Особенности аберраций роговицы при птеригиуме

Актуальность проблемы.

Птеригиум (крыловидная плева) приводит к косметическим нарушениям, может сопровождаться понижением остроты зрения, как правило, встречается у лиц трудоспособного возраста (30−55 лет). Заболеваемость птери-гиумом достаточно высока (от 3 до 20%), особенно в районах с жарким климатом и высоким уровнем инсоляции.

Птеригиум исследовали многие авторы: как отечественные [Барцевич Б.Н. 1970, Кольцова В. М. 1966;1974, Гончар П. Ф. 1981, Волоховская З. П. 1980;1993, Канюков В. Н. 2007 и др.], так и зарубежные [Paton D.1975, Ваг-raquer M. J 1965;1980, Fond К. 1998, Ozdemir М. 2005 и др.]. Изучены различные аспекты крыловидной плевы — этиология и патогенез, классификация и клиника, разработано большое количество методик консервативного лечения.

Предложено более трех десятков методик хирургического лечения, направленных на повышение эффективности самой операции, снижения рецидивов заболевания и повышения функциональных результатов оперированных глаз.

Изучены также и рефракционные аспекты заболевания. Известно, что появление крыловидной плевы, ее прогрессирование (2−4 степени заболевания) приводит к уплощению роговицы в горизонтальном меридиане и появлению прямого астигматизма.

Однако на сегодняшний день не существует универсальной методики хирургического лечения птеригиума, которая бы удовлетворяла офтальмохи-рургов в отношении коррекции рефракционных нарушений органа зрения.

Если до недавнего времени основным критерием успеха при оперативном лечении птеригиума являлось отсутствие рецидива, то по мере совершенствования технологий хирургического лечения, стали актуальными вопросы полноценной зрительной реабилитации.

Эффективность зрительной реабилитации пациентов после удаления птеригиума во многом зависит от коррекции различного рода рефракционных нарушений, связанных с деформацией роговицы, что в свою очередь зависит от степени птеригиума — от степени нарушения сферичности роговицы в центральной оптической зоне. Второй причиной недостаточно полной реабилитации зрения после удаления птеригиума являются нарушения рефракции роговицы, индуцированные хирургическим вмешательством.

Оптические несовершенства глаза, или- «аберрации», приобретают в последнее время особую актуальность, благодаря двум обстоятельствам: во-первых, современная научно-техническая революция предъявляет все большие требования к органу зрения человека, что обусловлено возрастанием роли зрительной деятельности во всех сферах производственной и социальной деятельности человекаво-вторых, бурное развитие рефракционной хирургии в последние два десятилетия привело к появлению новых технологий оптического анализа роговицы и глаза в целом, которые существенно изменили представления и возможностях рефракционной хирургии.

Зрительные расстройства после удаления птеригиума, индуцированные хирургическим вмешательством в виде дополнительных аберраций, влияют не только на монокулярные, но и на бинокулярные функции, а также на зрительную работоспособность.

Следует иметь в виду, что индуцированные операционной травмой аберрации глаза вследствие иррегулярной структуры плохо поддаются или вовсе не поддаются коррекции.

Аберрации оптической системы глаза, индуцированные оперативным вмешательством, невозможно оценить с помощью традиционных методов исследования, используемых в клинической практике, поэтому они1 практически ранее не учитывались и не изучались.

Таким образом, очевидна необходимость исследований изменений аберраций глаза высшего порядка в зависимости от степени заболевания, а также при применении новых методов хирургического лечения птеригиума с целью минимизации индуцированных аберраций оптической системы глаза.

По нашему мнению операцию удаления птеригиума нельзя рассматривать как простую амбулаторную хирургическую процедуру, а следует относиться к ней как к ответственной микрохирургической и рефракционной операции.

Цель исследования.

Исследование особенностей аберраций высших порядков (АВП) при различных степенях прогрессирования птеригиума и разработка нового метода хирургического лечения для коррекции и минимизации рефракционных нарушений роговицы.

Задачи исследования.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать математическую модель деформации роговицы при птеригиуме. Изучить влияние птеригиума различной степени на динамику аберраций глаза. С использованием принципов математического моделирования оптической системы глаза оценить необходимость и возможность хирургической коррекции, а также профилактики индуцированных аберраций глаза высших порядков.

2. Разработать и усовершенствовать устройства и технологии для оптимизации лечения, а также улучшения функциональных показателей органа зрения в хирургии птеригиума.

3. Провести клинический анализ и оценить характер и структуру аберраций высших порядков у пациентов с различной клинической рефракцией в норме и при птеригиуме различной степени.

4. Разработать метод хирургического лечения птеригиума, минимизирующий рефракционные нарушения и индуцированные аберрации высших порядков, обеспечивающий более высокие зрительные функции.

5. Провести сравнительный анализ эффективности разработанного и традиционного методов хирургического лечения птеригиума.

6. Разработать клинико-диагностические рекомендации для внедрения предложенного метода хирургического лечения птеригиума в клиническую практику.

Научная новизна.

Разработан новый комбинированный метод операции удаления птеригиума, сочетающий эксцизию крыловидной плевы с микроабразивной обработкой роговичного ложа и последующей эксимерлазерной абляцией роговицы, позволяющий исключить некоторые недостатки известных технологий.

Разработано новое устройство для абразивной микрохирургии переднего сегмента глаза. Разработан тест-объект для исследования остроты центрального зрения при выполнении прецизионных сравнительных дои послеоперационных исследований.

Проведено сравнительное исследование аберраций высших порядков в норме в различных возрастных группах. Выявлено, что с возрастом увеличивается кома и суммарные аберрации высших порядков (АВП). Значимых изменений трефоила и сферической аберрации не происходит.

Проведено сравнительное исследование аберраций высших порядков при птеригиуме II-IV степени. Сопоставлены данные изменений рефракции глаза и рефракции роговицы со значениями АВП.

На основе математической модели изучено влияние птеригиума различной степени на рефракцию роговицы.

Проведена клиническая оценка эффективности изучаемых и предложенной технологии хирургического лечения птеригиума. Доказана эффективность обработки поверхности роговицы в профилактике рецидивов птеригиума III и IV степени.

Практическая значимость работы.

Сочетанная технология удаления птеригиума и коррекция сопутствующей и индуцированной аметропии способствуют сокращению периода реабилитации больных за счет одноэтапной техники вмешательства. Исключается необходимость повторной операции, что нередко является серьезным стрессом для пациентов.

Разработанное устройство для абразивной микрохирургии переднего сегмента глаза эффективно сглаживает поверхность роговицы, устраняет недоступные для удаления ножевым способом остатки головки птеригиума, обеспечивает более благоприятные условия для эффективности эксимер-лазерного этапа хирургии в случаях, когда это показано и, достаточное простое в изготовлении, что важно для внедрения данного устройства в широкую клиническую практику.

Предложенное устройство для исследования остроты зрения доступное, простое в использовании и эффективное. Обеспечивает прецизионные результаты визометрии.

Разработанные показания к применению предложенного способа, рекомендации по исследованию пациентов, использование в клинической практике простых, доступных и в тоже время эффективных устройств, значительно расширят возможности офтальмологов в оказании помощи этой категории больных.

Основные положения, выносимые на защиту.

Новый комбинированный метод хирургического удаления птеригиума, сочетающий эксцизию крыловидной плевы с микроабразивной обработкой роговичного ложа и последующей эксимерлазерной абляцией роговицы, обеспечивает высокие функциональные результаты при коррекции наиболее сложных птеригиумов III и IV степени. Эффективность метода основывается на коррекции исходных и индуцированных аберраций низшего и высшего порядков.

Новое устройство для абразивной микрохирургии переднего сегмента глаза эффективно сглаживает поверхность роговицы, удаляет недоступные для удаления ножевым способом остатки головки птеригиума, обеспечивая тем самым более благоприятные условия для эффективности эксимер-лазерного воздействия.

Предложенный тест-объект для исследования остроты зрения, примененный в ходе мониторинга пациентов с птеригиумом и аметропией, обеспечивает прецизионные результаты визометрии.

— 12.

Реализация результатов работы.

Предложенные в диссертационной работе технологии хирургического лечения птеригиума используются в клинической практике ГУ Научно-производственного объединения «Дагестанский Центр Микрохирургии Глаза» и в клинике Дагестанской Государственной Медицинской Академии.

Публикации и патенты.

По теме диссертации опубликованы 12 научных работ в отечественной и зарубежной печати, 2 в центральной печати. Получены 1 патент РФ на изобретение и 2 патента РФ на полезную модель.

Апробация результатов исследования.

Результаты исследования доложены и обсуждены на следующих научных конференциях: на международном съезде офтальмологов по рефракционной и катарактальной хирургии, 13−14 сентября 2002 г., г. Москвана научно-практической конференции «Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры», 28 сентября 2007 г., г. Москва, ГУ НИИ глазных болезней РАМН.

Структура и объем диссертации

:

Материалы диссертации изложены на 133 страницах машинописного текста, иллюстрированы 22 рисунками и 16 таблицами. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы. Библиографический указатель включает 156 источника (87 отечественных и 69 зарубежных авторов).

Выводы.

1. Впервые изучены рефракционные нарушения — аберрации высших порядков (АВП) при птеригиуме. На математической модели и на клиническом материале (всего 84 глаза) произведена сравнительная оценка АВП при различных стадиях заболевания и в норме. С учетом топографии роговицы для коррекции и профилактики АВП выполнено 38 операций удаления птеригиума по «стандартной» технологии и 34 по разработанной методике.

2. Методом математического моделирования дана оценка деформации роговицы при птеригиуме: в результате стягивающих усилий в зоне птеригиума и компенсаторной деформации противоположного меридиана роговицы, формируется иррегулярный астигматизм, при этом регулярная составляющая астигматизма составляет от 1,62 до 5,27, иррегулярнаяот 1,08 до 3,16 дптр, в зависимости от степени птеригиума.

3. Выявлена четкая зависимость увеличения АВП пропорционально степени распространения птеригиума в роговице (или стадии птеригиума). В аберрационной картине роговицы при птеригиуме III и IV степени преобладают трефоил, вторичный трефоил, тетра-, пентафоил, а также возрастает удельный вес кома — аберраций. При птеригиуме II степени значения полиномов Цернике существенно не отличаются от аналогичных значений в норме.

— 1134. В результате сравнительного изучения АВП роговицы после различных технологий удаления птеригиума выявлено, что выполнение фототерапевтической эксимерлазерной абляции роговицы после хирургической эксцизии, абразивной обработки ложа роговицы при птеригиуме III, IV степени приводит к существенному и достоверному (рот 0,039 до 0, 045) сокращению уровня аберраций высших порядков.

5. Новое устройство для абразивной микрохирургии переднего сегмента глаза успешно сглаживает поверхность роговицы, удаляет недоступные для удаления ножевым способом остатки головки птеригиума, обеспечивая тем самым более благоприятные условия для эффективности эксимерлазерного воздействия.

6. Разработанная новая технология удаления птеригиума обеспечивает высокие функциональные результаты при коррекции наиболее сложных птеригиумов III и IV степени и кроме этого является весьма эффективной методикой в плане обеспечения максимально возможных функциональных результатов.

7. Сравнительный анализ эффективности разработанного и традиционного методов хирургического лечения птеригиума показал преимущества нового способа — более высокие функциональные результаты, лучший рефракционный эффект, достоверно более низкий уровень АВП. В первой группе прибавка в остроте зрения с максимальной коррекцией (0,04+0,26) статистически недостоверна (р=0,08) Во второй группе среднее значение прибавки в остроте зрения составило 0,06+0,21, разница статистически достоверна (р=0,002). Среднее значение астигматизма -2,73+1,18 и 1,81+0,18 Послеоперационный астигматизм во второй группе был достоверно ниже, чем в первой (р=0,036).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Согласно поставленным задачам с целью изучения АВП роговицы в норме проведено скрининговое исследование аберраций у 45 пациентов (84 глаза) в возрасте от 20 до 76 лет с различной клинической рефракцией.

Анализ структуры аберрационной картины при различных степенях птеригиума выполнен у 44 пациентов (55 глаз), а затем проведена подробная сравнительная оценка аберрометрических показателей при птеригиуме и в норме в идентичных возрастных группах. В исследование включены пациенты с первичным птеригиумом различных стадий: с прогрессирующим птеригиумом II степени (24 глаза), с птеригиумом III степени (20 глаз) и IV степени (11 глаз).

Возраст больных составил от 25 до 74 лет. В исследовании принимали участие 20 мужчин и 24 женщины.

Исследование клинической рефракции выявило наличие астигматизма от 0,5дптр до 5,5 дптр (1,8±1,39 дптр). При этом индуцированный астигматизм в 65,5% являлся прямым, в 18,1% обратным и в 16,3% случаев выявлен астигматизм с косыми осями.

Всем пациентам был проведен стандартный комплекс обследований, включающий визометрию, периметрию, биомикроскопию, офтальмоскопию, офтальмометрию, рефрактометрию, эхобиометрию, тонометрию. Динамическое клиническое обследование органа зрения выполнялось до и после операции в следующие сроки: через 1, 7, 14 дней, через 1, 3,6,12 и 24 месяца.

Кроме этого всем пациентам до, а также в различные сроки после хирургического лечения птеригиума, проведена компьютерная кератотопография. У пациентов > I группы кератотопографическое исследование выполнялось через 1 месяц после завершения эпителизации после хирургической эксцизии птеригиума с последующей абразивной обработкой ложа роговицы. У пациентов II группы аналогичное исследование выполнено через, 1 месяц после полной эпителизации, произошедшей также после хирургической эксцизии птеригиума с последующей абразивной обработкой ложа роговицы с дополнительной фототерапевтической кератэктомии (ФТК) роговицы.

Помимо кератометрических данных, оценивали аберрации высших порядков роговицы (полиномы Цернике).

Зона измерения и последующего анализа аберраций волнового фронта роговицы при исследовании аберраций составляла 6 мм, при сравнительном анализе аберраций высшего порядка (АВП) после различных технологий удаления птеригиума — 6 и 3 мм. Зона анализа аберраций роговицы, равная 3 мм, была выбрана по аналогии с проводимой для функциональной оценки результатов хирургического лечения кератометрией, в зоне 3 мм. Определяли среднестатистические значения, диапазон значений аберраций различных порядков, а также анализировали показатели среднеквадратичного значения отклонения RMS (Root Mean Square) волнового фронта пациента от идеального волнового фронта за счет аберраций: кома, сферическая аберрация, АВП 3-го, 4-го, 5-го, 6-го порядков и суммарные (с 3 по 6 порядок) АВП. Определение показателя RMS кома проводилось путем вычисления значения квадратного корня из суммы квадратов. величин полиномов Цернике Z5*1. Аналогично определяли RMS сферической аберрации (СА): рассчитывали значение квадратного корня из суммы квадратов значений полиномов Цернике Z40, Z6°, также вычисляли значение RMS АВП с 3 по 6 порядок (Z3±1 -Z6±6).

Для расчета иррегулярного астигматизма, возникающего при птеригиуме, проведено математическое моделирование. Сначала оценили геометрические возможности деформации роговицы при птеригиуме. Предполагали, что в результате стягивающих усилий в зоне птеригиума в этой области возникают повышенные напряжения, сокращающие площадь поверхности передней, поверхности роговицы и меридиан остается дугой окружности меньшего радиуса, определяемого длиной, уменьшенной на заданную величину, с учетом компенсаторной деформации противоположного меридиана роговицы вследствие ее практической несжимаемости.

Хирургическое лечение крыловидной плевы проводили, по1 двум технологиям. По технологии выполненных операций больные были распределены по 2 группам:

1 группа (контрольная): хирургическое удаление птеригиума с последующей абразивной микрохирургией (традиционная* технология) — 31 пациент (38 глаз). Средняя острота зрения без коррекции составляла 0,19+0,16, с максимальной коррекцией — 0,62+0,03. Среднее значение астигматизма составило 4,75+0,16 дптр.

2 группа: хирургическое удаление птеригиума, абразивная микрохирургия, фототерапевтическая эксимерлазерная кератоабляция (разработанная технология) — 24 пациента (34 глаза). Средняя острота зрения составляла без коррекции 0,21+0,02, с максимальной коррекцией — 0,59+0,04. Среднее значения астигматизма составило 4,34 +0,28 дптр.

Техника удаления птеригиума с последующей абразивной микрохирургией и пластикой аутоконъюнктивой была абсолютно аналогичной у пациентов 2-х групп. Под местной инфильтрационной анестезией посредством введения 2% раствора лидокаина, с помощью шпателя отсепаровывали ткани птеригиума от поверхности роговицы и эписклеры. Отсепарованные ткани иссекали. Проводили диатермокоагуляцию кровоточащих эписклеральных сосудов, а затем микроабразивную обработку роговичного ложа при помощи устройства для микроабразивной хирургии переднего сегмента глаза (описание приведено ниже). Операцию завершали пластикой конъюнктивы. Под конъюнктиву вводили 0,3 мл дексаметазона и 0,2 мл гентамицина, в конъ-юнктивальную полость закладывали глазной гель солкосерила.

Разработанная комбинированная технология хирургического лечения птеригиума (патент РФ на изобретение № 2 306 120) заключалась помимо удаления крыловидной плевы и абразивной обработки ложа роговицы в фототерапевтической кератэктомии роговицы.

После удаления конъюнктивальных швов проводили эксимерлазерную абляцию в режиме фототерапевтической кератэктомии. Для этого предварительно производили механическое удаление эпителия со всей поверхности роговицы, затем наносили на роговицу любрикант-протектор с коэффициентом абляции, примерно равным коэффициенту абляции роговицы. Выполняли эксимерлазерную абляцию роговицы в режиме фототерапевтической кератэктомии на глубину, соразмерную с глубиной роговичного ложа.

С помощью операционного микроскопа в темноте визуально контролировали качество получаемой поверхности роговицы, при достижении равномерной и гладкой поверхности абляцию завершали. В послеоперационном периоде назначали 4-х кратные закапывания тобрекса, с 3-го дня инсталляции дексаметазона.

В первые 2−3 дня после операции роговица в зоне кератэктомии обычно была умеренно отечна, наблюдалось временное снижение ее прозрачности. Болевой синдром (слабой или средней интенсивности) отмечался обычно в течение 1−2 суток после операции.

Всем пациентам настоятельно рекомендовалась защита глаз очками с ультрафиолетовым фильтром, а также рекомендовали избегать яркого солнечного света, ветра, пыли и всех раздражающих глаза факторов в течение 34 недель.

Разработана нами полезная модель устройство для абразивной микрохирургии переднего сегмента глаза (свидетельство РФ RU 20 454 U1), отличается тем, что дополнительно введена педаль управления, регулирующая скорость вращения бора-наконечника, что позволяет осуществить более полное удаление измененной ткани и улучшить качество обрабатываемой поверхности фиброзной капсулы глаза.

Изучение роговичных АВП было проведено у 45 пациентов (84 глаза) -с различной клинической рефракцией в идентичных возрастных группах. Согласно данным рефрактои офтальмометрии, эхобиометрии 57,1% (47 глаз) обследуемых соответствовал эмметропической рефракции, миопии 31% (26 глаз), гиперметропии — 11,9% (10 глаз).

Первоначально проводили. исследования значений полиномов Цернике с 3 по 6 порядок (среднестатистические значения, диапазон значений), распределив пациентов согласно возрасту по 6 подгруппам. I подгруппу составили пациенты в возрасте 20−29лет, II подгруппу от 30-до 39 лет и т. д.

Анализируя изменение аберраций с возрастом становится ясным, что каких либо значимых изменений показателей трефоила, сферической аберрации не происходит. С возрастом увеличивается кома и, соответственно, значение суммарных АВП.

Исследование аберраций при различных степенях птеригиума выполнено в двух основные подгруппах сравнения по возрасту: подгруппа, А — до 50' лет и подгруппа В — после 50 лет, а затем проведена подробная сравнительная оценка аберрометрических показателей при птеригиуме и в норме в идентичных возрастных группах.

При сравнительном анализе аберраций при II степени птеригиума с нормой в идентичных возрастных группах подавляющее большинство значений полиномов Цернике при птеригиуме II степени существенно не отличалось (р > 0,05) от аналогичных значений в норме. Соответственно, значение суммарных АВП (RMS Z3.6) при птеригиуме достоверно не отличалось от аналогичного показателя в норме: р= 0,25 и 0,42 для подгрупп, А и В соответственно. Таким образом, аберрации при II степени птеригиума соответствуют среднестатистическим значениям аберраций роговицы в норме.

Аберрометрическая картина при III степени птеригиума свидетельствует о достоверном (р < 0,05) увеличении значений всех полиномов Цернике в двух возрастных группах пациентов. При этом преобладающим увеличением отличаются трефоил, вторичный трефоил, тетра-, пентафоил.

При III и IV степенях птеригиума аберрации увеличиваются пропорционально стадии птеригиума.

В аберрационной картине роговицы при птеригиуме IV степени опять-таки преобладающим увеличением отличаются трефоил, вторичный трефоил, тетра-, пентафоил, а также возрастает удельный вес кома — аберраций. В то время как увеличение сферической аберрации не является определяющим.

Сравнительная оценка АВП роговицы после различных хирургических методик удаления птеригиума проведена в сформированных ранее группах пациентов с учетом возраста и степени птеригиума.

Анализ аберраций роговицы после хирургического лечения птеригиума II степени не выявил достоверной разницы значений полиномов Цернике у пациентов двух исследуемых групп.

Анализ аберраций роговицы у пациентов обеих возрастных подгрупп после хирургического лечения птеригиума III степени выявил преимущества хирургического лечения птеригиума, заключающегося помимо эксцизии и абразивной микрохирургии роговичного ложа, в выполнении фототерапевтической эксимерлазерной кератоабляции. RMS суммарных АВП у пациентов II группы достоверно ниже аналогичного показателя у пациентов I группы: р= 0,045 для критерия Манна-Уитни.

Разница значений полиномов Цернике у пациентов двух исследуемых групп достоверна: р=0,0104, 0,039, 0,008 и 0,0163 соответственно для Ъъ±х, Z3 ', Z4 и Z5.

Сравнительный анализ аберраций роговицы после хирургического лечения птеригиума IV степени подтвердил преимущества дополнительного выполнения эксимерлазерной фототерапевтической кератоабляции поверхности роговицы после эксцизии и абразивной микрохирургии птеригиума. Выявлена достоверная разница значений полиномов Цернике у пациентов двух исследуемых групп: р=0,026, 0,0039, 0,0045, 0,0082 и 0,048 соответственно для Z3 ±], Z3 ±3, Z4 ±4, Z5 ±3 и Z5 ±5 для критерия Манна-Уитни.

До операции данные рефракции и зрительные функции в обеих группах были идентичны.

После операции во второй группе функциональные и рефракционные показатели были несколько выше, прибавка в остроте зрения с максимальной коррекцией в первой группе составила 0,04+0,26, во второй -1,06+0,21, разница статистически достоверна (р=0,002).