Изменения волнового фронта после лечения кератоконуса методом локального кросслинкинга

Кератоконус — это двустороннее асимметричное заболевание, которое характеризуется прогрессирующим истончением и протрузией (выпячиванием) центральных отделов роговицы, что приводит к неправильному астигматизму и снижению остроты зрения [1].

Глаз человека с точки зрения геометрической оптики представляет собой сложную систему, которой свойственны дефекты, искажающие изображение на сетчатке и в определенной мере снижающие качество зрения. Такие дефекты оптической системы глаза называют аберрациями [2]. Отклонение проходящих через преломляющие среды глаза световых лучей, которое возникает из-за несоответствия оптической системы глаза идеальной физической модели, приводит к формированию оптических аберраций. Аберрацию характеризуют различного вида нарушения гомоцентричности в структуре пучков лучей, выходящих из оптической системы. При достижении определенных значений аберрации существенно влияют на зрительные функции. Оптические аберрации глаза уменьшают контрастность изображения [3] и вызывают фазовые сдвиги пространственного ретинального образа [4], что в конечном итоге приводит к снижению качества изображения и затрудняет распознавание сложных объектов, таких как буквы и лица.

Количественной характеристикой погрешностей оптической системы является RMS (Root Mean Square) — среднеквадратичное значение ошибок отклонения реального волнового фронта от идеального. Оптические аберрации делятся на аберрации низшего (1-го и 2-го) порядка и высшего (3-го и 4-го) порядка.

Кератоконусу как заболеванию, для которого характерно возникновение оптической неоднородности роговицы и нерегулярности ее поверхности, свойственно резкое изменение аберрационного фона волнового фронта глаза в сторону полиномов высшего порядка [5].

Особый интерес с практической точки зрения представляют методы компенсации аберраций при кератоконусе.

Интригующим моментом является факт повышения остроты зрения после проведения кросслинкинга роговицы, который не удается связать с изменениями кератометрических показателей [6]. По нашему мнению, именно анализ оптических аберраций после вмешательства может помочь объяснить этот феномен.

Цель исследования — анализ динамики изменения параметров волнового фронта после проведения локального кросслинкинга и оценка их влияния на остроту зрения у пациентов с кератоконусом.

Проведен проспективный анализ результатов выполнения локального кросслинкинга для лечения прогрессирующего кератоконуса I—III стадии по классификации Амслера [7] в модификации Amsler—Krumeich 22 пациентов (37 глаз) в глазном центре «Восток-Прозрение». Средний возраст исследуемых пациентов составил 30±5,15 года (табл. 1). При этом большинство (63%) пациентов были мужского пола.

Таблица 1. Возрастной и гендерный состав исследуемой группы

Сроки наблюдения: исходное состояние до операции; 1 мес, 6 мес, 1 год после операции.

Для оценки результатов до и после операции в разные сроки наблюдения всем пациентам проводили расширенное офтальмологическое обследование, включавшее кроме стандартных исследований оценку волнового фронта на приборах Orbscan III и Sirius. Морфологические параметры роговицы дополнительно исследовали с помощью оптического когерентного томографа Revo.

Локальный кросслинкинг проводился на основании предварительных расчетов и анализов кератотопографических карт с выявлением зон с пониженной ригидностью [8, 9]. С помощью специального режущего принтера заранее изготавливалась диафрагма для формирования паттерна, затем она помещалась для облучения в аппарат, который проецировал паттерн на роговицу (рис. 1).

Рис. 1. Техника проведения локального кросслинкинга и результаты офтальмологических исследований после проведения операции.

а — проекция ультрафиолетового излучения на поверхность роговицы; б — результат биомикроскопии: помутнение (хейз) после проведения локального кросслинкинга не затрагивает оптический центр роговицы в центральной 3-миллиметровой зоне; в — результат ОКТ роговицы (желтой стрелкой указана линия демаркации).

Так как при кератоконусе первичные изменения в роговице происходят на средней периферии [8], использовался кольцевидный паттерн с наружным диаметром зоны деэпителизации и ультрафиолетового облучения 7,0 мм и внутренним диаметром 3,00—5,00 мм. После механической деэпителизации интересующих зон проводили пропитывание роговицы 0,1% раствором рибофлавина в течение 30 мин по 1 капле каждые 2 мин. Сама мощность и время облучения соответствовали стандартному Дрезденскому протоколу — 3 мВт/см² в течение 30 мин. Процедуру заканчивали установкой бандажной мягкой контактной линзы, которую обычно снимали в 1-е сутки наблюдения. Медикаментозное сопровождение включало трехкратные инстилляции офлоксацина («Флоксал») в течение 1 нед. Дополнительно на более длительный срок назначали кератопротектор, содержащий хондроитина сульфат («Оквис» 0,3%).

Статистический анализ был выполнен с использованием программного обеспечения SPSS Statistics for Windows v. 26.0 (IBM Corp.). Данные выражены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±σ), медианы, а также минимального и максимального значений (min—max). Для определения различий между полученными результатами в разные сроки наблюдения относительно исходных значений в каждой группе применяли t-критерий Стьюдента для повторных измерений (зависимых выборок). При его величине ≥2,0 и показателе значимости различий p<0,05 различие расценивали как статистически значимое.

Длительность полной реэпителизации роговицы во всех случаях составила 23,2±1,1 ч. Послеоперационный хейз формировался только в зоне облучения (см. рис. 1) и не затрагивал оптического центра роговицы. Демаркационная линия также формировалась только в области ультрафиолетового облучения.

Отмечено достоверное повышение некорригированной остроты зрения (НКОЗ) и максимально корригируемой остроты зрения (МКОЗ), а также снижение уровня аберраций высшего порядка в сроки наблюдения 6—12 мес (табл. 2).

Таблица 2. Клинико-функциональные показатели в наблюдаемой группе, n=37

В результате анализа данных на разных сроках наблюдения выявлена сильная отрицательная корреляционная связь между уровнем аберраций высшего порядка и показателем МКОЗ, которая варьирует от −0,898 до −0,914 (рис. 2).

Рис. 2. Корреляция максимально корригированной остроты зрения с уровнем аберраций высшего порядка до и на разных этапах после локального кросслинкинга.

а — до операции; б — через 1 мес; в — через 6 мес; г — через 1 год.

Незначительное увеличение аберраций высшего порядка через 1 мес после операции и, соответственно, снижение МКОЗ по сравнению с дооперационными значениями связано с восстановительными процессами в роговице в раннем послеоперационном периоде. С 6-го месяца наблюдения начинается снижение уровня общих аберраций высшего порядка и повышение МКОЗ, которое достигает пика к концу 12-го месяца наблюдения.

На сроке наблюдения 1 год отмечено снижение уровня аберраций высшего порядка по сравнению с дооперационными значениями на 35% (t>2,0; p<0,05).

Клинический случай. Пациент Д.П., 23 года. Диагноз — OD: прогрессирующий кератоконус III стадии. Через год после проведения локального кросслинкинга — уменьшение амплитуды аберраций высшего порядка почти в 2 раза (рис. 3). Острота зрения без коррекции — 1,0. При этом отмечается незначительное увеличение кривизны роговицы в 3-миллиметровой зоне.

Рис. 3. Кератотопограмма и карта волнового фронта после проведения локального кросслинкинга (кератоконус III стадии).

а — выраженное снижение амплитуды аберраций высшего порядка через 1 год после локального кросслинкинга; б — незначительное увеличение кривизны роговицы в центральной 3-миллиметровой зоне.

Более типичной реакцией роговицы у пациента при II стадии кератоконуса было уплощение оптического центра (рис. 4) с одновременным уменьшением амплитуды аберраций высшего порядка. МКОЗ до процедуры — 0,5, после процедуры — 1,0.

Рис. 4. Кератотопограмма и карта волнового фронта после проведения локального кросслинкинга (кератоконус II стадии).

а — уменьшение амплитуды аберраций высшего порядка; б — уплощение роговицы в области оптического центра.

За два десятилетия существования классического роговичного кросслинкинга появилось немало новых модификаций и протоколов его проведения.

Одним из таких методов является метод локального кросслинкинга. За счет своих преимуществ, таких как возможность проведения при экстремально низких значениях центральной пахиметрии [10], более быстрый период восстановления после операции, данный метод уже зарекомендовал себя как эффективный и достаточно широко применяется в практике.

Важно отметить, что НКОЗ после проведения локального кросслинкинга повышалась (см. табл. 2) преимущественно за счет сферизации в области оптического центра роговицы. Однако целью данного исследования была оценка полных визуальных возможностей глаза после проведения данной процедуры. Для этого уровень аберраций высшего порядка сопоставлялся с данными МКОЗ.

Что касается повышения МКОЗ после кросслинкинга, то природа данного явления до сих пор остается неясной. Предполагаем, что после проведения локального кросслинкинга происходит изменение оптической плотности коллагена на периферии и в центре роговицы. В зоне проведения облучения (средняя периферия) происходит увеличение оптической плотности коллагена, а в центре роговицы (диаметр 3—5 мм) — уменьшение оптической плотности коллагена за счет снятия избыточных механических напряжений с периферии. Все это приводит к изменению коэффициента преломления роговицы. Улучшение оптических свойств роговицы после проведения локального кросслинкинга в количественном эквиваленте выражается в уменьшении значений аберраций высшего порядка и приводит к повышению остроты зрения, что доказано статистически значимыми корреляциями этих параметров.

Проведение локального кросслинкинга положительно влияет на оптические свойства роговицы при кератоконусе. Изменение оптических свойств отражается в снижении аберраций высшего порядка, что, в свою очередь, повышает остроту зрения у пациентов с кератоконусом.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Анисимов С.И., Анисимова Н.С.

Сбор и обработка материала: Мичович С.М., Анисимова Н.С.

Статистическая обработка: Мичович С.М.

Написание текста: Мичович С.М.

Редактирование: Анисимов С.И., Гаврилова Н.А.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.