Коэффициент концентрации напряжения α в углу профиля разреза определяется формулой
Рис. 1. Распределение напряжения в материале относительно зоны его концентрации
В литературе описаны различные модификации склерального доступа при экстракции катаракты у пациентов, перенесших ранее ПРК [2], проведение корнеосклерального доступа [12] и «волнообразный» склеральный доступ, позволяющий минимизировать натяжение тканей при манипуляциях факонаконечником [10]. Однако использование склерального доступа обладает рядом недостатков, таких как: техническая сложность его проведения (необходимость отсепаровки конъюнктивы от лимба и термокоагуляции кровеносных сосудов), затекание рабочего раствора под конъюнктиву с развитием выраженного хемоза, необходимость шовной герметизации.
Морфологически состоятельность тоннельного разреза и кератотомического рубца после факоэмульсификации позволяет изучить оптическая когерентная томография (ОКТ).
Цель
Теоретически обосновать и изучить в клинике пересечение кератотомического рубца при проведении тоннельного разреза роговицы при выполнении операции факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ.
Материал и методы
На основе математических расчетов было определено безопасное расстояние до кератотомического рубца и обоснование возможности его пересечения. В клиническое исследование были включены 5 пациентов (9 глаз) с катарактой и с ранее проведенной передней радиальной кератотомией. Всем пациентам проводили факоэмульсификацию по стандартной методике с предложенной локализацией тоннельных разрезов. В 2-х случаях провели тоннельный разрез с полным пересечением одного и частичным пересечением второго рубца, в 7-ми случаях – тоннельный разрез с пересечением только одного рубца. Пациентам на следующий день после операции проводили биомикроскопию, авторефрактокератометрию с оценкой изменения степени и оси астигматизма, ОКТ роговицы на оптическом когерентном томографе RTVue 100 (Optovue, Inc, США) в режимах Line, Crossline, 3D cornea с целью оценки состояния кератотомического рубца, зоны разреза. Оценивали следующие параметры: равномерность ширины кератотомической насечки, эпителиальный или эндотелиальный зазор, отек разреза, отслоение десцеметовой мембраны и потерю герметизации раны.
Результаты и обсуждение
При манипуляциях наконечником факоэмульсификатора или рабочей частью инжектора при имплантации ИОЛ на краю роговичного тоннельного разреза в ткани роговой оболочки создаются круговые напряжения. Эти растягивающие напряжения повышены в области острых углов краев тоннеля, создавая концентрацию напряжений (Нейбер Г., 1947).
Из учения о сопротивлении материалов известно, что резкое повышение концентрации напряжения сопровождается значительным уменьшением напряжений вблизи зоны концентрации. Чем больше напряжение в месте концентрации, тем резче наблюдается затухание напряжений при удалении от наиболее напряженной зоны, что можно интерпретировать как сопротивление среды влиянию концентрации напряжений. В то же время величина «концентрированного» напряжения определяется формой концентратора, а также его размерами и радиусом кривизны его краев. Если при манипуляциях инструментом создаются ответные напряжения σ, то в области острого угла края тоннеля создается повышенное напряжение σконц = ασ.
Коэффициент концентрации напряжения α в углу профиля разреза определяется формулой:
где: t – глубина заострения края разреза, мм; ρ – радиус закругления края разреза, мм.
На рисунке 1 представлена зависимость распределения напряжения в материале относительно его концентрации.
При формировании тоннельного роговичного доступа шириной 2,2 мм периметр профиля составляет 2*2,2=4,4 мм. Длина окружности наконечника с диаметром 0,9 мм составляет Π*0,9=2,8 мм и, если бы был полный контакт края тоннеля с наконечником, интактная часть составила бы 4,4-2,8=1,6 мм, а с диаметрально противоположных сторон 1,6/2=0,8 мм, а протяженность до угла составила бы 0,8/2=0,4 мм. Эта величина может служить приближенной оценкой глубины заострения края t в вышеописанной формуле.
Радиус закругления равен ширине режущей кромки лезвия, которую примем равной 10 мкм. Подставив эти значения в формулу для коэффициента концентрации напряжения, получим α=126, т.е. напряжение в углу по краю разреза будет в 126 раз больше, чем в других зонах края тоннеля. Это обстоятельство создает риск разрыва рубца кератотомической насечки при расположении вблизи него края роговичного тоннеля.
При удалении от угла разреза тоннеля на 0,6 мм и больше напряжение падает почти в 10 раз и практически совпадает с напряжением на других участках края тоннеля. Эти факты лежат в основе способа снижения риска разрыва кератотомического рубца при его полном пересечении при расположении углов входа в тоннель более чем на 0,6 мм до ближайшего рубца со стороны центра тоннеля (рис. 2). Риск разрыва повышен при близком, менее 0,6 мм, расположении угла тоннеля на поверхности роговицы. На таком расстоянии при манипуляциях наконечником факоэмульсификатора или рабочей частью инжектора при имплантации ИОЛ появляются повышенные напряжения в области насечки с круговой направленностью, разрывающие рубец перпендикулярно его меридиану. Возникающий под действием случайных факторов микроразрыв рубца создает дополнительную концентрацию напряжений уже в зоне самого разрыва. При большем расстоянии до угла тоннеля вследствие затухания напряжения риск разрыва снижается.
Способ снижения риска разрыва кератотомического рубца при его пересечении в глубине тоннеля состоит в том, что в начале тоннеля угол входа с повышенным напряжением удален от кератотомического рубца на безопасное расстояние. По мере формирования тоннеля в глубине происходит пересечение рубца, однако это не приводит к повышенным напряжениям на рубце, так как концентрации напряжений распространяются и затухают во внешнюю от тоннеля (и рубца) сторону ткани роговицы, а к рубцу распространение концентрации напряжения отсутствует ввиду отсутствия ткани в уже сформированном тоннеле (рис. 3). При пересечении рубца в глубине тоннеля объема ткани достаточно для затухания и риск разрыва насечки невысок.
Во всех случаях на следующий день после операции факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ с пересечением кератотомического рубца биомикроскопически роговица прозрачная, полное герметичное сопоставление стенок роговичного тоннеля, кератотомический рубец состоятелен.
Средние показатели роговичного астигматизма до операции составили -2,11 (от -5,5 до -0,5) дптр, после операции -1,97 (от -4,25 до 0,75), изменение показателей недостоверно.
На снимках ОКТ на следующий день после операции во всех случаях кератотомический рубец равномерен, сопоставим по ширине. Эпителиальный зазор, отек разреза, отслоение десцеметовой мембраны и потерю герметизации роговичного тоннеля ни в одном случае не наблюдали, эндотелиальный зазор определили в 4 случаях.
Заключение
Полное пересечение кератотомического рубца в начале формирования роговичного тоннеля на расстоянии более чем на 0,6 мм между кератотомическим рубцом и краем тоннеля со стороны его центра или пересечение кератотомического рубца в глубине роговичного тоннеля позволяют безопасно проводить операцию факоэмульсификации с имплантацией ИОЛ в случае ранее перенесенной радиальной кератотомии с формированием стандартного роговичного тоннеля.
