесконтактного тонометра.
Рисунок 1-19 Бесконтактная двунаправленная аппланация. Устройство подает коллимированный поток воздуха на верхушку роговицы (зеленая кривая); оптический сигнал (красная кривая) представляет динамическое движение роговицы во время быстрого вдавливания/выталкивания. Отфильтрованные сигналы аппланации нанесены синим цветом (синяя линия). Разница между значениями давления при вдавливании и выталкивании определяет гистерезис роговицы. (Слева) В норме наблюдаются повторяющиеся высокоамплитудные пики с минимальным шумом сигнала. (Справа) У пациентов с кератоконусом наблюдаются низкоамплитудные пики и шум сигнала. (Предоставлено Karolinne Maia Rocha, MD, PhD.)
Этот метод предоставляет подробную информацию о биомеханических характеристиках роговицы путем определения скорости, длины и временного интервала во время различных фаз аппланации.
Abahussin M, Hayes S, Knox Cartwright NE, et al. 3D collagen orientation study of the human cornea using x-ray diffraction and femtosecond laser technology. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009;50(11):5159–5164.
Blackburn BJ, Jenkins MW, Rollins AM, Dupps WJ. A review of structural and biomechanical changes in the cornea in aging, disease, and photochemical crosslinking. Front Bioeng Biotechnol. 2019;7:66.
Damgaard IB, Reffat M, Hjortdal J. Review of corneal biomechanical properties following LASIK and SMILE for myopia and myopic astigmatism. Open Ophthalmol J. 2018;12:164–174.
Dupps WJ Jr, Wilson SE. Биомеханика и заживление ран роговицы. Exp Eye Res. 2006;83(4):709–720.
Garcia-Porta N, Fernandes P, Queiros A, Salgado-Borges J, Parafita-Mato M, González- Méijome JM. Биомеханические свойства роговицы при различных состояниях глаз и новые методы измерения. ISRN Ophthalmol. 2014;2014:724546.
Glass DH, Roberts CJ, Litsky AS, Weber PA. A viscoelastic biomechanical model of the cornea describing the effect of viscosity and elasticity on hysteresis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2008;49(9):3919–3926.
Изменения биомеханики роговицы после рефракционных процедур
Биомеханические свойства роговицы имеют первостепенное значение в кераторефракционной хирургии. Различные процедуры различаются по производимому ими биомеханическому ответу, в зависимости от биомеханической нагрузки на абляцию или диссекцию роговицы. При LASIK с помощью микрокератома или фемтосекундного лазера создается роговичный лоскут, после чего следует истончение стромального ложа с помощью абляции эксимерным лазером. При фоторефракционной кератэктомии (PRK) лазер применяется непосредственно к передней строме роговицы без создания лоскута. При экстракции лентикулы через микроразрез (SMILE) фемтосекундный лазер используется для создания трехмерной лентикулы, которая затем извлекается через небольшой разрез роговицы размером от 2 до 5 мм. Поскольку лоскут не создается и самые передние стромальные ламеллы остаются неповрежденными (за исключением области микроразреза), эта процедура может обеспечивать лучшую биомеханическую стабильность. Некоторые исследования продемонстрировали более высокие показатели CH и CRF после SMILE по сравнению с LASIK или лазерным субэпителиальным кератомилезисом (LASEK), возможно, из-за сохранения более жесткой передней стромы. Однако случаи эктазии также регистрировались после SMILE.
Chen M, Yu M, Dai J. Сравнение биомеханических эффектов экстракции лентикулы через малый разрез и лазер-ассистированного субэпителиального кератомилеузиса. Acta Ophthalmol. 2016;94(7): e586–e591.
Dou R, Wang Y, Xu L, Wu D, Wu W, Li X. Comparison of corneal biomechanical characteristics after surface ablation refractive surgery and novel lamellar refractive surgery. Cornea. 2015;34(11):1441–1446.
Ganesh S, Brar S, Arra RR. Рефракционная экстракция лентикулы, малый разрез лентикулы: новая парадигма рефракционной хирургии. Indian J Ophthalmol. 2018;66(1):10–19.
Sachdev G, Sachdev MS, Sachdev R, Gupta H. Unilateral corneal ectasia following small-incision lenticule extraction. J Cataract Refract Surg. 2015;41(9):2014–2018.
Wang D, Liu M, Chen Y, et al. Differences in the corneal biomechanical changes after SMILE and LASIK. J Refract Surg. 2014;30(10):702–707.
Wu D, Wang Y, Zhang L, Wei S, Tang X. Corneal biomechanical effects: small-incision lenticule extraction versus femtosecond laser-assisted laser in situ keratomileusis. J Cataract Refract Surg. 2014;40(6):954–962.
Влияние кераторефракционной хирургии на роговицу
Все кераторефракционные процедуры вызывают рефракционные изменения путем изменения кривизны роговицы; однако метод, с помощью которого достигается это изменение, варьируется в зависимости от процедуры и аномалии рефракции. Лечение миопии требует уплощения, или уменьшения, центральной кривизны роговицы, тогда как лечение гиперметропии требует укручения, или увеличения, центральной кривизны роговицы. Кераторефракционная хирургия может выполняться с использованием различных методов, включая инцизионные, добавление или удаление ткани, добавление аллопластического материала и лазерную абляцию (см. раздел «Лазерная биофизика» для обсуждения лазерной абляции).
Общая удовлетворенность пациентов после операции в значительной степени зависит от успешной коррекции аномалии рефракции и создания формы роговицы, которая максимизирует качество зрения. Как обсуждалось ранее, нормальная пролатная форма роговицы создает асферическую оптическую систему, в то время как облатные роговицы увеличивают сферическую аберрацию и зрительные симптомы, такие как блики, ореолы и снижение контрастной чувствительности. (См. раздел «Влияние абляции эксимерным лазером на аберрации высшего порядка».)