Способ определения внутриглазного давления по данным корнеотопографических показателей

Определение внутриглазного давления (ВГД) является неотъемлемой составляющей диагностики патологии глаза в профессиональной деятельности врача-офтальмолога. В мировой практике для получения более достоверных значений ВГД, как правило, используют ап-планационные тонометры Маклакова и Гольдмана [1].

Тонометрия — это стандартная процедура, используемая офтальмологами для измерения ВГД с помощью различных методов измерения [2]. Приборы для измерения ВГД предполагают, что глаз представляет собой закрытый шар с равномерным и равнонаправленным давлением, которое распределено по всей передней камере и полости стекловидного тела [2]. В действительности, глаз не изолированная сферичная структура, у глаза есть ткани, которые имеют свою плотность, у различных людей эти параметры могут отличаться, а сосудистая оболочка глаза ещё передает пульсацию от сердечно-сосудистой системы.

ВГД — это давление жидкости внутри глаза, являющееся результатом баланса между продукцией камерной влаги, трабекулярным и увеосклеральным оттоком и давлением в эписклеральных венах, поддерживающее его форму и обеспечивающее постоянство циркулирующих питательных веществ, и нормальную трофику внутриглазных тканей [3].

На территории РФ и стран СНГ, самым наиболее используемым методом измерения ВГД является тонометрия по Маклакову, на территории США и большинства стран северной Европы, как правило, используют тонометр Гольдмана, оба тонометра являются апплана-ционными [1].

Роговица при проведении тонометрии является посредником между тонометром и тем давлением, которое формируется внутри глаза. Точное определение значений офтальмотонуса практически всегда требует учета биомеханических и биометрических свойств роговицы, данных

анамнеза о перенесенных заболеваниях роговицы или кераторефракционных операциях, редко у кого роговица имеет абсолютно стандартные параметры, например, среднюю толщину равную 545 микронам. Бубнова И.А. отмечает, что при ослаблении биомеханических свойств роговицы происходит снижение значений ВГД [4].

Г. Йоханнессон с соавт. показывают, что при увеличении кривизны роговицы показатели ВГД снижаются, особенно при измерениях контактными тонометрами [5]. Ш. Маккафферти с соавт. при измерении офтальмотонуса аппланационным тонометром Гольдмана, выявил, что неоднородность слезной пленки роговицы у пациентов может привести к ошибкам при измерении ВГД аппланационными тонометрами [6]. Доказано что, радиус роговицы имеет отрицательную корреляцию с показателями ВГД [7].

На показатели ВГД достоверно определено влияние вязкоупругих и эластических свойства роговицы, таких как, гистерезис и фактора резистентности роговицы. Значения этих показателей имеют прямую положительную связь [8].

Из представленных выше примеров, становится очевидным, что как правило, выделяют отдельные параметры роговой оболочки, которые способны повлиять на точность измерения ВГД, и на основании которых планируется проведение корректировки уже определенного давления. Однако не разработаны подходы определения офтальмотонуса без использования тонометра.

Как правило, для измерения офтальмотонуса используются тонометры, которые механически взаимодействуют с различными частями глазного яблока. Исключением среди контактных тонометров, являются бесконтактные тонометры, или тонометры воздушной затяжки, которые для исследования ВГД выдают струю воздуха, при взаимодействии с роговицей поток воздуха отражается обратно, на основании чего проводится анализ отраженного воздуха. К таким тонометрам относят такие аппараты как: Keeler Pulsair EasyEye, анализаторы глазной реакции (ORA), Corvis ST [1].

Анализаторы глазной реакции (ORA) выдаёт три вида параметра: IOPg — значение ВГД, коррелированное с Гольдманом; CH — параметр гистерезиса роговицы; IOPcc — ВГД с компенсацией роговицы, основанное на учете биомеханических свойств роговицы, таких как параметры эластичности и вязкости [9; 10]. Несмотря на то, что аппарат учитывает гистерезис, эластичность и вязкость роговой оболочки, он не учитывает множество других параметров, например, радиус и индекс вертикальной асимметрии роговицы.

Существует бесконтактный тонометр Corvis ST, в котором реализован замер ВГД с учётом биомеханических показателей роговицы (bIOP). Такие показатели более достоверны при измерении ВГД у пациентов, перенёсших рефракционную хирургию, при которой изменяется толщина роговицы [11]. В данном аппарате создатели попытались реализовать идею использования Шемфлюг-камеры для учета влияния биомеханических показателей до и после подачи воздушной затяжки. Но при деформации роговицы оценка ее биомеханических и топографических особенностей будет представлять ряд трудностей. Так или иначе, при бесконтактных методах измерения ВГД, происходит аппла-нация роговицы воздушным потоком. Из-за особенностей строения роговицы трудно описать, как различные участки роговой оболочки проходят свое уплощение, и как внутри сложной, многослойной, анизотропной структуры распространяется чрезвычайно быстрое искривление. Кроме того, аппланация роговицы не протекает на идеально ровной области центральной части роговицы. На этой поверхности всегда есть небольшие неровности [12]. Поэтому вопрос «качества аппланаций роговицы» что для аппарата ORA, что для аппарата Corvis ST остается открытым [13].

Проводя литературный поиск, мы не обнаружили методик, которые бы позволяли без какой-либо механической деформации глаза проводить тонометрию, до разработанной нами математической модели.

Разработка и внедрение методов определения ВГД, отличных от ныне существующих, является безусловно актуальной проблемой на сегодняшний день.

Цель исследования создать новую методику определения ВГД без проведения тонометрии, опираясь на показатели индивидуального профиля роговицы с ее параметрами, индексами и данными авторефрактометрии.

Материал и методы

Исследование проводилось с 01.09.2020 по 01.12.2022 гг. на кафедре офтальмологии в ФГБОУ ВО Казанский ГМУ Минздрава России, на клинической базе ГАУЗ РКОБ МЗ РТ имени профессора Е.В. Адамюка, город Казань. Для исследования использовались данные карт 500 пациентов (1000 глаз), показатели корнеотопографа, данные авторефратометрии и соответствующие им значения измерения ВГД при тонометрии по Маклакову.

Исследование поверхности роговицы проводилось с использованием аппарата ALLEGRO Topolyzer Wavelight Topolyzer VARIO, Alcon (США), анализировались следующие параметры и индексы, представленные в таблице 1.

Из параметров проведенного авторефрактометриче-ского исследования (аппарата TONOREF Nidek, Япония), анализировались такие показатели как: сферический компонент (SPH) и цилиндрический компонент (CYL) рефракции глаза. При анализе авторефрактометрических

Табл. 1. Анализируемые параметры и индексы роговицы

Название параметра/индекса	описание
Rmin	наименьший радиус кривизны
ISV	индекс вертикальной асимметрии
IVA	индекс вертикальной асимметрии
KI	индекс кератоконуса
CKI	центральный индекс кератоконуса
IHA	индекс высоты (роста) ассиметирии
IHD	индекс высоты (роста) децентрации

показателей наибольшее значение для прогнозирования ВГД оказал сферический и цилиндрический компонент рефрактометрии.

Для измерения ВГД использовался тонометр Маклакова, измерение проводилось с предварительной инстилляцией оксибупрокаина 0,4%.

Все данные были систематизированы в программе Microsoft Excel 2016. В исследование были включены лица, достигшие 18 лет. Лица женского пола составили 58% (290 человек), лица мужского пола — 42% (210 человек).

Среди выборочной совокупности, эмметропическую рефракцию имели 8 глаз (0,8%), аномалии рефракции были у 992 глаза (99,2%), среди них: 978 глаз (97,8%) имели миопическую рефракцию, 14 (1,4%) глаз имели изолированно рефракцию с миопическим астигматизмом. 889 глаз (88,9%) сочетали миопическую рефракцию с миопическим астигматизмом. Критерием исключения из выборки были любые заболевания глаз, помимо аномалий рефракции.

По данным медицинских карт, также были исключены пациенты, имеющие в анамнезе: травмы органа зрения, рубцы роговицы, любые оперативные вмешательства на органе зрения, наличие подтверждённой глаукомы, наличие других заболеваний глаз, которые могут оказывают влияние на изменение архитектоники роговицы. В частности, были исключены пациенты с эктатическими заболеваниями фиброзной оболочки глаза (кератоконус, кератоглобус и другими) и дистрофическими болезнями роговой оболочки.

Пациенты с хроническими заболеваниями, такие как: сахарный диабет I и II типа, другие заболевания эндокринной системы и лица, имеющие хронические аутоиммунные, а также системные заболеваниями, были исключены из выборки.

В течение недели, перед прохождением комплексного исследования всем пациентам рекомендовалось не использовать контактные линзы, в том числе ортокера-тологические.

Деления пациентов на какие-либо отдельные группы не проводилось. Полученные данные были структурированы в таблице Microsoft Excel 2016. Для статистических вычислений нами была использована среда R 4.2.2 (R Foundation for Statistical Computing, Вена, Австрия). Для корреляционного анализа использовался коэффициент ранговой корреляции р Спирмена с соответствующим 95% доверительным интервалом. Для проведения регрессионного анализа использовались линейные регрессионные модели, регрессоры с правосторонней асимметрией выборочного распределения включались в модели после log2-трансформации (в качестве порогового значения использовалось значение коэффициента асимметрии равное 1,96). Ассоциация считали статистически значимой при p <0,05.

Результаты

Среди всех анализируемых параметров роговицы при статистической обработке и последующем математи- ческом моделировании по средствам программы R 4.2.2, нами были выделены параметры и индексы коррелирующие с ВГД, которые возможно использовать при создании математической модели для определения ВГД без использования тонометра, таковыми оказались: IVA — индекс вертикальной асимметрии, р [95% ДИ: -0,25; -0,13], корреляция по Спирмену p <0,001; Rmin — наименьший радиус кривизны р [95% -0,22; -0,10], корреляция по Спирмену p <0,001; CKI — центральный индекс керато-конуса, р [95% ДИ: -0,18; -0,06],корреляция по Спирмену p<0,001. При анализе параметров авфторефрактометра весомое значение для создания математической модели имел сферический компонент (SPH), несмотря на то, что корреляция с ВГД этого параметра была не самая значительная, р [95% ДИ: -0,06; 0,06], корреляция по Спирмену p <0,954 и цилиндрический компонент (CYL), так же, как и корреляция сферического компонента с ВГД, корреляция (CYL) с ВГД , р [95% ДИ: -0,12; 0,01], корреляция по Спирмену p<0,087 не самая значительная, но данные параметры имели значение для нашей математической модели.

На основе анализа полученных данных нами создана новая методика определения ВГД без проведения тонометрии, представленная в виде математической модели:

Pt corneotopographic = 58,9 — 0,07 х SPH — 0,19 х CYL — 0,37 х log2(IVA) — 30 х CKI — 1,26 х Rmin.

Pt — это тонометрическое ВГД, а слово «keratotopo-graphic», подразумевает что данное ВГД рассчитывалось на основании параметров кератотопографа, SPH — сферический компонент рефрактометрии, CYL — цилиндрический компонент рефрактометрии, IVA — индекс вертикальной асимметрии, CKI — центральный индекс кератоконуса, Rmin — минимальная сагитальная кривизна (искривление). В данную модель были включены именно те параметры и индексы роговицы, которые имели большую значимость при создании математической модели.

Сферический компонент (SPH) и цилиндрический компонент (CYL), следует подставлять в математическую модель без знака «-», так как при создании модели, в программу вносились данные без знака «-».

Разработанную математическую модель, возможно использовать для предотвращения любых механических воздействие на орган зрения, при исследовании офтальмотонуса. К примеру, модель применима перед эксимер-лазерной коррекцией зрения, когда ее проведение необходимо в день предоперационной диагностики и любое механическое воздействие на роговицу, будет недопустимым и приведет к неточностям в исходе операции.

В качестве примера для использования математической модели в практике, можно привести клинические случай.

Пример №1. У пациента Н. при диагностике были получены следующие показатели: SPH равный -5,5; CYL равный -0,5; IVA равный 0,19; CKI равный 1,01; Rmin равный 7,94.

При подстановке параметров в математическую модель получается следующее:

Pt corneotopographic = 58,9 - 0,07 x SPH - 0,19 x CYL - 0,37 x log2(IVA) - 30 x CKI - 1,26 x Rmin=58,9 - 0,07 x 5,5 - 0,19 x 0,5 - 0,37 x log2(0,19) - 30 x 1,01 - 1,26 x 7,94 =19,00212 мм рт. ст.

Пример №2. У пациента Г. при диагностике были получены следующие показатели: SPH равный -4,5; CYL равный -0,25; IVA равный 0,1; CKI равный 1,01; Rmin равный 7,31.

При подстановке параметров в математическую модель получается следующее:

Pt corneotopographic =58,9 - 0,07 x SPH - 0,19 x CYL - 0,37 x log2(IVA) - 30 x CKI - 1,26 x Rmin=58,9 - 0,07 x 4.5 - 0,19 x 0.25 - 0,37 x log2(0.1) - 30 x 1.01 - 1,26 x 7.31 = 20,2560 мм рт. ст.

Выводы

На основании проведенных корнеотопографических исследований роговицы нами впервые была создана математическая модель: Pt corneotopographic = 58,9 — 0,07 x SPH — 0,19 x CYL — 0,37 x log2(IVA) — 30 x CKI — 1,26 x Rmin, которая позволяет определять ВГД без применения тонометрии.

Данная модель предоставляет возможность применения в клинической практике, в тех случаях, когда использование тонометра невозможно или не рекомендовано.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов (The authors declare no conflict of interest).