Для рутинного рефракционного скрининга большинство хирургов используют режим осевой кривизны, а не мгновенный режим для получения топографических данных.
For routine refractive screening, most surgeons use the axial curvature mode rather than the instantaneous mode for topographic output.
Топография роговицы и астигматизм
Corneal topography and astigmatism
Топографическое изображение нормальной роговицы без астигматизма демонстрирует относительно однородный цветовой паттерн в центре с естественным уплощением на периферии (Рис 1-13A). Регулярный астигматизм представляет собой равномерное крутое уплощение вдоль одного меридиана роговицы, которое может быть полностью скорректировано цилиндрической линзой. Топографическая визуализация регулярного астигматизма демонстрирует симметричный паттерн «галстук-бабочка» вдоль одного меридиана с прямой осью по обе стороны от центра (Рис 1-13B). Паттерн «галстук-бабочка» на топографических картах является артефактом визуализации на основе дисков Пласидо; то есть, поскольку изображение Пласидо не может обнаружить кривизну в центральной точке измерения, меридиональное крутое уплощение роговицы кажется исчезающим в центре и усиливающимся дальше от центра.
A topographic image of a normal cornea without astigmatism demonstrates a relatively uni form color pattern centrally with a natural flattening in the periphery (Fig 1-13A). Regular astigmatism is uniform steepening along a single corneal meridian that can be fully corrected with a cylindrical lens. Topographic imaging of regular astigmatism demonstrates a sym metric “bow-tie” pattern along a single meridian with a straight axis on both sides of center (Fig 1-13B). The bow-tie pattern on topographic maps is an artifact of Placido-based imag ing; that is, because the Placido image cannot detect curvature at the central measurement point, the corneal meridional steepening seems to disappear centrally and become enhanced farther from center.
Неправильный астигматизм — это неоднородное крутое уплощение роговицы, вызванное различными причинами, которое не может быть скорректировано цилиндрическими линзами. Неправильный астигматизм снижает скорректированную остроту зрения вдаль (CDVA / корригированная острота зрения вдаль) и может также снижать контрастную чувствительность и увеличивать зрительные аберрации, в зависимости от степени неправильности. Жесткие газопроницаемые контактные линзы могут скорректировать снижение остроты зрения, вызванное неправильным астигматизмом роговицы, за счет создания мостика между неровной поверхностью роговицы и контактной линзой с помощью слезной пленки. Для получения дополнительной информации о неправильном астигматизме см. BCSC Section 3, Clinical Optics.
Irregular astigmatism is nonuniform corneal steepening from a variety of causes that can not be corrected by cylindrical lenses. Irregular astigmatism decreases corrected distance vi sual acuity (CDVA) and may also reduce contrast sensitivity and increase visual aberrations, depending on the magnitude of irregularity. Rigid gas-permeable contact lenses can correct visual acuity reductions resulting from corneal irregular astigmatism by bridging the irregu lar corneal surface and the contact lens with the tear film. For more information on irregular astigmatism, see BCSC Section 3, Clinical Optics.
Топография роговицы очень полезна при обследовании глаз с неправильным астигматизмом. Топографические изменения включают неортогональные крутые и плоские меридианы (т. е. не 90° друг от друга; Рис 1-14). Асимметрия между верхним и нижним или назальным и темпоральным полушариями роговицы также может быть выявлена с помощью топографии роговицы, хотя эти паттерны не обязательно указывают на патологию роговицы. Напротив, волновой анализ может продемонстрировать аберрации высшего порядка, такие как кома, трифойл, квадрофойл или вторичный астигматизм. Способность дифференцировать регулярный астигматизм от неправильного имеет клиническое значение в кераторефракционной хирургии. Традиционная абляция эксимерным лазером может скорректировать сфероцилиндрические ошибки, но не эффективно лечит неправильный астигматизм. Абляция под контролем топографии может быть полезна при лечении неправильного астигматизма, не вызванного ранними эктатическими расстройствами роговицы.
Corneal topography is very helpful in evaluating eyes with irregular astigmatism. Topographic changes include nonorthogonal steep and flat meridians (ie, not 90° apart; Fig 1-14). Asymmetry between the superior and inferior or nasal and temporal halves of the cornea may also be revealed by corneal topography, although these patterns are not necessarily indicative of corneal pathology. In contrast, wavefront analysis can demonstrate higher-order aberrations such as coma, trefoil, quadrafoil, or secondary astigmatism. The ability to differentiate regular from irregular astigmatism has clinical significance in keratorefractive surgery. Traditional excimer laser ablation can correct spherocylindrical errors but does not effectively treat irregular astigmatism. Topography-guided ablation may be useful in treating irregular astigmatism not caused by early corneal ectatic disorders.
Ghoreishi M, Naderi Beni A, Naderi Beni Z. Визуальные результаты топографически-ориентированной эксимерной лазерной хирургии при лечении пациентов с иррегулярным астигматизмом. Lasers Med Sci. 2014;29(1):105–111.
Ghoreishi M, Naderi Beni A, Naderi Beni Z. Visual outcomes of topography-guided excimer laser surgery for treatment of patients with irregular astigmatism. Lasers Med Sci. 2014;29(1):105–111.
Lin DT, Holland S, Tan JC, Moloney G. Клинические результаты топографически ориентированной персонализированной абляции при выраженных аберрациях глаз и кератоконусе/эктазии с применением кросс-линкинга. J Refract Surg. 2012;28(11 Suppl):S841–S848.
Lin DT, Holland S, Tan JC, Moloney G. Clinical results of topography-based customized ablations in highly aberrated eyes and keratoconus/ectasia with cross-linking. J Refract Surg. 2012;28(11 Suppl):S841–S848.
Рисунок 1-14 Карта кривизны, показывающая неортогональные оси, которые могут указывать на патологию, являющуюся противопоказанием к рефракционной хирургии. (Предоставлено Gregg J. Berdy, MD.)
Figure 1-14 A curvature map showing nonorthogonal axes, which may indicate pathology that would contraindicate refractive surgery. (Courtesy of Gregg J. Berdy, MD.)
Ограничения топографии роговицы
Limitations of corneal topography
В дополнение к ограничениям конкретных алгоритмов и различиям в терминологии между производителями, на точность топографии роговицы могут влиять другие потенциальные проблемы:
In addition to the limitations of specific algorithms and the variations in terminology among manufacturers, the accuracy of corneal topography may be affected by other po tential problems:
неровности слезной пленки
tear film irregularities
неправильное совмещение (неправильное совмещение при топографии роговицы может создать ложное впечатление о децентрации апекса роговицы, указывающее на кератоконус)
misalignment (misaligned corneal topography may give a false impression of cor neal apex decentration suggestive of keratoconus)
нестабильность (вариабельность от теста к тесту)
instability (test-to-test variation)
нечувствительность к ошибкам фокусировки
insensitivity to focus errors
ограниченная область охвата (центральная и лимбальная)
limited area of coverage (central and limbal)
снижение точности измерений симуляции силы роговицы (SIM K) после рефракционных хирургических процедур
decreased accuracy of corneal power simulation measurements (SIM K) after re fractive surgical procedures
снижение точности значений возвышения задней поверхности (при использовании технологии сканирующей щели) при наличии помутнений роговицы или, часто, после рефракционной хирургии
decreased accuracy of posterior surface elevation values (with scanning-slit tech nology) in the presence of corneal opacities or, often, after refractive surgery
Roberts C. Corneal topography: a review of terms and concepts. J Cataract Refract Surg. 1996;22(5):624–629.
Roberts C. Corneal topography: a review of terms and concepts. J Cataract Refract Surg. 1996;22(5):624–629.
Томография роговицы
Corneal Tomography
В то время как кривизна поверхности роговицы (оптическая сила) лучше всего выражается с помощью топографии на основе метода Плацидо, общая форма роговицы, включая профили пространственной толщины, лучше всего выражается с помощью томографии. Существуют различные системы визуализации, которые делают множественные изображения щелевого сканирования и реконструируют их в профиль формы роговицы, включая данные об элевации передней и задней поверхностей роговицы (Рис 1-15). Среди используемых методов — технология сканирующей щели, системы визуализации на основе метода Шеймпфлюга и OCT переднего отрезка, которая может обеспечить картирование эпителия для рефракционной хирургии. Для прямого представления формы могут использоваться цветовые карты, отображающие z-высоту относительно произвольной плоскости, такой как плоскость радужки; однако, чтобы быть клинически полезными, карты поверхности роговицы строятся для демонстрации отличий от наилучшей сферы (best-fit sphere) или других объектов, которые тесно имитируют нормальную форму роговицы (Рис 1-16). В целом, каждое устройство рассчитывает наилучшую сферу индивидуально для каждой карты. По этой причине карты элевации не могут быть точно сравнены, так как они часто имеют различные характеристики референсной наилучшей сферы.
Whereas surface corneal curvature (power) is best expressed by Placido-based topogra phy, overall corneal shape, including spatial thickness profiles, is best expressed by tomog raphy. Various imaging systems are available that take multiple slit images and reconstruct them into a corneal shape profile, including anterior and posterior corneal elevation data (Fig 1-15). Among the methods used are scanning-slit technology, Scheimpflug-based imaging systems, and anterior segment optical coherence tomography (OCT) that can provide epithelial mapping for refractive surgery. To represent shape directly, color maps may be used to display a z-height from an arbitrary plane such as the iris plane; however, in order to be clinically useful, corneal surface maps are plotted to show differences from best-fit spheres or other objects that closely mimic the normal corneal shape (Fig 1-16). In general, each device calculates the best-fit sphere individually for each map. For this reason, elevation maps cannot be compared precisely because they often have different referenced best-fit sphere characteristics.
Томография на основе элевации особенно полезна в рефракционной хирургии для описания формы передней и задней поверхностей роговицы и хрусталика. С такой информацией изменения формы структур глаза, особенно послеоперационные изменения, могут быть определены с большей точностью.
Elevation-based tomography is especially helpful in refractive surgery for depicting the anterior and posterior surface shapes of the cornea and lens. With such information, alterations to the shape of the ocular structures, especially postoperative changes, can be determined with greater accuracy.
Показания к визуализации роговицы в рефракционной хирургии
Indications for Corneal Imaging in Refractive Surgery
Топография роговицы является важной частью предоперационного обследования кандидатов на рефракционную хирургию. Примерно две трети пациентов с нормальной роговицей имеют симметричный паттерн астигматизма, который имеет круглую, овальную или форму «галстука-бабочки» (см. Рисунок 1-13). Асимметричные паттерны включают асимметричные формы «галстука-бабочки», нижнее крутое уклонение (inferior steepening), верхнее крутое уклонение (superior steepening), косые радиальные оси или другие неспецифические неровности.
Corneal topography is an essential part of the preoperative evaluation of refractive surgery candidates. About two-thirds of patients with normal corneas have a symmetric astigma tism pattern that is round, oval, or bow-tie shaped (see Figure 1-13). Asymmetric patterns include asymmetric bow-tie patterns, inferior steepening, superior steepening, skewed radial axes, or other nonspecific irregularities.
Топография роговицы выявляет иррегулярный астигматизм, который может быть результатом аномального слезного фильма, деформации контактной линзы, кератоконуса и других эктатических расстройств роговицы, хирургии роговицы, травмы, рубцевания, а также постинфламматорных или дегенеративных состояний. Повторные топографические исследования могут быть полезны, когда под вопросом этиология, особенно в случаях подозрительных паттернов крутого уклонения у пациентов, которые носят контактные линзы или имеют аномальный слезный фильм. Часто бывает полезно, чтобы пользователи контактных линз прекратили их ношение на длительный период перед предоперационным планированием; это позволяет карте роговицы и рефракции стабилизироваться. Пациенты с кератоконусом или другими эктатическими расстройствами обычно не рассматриваются как кандидаты на абляционную кераторефракционную хирургию, поскольку аномальная роговица может демонстрировать непредсказуемую реакцию или прогрессирующую эктазию. Forme fruste, или субклинический кератоконус, обычно считается противопоказанием к абляционной рефракционной хирургии. Проводятся исследования для определения пригодности некоторых кераторефракционных процедур в сочетании с кросслинкингом роговицы в качестве альтернативных терапевтических методов для этих пациентов (см. также BCSC Section 8, *External Disease and Cornea
Corneal topography detects irregular astigmatism, which may result from abnormal tear film, contact lens warpage, keratoconus and other corneal ectatic disorders, corneal surgery, trauma, scarring, and postinflammatory or degenerative conditions. Repeated topographic examinations may be helpful when the underlying etiology is in question, especially in cases of suspicious steepening patterns in patients who wear contact lenses or who have an abnormal tear film. It is often helpful to have contact lens users discon tinue their lens wear for an extended period before preoperative planning; this allows the corneal map and refraction to stabilize. Patients with keratoconus or other ectatic disor ders are not routinely considered for ablative keratorefractive surgery because the abnor mal cornea may exhibit an unpredictable response or progressive ectasia. Forme fruste, or subclinical, keratoconus typically is considered a contraindication to ablative refractive surgery. Studies are under way to determine the suitability of some keratorefractive pro cedures in combination with corneal crosslinking as alternative therapeutic modalities for these patients (see also BCSC Section 8, External Disease and Cornea).
Топография и томография роговицы также могут использоваться для демонстрации эффектов кераторефракционных процедур. Предоперационные и послеоперационные карты могут быть сравнены для определения достигнутого рефракционного эффекта (разностная карта; Рис 1-17). Картирование роговицы также может помочь объяснить неожиданные результаты, включая недокоррекцию и гиперкоррекцию; индуцированный астигматизм; и индуцированные аберрации от малых оптических зон, децентрированных абляций или центральных островов (Рис 1-18).
Corneal topography and tomography can also be used to demonstrate the effects of keratorefractive procedures. Preoperative and postoperative maps may be compared to determine the refractive effect achieved (difference map; Fig 1-17). Corneal mapping can also help explain unexpected results, including undercorrection and overcorrection; in duced astigmatism; and induced aberrations from small optical zones, decentered abla tions, or central islands (Fig 1-18).
Ambrósio R Jr, Alonso RS, Luz A, Coca Velarde LG. Пространственный профиль толщины роговицы и распределение объема роговицы: томографические индексы для выявления кератоконуса. J Cataract Refract Surg. 2006;32(11):1851–1859.
Ambrósio R Jr, Alonso RS, Luz A, Coca Velarde LG. Corneal-thickness spatial profile and corneal-volume distribution: tomographic indices to detect keratoconus. J Cataract Refract Surg. 2006;32(11):1851–1859.
De Paiva CS, Harris LD, Pflugfelder SC. Keratoconus-like topographic changes in kerato- conjunctivitis sicca. Cornea. 2003;22(1):22–24.
De Paiva CS, Harris LD, Pflugfelder SC. Keratoconus-like topographic changes in kerato- conjunctivitis sicca. Cornea. 2003;22(1):22–24.
Rabinowitz YS, Yang H, Brickman Y, et al. База данных видеокератографии нормальных роговиц человека. Br J Ophthalmol. 1996;80(7):610–616.
Rabinowitz YS, Yang H, Brickman Y, et al. Videokeratography database of normal human corneas. Br J Ophthalmol. 1996;80(7):610–616.