Морфометрические и биомеханические свойства роговицы у пациентов с патологической и неосложненной миопией высокой степени

    Актуальность

    Патологическая миопия является одной из причин слепоты и слабовидения. К выраженному нарушению зрительных функций при данном заболевании приводят развитие и прогрессирование миопической макулопатии [1–3].

    Целый ряд исследований показал, что в основе формирования патологических изменений сетчатки в заднем полюсе глаза при миопии лежат удлинение передне-задней оси глаза (ПЗО) и образование выпячивания заднего полюса глазного яблока – миопической стафиломы [4–8]. В связи с этим практический интерес для прогнозирования риска формирования миопических стафилом заднего полюса представляют методы исследования, направленные на клиническую оценку прочностных свойств фиброзной капсулы глаза.

    На сегодняшний день исследователи сходятся во мнении о ведущей роли в патогенезе миопии нарушений биомеханических свойств корнеосклеральной капсулы, вызванных ее структурными и метаболическими изменениями, что способствует удлинению глазного яблока. Поскольку склеральная капсула и роговица являются частями единой фиброзной капсулы глаза, состояние биомеханических свойств склеральных структур вполне может коррелировать с морфометрическими показателями роговицы [9–13].

    Одним из базовых морфометрических показателей роговицы является ее толщина. Измерение толщины роговицы возможно с помощью пахиметрии, выполняемой ультразвуковым методом и методом оптической когерентной томографии (ОКТ). Последний метод получил широкое распространение в последние годы благодаря активному развитию ОКТ-технологий.

    Ряд работ посвящен исследованию толщины роговицы у пациентов с миопией, однако полученные результаты оказались противоречивыми [14, 15].

    В частности, S.W. Chang и соавт., используя метод ОКТ-пахиметрии, выявили прогрессивное уменьшение толщины роговицы с увеличением степени близорукости [16]. В то же время A. Prasad и соавт., применив ультразвуковую пахиметрию, напротив, не выявили корреляции между центральной толщиной роговицы и состоянием рефракции глаза [17].

    Важнейшим преимуществом метода ОКТ в сравнении со стандартной пахиметрией является возможность изолированного измерения толщины стромы роговицы. Данный параметр является более показательным, поскольку точнее характеризует состояние коллагеновых структур роговицы, исключая влияние изменений пограничных мембран и эпителиальных клеток роговицы.

    В исследовании B.J. Kim и соавт. была установлена тенденция к уменьшению толщины стромы роговицы при миопии высокой степени по сравнению с миопией слабой степени [18].

    Что касается возможности прямой клинической оценки биомеханических характеристик склеры, т.е. ее опорной функции, то в течение длительного времени единственным методом, предоставляющим такую возможность, оставалось измерение ригидности корнеосклеральной оболочки глазного яблока. Однако по результатам данного исследования можно было лишь косвенно судить о данных ее свойствах. Поэтому данные различных авторов часто противоречили друг другу [19–21].

    Развитие современных диагностических технологий дало возможность прямой объективной оценки состояния биомеханических свойств фиброзной капсулы глаза. В последние годы в клинической практике для анализа вязкоэластичных свойств ткани роговицы активно используется анализатор глазного ответа – прибор ORA (Ocular Response Analyzer, США). Метод, положенный в основу работы данного прибора, базируется на пневматической тонометрии, сочетающейся с оптоэлектронной системой отслеживания формы роговицы в центральной зоне, что позволяет определить две биомеханические характеристики – корнеальный гистерезис и фактор резистентности роговицы [22, 23].

    Используя данный метод, Е.П. Тарутта и соавт. установили снижение корнеального гистерезиса и фактора резистентности роговицы у миопов в сравнении с эмметропами [24].

    Однако более точную информацию о механических показателях роговицы, по данным ряда авторов, дает прибор Corvis ST (Oculus, Германия). Он представляет из себя комбинацию бесконтактного тонометра и ультравысокоскоростной камеры Шаймпфлюга. Прибор позволяет получать наглядное изображение деформационного ответа роговицы на воздушный импульс [25, 26]. C помощью анализатора биомеханических свойств роговицы Corvis ST ряд исследователей выявили снижение вязкоэластичных свойств роговицы при миопии по сравнению с эмметропией [11, 27, 28]. A.Y. Yu и соавт. (2020), используя данный прибор, зафиксировали изменения вязкоэластичных свойств роговицы при увеличении степени близорукости [29].

    Но в современной литературе до сих пор отсутствуют сведения о различиях в толщине стромы роговицы, об особенностях ее биомеханических свойств у пациентов с неосложненной и патологической миопией. Хотя эти данные могут иметь важное практическое значение для формирования пациентов группы риска развития патологической миопии и, в частности, миопической макулопатии, приводящей к снижению и потере зрительных функций.

    Цель

    Провести сравнительный анализ толщины стромы роговицы и ее биомеханических свойств при патологической и неосложненной миопии высокой степени.

    Материал и методы

    В исследование были включены 42 пациента (67 глаз) с миопией высокой степени, проходившие обследование в отделении лазерной хирургии Хабаровского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России. Пациенты были отобраны методом сплошной выборки. Критериями отбора являлись: значения ПЗО от 26 мм и более, отсутствие системной и другой сопутствующей офтальмологической патологии, кроме миопии.

    По критерию наличия или отсутствия стафиломы заднего полюса склеры все пациенты были разделены на две группы.

    В основную группу вошли 25 пациентов (40 глаз) с патологической миопией и наличием миопической стафиломы. Группа сравнения была сформирована из 17 пациентов (27 глаз) с неосложненной миопией и отсутствием стафиломы склеры глазного яблока. Группы были сопоставимы по полу и возрасту, но имели статистически значимые отличия по значениям ПЗО, сферической рефракции и максимальной корригированной остроте зрения (МКОЗ).

    Основные характеристики групп представлены в таблице 1.

    Всей совокупности пациентов помимо стандартного офтальмологического обследования (визометрия, рефрактометрия, офтальмоскопия, биомикроскопия переднего и заднего сегментов глаза, ультразвуковая эхобиометрия) проводилось выявление наличия миопической стафиломы заднего полюса склеры. Использовался ОКТприбор Mirante (Nidek, Япония), линейный скан 16 мм.

    Критериями наличия стафиломы являлись: выявление пролапса склеры с радиусом кривизны меньшим, чем радиус кривизны заднего полюса глаза, наличие асимметрии и иррегулярности кривизны заднего полюса [4].

    С помощью оптического когерентного томографа модели RTVue XR 100 (Optovue, США) исследовалась также толщина стромы роговицы в центральной, парацентральной зоне, на средней периферии (2, 5, 6 мм соответственно), в сегментах пахиметрической карты роговицы: S5, ST5, T5, IT5, I5, IN5, N5, SN5, S6, T6, IT6, I6, IN6, N6 (рис. 1). Анализировались также максимальная и минимальная толщина стромы роговицы. Использовался протокол Cornea pachymetry.

    Кроме того, с помощью прибора Corvis ST оценивались биомеханические свойства роговицы (рис. 2).

    Анализировались следующие параметры:

    • Applanation 1 length (A1-Length) – длина аппланации роговицы в направлении внутрь глаза;

    • Applanation 2 length (A2-Length) – длина аппланации роговицы в обратном направлении;

    • Applanation 1 velocity (A1-Velocity) – скорость погиба роговицы

    • Applanation 2 velocity (A2-Velocity) – скорость возврата роговицы в исходное положение, отрицательные значения которой обозначают движение роговицы кнаружи;

    • Peak Distance (PD) – пиковая дистанция, характеризующая расстояние между двумя наивысшими точками при максимальном прогибе роговицы;

    • Highest Concavity Radius (HC radius) – радиус кривизны в момент максимального прогиба роговицы;

    • Deformation Amplitude (DA) – амплитуда деформации роговицы.

    Статистическая обработка данных производилась в программе «R» версии 4.1.2. Нормальность распределений проверялась критерием Шапиро – Уилка. Данные представлены в виде Me (Q25; Q75), где Me – медиана, Q25, Q75 – 25-й и 75-й квартили. Количественные показатели глаз пациентов сравнивались модифицированным критерием суммы рангов с поправкой на корреляцию парных глаз из пакета «clusrank» версии 1.0.2. Половой состав групп сравнивался с помощью точного критерия Фишера, возраст – критерием Манна – Уитни. Отличия считались значимыми при p<0,05.

    Результаты

    Результаты исследования толщины стромы роговицы в обеих группах представлены в таблице 2.

    В ходе сравнительного анализа были выявлены статистически значимо более низкие значения в группе пациентов с патологической миопией: максимальной толщины стромы роговицы, толщины стромы роговицы в центре (2 мм), в сегментах S5, ST5, T5, IT5, I5, IN5, N5, SN5, S6, T6, IT6, I6, IN6, N6.

    Средние показатели толщины стромы роговицы в сегментах ST6, SN6, а также минимальная толщина стромы роговицы в основной группе были меньше, чем в группе сравнения, однако разница оказалась не статистически значимой.

    При изучении состояния биомеханических свойств роговицы были получены данные, представленные в таблице 3.

    Так, в группе пациентов с патологической миопией относительно группы неосложненной миопии было выявлено статистически значимое снижение показателя НС radius (р=0,016), а также повышение A2-Velocity (р=0,011) и DA (р<0,001). Помимо этого, установлена прямая корреляция между параметрами DA с размерами ПЗО глаз (p=0,008).

    Обсуждение

    Проблема своевременного выявления риска развития патологической миопии у пациентов с близорукостью чрезвычайно актуальна [7, 30, 31].

    В процессе формирования патологической миопии важную роль, по данным литературы, играют изменения морфометрических и прочностных свойств фиброзной капсулы глаз. Поэтому выявление отличий параметров роговицы, являющейся наиболее доступной для обследования частью фиброзной оболочки глаза (толщины стромы и ее биомеханических свойств), представляет практический интерес для скрининга группы риска патологической миопии. Полученные в данном исследовании результаты выявили у пациентов с патологической миопией статистически значимо более низкие значения показателей максимальной толщины стромы роговицы, толщины стромы роговицы в большинстве ее сегментов, кроме верхне-носового и верхне-назального, в зоне 6 мм, минимальной толщины стромы роговицы в сравнении с пациентами с неосложненной миопией высокой степени. Средние показатели толщины стромы роговицы верхне-носового и верхне-назального сегмента в зоне 6 мм, а также минимальная толщина стромы роговицы у пациентов с патологической миопией были меньше, чем в группе пациентов с неосложненной миопией высокой степени, однако разница оказалась не статистически значимой. Подобную закономерность мы затрудняемся объяснить.

    Кроме того, оказалось, что у пациентов с патологической миопией в сравнении с пациентами с неосложненной миопией имело место значимо большее значение параметра A2-Velocity (р=0,011), свидетельствующее о большей деформируемости и мягкости роговицы [27, 32]. В связи с этим можно косвенно судить об аналогичных изменениях и со стороны фиброзной капсулы глаза в целом у данной группы пациентов.

    Кроме того, у пациентов с патологической миопией параметр DA оказался статистически значимо выше по сравнению с неосложненной миопией (р<0,001).

    Поскольку он отображает амплитуду деформации роговицы, соответственно, его увеличение указывает на снижение устойчивости роговицы к деформации и увеличение ее мягкости [33].

    Выявленное нами наличие прямой корреляции между параметрами DA и размерами ПЗО глаз (p=0,008) свидетельствует о наличии у них повышенного риска аксиального удлинения глазного яблока, что соответствует данным F. Xiang и соавт. и их заключению о том, что удлинение амплитуды деформации отражает тенденцию к удлинению ПЗО глаза [34].

    В нашем исследовании HC radius оказался значимо ниже у пациентов с патологической миопией по сравнению с пациентами с неосложненной миопией высокой степени (р=0,016). Снижение HC radius согласно исследованиям A. Frings и соавт. свидетельствует о повышении мягкости роговицы и ее способности к деформации [35].

    Таким образом, наше исследование состояния биомеханических и морфометрических свойств роговицы выявило их изменение у пациентов с патологической миопией в сравнении с неосложненной миопией. Это может свидетельствовать об изменении структуры фиброзной капсулы глаза в целом и объяснять причину формирования стафилом заднего полюса глазного яблока у данных пациентов. Для выяснения критериев риска формирования патологической миопии необходимо исследовать пограничные значения данных параметров.

    Заключение

    Толщина стромы роговицы у пациентов с патологической миопией в большинстве сегментов оказалась значимо ниже, чем при неосложненной миопии высокой степени.

    Наличие значимых отличий показателей биомеханических свойств роговицы при патологической миопии: A2-Velocity, DA, HC radius свидетельствует о большей деформируемости и мягкости роговицы в данной группе.

    Удлинение параметра DA и прямая корреляция DA с размерами ПЗО глаз в группе патологической миопии свидетельствует о наличии у данных пациентов повышенного риска аксиального удлинения глазного яблока.

    Исследование толщины стромы роговицы и ее биомеханических свойств может явиться важным составным элементом системы прогнозирования развития патологической миопии у пациентов с близорукостью.

    

    Информация об авторах

    Лидия Владимировна Бушнина, врач-офтальмолог отделения лазерной хирургии, naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9839-8429

    Олег Владимирович Коленко, д.м.н., директор Хабаровского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова», naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7501-5571

    Наталья Викторовна Помыткина, к.м.н., врач-офтальмолог отделения лазерной хирургии, naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-3757-8351

    Евгений Леонидович Сорокин, д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе Хабаровского филиала «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова», naukakhvmntk@mail. ru, https://orcid.org/0000-0002-2028-1140

    Ярослав Евгеньевич Пашенцев, младший научный сотрудник, naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-5446-0633

    Information about the authors

    Lidiya V. Bushnina, Ophthalmologist of the Laser Surgery Department, naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9839-8429

    Oleg V. Kolenko, Doctor of Sciences in Medicine, Director of the Khabarovsk Branch, naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7501-5571

    Natal’ya V. Pomytkina, Ophthalmologist of the Laser Surgery Department, naukakhvmntk@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-3757-8351

    Evgenii L. Sorokin, Doctor of Sciences in Medicine, Professor, Deputy Director for Scientific Work of the Khabarovsk Branch, naukakhvmntk@ mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2028-1140

    Ia.E. Pashentsev, Junior Researcher, naukakhvmntk@mail.ru, https:// orcid.org/0000-0001-5446-0633

    Вклад авторов в работу:

    Л.В. Бушнина: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, сбор, анализ и обработка материала, написание текста.

    О.В. Коленко: существенный вклад в концепцию и дизайн работы.

    Н.В. Помыткина: существенный вклад в концепцию и дизайн работы, редактирование.

    Е.Л. Сорокин: редактирование, окончательное утверждение версии, подлежащей публикации.

    Я.Е. Пашенцев: статистическая обработка данных.

    Author’s contribution:

    L.V. Bushnina: significant contribution to the concept and design of the work, collection, analysis and processing of the material, writing of the text.

    O.V. Kolenko: significant contribution to the concept and design of the work.

    N.V. Pomytkina: significant contribution to the concept and design of the work, editing.

    E.L. Sorokin: editing, final approval of the version to be published.

    Ya.E. Pashentsev: statistical data processing.

    Финансирование: Авторы не получали конкретный грант на это исследование от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом и некоммерческом секторе.

    Согласие пациента на публикацию: Письменного согласия на публикацию этого материала получено не было. Он не содержит никакой личной идентифицирующей информации.

    Конфликт интересов: Отсутствует.

    Funding: The authors have not declared a specific grant for this research from

    Patient consent for publication: No written consent was obtained for the publication of this material. It does not contain any personally identifying information.

    Conflict of interest: There is no conflict of interest.

    Поступила: 20.10.2023

    Переработана: 11.01.2024

    Принята к печати: 21.02.2024

    Originally received: 20.10.2023

    Final revision: 11.01.2024

    Accepted: 21.02.2024