Онлайн доклады

Онлайн доклады

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Вебинар

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Новые технологии в офтальмологии 2022

Новые технологии в офтальмологии 2022

ОКТ: новые горизонты

Сателлитный симпозиум

ОКТ: новые горизонты

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Вебинар

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Вебинар компании «Rayner»

Вебинар компании «Rayner»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Алгоритм ведения пациентов с астенопией после кераторефракционных операций

Вебинар

Алгоритм ведения пациентов с астенопией после кераторефракционных операций

Cовременные технологии диагностики патологий заднего отдела глаза

Сателлитный симпозиум

Cовременные технологии диагностики патологий заднего отдела глаза

Вебинары компании  «Акрихин»

Вебинары компании «Акрихин»

Снижение концентрации «Бримонидина», как новое решение в терапии у пациентов с глаукомой

Вебинар

Снижение концентрации «Бримонидина», как новое решение в терапии у пациентов с глаукомой

Лазерная интраокулярная и рефракционная хирургия Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Лазерная интраокулярная и рефракционная хирургия Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Актуальные вопросы офтальмологии: в фокусе – роговица

Вебинар

Актуальные вопросы офтальмологии: в фокусе – роговица

XIX Конгресс Российского глаукомного общества  «19+ Друзей Президента»

XIX Конгресс Российского глаукомного общества «19+ Друзей Президента»

Пироговский офтальмологический форум

Пироговский офтальмологический форум

Кератиты, язвы роговицы

Вебинар

Кератиты, язвы роговицы

Актуальные вопросы офтальмологии

Вебинар

Актуальные вопросы офтальмологии

Всероссийский консилиум. Периоперационное ведение пациентов с глаукомой

Сателлитный симпозиум

Всероссийский консилиум. Периоперационное ведение пациентов с глаукомой

Трансплантация роговично-протезного комплекса у пациента с васкуляризированным бельмом роговицы

Трансплантация роговично-протезного комплекса у пациента с васкуляризированным бельмом роговицы

Новые технологии в офтальмологии. Посвящена 100-летию образования Татарской АССР

Конференция

Новые технологии в офтальмологии. Посвящена 100-летию образования Татарской АССР

Особенности нарушения рефракции в детском возрасте Межрегиональная научно-практическая конференция

Конференция

Особенности нарушения рефракции в детском возрасте Межрегиональная научно-практическая конференция

Онлайн доклады

Онлайн доклады

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Сателлитные симпозиумы в рамках I Дальневосточного офтальмологического саммита

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Рефракционная хирургия хрусталика. Точно в цель. Научно-практический семинар

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Восток - Запад 2022 Международная конференция по офтальмологии

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Вебинар

Целевые уровни ВГД в терапии глаукомы

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Сателлитные симпозиумы в рамках научной конференции «Невские горизонты - 2022»

Новые технологии в офтальмологии 2022

Новые технологии в офтальмологии 2022

ОКТ: новые горизонты

Сателлитный симпозиум

ОКТ: новые горизонты

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Вебинар

Превентивная интрасклеральная фланцевая фиксация ИОЛ при подвывихе хрусталика

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Конференция

Лечение глаукомы: инновационный вектор - 2022. III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием

Вебинар компании «Rayner»

Вебинар компании «Rayner»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Цикл онлайн дискуссий компании «Акрихин» «О глаукоме и ВМД в прямом эфире»

Алгоритм ведения пациентов с астенопией после кераторефракционных операций

Вебинар

Алгоритм ведения пациентов с астенопией после кераторефракционных операций

Cовременные технологии диагностики патологий заднего отдела глаза

Сателлитный симпозиум

Cовременные технологии диагностики патологий заднего отдела глаза

Все видео...

2.4. Математические алгоритмы абляции


     При изложении алгоритмов абляции мы будем использовать терминологический стандарт TOPS4, разработанный для описания аберраций оптического тракта глаза [4]. В частности, в соответствии с этим стандартом центр координат располагается на пересечении оптической оси глаза с наружной поверхностью роговицы, ось Oz выбирается сонаправленной оптической оси глаза с положительным направлением от глаза, ось Ox горизонтальна и направлена влево для пациента, ось Oy направлена вверх для сидящего пациента.

    Профиль (глубина) абляции строился исходя из различных принципов в зависимости от типа операции. Общим же для всех типов операций было наличие оптической и переходной зон абляции (рис. 21). В оптической зоне (OZ), представляющей собой круг с центром в начале указанной системы координат, формируемая лазером послеоперационная поверхность роговицы имеет правильные оптические свойства и предназначена для формирования изображения на сетчатке глаза. Очевидно, послеоперационная поверхность роговицы на краю оптической зоны, как правило, не будет гладко сопрягаться с интактной поверхностью роговицы.

    Поэтому между оптической зоной и зоной интактной роговицы необходимо построить переходную зону (TZ), в которой формируемая лазером послеоперационная поверхность будет гладко сопрягать поверхности в оптической и интактной зонах (рис. 22). Под гладким сопряжением при этом подразумевается непрерывность функции z=hpostop (x, y), описывающей послеоперационную поверхность роговицы и её первых производных по x и y.

    Ниже рассмотрено построение профиля абляции при различных типах операций.

    2.4.1. Операции стандартного типа

    При этих операциях данными, задающими производимую рефракционную коррекцию, является сфероастигматическая коррекция (Sph, Cyl, Axis), устанавливаемая клиническим обследованием (подбором очков с использованием проверочных таблиц). Расчёт основан на принципах геометрической оптики.

    Дадим необходимые определения офтальмометрических терминов.

    Слабой осью называется такое направление Oαfflat в плоскости Oxy, что сечение дооперационной роговицы плоскостью, проходящей через ось Oz, и луч Oαfflat (проходящий через начало координат и образующий угол αfflat с осью Ox) имеют минимальную кривизну (в начале координат) из всех направлений Oα в плоскости Oxy. Сильной осью называется направление Oαsteep в плоскости Oxy, перпендикулярное слабой оси.

    

Исходная поверхность роговицы аппроксимировалась сферой:

    где радиус Rpreop вычисляется по формуле:

    Здесь K1preop и K2preop – выраженные в диоптриях офтальмометрические кривизны дооперационной роговицы вдоль слабой и сильной осей соответственно, na – средний показатель преломления оптических сред глаза.

    

Целевая (формируемая в ходе операции) поверхность роговицы при этом задавалась как эллипсоид:

    Здесь Ax,postop, Ay,postop, Az,postop – полуоси эллипсоида, hshift>0 – дополнительный сдвиг по глубине, необходимый при некоторых комбинациях параметров сфероцилиндрической коррекции, а также для формирования гладкой геометрии переходной зоны.

    Система координат (x’, y’, z)получается из системы координат (x, y, z) поворотом осей Ox и Oy на угол (Axis), задающий направление коррекции астигматизма.

    Расчёт параметров целевого эллипсоида производился в соответствии со стандартными принципами геометрической оптики и дифференциальной геометрии двумерных поверхностей.

    Профиль абляции в оптической зоне задавался формулой:

    Abl (x, y)=hpostop(x, y)-hpreop(x, y) ,

    а в переходной зоне профиль абляции строился для каждого радиуса (φ=const в полярных координатах) исходя из условий непрерывности профиля абляции Abl (r, φ) и его первой производной ∂Abl (r, φ)/∂r вдоль этого радиуса.

    2.4.2. Асферический профиль абляции

    Оптическая система глаза далеко не идеальна от природы. Не одно столетие офтальмологи во всём мире искали пути устранения неточностей фокусировки, не обращая внимания на существование изначальных искажений и погрешностей самого оптического аппарата зрения, не имея возможности измерить качество оптики человеческого глаза. В настоящее время офтальмологи благодаря динамичному развитию рефракционной хирургии более глубоко стали понимать проблему оптики глаза.

    Решение проблемы сохранения тонких функций зрения (сумеречного зрения, зрения в условиях различной степени освещённости, отсутствия эффекта «гало», бликов и засвета) в современной рефракционной хирургии продолжает оставаться сверхзадачей.

    Одним из способов улучшения функциональных результатов эксимерлазерных рефракционных вмешательств у пациентов является использование усовершенствованной программы с оптимизированной асферической переходной зоной – зоной с плавным изменением оптической силы от границы оптической зоны к периферии, ориентированной по конической константе.

     Стандартные рефракционные операции, в том числе на установке «Микроскан Визум» расчитываются согласно модели Маннерлина «сфера – минус – сфера». По такой схеме расчитываются очки и старые контактные линзы, и она считается «аберрационно нейтральной».

    Работа [7] является первой, в которой подробно показано, что при операции ЛАЗИК при миопии происходит уплощение роговицы, Q-фактор увеличивается и становится положительным, одновременно и сферическая аберрация увеличивается в сторону положительных значений. Было установлено, что при использовании стандартного сферического профиля абляции эффекты уплощения послеоперационоого профиля нарастают пропорционально величине коррекции. По мере увеличения величины миопической коррекции роговичная поверхность переходит к сплющенной форме с положительным значением Q-фактора, что в значительной степени и обусловливает прогрессивное сужение эффективной оптической зоны (рис. 19).

    Было предположено, что применение более совершенных алгоритмов с асферическим профилем абляции с радиальной компенсацией (плавная переходная зона) и учётом Q-фактора, а также персонализированных абляций на данной основе будет способствовать расширению ЭОЗ при миопическом ЛАЗИК. В частности, Кoller T. заявлял, что алгоритм асферической абляции с учётом Q-фактора обеспечивает относительное расширение ЭОЗ и целевое значение Q-фактора должно быть равно -0,45. В отличие от стандартной программы, при асферическом алгоритме поверхность цели не идеальная сфера, а эллипсоид с заданным коэффициентом асферичности для сохранения формы роговицы, близкой к физиологической (рис. 20).

    В настоящее время асферический профиль оптимизации по волновому фронту является стандартной операцией и используется во многих лазерных системах. Такой алгоритм абляции позволяет корригировать наряду со сферой и цилиндром также один тип аберраций высокого порядка – сферическую аберрацию. Коррекция происходит введением отрицательной сферической аберрации, которая должна скомпенсировать послеоперационную положительную сферическую аберрацию. Величина компенсации сферической аберрации рассчитывается по базе данных как среднее значение сферической аберрации при коррекции заданной миопии. Так как коррекция сферической аберрации происходит по усреднённой статистической базе данных, она может быть недокорректирована или перекорректирована. Существует альтернативный алгоритм асферической абляции с персонализированной конической константой. В алгоритме оптимизации по волновому фронту величина асферичности не варьируется, коническая константа по умолчанию является заданной величиной. В асферической операции с персонализированным Q-фактором у хирурга появляется возможность самому определять значение Q-сдвига (послеоперационный Q-фактор минус дооперационный Q-фактор), тем самым задавая желаемую асферичность.

    Коррекция с конической константой (часто называемой «Q-value») производится в целом так же, как и стандартная коррекция, с той разницей, что целевой послеоперационной поверхностью является не эллипсоид, а поверхность, сечения которой вдоль сильного и слабого меридианов являются коническими кривыми.

    

Например, в случае цилиндрической симметрии уравнение такой поверхности есть:

    где c – кривизна сечения поверхности в начале координат, k – коническая константа.

    В остальном построение профиля абляции не отличается от операций стандартного типа.

    Операции с конической константой реализованы для всех типов сфероастигматической коррекции и могут применяться, в частности, для коррекции пресбиопии.

    2.4.3. Тканесохраняющий алгоритм абляции

    При повторных операциях, а также при высоких уровнях коррекции часто остро стоит вопрос о минимизации глубины абляции. Простейшим способом экономии абляции является сужение оптической и переходной зон, но результаты этого способа сильно зависят от типа коррекции и потому слабо предсказуемы.

    Более корректным является использование мультифокальности. А именно, нами предложено выделить в рамках оптической зоны собственно оптическую зону OZо (центральный круг, концентричный с кругом оптической зоны) и субоптическую зону – кольцо OZs=OZ-OZо (рис. 22).

    Целевая послеоперационная поверхность в зоне OZо формируется, как описано для стандартных операций, а в зоне OZs – исходя из того, что оптическая коррекция должна в ней уменьшаться до заданного значения как линейная функция радиуса.

    В нашей стране сотрудниками рефракционного отдела ФГБУ МНТК «МГ» им. акад. С.Н. Фёдорова (г. Москва) совместно с Центром Физического Приборостроения Института Общей Физики РАН в течение долгого времени проводились совместные исследования по усовершенствованию алгоритмов сканирования эксимерного лазера «МикроСкан-ЦФП», направленные на экономное расходование роговичной ткани в процессе абляции. Это реализовалось в разработке программы «Тканесохраняющая абляция» (ТСА), которая была апробирована на установке «Микроскан-ЦФП» и внедрена в серийное производство при создании эксимерлазерной установки «Микроскан Визум» (ООО «Оптосистемы», Россия).

    Данный способ экономичной эксимерлазерной абляции позволяет проводить коррекцию миопии при тонкой роговице и высокой степени миопии. Так как поверхность роговицы после абляции гладкая, а оптическая сила в оптической и субоптической зонах воздействия не имеет разрывов производной, то качество зрения пациента после операции бывает предсказуемо высоким. Плавность роговицы также обеспечивает хорошее заживление роговицы и снижает вероятность возникновения осложнений в послеоперационном периоде.

    На рисунке 21 оптическая ось глаза показана штрихпунктирной линией. Для оптимальной коррекции зрения выбирают размер оптической (7), субоптической (8) и переходной (9) зон, а также оптическую силу глаза на границе субоптической и переходной зон. Производят расчёт для определения остаточной толщины роговицы, проводят эксимерлазерную коррекцию так, что оптическая сила роговицы в оптической и субоптической зонах (6) после коррекции не имеет разрывов производной, роговица во всей зоне воздействия (5) не имеет резких границ.

    Разработанный алгоритм позволил корригировать аметропии большей диоптрийности с одной и той же толщины роговицы по сравнению со стандартным алгоритмом абляции. Так, например, при величине, корригируемой с помощью ТСА аметропии в -4,00 диоптрии, сохраняется достаточно ткани для коррекции ещё одной, дополнительной диоптрии.

     К сожалению, сама технология ТСА предполагает компромисс: коррекция аметропии в полном объёме происходит только в центральной части роговицы, а по направлению к периферии за счёт особой геометрии формируемых в процессе абляции микролинз происходит индуцирование аберраций, негативно сказывающихся на качестве зрения. Описываемые дефекты оптики зависят от диаметра зрачка, поэтому в условиях пониженной освещённости пациенты нередко ощущают нежелательные эффекты в виде «кругов светорассеяния» и «засветов», тогда как при хорошей освещённости качество зрения сопоставимо с результатом абляции по стандартному алгоритму и пациенты им полностью удовлетворены.

    Технология ТСА применяется в ФГАУ «МНТК "Микрохирургия глаза" им. акад. С.Н. Фёдорова» Минздрава России с 2009 года для коррекции миопии высокой степени и, в том числе, «сверхвысокой миопии» (выше -10,00 дптр) (рис. 22 и рис. 23), демонстрируя высокие клинико-функциональные показатели достигнутого рефракционного результата, безопасность и предсказуемость данной операции.

    Кроме того, экономия стромальной ткани при использовании тканесохраняющего алгоритма позволяет расширять оптическую зону абляции в том случае, когда соотношение толщина роговицы/глубина абляции ограничивает стандартный алгоритм узкой расчётной зоной, индуцирующей с высокой долей вероятности сферические аберрации в условиях пониженной освещённости (рис. 24).

    2.4.4. Персонализированный алгоритм абляции по данным кератотопографии

    Этот тип операции осуществляется по данным кератометрии, т. е. измерения формы наружной поверхности роговицы. А именно, использовались данные, выдаваемые кератотопографом: 1) карта высот наружной поверхности роговицы в табличном виде; 2) кривизны (K1preop и K2preop) роговицы вдоль сильной и слабой осей в точке пересечения наружной поверхности роговицы с оптической осью глаза.

    Для получения непрерывной дооперационной поверхности роговицы выполнялась стандартная сплайн-интерполяция табличной карты высот. Послеоперационная поверхность, как и в случае стандартной коррекции, была эллипсоидом.

    Профиль абляции строился как разность между после- и дооперационной поверхностями; при необходимости глубина абляции увеличивалась на константу, если это было нужно для формирования переходной зоны. Хирург при этом задаёт сфероцилиндрическую коррекцию либо прямо указывает кривизны (K1postop и K2postop) послеоперационной поверхности роговицы вдоль слабой и сильной осей.

    Особенность операций по топограмме – это центрирование по оси зрения, а не по центру зрачка. Топографически ориентированная абляция имеет преимущество для операций на нормальных глазах в случае гиперметропии и высокого астигматизма, когда необходимо корректное центрирование абляции с учётом угла каппа.

    В итоге при проведении персонализированной операции создаётся симметричная поверхность с широкой оптической зоной, независимой от размера зрачка с наилучшим приближением к естественной асферичности роговицы.

    2.4.5. Персонализированный алгоритм абляции по данным аберрометрии

    Аберрометрические данные содержат информацию об аберрациях, вызываемых не только дефектами роговицы, но и всем оптическим трактом глаза. Для измерения этих аберраций в точке пересечения оптической оси глаза и сетчатки формируется малоразмерный инфракрасный источник света, получаемый направлением узкого луча вдоль оптической оси глаза. Форма волнового фронта, выходящего через зрачок в виде разложения по полиномам Цернике, представляет собой выходные данные аберрометра. Если из глаза, сфокусированного на бесконечно удалённый объект, выходит плоский волновой фронт, то в этом идеальном случае глаз в оперативной коррекции не нуждается.

    Оптическая зона при аберрометрической коррекции совпадает с областью определения полиномов Цернике, которая является максимальным по размеру кругом, вписанным в зрачок глаза пациента.

    

Профиль абляции в оптической зоне задавался формулой:

    где wshift≥0 – минимальное неотрицательное число, при котором выражение W(x, y)+wshift≤0 в пределах всей оптической зоны, а hTZ,shift≥0 – дополнительное увеличение глубины, которое может потребоваться для формирования гладкой переходной зоны.

    Геометрические принципы формирования переходной зоны при этом идентичны используемым для операций стандартного типа.

    Метод расширения оптической зоны. Проблемой, специфичной для операций аберрометрического типа, является малый диаметр оптической зоны, обусловленный сужением зрачка, которое может произойти в момент выполнения аберрометрии. Для этого случая нами был разработан метод расширения оптической зоны, основанный на раздельном расчёте абляции для коррекции аберраций, выражаемых полиномами Цернике низких (второго) и высоких (3≥) порядков.

    Принцип предложенного нами метода расширения оптической зоны таков:

    - аберрации высоких порядков не имеют физического смысла вне области определения полиномов Цернике, но их суммарная L2-норма обычно мала;

    - аберрации же низкого (второго) порядка вносят основной вклад в абляцию и, отражая сфероцилиндрическую коррекцию, имеют смысл как внутри, так и вне круга Цернике. Поэтому для аберраций высокого порядка максимальной оптической зоной является круг Цернике, а для аберраций низкого порядка оптическая зона может быть задана более широкой по усмотрению хирурга. Внешний диаметр переходной зоны при этом задавался одинаковым для аберраций обоих типов.

    

Абляция при этом выражалась суммой абляций для аберраций низких и высоких порядков:

    В силу относительно малого вклада высших порядков в общую величину абляции это позволяет улучшить качество послеоперационного зрения, в особенности качество ночного зрения (при расширенном зрачке).


Страница источника: 41-46

OAI-PMH ID: oai:eyepress.ru:article25443
Просмотров: 2089



Johnson & Johnson
Bausch + Lomb
Reper
NorthStar
ЭТП
Rayner
Senju
Гельтек
santen
Акрихин
Ziemer
Eyetec
МАМО
Tradomed
Nanoptika
R-optics
Фокус
sentiss
nidek