Пирамидальная сенсорная аберрометрия волнового фронта как метод визуализации интраокулярных рефракционных ошибок при артифакии
- Авторы: Розанова О.И.1, Кузьмин С.В.1, Мищенко О.П.1, Цыбжитова Б.А.1, Архипов Е.В.1, Иванов А.А.1
-
Учреждения:
- Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
- Выпуск: Том 21, № 1 (2024)
- Страницы: 56-63
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/630298
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2024-21-1-56-63
- ID: 630298
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проанализированы результаты пирамидальной сенсорной аберрометрии волнового фронта с построением рефракционных топографических карт (Peramis, SCHWIND eye-tech-solutions GmbH, Германия) у 67 пациентов (108 глаза) с артифакией, с различными типами интраокулярной линзы. Величины сферического компонента рефракции глаза, установленные методами авторефрактометрии и пирамидальной аберрометрии волнового фронта, имеют высокий коэффициент корреляции (r = 0,921, р < 0,0001). Построение рефракционных топографических карт интраокулярных структур глаза является методом кастомизированной диагностики у пациентов с артифакией и имеет значительные перспективы в применении.
Ключевые слова
Полный текст
Хирургия катаракты, первоначально направленная на достижение прозрачности оптических сред, в настоящее время имеет более широкие цели по коррекции зрения [1, 2]. Современные технологии хирургии катаракты и рефракционной замены хрусталика позволяют добиться точных и запрограммированных рефракционных результатов [1, 2].
Доказано, что клинические характеристики зрения у пациентов напрямую зависят от аберрометрических показателей оптической системы глаза [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Такая взаимосвязь делает необходимым изучение качества ИОЛ in vivo [12, 13]. Аберрометрия волнового фронта позволяет количественно оценить аберрации низкого и высокого порядка, функцию рассеивания точки, модуляционную передаточную функции оптической системы глаза [1, 4, 5]. Так, аберрометр с пирамидальным сенсором имеет разрешение 41 мкм, тогда как предыдущее поколение аберрометров – аберрометр с сенсором Хартмана – Шака – имеет разрешение лишь 250–1250 мкм. Именно поэтому пирамидально сенсорная аберрометрия волнового фронта (ПСАВФ) позволяет дать объективную картину аберрационных и рефракционных отклонений как всего глаза в целом, так и избирательно – роговицы и внутриглазных структур. Первые клинические результаты по применению аберрометрии в клинической офтальмологии были опубликованы J. Liang c соавторами в 1994 г. [14]. В настоящее время используются различные типы аберрометров с применением основных различных оптических принципов: оценка исходящего из глаза отраженного луча – метод Хартмана – Шака [15] и оценка входного в глаз светового потока рефракционной аберрометрии – метод Чернинга, трассировка лучей и пирамидальная сенсорная аберрометрия и др. [16, 17, 18, 19, 20, 21]. В ПСАВФ задействованы колеблющийся пирамидальный сенсор, тест лезвия ножа Фуко – метод контроля вогнутых оптически точных поверхностей. Колеблющийся пирамидальный сенсор, предложенной Roberto Ragazzoni (1995), расщепляет входной волновой фронт на четыре пучка [21, 22]. Для каждого из четырех световых потоков выполняется тест лезвия ножа Фуко, чтобы определить наклон и форму волнового фронта. За счет этого достигается более высокая динамика входного светового диапазона с сохранением большой плотности и реализуется сканирование субпупилярной зоны.
Однако ни в отечественной литературе, ни в зарубежной литературе пока нет публикаций, где рассматриваются возможности визуализации рефракционных ошибок в виде топографического картирования глаза с артифакией.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Оценить диагностическую информативность метода ПСАВФ с построением рефракционных топографических карт глаза у пациентов с артифакией.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследованы 67 пациентов, прооперированных по поводу катаракты методом факоэмульсификации (108 глаза) с имплантацией различных моделей заднекамерной интраокулярной линзы (ИОЛ). Средний возраст больных составил (65,81 ± 6,69) года (от 57 до 75), из них 37 женщин и 28 мужчин. Типы имплантированных ИОЛ представлены в табл. 1. Критерии включения в исследование – длительность послеоперационного периода не менее 3 месяцев. Критерии исключения – заболевания роговицы, помутнение стекловидного тела.
Всем больным было проведено всестороннее офтальмологическое исследование, включая аберрометрию волнового фронта с построением рефракционных топографических карт на приборе (Peramis, SCHWIND eye-tech-solutions GmbH, Германия) со встроенным пирамидальным сенсором и программным обеспечением Phoenix.
Таблица 1
Распределение пациентов в зависимости от модели ИОЛ
Вид ИОЛ | Тип ИОЛ, дизайн | Производитель | Количество глаз |
Acrysof IQ SN60WF | Монофокальная | Alcon | 18 |
Tecnis ZCB00 | Монофокальная | Johnson & Johnson | 18 |
Acrysof IQ ReSTOR SN6AD1 | Бифокальная, рефракционно-дифракционная | Alcon | 6 |
Acrysof IQ PanOptix TFNT | Трифокальная дифракционная | Alcon | 12 |
AT LISA TRI | Трифокальная, дифракционная | Zeiss | 8 |
M-flex 630 F | Бифокальная рефракционная, концентрический дизайн | Rayner | 6 |
Lentis Mplus LS-312 MF-30 | Мультифокальная, ротационно асимметричный дизайн | Oculentis/Teleon Surgical BV | 4 |
Lentis Comfort LS-313 MF-15 | С увеличенным диапазоном фокуса, ротационно асимметричный дизайн | Oculentis/Teleon Surgical BV | 18 |
TECNIS Symphony ZXR00 | С увеличенным диапазоном фокуса, дифракционная, концентрический дизайн | Johnson& Johnson | 8 |
Acrysof IQ Vivity DFT015 | С увеличенным диапазоном фокуса, X-WAVE дизайн | Alcon | 8 |
Crystalens HD500 | Псевдоаккомодирующая с наличием центральной зоны 1 мм с добавочными сферическими аберрациями | Bausch&Lomb | 2 |
Статистический анализ проведен с применением компьютерной программы Statistica 8.0. Были вычислены средние арифметические M, стандартные отклонения от среднего SD, проведен сравнительный анализ по Манну – Уитни, корреляционный анализ по Спирмену.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Разработанная методика ПСАВФ с построением рефракционных топографических карт глаза включала проведение топ-аберрометрии, оценку качества оптической системы (рис. 1) с рефракционным топографическим картированием глаза, роговицы и интраокулярной оптики при диаметре зрачка 3 мм и максимальном диаметре зрачке.
Верификация полученных данных проведена при сопоставлении рефракционной топографической карты глаза и фронтальных Шеймпфлюг-изображений переднего отрезка глаза (рис. 2). Измерения выполнены дважды – до и после медикаментозного мидриаза. Мидриаз достигался после однократной инстилляции комбинированного препарата Фенилэфрина 5 % и Тропикамида 0,8 % (Мидримакс, Sentiss, Индия).
Рис. 1. Дисплей анализа качества оптической системы глаза прибора SCHWIND Peramis (SCHWIND eye-tech-solutions GmbH, Германия)
Рис. 2. Верификация рефракционной карты глаза по фронтальному Шеймпфлюг-изображению переднего отрезка глаза: А, Б – измерение сделано правильно; В, Г – измерение сделано некорректно из-за неполного открытия глазной щели
На следующем этапе проанализированы показатели рефракции глаза. Сравнительный анализ данных сферического эквивалента рефракции, полученного при авторефрактометрии (АР) и эквивалента диоптрийности рефракционного отлонения при ПСАВФ, не выявил достоверной разницы (табл. 2).
Таблица 2
Сферический эквивалент рефракции у пациентов с различными видами ИОЛ, дптр, (M ± SD)
Показатель | Сферический компонент рефракции (АР) | Сферический компонент рефракции (ПСАВФ), зрачок 3,0 мм | Цилиндрический компонент рефракции (АР) | Цилиндрический компонент рефракции (ПСАВФ), зрачок 3,0 мм |
Acrysof IQ SN60WF | 0,92 ± 0,52 | 0,65 ± 1,47 p1-2 > 0,05 | -1,54 ± 0,52 | -1,07 ± 0,61 p3-4 > 0,05 |
Tecnis ZCB00 | -0,62 ± 0,53 | -0,27 ± 0,49 p1-2 > 0,05 | -0,62 ± 0,32 | -0,75 ± 0,34 p3-4 > 0,05 |
Acrysof IQ ReSTOR SN6AD1 | -1,02 ± 0,37 | -1,16 ± 0,25 p1-2 > 0,05 | -0,56 ± 0,22 | -0,57 ± 0,31 p3-4 > 0,05 |
Acrysof IQ PanOptix TFNT | -0,25 ± 0,43 | -0,73 ± 0,21 p1-2 > 0,05 | -0,37 ± 0,17 | -0,63 ± 0,38 p3-4 > 0,05 |
AT LISA TRI | -0,25 ± 0,11 | -0,34 ± 0,14 p1-2 > 0,05 | -0,27 ± 0,14 | -0,32 ± 0,31 p3-4 > 0,05 |
M-flex 630 F | -1,87 ± 0,17 | -2,39 ± 0,51 p1-2 > 0,05 | -0,91 ± 0,25 | -0,96 ± 0,51 p3-4=0,846 |
Lentis Comfort LS-313 MF-15 | -1,14 ± 0,74 | -1,05 ± 0,84 p1-2 > 0,05 | -0,79 ± 0,52 | -0,51 ± 0,95 p3-4 > 0,05 |
TECNIS Symphony ZXR00 | -0,56 ± 0,15 | -0,16 ± 0,40 p1-2 > 0,05 | -0,64 ± 0,12 | -0,56 ± 0,31 p3-4 > 0,05 |
Acrysof IQ Vivity DFT015 | -0,25 ± 0,11 | -0,56 ± 0,12 p1-2 > 0,05 | -0,34 ± 0,14 | -0,62 ± 0,32 P3-4 > 0,05 |
При этом величины сферического компонента рефракции глаза, установленные методами АР и ПСАВФ, имеют высокий коэффициент корреляции (r = 0,921, р < 0,0001). Тогда как, величины цилиндрического компонента рефракции, выявленными данными методами измерения, достоверной согласованности не имеют.
Установлено, что средний диаметр зрачка в момент исследования в естественных условиях составил (2,40 ± 0,55) мм, тогда как средний диаметр зоны анализа – (4,78 ± 0,89) мм (р = 0,0001), что указывает на уникальные возможности ПСАВФ в оценке качества оптических элементов, расположенных вне непосредственной апертуры зрачка – за зрачковым краем радужки.
Так, на рис. 3 (А, Б, В) представлен клинический случай, где исследована зона диаметром 4,65 мм – виден край переднего капсулорексиса. Диаметр зрачка в этот момент был 2,2 мм. При медикаментозном расширении зрачка зона анализа увеличивалась: при исходном диаметре зрачка (4,86 ± 0,35) мм диаметр фактической зоны аберрометрии глаза составил (5,92 ± 0,84) мм (р = 0,0001).
Рефракционные карты всего глаза и изолированно интраокулярных структур при проведении исследования при медикаментозном мидриазе также представлены на рис. 3 (Г, Д, Е). Видно, что ПСАВФ в условиях медикаментозного расширения зрачка позволяет определять состояние переднего капсулорексиса не только локально, но и на всем его протяжении.
Построение рефракционных карт и цветное картирование выявило неравномерное распределение рефракционных значений по всей площади исследования и наличие разрозненных зон с отклонением в рефракции. Было установлено, что такие отдельные зоны с локальным отклонением в рефракции топически соответствовали зонам фиброза задней капсулы хрусталика. Так, на рис. 4 представлены карты глаз с эмметропией (А), с локальным фиброзом задней капсулы хрусталика 1-й степени (Б и В), с миопической рефракцией глаза вследствие поздно-приобретенного переднего реверса псевдоаккомодирующей ИОЛ Crystalens HD (Г).
Рис. 3. Отображение фактического состояния зрачка и рефракционных карт: А, Б, В – клинический случай 1, исследование проведено в естественных условиях зрачка; Г, Д, Е – клинический случай 2, исследование выполнено в условиях медикаментозного мидриаза
Рис. 4. Рефракционные топографические карты глаза
Визуализация расположения зон аддидации отражает центрирование линзы по отношению к зрительной оси. Рефракционные карты интраокулярных структур у пациентов с мультифокальными ИОЛ и ИОЛ с расширенным диапазоном фокуса представлены на рис. 5.
Анализ данных исследования указывает на широкие возможности ПСАВФ в оценке качества оптических интраокулярных структур, расположенных вне непосредственной апертуры зрачка – за зрачковым краем радужки.
Рис. 5. Рефракционные топографические карты интраокулярных оптических структур у пациентов с наличием ИОЛ мультифокального дизайна оптики и с расширенным диапазоном фокуса
Разработанная методика визуализации интраокулярных рефракционных ошибок с построением рефракционных топографических карт позволяет определить зоны рефракционных отклонений, которые могут указывать на изменения задней капсулы хрусталика, дефекты оптической части ИОЛ, а также децентрацию ИОЛ. Потенциал технологии ПСАВФ субпупилярного анализа интракулярных структур позволяет регистрировать топографию рефракционных ошибок за пределами границ зрачка. Представленные результаты показывают диагностическую ценность ПСАВФ у пациентов с усложненным оптическим дизайном интраокулярных ИОЛ – мультифокальных, псевдоаккомодирующих, с увеличенным диапазоном фокуса.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Аберрометрия волнового фронта, основанная на применении пирамидального сенсора и компьютерной обработки данных, является высокоинформативным методом визуализации рефракционных ошибок у пациентов с артифакией. Построение рефракционных топографических карт интраокулярных структур глаза является методом кастомизированной диагностики у пациентов с артифакией и имеет значительные перспективы в применении.
Об авторах
Ольга Ивановна Розанова
Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
Автор, ответственный за переписку.
Email: olgrozanova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3139-2409
доктор медицинских наук, заведующая лечебно-консультационным отделением, ведущий научный сотрудник, врач-офтальмолог
Россия, ИркутскСергей Владимирович Кузьмин
Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
Email: skz9093@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1590-7743
заведующий операционным блоком, врач-офтальмолог
Россия, ИркутскОлег Павлович Мищенко
Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
Email: silver_mitch@icloud.com
ORCID iD: 0000-0002-0323-4967
кандидат медицинских наук, заведующий офтальмологическим отделением, врач-офтальмолог
Россия, ИркутскБальжинима Анандаевна Цыбжитова
Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
Email: ifok.mntk@mail.ru
врач-офтальмолог
Россия, ИркутскЕгор Владимирович Архипов
Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
Email: egorar8@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8645-7930
врач-офтальмолог
Россия, ИркутскАндрей Александрович Иванов
Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова, Иркутский филиал
Email: ivanov.andrei.med@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-4235-9252
врач-офтальмолог
Россия, ИркутскСписок литературы
- Малюгин Б.Э. Хирургия катаракты и интраокулярная коррекция на современном этапе развития офтальмохирургии. Вестник офтальмологии. 2014;130(6):80–88.
- Офтальмология. Национальное руководство. Под ред. С.Э. Аветисова, Е.А. Егорова, Л.К. Мошетовой и др. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. 752 с.
- Cerviño A., Hosking S.L., Montes-Mico R., Bates K. Clinical ocular wavefront analyzers. Journal of Refractive Surgery. 2007;23(6):603–616.
- Балашевич Л.И., Качанов А.Б., Тахтаев Ю.В., Варавка А.А. Аберрометрия как метод оценки интраокулярной коррекции. Офтальмохирургия. 2007;4:22–26.
- Балашевич Л.И., Качанов А.Б. Клиническая корнеотопография и аберрометрия. М., 2008. 167 с.
- Lombardo M., Lombardo G. Wave aberration of human eyes and new descriptors of image optical quality and visual performance. Journal of Cataract & Refractive Surgery. 2010;36(2):313–331.
- Chang D.H., Rocha K.M. Intraocular lens optics and aberrations. Current Opinion in Ophthalmology. 2016;27(4) :298–303.
- Georgiev S., Kumar A., Findl O. et al. Digital ocular swept source optical coherence aberrometry. Biomedical Optics Express. 2021;7(11):6762–6779.
- Поздеева Н.А., Паштаев Н.П., Куликов И.В., Николаева И.П. Анализ результатов традиционной факоэмульсификации катаракты в сравнении с фемтолазер-ассистированной экстракцией катаракты с имплантацией премиум ИОЛ. Современные технологии в офтальмологии. 2022;3(43):159–162.
- Никитин В.Н., Иванов Д.И. Сравнительная оценка влияния положения ИОЛ на показатели аберрометрии после шовной фиксации комплекса «ИОЛ – капсульный мешок» к радужной оболочке. Офтальмология. 2022;19(4):768–773.
- Alió J.L., Schimchak P., Montés-Micó R., Galal A. Retinal image quality after microincision intraocular lens implantation. Journal of Cataract & Refractive Surgery. 2005; 31(8):1557–1560.
- Plaza-Puche A.B., Salerno L.C., Versaci F. et al. Clinical evaluation of the repeatability of ocular aberrometry obtained with a new pyramid wavefront sensor. European Journal of Ophthalmology. 2019;29(6):585–592.
- D’Oria F., Scotti G., Sborgia A. et al. How Reliable Is Pyramidal Wavefront-Based Sensor Aberrometry in Measuring the In Vivo Optical Behaviour of Multifocal IOLs? Sensors. 2023;23(7):3534.
- Liang J., Grimm B., Goelz S., Bille J.F. Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor. The Journal of the Optical Society of America. 1994;11(7):1949–1957.
- Thibos L.N. Principles of Hartmann-Shack aberrometry. Journal of Refractive Surgery. 2000;16(5):563–565.
- Mrochen M., Kaemmerer M., Mierdel P. et al. Principles of Tscherning aberrometry. Journal of Refractive Surgery. 2000;16(5):570–571.
- Molebny V.V., Panagopoulou S.I., Molebny S.V. et al. Principles of ray tracing aberrometry. Journal of Refractive Surgery. 2000;16(5):572–575.
- Rozema J.J., Van Dyck D.E., Tassignon M.J. Clinical comparison of 6 aberrometers. Part 1: Technical specifications. Journal of Cataract & Refractive Surgery. 2005;31(6):1114–1127.
- Rozema J.J., Van Dyck D.E., Tassignon M.J. Clinical comparison of 6 aberrometers. Part 2: statistical comparison in a test group. Journal of Cataract & Refractive Surgery. 2006;32(1):33–44.
- Alio J.L., D’Oria F., Toto F. et al. Retinal image quality with multifocal, EDoF, and accommodative intraocular lenses as studied by pyramidal aberrometry. Eye and Vision. 2021;6(1):37.
- Ragazzoni R. Pupil Plane Wavefront Sensing with an Oscillating Prism. Journal of Modern Optics. 1996;43:289–293.
- Vacalebre M., Frison R., Corsaro C. et al. Advanced optical wavefront technologies to improve patient quality of vision and meet clinical requests. Polymers (Basel). 2022;5(23):5321.