Quantitative criteria of morphologic analysis of Vogt’s polysad by optical coherence tomography method

Full Text

Лимб роговицы (лат. limbus cornea) – зона перехода роговицы в склеру шириной 1,0–1,5 мм, выполняющая важнейшую трофическую и регенераторную функцию [1]. В лимбе сосредоточена краевая петлистая сосудистая сеть, принимающая участие в питании роговицы. Также в лимб вдаются эпителиальные клетки конъюнктивы, среди которых имеются популяции стволовых клеток, выполняющих ростковую функцию, единичные включения меланоцитов, лимфоцитов и клеток Лангерганса, что более выражено в вертикальных меридианах, нежели в горизонтальных. Описанные структуры формируют радиально-ориентированные гребни, так называемые палисады Фогта (ПФ) [2, 3, 4]. Врожденные особенности и приобретенные патологические изменения палисадов Фогта обусловливают недостаточность функции данной зоны, что может приводить к снижению регенераторной способности роговицы, появлению персистирующих эрозий, компенсаторной неоваскуляризации роговицы, как следствие, снижению прозрачности роговицы, снижению остроты зрения и качества жизни пациента [5, 6, 7].

Тщательное исследование лимбальной зоны, а именно морфологии палисадов Фогта, имеет важнейшее значение для прогноза, профилактики и лечения синдрома лимбальной недостаточности (СЛН). В настоящее время применяются различные лабораторные и инструментальные методы прижизненной диагностики роговицы – импрессионная цитология, конфокальная микроскопия и оптическая когерентная томография (ОКТ) [8, 9, 10, 11]. В литературе имеется небольшое количество работ, в которых представлены результаты применения ОКТ роговицы при синдроме лимбальной недостаточности различной этиологии [12], а также сведения о значительной вариабельности строения и выраженности палисадов Фогта у здоровых лиц различного пола и возраста [13, 14]. Обнаруженные в литературе данные о строении ПФ в норме и при патологии имеют качественный характер. Для более точной диагностики СЛН, на наш взгляд, требуется внедрение количественных характеристик морфологии лимба по данным ОКТ роговицы у здоровых лиц различного возраста, что и определило цель настоящего исследования.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить количественные критерии морфологического анализа палисад Фогта методом оптической когерентной томографии.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Обследованы 50 здоровых лиц (50 глаз) от 22 до 60 лет. Средний возраст (41 ± 14,3) года. Обследуемые были разделены на 3 подгруппы с учетом возраста: 1-я подгруппа – 13 глаз, (24,8 ± 3,1) года; от 20 до 30 лет, 2-я подгруппа – 17 глаз, (37,1 ± 5,5) года, от 30 до 45 лет; 3-я подгруппа – 20 глаз (55,6 ± 7,1) года; от 45 до 72 лет.

У всех пациентов проводилось стандартное офтальмологическое обследование и дополнительно исследовалось состояние лимбальной зоны по данным ОКТ роговицы, а также состояние слезопродукции.

Критерии отбора пациентов в исследование:

- отсутствие острых и хронических воспалительных заболеваний глаз;

- отсутствие катаракты, глаукомы, псевдоэксфолиативного синдрома, а также дистрофических заболеваний роговицы;

- отсутствие в анамнезе офтальмохирургических операций.

Оптическую когерентную томографию зоны лимба проводили с помощью оптического когерентного томографа Solix (Optovue, США), используя насадку для исследования переднего отрезка глаза. Исследование лимбальной зоны проводили c помощью протоколов Cornea Cube и Cornea Line. Размеры зон сканирования по протоколу Cornea Cubе составляли 8,0 × 4,0 мм, в программе Cornea Line проводили обследование, используя длину скана 8,0 мм. Исследование всем пациентам проводили в верхнем и нижнем сегменте, в зоне наилучшей визуализации палисада Фогта.

С целью наилучшей визуализации структур палисад использовали режим En Face, со стандартной толщиной слоя сканирования 30 мкм. Путем изменения положения линейного скана по глубине добивались наиболее четкой визуализации структур палисад. На полученных сканах в зоне наилучшей дифференцировки структур проводили оценку их структуры. Протокол Cornea Line использовали для визуализации уровня расположения палисад по верхнему и нижнему сегментам лимба. Оптическая когерентная томография лимбальной зоны проводилась одним оператором.

У всех пациентов определяли высоту и ширину трабекул палисада лимбальной зоны, их количество на протяжении 1 мм, толщину эпителиального слоя лимбальной зоны, а также проводили анализ слезопродукции с помощью пробы Ширмера I.

Для проведения пробы Ширмера использовали специальные полоски из фильтрованной бумаги с разметкой. Их ширина составляет 5 мм, а длина – 35 мм. Перед пробой конец полоски загибается в начале разметки на 5 мм под углом 45^о и вставляется за нижнее веко пациента. Полоску располагали между внешней и средней частью века. Через 5 мин оценивали результат, замеряли длину смоченной части тест-полоски.

При обработке данных использованы методы вариационной статистики при нормальном распределении, которое определялось по критерию Шапиро – Уилка, средней величины, среднего квадратичного отклонения, критерия Стьюдента и уровня значимости p. При данных, характеризующих ненормальное распределение, определяли медианы – Ме, [Q1; Q3] и X min-X max, а для сравнения независимых выборок U-критерий Манна – Уитни. Различия оценивали как статистически достоверные при уровне значимости p < 0,05. Расчеты проводились в программах STATISTICA 10.0 (StatSoft, США) для Windows (Microsoft Corporation, США) и Numbers 13.0 для macOS (Apple Inc., США).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Средние значения исследования палисада Фогта у здоровых лиц в зависимости от возраста представлены в таблице.

 

Средние значения показателей палисада Фогта у здоровых лиц в зависимости от возраста, М ± σ, Me [Q1;Q3]

Показатели	1-я подгруппа (20–30 лет)	2-я подгруппа (30–45 лет)	3-я подгруппа (45–75 лет)	Z	p
Количество трабекул в палисаде на 1 мм	11,10 ± 0,99* 12 [10; 12]	10,5 ± 1,2 10 [10; 12]	6,70 ± 0,82** 6 [6; 8]	4,7	<0,001
Показатели	1-я подгруппа (20–30 лет)	2-я подгруппа (30–45 лет)	3-я подгруппа (45–75 лет)	Z	p
Высота трабекул, мкм	102,00 ± 8,87* 101,5 [97; 105]	110,0 ± 13,4* 110 [100; 115]	97,6 ± 10,3* 100 [75; 110]	1,17	>0,05
Толщина трабекул, мкм	46,60 ± 4,99* 47 [45; 50]	49,5 ± 8,9 50 [45; 52]	33,2 ± 3,3** 35 [30; 35]	4,8	<0,001
Толщина эпителия лимбальной зоны, мкм	106,4 ± 7,5* 105 [100; 110]	116,9 ± 9,3** 120 [110; 125]	133,6 ± 10,2** 130 [120; 150]	3,1 4,3	0,002
Проба Ширмера, мм	12,4 ± 7,8* 9 [9; 15]	7,2 ± 2,2** 7 [5; 9]	6,5 ± 5,7** 5 [3; 9]	2,6 2,8	0,009 0,005

Примечание: различия между значениями, отмеченные значками * и **, статистически достоверны (p < 0,05).

 

С увеличением возраста было отмечено достоверное уменьшение количества трабекул в палисаде Фогта на 1 мм протяженности: с 11,1 ± 0,99 до 6,7 ± 0,82 (p < 0,001). У пациентов старше 45 лет отмечалось также достоверное уменьшение толщины трабекул (рис. 1) и увеличение толщины эпителиального слоя лимбальной зоны (p < 0,001) (рис. 2).

Учитывая полученные данные, для оценки состояния палисада Фогта целесообразно учитывать коэффициент, отражающий изменение его архитектоники: соотношение между толщиной трабекулы и толщиной эпительного слоя лимбальной зоны:

К = Z/T,

где Z – средняя толщина трабекулы палисада Фогта, T – толщина эпителиального слоя лимбальной зоны.

Среднее значение коэффициента К у здоровых лиц было равно 0,36 ± 0,11.

На рис. 3 представлена достоверная зависимость данного показателя от возраста пациентов:

К = 0,6307 – 0,0066 × x,

где х – возраст пациента.

Отмечалась сильная корреляционная связь; коэффициент корреляции (r x/y) был равен 0,83. Установленная зависимость позволит в каждом конкретном случае оценивать влияние возраста на состояние палисад лимбальной зоны по данным ОКТ переднего сегмента глаза.

С увеличением возраста у здоровых лиц отмечалось достоверное уменьшение слезопродукции при проведении пробы Ширмера I (таблица, рис. 4). Отмечалась достоверная слабой силы зависимость результатов пробы Ширмера от возраста пациентов:

Т = 12,278 – 0,0963 × x,

где х – возраст пациента, Т – результат пробы Ширмера. Коэффициент корреляции (r x/y) был равен –0,23.

 

Рис. 1. Уменьшение средней толщины трабекул палисада Фогта с возрастом у здоровых лиц

 

Рис. 2. Увеличение толщины эпителиального слоя лимбальной зоны с возрастом у здоровых лиц

 

Рис. 3. Влияние возраста на коэффициент (К) архитектоники полисада Фогта

 

Рис. 4. Влияние возраста на слезопродукцию у здоровых лиц по результатам пробы Ширмера I

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты позволили определить коэффициент, отражающий состояние архитектоники палисада Фогта в зависимости от возраста пациента, что дает возможность индивидуально оценивать влияние возраста на состояние лимбальной зоны.

About the authors

Larisa I. Ushakova

Eye Microsurgery named after Academician S.N. Fedorov, Volgograd branch

Email: lelaushakova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5311-0006

Candidate of Medical Sciences, Head of the Ophthalmology Department

Russian Federation, Volgograd

Elena G. Solodkova

Eye Microsurgery named after Academician S.N. Fedorov, Volgograd branch; Volgograd State Medical University

Email: solo23el@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7786-5665

Candidate of Medical Sciences, Deputy Director for Scientific Work, Academician S.N. Fedorov Eye Microsurgery, Volgograd Branch; Associate Professor of the Department of Surgical Diseases No. 2, Institute of Continuing Medical and Pharmaceutical Education, Volgograd State Medical University

Russian Federation, Volgograd; Volgograd

Sergey V. Balalin

Eye Microsurgery named after Academician S.N. Fedorov, Volgograd branch; Volgograd State Medical University

Author for correspondence.
Email: s.v.balalin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5250-3692

Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of Surgical Diseases No. 2 Institute of Continuing Medical and Pharmaceutical Education, Volgograd State Medical University; Head of the Scientific Department, Eye Microsurgery named after Academician S.N. Fedorov, Volgograd Branch

Russian Federation, Volgograd; Volgograd

Irina A. Melikhova

Eye Microsurgery named after Academician S.N. Fedorov, Volgograd branch

Email: melihova.ira@yandex.ru

Ophthalmologist

Russian Federation, Volgograd

Viktor P. Fokin

Eye Microsurgery named after Academician S.N. Fedorov, Volgograd branch

Email: fokin@isee.ru
ORCID iD: 0000-0002-2513-9709

Doctor of Medical Sciences, Professor, Director

Russian Federation, Volgograd

References

Supplementary files