Оптическая когерентная томография (ОКТ) переднего сегмента глаза — неинвазивный метод, основанный на принципах оптической рефлектометрии (измерение степени обратного рассеяния света, проходящего через прозрачные или полупрозрачные среды). Ограничения возможностей первых приборов подобного типа связаны с недостаточным качеством визуализации деталей угла передней камеры и задних отделов хрусталика, в первую очередь из-за «рабочего» уровня длины волны сканирования (в пределах 800 мкм). Принципиально новые возможности в структурно-функциональной оценке переднего сегмента глаза связаны с внедрением в клиническую практику оптического когерентного томографа переднего отдела (swept-source (SS) АС-ОКТ) CASIA2 (Tomey Corporation, Япония) (далее CASIA2). Высокая скорость сканирования (50 000 A-сканов в секунду) с длиной волны 1310 нм обеспечивает возможность визуализации высокого качества с построением скана на глубине 13 мм. В предшествующей модели SS-1000, CASIA (Tomey Corporation, Япония) последний показатель составлял всего 6 мм.

Основные преимущества CASIA2 в отношении исследования роговицы по сравнению с методом анализа оптических срезов с помощью вращающейся Шеймпфлюг-камеры (анализатор переднего отрезка глаза с функцией оптической биометрии Pentacam AXL (OCULUS Optikgeräte GmbH, Германия) связаны в первую очередь со сканированием на длине волны 1310 нм, что в значительной степени увеличивает проникновение луча в полупрозрачные и непрозрачные ткани и, как следствие, обеспечивает возможность измерения кривизны передней и задней кривизны роговицы с высокой точностью. Кроме этого, технология CASIA2 автоматически выравнивает скан, идентифицируя вершину роговицы и захватывая все меридиональные сканы с вершиной в качестве центра. Наконец, при расчете биометрических показателей на основе данных CASIA2 учитывается толщина роговицы.

В настоящем обзоре в обобщенном плане представлены результаты исследований, касающиеся клинического использования технологии CASIA2.

Исследование параметров и положения хрусталика

В аналитическую базу прибора АС-ОКТ CASIA2 включены параметры, характеризующие форму и положение хрусталика: толщина хрусталика (lens thickness, LT), радиус кривизны передней и задней поверхности (anterior radius of curvature, ARC и posterior radius of curvature, PRC соответственно), отклонение от центральной оси, угол наклона (тилт). Кроме этого, можно получить данные о центральной толщине роговицы (central corneal thickness, CCT), глубине передней камеры (anterior chamber depth, ACD), а также о радиусе кривизны передней и задней поверхностей роговицы. Одной из принципиально новых технических возможностей прибора можно считать увеличение глубины сканирования до 13 мм.

Возможность измерения кривизны передней и задней поверхностей роговицы и, как следствие, оптической силы хрусталика существенно расширяет границы компонентного анализа клинической рефракции глаза, в частности, при миопии. Согласно основополагающим исследованиям отечественных офтальмологов Е.Ж. Трона¹ и М.И. Авербаха², в качестве основных факторов формирования миопической рефракции рассматривают величину переднезадней оси и рефракции роговицы, выделяя при этом осевую, рефракционную и комбинационную формы миопии [1—3]. При этом роль потенциальных колебаний оптической силы хрусталика в рефрактогенезе остается малоизученной из-за отсутствия доступных методов прямого измерения этого показателя. Как правило, для определения рефракции хрусталика используют специальные формулы (в частности, формулу Bennett), а разработанный в середине прошлого столетия метод офтальмофакометрии, предполагающий анализ фотоснимков хрусталика, не получил распространения прежде всего из-за сложностей выполнения. В отдельных исследованиях при оценке изменений хрусталика как компонента формирования клинической рефракции использовали показатель его толщины, определяемой с помощью эхобиометрии.

Так, при измерении толщины хрусталика на основе ультразвукового A-метода у 869 детей в возрасте от 6 до 14 лет выявлено уменьшение толщины хрусталика при миопии (по сравнению с эмметропией) и в пределах 0,2 мм при увеличении возраста [4]. Аналогичные результаты получены и в исследованиях с помощью 3D-ОКТ [5] и SS-ОКТ [6].

При обследовании 1775 детей азиатского происхождения выявлена прямая зависимость толщины хрусталика от возраста при эмметропии и миопии [7]. В аналогичном исследовании отмечено существенное уменьшение оптической силы и толщины хрусталика при миопии [8]. Основной целью еще одного исследования явился анализ состояния хрусталика у 459 пациентов в возрасте от 4 до 19 лет с миопией высокой степени. Для оценки толщины и оптической силы хрусталика использовали метод анализа оптических срезов (прибор Pentacam) и формулу Bennett. Увеличение рефракции хрусталика коррелировало с уменьшением возраста, женским полом и увеличением толщины хрусталика. Обратная связь между оптической силой хрусталика и величиной переднезадней оси отмечена только в случаях миопии высокой степени и величиной переднезадней оси больше 27 мм [9].

Первые исследования состояния хрусталика при миопии высокой степени с помощью принципиально новой технологии SS АС-ОКТ CASIA2 проведены в 2022 г. [10]. Анализировали толщину, угол наклона (тилт), кривизну передней и задней поверхностей хрусталика, глубину передней камеры в зависимости от степени миопии. При миопии высокой степени обнаружено статистически значимое уменьшение толщины хрусталика, уменьшение радиуса кривизны передней поверхности хрусталика и угла наклона хрусталика. Каждый из перечисленных параметров положительно коррелировал со сферическим эквивалентом рефракции SE. Кроме этого, при миопии высокой степени выявлена положительная корреляция между оптической силой хрусталика, толщиной и углом наклона хрусталика (r=0,42, 0,45) и отрицательная корреляция с радиусом кривизны передней поверхности хрусталика и величиной переднезадней оси (r=(–)0,37, (–)0,62). Многофакторный регрессионный анализ выявил, что более низкая оптическая сила хрусталика, по-видимому, независимо связана с увеличением переднезадней оси у исследуемых обеих групп (миопия слабой степени: β=(–) 1,124, p=0,002; миопия высокой степени: β=(–)1,603, p<0,001 соответственно). Основной вывод исследования: миопия высокой степени сопровождается уменьшением толщины, угла наклона и оптической силой хрусталика. Кроме этого, изучены изменения указанных параметров в процессе аккомодационного ответа: независимо от степени миопии имелось уменьшение радиуса кривизны передней поверхности хрусталика и глубины передней камеры, в то время как радиус кривизны задней поверхности хрусталика существенно уменьшался только при миопии высокой степени.

Актуальность исследования положения естественного хрусталика и интраокулярной линзы (ИОЛ) после факохирургии связана с потенциальным влиянием этого показателя на уровень оптических нарушений, обусловленных аберрациями разных видов и степеней. Ранее для оценки тилта и децентрации естественного хрусталика и ИОЛ использовали изображения Пуркинье (световые рефлексы на оптических поверхностях) [11—13], а впоследствии различные варианты оптической когерентной томографии переднего сегмента глаза, включая CASIA1 (Tomey Corporation, Япония) [14]. Основные проблемы связаны с необходимостью получения качественных световых рефлексов и оптического среза задней поверхности хрусталика, а также использования в качестве эталона в процессе измерений центральной точки зрачковой зоны, положение которой могло зависеть от формы и локализации зрачка. В новой технологии SS АС-ОКТ CASIA2 вместо зрачковой оси за эталон принимают топографическую ось роговицы (corneal topographic axis) — линию, соединяющую точку фиксации с вершиной роговицы, которую считают оптимальным ориентиром для оценки угла наклона и децентрации хрусталика по сравнению с ориентировкой на центр зрачка [15, 16].

В факохирургии оптимальным является эндокапсулярная фиксация ИОЛ. В ряде клинических ситуаций (коррекция аметропий высокой степени, «несостоятельность» связочно-капсулярного аппарата хрусталика) методом выбора служит имплантация заднекамерных ИОЛ с фиксацией опорных элементов в цилиарной борозде. При таком варианте имплантации целесообразно измерение такого показателя, как расстояние от борозды до борозды (англ. sulcus-to-sulcus), для выбора правильных параметров ИОЛ с помощью контактного метода обследования — ультразвуковой биомикроскопии. Альтернативой может быть анатомически близкий показатель — расстояние между углами передней камеры (англ. angle-to-angle, ATA), для определения которого можно использовать бесконтактный метод — ОКТ переднего сегмента глаза. При сравнении результатов трех технологий измерения АТА — CASIA2 (Tomey Corporation, Япония), Pentacam HR (OCULUS Optikgeräte GmbH, Германия) и TMS-5 (Tomey Corporation, Япония) — достоверность измерения ATA при использовании CASIA2 была значительно выше, чем при применении Pentacam (критерий Бонферрони, p=0,002) и TMS-5 (p<0,001). Коэффициент вариации первого и второго измерений ATA для одного исследователя при применении CASIA2, TMS-5 и составил 0,44; 0,84 и 1,92%, а для двух исследователей — 0,61; 0,97 и 1,84% соответственно. Средняя величина АТА, измеренная с помощью CASIA2, была на 0,40 и 0,56 мм больше, чем при применении Pentacam и TMS-5 соответственно. Основной вывод исследования: CASIA2 обеспечивает высокую повторяемость и воспроизводимость измерений ATA [17].

Исследование структур, влияющих на гидродинамику глаза

Одна из потенциальных проблем имплантации факичных заднекамерных ИОЛ с целью коррекции аметропий высокой степени связана с нарушениями гидродинамики вследствие формирования зрачкового блока. Обычная номограмма размеров таких ИОЛ включает определение горизонтального диаметра роговицы и глубины передней камеры без учета структурных особенностей угла передней камеры и послеоперационных изменений глубины передней камеры. Технология CASIA2 обеспечивает возможность прогнозирования объема передней камеры после имплантации факичных ИОЛ на основе параметров ИОЛ и биометрических данных переднего сегмента глаза CASIA2. Метод прогнозирования построен на основе пошагового множественного регрессионного анализа следующих биометрических показателей: расстояния раскрытия угла передней камеры (англ. angle opening distance) — величины перпендикуляра между задней поверхностью роговицы и передней поверхностью радужки, опущенного из точки, расположенной на расстоянии 500 мкм от склеральной шпоры; ширины передней камеры (англ. anterior chamber width), объема передней камеры, глубины передней камеры, высоты свода хрусталика (англ. lens vault), расстояния между углами передней камеры, площади иридотрабекулярной выемки (англ. angle recess area) и иридотрабекулярного пространства (англ. trabecular iris space area). В проведенном исследовании при использовании технологии CASIA2 средний прогнозируемый объем передней камеры (114,2±21,83 мм³) и фактический послеоперационный объем (116,1±25,41 мм³) существенно не различались (p=0,269); абсолютная ошибка составила 10,59±9,13 мм³. Кроме того, наблюдали высокую корреляцию между фактическим и прогнозируемым объемами передней камеры (R2=0,6996, p<0,0001). На поперечных сканах отмечены изменения формы и положения радужки после имплантации факичной ИОЛ во всех случаях с тенденцией к «приподниманию» радужной оболочки, уменьшению ее кривизны и объема передней камеры. По мнению авторов исследования, прогнозирование послеоперационных изменений объема передней камеры позволяет снизить риск послеоперационных осложнений и правильно подобрать параметры факичных ИОЛ [18]. Аналогичный вывод сделан авторами и ранее проведенного исследования при сравнении результатов ультразвуковой биомикроскопии и технологии CASIA2 [19].

В последние годы активно изучают особенности структуры радужной оболочки как потенциальной причины изменений ширины угла передней камеры при узкоугольной и закрытоугольной глаукоме [20—23]. При сравнительном исследовании биометрических показателей, полученных с помощью технологий CASIA2 и ультразвуковой биомикроскопии при первичной закрытоугольной глаукоме, результаты оказались сопоставимыми [24]. Выявлено наибольшее сужение угла в верхнем сегменте и наименьшее — в темпоральном сегменте, а также отсутствие статистически значимых различий между значениями высоты свода хрусталика, глубины и ширины передней камеры. Дистанция открытия угла передней камеры, величина иридотрабекулярного угла, площади иридотрабекулярной выемки и иридотрабекулярного пространства в верхнем сегменте, измеренные с помощью указанных технологий, имели статистически значимые различия (p<0,001), что, скорее всего, связано с воздействием верхнего века. Отмечено, что при выполнении биометрии на основе ОКТ необходимо контролировать ширину глазной щели исследуемого.

Оценка воспалительной реакции

Высокая разрешающая способность технологии CASIA2 и возможность визуализации клеточных элементов во влаге передней камеры послужили основанием для разработки нового перспективного направления — объективной оценки степени реакции при воспалительных процессах различной этиологии. В настоящее время стандартом для количественной оценки воспалительной реакции во влаге передней камеры являются результаты обследования с помощью щелевой лампы, классифицированные с использованием системы стандартизации номенклатуры увеита (Standardisation of Uveitis Nomenclature — SUN) [25]. Такая система клинической оценки носит субъективный характер и существенно зависит от уровня компетенций и опыта офтальмолога. Для объективизации исследования и количественной оценки клеточной реакции предложены методы лазерной фотометрии, которые основаны на измерении степени рассеяния света частицами при проецировании лазерного луча [26, 27]. Количество обратно рассеянного света пропорционально концентрации и размеру белков и клеток в водянистой влаге. Однако даже при небольших помутнениях роговицы, выраженной клеточной реакции, наличии фибрина во влаге передней камеры точность измерения снижается, становится невозможной оценка клеточной реакции в углу передней камеры. Еще одним недостатком можно считать трудности в интерпретации новых активных воспалительных клеток и старых, пигментированных.

При помощи ОКТ переднего сегмента появилась возможность идентифицировать клетки в передней камере как гиперрефлективные точки. В результате нескольких независимых исследований доказано, что количество гиперрефлективных точек на ОКТ-сканах коррелирует с воспалительной реакцией, выявленной с использованием стандартной биомикроскопии с помощью щелевой лампы и лазерной фотометрии [28—30]. Оценку воспалительной реакции проводят на радиальных сканах переднего сегмента глаза с шагом 45° (в диапазоне от 0° до 180°). В пилотном исследовании с помощью специально разработанной программы анализа изображений выявлена выраженная корреляция данных ОКТ и клинической оценки воспалительной реакции. Кроме этого, показано преимущество s SS ОКТ перед time-domain ОКТ и spectral domain ОКТ. Дифференцировка типов клеток (нейтрофилы, лимфоциты, моноциты и эритроциты) с учетом данных ОКТ остается сложной задачей, однако на основе распределения отражательной способности клеток появилась возможность дифференцировать клетки, имеющие полиморфноядерный и мононуклеарный паттерны [31].

Оценка экстраокулярных мышц

Последние достижения в области оптической когерентной томографии переднего сегмента позволили визуализировать экстраокулярные мышцы. Проанализированы томографические изображения наружной, внутренней, верхней и нижней прямых мышц с оценкой места прикрепления и направления мышечных волокон в режиме en-face с помощью технологии CASIA2 [32]. Выявлено, что с возрастом внутренняя и наружная прямые мышцы приобретают более выраженное нисходящее положение, что согласуется с данными ранее проведенных работ, касающихся синдрома «провисания глаза», в основе которого лежит дегенерация мышечных волокон [33]. Предполагается, что при подозрении на синдром «провисания глаза» технически проще оценить состояние экстраокулярных мышц с помощью ОКТ переднего сегмента глаза, чем на основе магнитно-резонансной терапии, вместе с тем необходимо дальнейшее исследование.

Заключение

Представленные в настоящем обзоре результаты исследований свидетельствуют о перспективности внедрения в клиническую практику оптической когерентной томографии с помощью технологии CASIA2 (Tomey Corporation, Япония) — нового томографа второго поколения с высокой скоростью сканирования, большей глубиной сканирования и более высоким разрешением, который позволяет определять биометрические параметры различных структур переднего сегмента глаза.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

¹Трон Е.Ж. Изменчивость элементов оптического аппарата глаза и ее значение для клиники. Л. 1947.

² Авербах М.И. Офтальмологические очерки. М. 1949.