Расшифровка кератометрии: оптические свойства роговицы глаза и их измерение

Расшифровка кератометрии

Расшифровка кератометрии
Кератометрия — топография роговицы

Кератометрию также называют топографией роговицы. Это диагностический метод с компьютерным управлением, создающий трехмерную карту кривизны поверхности роговицы.

Дело в том, что роговица – это главная преломляющая структура глазного яблока, она отвечает за 70% рефракционной силы зрительного аппарата.

Человек с нормальным зрением имеет равномерно закругленную роговицу, но если роговица слишком плоская или слишком круглая и неравномерно изогнутая, то острота зрения падает. Самым большим преимуществом кератометрии является ее способность обнаруживать транзиторные патологии, недоступные для диагностики обычными методами.

Топография роговицы дает подробное визуальное описание формы и свойств роговицы. Этот метод предоставляет офтальмологу очень тонкие детали состояния оптической системы глаза. Расшифровка кератометрии помогает в диагностике, мониторинге и лечении различных глазных заболеваний.

Эти данные также используются для назначения контактных линз и для планирования операций, включая лазерную коррекцию зрения. В случае необходимости лазерной коррекции топографическая карта роговицы используется вместе с другими методами с целью точного определения необходимого объема удаляемой ткани роговицы.

Технологии визуализации роговицы быстро развиваются, главным образом благодаря значительным успехам рефракционной хирургии. Чтобы понять значение новых методов визуализации, необходимо рассмотреть механизм работы оптики глаза.

Расшифровка кератометрии
Кератометрия — информационный метод диагностики

Для построения топографической карты на роговицу проецируют несколько светлых концентрических колец. Отраженное изображение захватывается камерой, соединенной с компьютером. Программное обеспечение компьютера анализирует данные и отображает результаты в нескольких форматах.

Каждая карта имеет цветовую гамму, присваивающую каждому определенному кератометрическому диапазону определенный цвет. В интерпретации используются не только цвета, но и другие показатели. Кератометрические диоптрии имеют решающее значение в интерпретации карты.

Абсолютные топографические карты роговицы имеют заданную цветовую шкалу с уже известными диоптрическими шагами. Недостатком является недостаточная точность – диоптрические шаги изменяются на большие величины (обычно на 0,5 диоптрий), что не дает возможности детально изучить локальные изменения роговицы.

Адаптированные карты имеют разные цветовые шкалы, построенные с помощью специальных программ, идентифицирующих минимальное и максимальное значение кератометрических диоптрий. Диапазон диоптрий адаптированных карт, как правило, меньше, чем аналогичный диапазон у абсолютной карты.

Итоговые значения кератометрии может комментировать только офтальмолог. Расшифровка кератометрии – трудоемкий процесс, требующий опыта.

Мы выяснили, что кератометрия – это важный диагностический метод исследования преломляющей силы роговицы. К сожалению, это исследование применяется нечасто, хотя его точность может конкурировать со многими другими методами.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl Enter, чтобы сообщить нам.

Строение и функции роговицы глаза

Роговица – это прозрачная выпуклая линза соединительнотканного строения, входящая в состав глазного яблока. Это самая наружная структура глаза.

Самая главная структура зрительного аппарата – сетчатка. Она содержит огромное количество цветных и черно-белых рецепторов, улавливающих отраженный от окружающих предметов свет. Для того чтобы свет правильным образом достиг сетчатки, необходим преломляющий аппарат глаза. Это роговица, водянистая влага, хрусталик и стекловидное тело.

Глазное яблоко – это сфероподобное тело диаметром около 25 мм, состоящее из трёх оболочек. Свет, попадая в глаз, сначала проходит через роговицу – прозрачную линзу, имеющую куполообразную форму. В ней отсутствуют кровеносные сосуды и имеется много нервных окончаний, поэтому при повреждениях или воспалении роговицы развивается так называемый роговичный синдром, (слезотечение, светобоязнь).

Передняя поверхность роговицы покрыта эпителием, который обладает способностью к регенерации (восстановлению) при повреждении. Глубже располагается строма, состоящая из коллагеновых волокон, а изнутри роговица покрыта одним слоем эндотелиальных клеток.

Выйдя из роговицы, свет попадает в заполненную жидкостью так называемую переднюю камеру глаза – пространство между внутренней поверхностью роговицы и радужной оболочкой. Радужная оболочка представляет собой диафрагму с отверстием в центре -зрачком, диаметр которого может меняться в зависимости от освещения, регулируя поток света, попадающий на сетчатку.

За радужкой располагается хрусталик – это двояковыпуклая линза, способная менять свою геометрию, являясь основным оптическим элементом аккомодации глаза. Хрусталик по всей окружности имеет похожие на нити циановые связки, которые соединяются с цилиарными мышцами, располагающимися в стенке глаза.

Эти мышцы могут сокращаться и расслабляться. В зависимости от этого циановые связки могут также расслабляться или натягиваться, меняя радиус кривизны хрусталика – поэтому человек может видеть чётко как вблизи, так и вдали. Такая способность глаза называется аккомодацией.

За хрусталиком располагается стекловидное тело, занимающее большую часть глаза и придающее ему форму. Других функций оно не имеет, и свет практически не преломляет. Задняя стенка глаза состоит из девяти слоев клеток, которые формируют сетчатку глаза.

Изображение формируется на небольшом участке сетчатки вдоль визуальной оси глаза в зоне желтого пятна, плотность колбочек и палочек в котором наибольшая. В сетчатке происходит преобразования световой энергии в энергию нервного импульса.

Для наиболее полного восприятия мозгом поступающей визуальной информации крайне важно, чтобы на сетчатке глаза было резкое изображение объекта. Оптика глаза работает подобно объективу фотоаппарата.

оптическая сила, кривизна поверхностей, коэффициенты преломления, взаимная геометрия. В мире общепризнанной моделью глаза является модель шведского врача офтальмолога Альвара Гульстранда (1862-1930). На Рисунке 1.1.

48 диоптрий [1]. Естественно такой большой вклад передней поверхности роговицы глаза в оптическую силу всего глаза приводит к тому, что любое даже очень слабое изменение ее формы или качества поверхности приводит к существенному влиянию на качество изображения на сетчатке.

Учитывая факт, что роговица глаза, являясь частью внешней оболочки глаза, легко доступна для хирургических вмешательств, становится ясно, что передняя поверхность роговицы глаза – самый удобный объект для коррекции аномалий рефракции путем изменения формы (ремоделирования) поверхности роговицы глаза.

Следует заметить, что особая роль передней поверхности роговицы в оптической системе глаза может серьезно повлиять на конечный результат коррекции из-за неконтролируемых процессов послеоперационного биомеханического отклика и заживления, которые могут повлиять на конечную форму роговицы, а через нее и на качество изображения на сетчатке. Рисунок 1.1 – Оптическая система глаза по Гульстранду.

Роговица – прозрачная одна шестая часть фиброзной оболочки глаза [2], представляет собой выпукло-вогнутую линзу. Среднестатистические геометрические размеры роговицы человека: горизонтальный диаметр 12мм;

Оптические свойства роговицы определяются прозрачностью, формой и более высоким (1,377) показателем преломления по сравнению с воздухом (1,0). Поскольку оптическая плотность роговицы и водянистой влаги (1,366) передней камеры глаза практически одинакова, то преломление светового пучка осуществляется, в основном, ее передней поверхностью.

В воздушном же “окружении” (например, при введении после экстракции катаракты в переднюю камеру пузырька воздуха) роговица ведет себя уже как слабая отрицательная линза (средний радиус кривизны передней поверхности роговицы 7,7 мм, задней 6,8 мм).

Роговица состоит из пяти слоев различных тканей: наружный слой – эпителий; внутренний – эндотелий и центральный слой – строма (см. Рисунок 1.2). Строма отделена от эпителия и эндотелия двумя клеточными структурами – Боуменова и Десцеметова мембраны.

Предлагаем ознакомиться  Лечение близорукости без операции Лечение близорукости Коррекция зрения

Наружный слой, если не принимать во внимание слезную пленку, которую не включают в состав роговицы, это эпителий. Толщина эпителия порядка 50 мкм. Эпителий состоит из нескольких слоев плоских клеток и восстанавливается при повреждениях.

Роговица это бессосудистая часть глазной оболочки [4, 5] и за “доставку кислорода” отвечает именно эпителий, забирающий его из слезной пленки, которая покрывает поверхность глаза. Эпителий также регулирует поступление жидкости внутрь глаза.

Следующий слой это Боуменова мембрана. Она расположена сразу под эпителием и является самой жесткой частью роговицы (в пересчете на единицу толщины) и отвечает за защиту внутренних слоев роговицы. Толщина Боуменовой мембраны 10 мкм. При повреждении не восстанавливается.

Строма – наиболее объемная часть роговицы. Основная ее часть – коллагеновые волокна, расположенные горизонтальными слоями. Более подробно о строении стромы будет изложено ниже.

Десцеметова мембрана – отделяет строму от эндотелия. Обладает высокой эластичностью и устойчива к повреждениям.

Эндотелий – слой клеток, который покрывает внутреннюю часть роговицы. Эндотелий играет исключительную роль в питании роговицы и поддержании постоянного уровня содержания воды. Выполняет очень важную функцию “активного насоса”, отвечающего за то, чтобы лишняя жидкость не скапливалась в роговице (иначе произойдет ее отек).

Таким образом, эндотелий поддерживает прозрачность роговицы. Согласно современному пониманию структуры стромы [6, 7] , роговичные пластинки состоят из волокон коллагена, которые распространяются от одной стороны лимба к противоположенной.

Волокна коллагена имеют 30 нм в диаметре, 12 мм в длину и имеют дугообразную форму подобную той, что изображена на Рисунке 1.3 слева вверху. На микро уровне строма, которая занимает 90% всей толщины роговицы, состоит из пересекающихся ламелл, как это изображено на Рисунке 1.

3 справа вверху. Роговица обладает вискоэластичными свойствами [8-10]. Коллагеновые фибриллы встроены в протеогликановый матрикс [11, 12]. Коллагеновые волокна в роговице располагаются по разному. Вблизи поверхности волокна тоньше и расположены достаточно хаотично, в то время как в глубине толще, количество их больше, а расположены они достаточно упорядоченно.

Форма распределения энергии по сечению лазерного пучка для коррекции дальнозоркости и астигматизма

Средний показатель преломления передней и задней поверхности роговицы составляет 48,5 и -6,9 диоптрий соответственно. Чтобы упростить эти показатели, в клинической практике часто используется показатель результирующей силы роговицы, равный 43-45 кератометрических диоптрий.

Обычно роговица мало меняется с возрастом. Она уплощается примерно на 0,5 диоптрий к 35 годам и округляется на 1 диоптрий к 75 годам.

В зрелом возрасте роговица, как правило, более выпуклая в вертикальном меридиане, примерно на 0,5 диоптрий по сравнению с горизонтальным меридианом, что способствует более высокому риску возникновения астигматизма именно у молодых людей.

Эта разница между вертикальной и горизонтальной кривизной уменьшается с возрастом, и, наконец, исчезает в возрасте 75 лет. Изменения формы роговицы вносят большой вклад в распространенность астигматизма.

В норме роговица представляет собой выпуклую линзу, то есть имеет более крутую поверхность в центре и сглаженность на периферии. Редуцированная поверхность (например, на фоне лазерной коррекции) может быть, наоборот, более плоской в центре и крутой на периферии.

Значимая для зрения площадь поверхности роговицы приблизительно равна площади расширенного зрачка. Диаметр зрачка уменьшается с возрастом. У людей разных возрастных групп все эти показатели вариативны.

Эти данные имеют важное клиническое значение, так как большинство лазерных методик обрабатывает область роговицы диаметром 6,5 миллиметров.

ОКТ переднего отрезка глаза

Под воздействием короткого лазерного импульса увеличивается собственный объем материала роговицы глаза. Причиной этого являются фотохимические реакции при воздействии УФ излучения и/или закипание воды за счет возрастания температуры.

Под воздействием короткого лазерного импульса в роговице глаза возникает деформация, характерная глубина которой d « l/aeff . Соответственно, появляются недиагональные компоненты тензора механического напряжения [65], проявляющиеся при любом профиле лазерного луча вблизи его границ там, где интенсивность меняется максимально сильно.

1) чем больше эффективный коэффициент поглощения, тем выше мгновенная температура, выше механическое напряжение, тем меньше необходимая для абляции плотность энергии лазера; 2) чем больше эффективный коэффициент поглощения, тем меньше характерный размер шероховатости биоткани, неизбежно образующийся в процессе лазерной абляции.

Согласно простейшей обработке экспериментальных результатов работы [66], максимальное отклонение по модулю высоты рельефа абляции при использовании излучения ArF лазера для коррекции зрения h « 4.2 мкм (среднеквадратичное отклонение равно /- 1.53 мкм), и среднеквадратичный размер шероховатости в плоскости XY 10 « 280 мкм. 1

Кратковременное, менее миллисекунды, существование высокой температуры и УФ излучения ведет к созданию псевдомембраны в зоне лазерной абляции [68, 69]. При этом средняя температура роговицы остается практически неизменной.

Излучение эксимерного лазера разрывает макромолекулы коллагена и гликозаминогликанов в строме роговицы [58], в результате чего образуется мембрана, состоящая из остатков аблированного материала в аморфном денатурированном состоянии с низким содержанием воды и более высоким, чем исходная стромальная ткань коэффициентом преломления [70].

При этом псевдомембрана остается связанной с подлежащим субстратом [68, 69]. Измеряемое увеличение коэффициента преломления вызвано увеличением плотности аблированной поверхности, которое, в свою очередь, приводит к механической деформации роговицы за счет изменения объема псевдомембраны по сравнению с объемом необлученного стромального коллагена.

Изменение формы передней поверхности роговицы в этом случае, как будет показано в Главе 4, происходит не только за счет удаления части стромы, но и за счет биомеханического отклика роговицы на такое воздействие.

Расшифровка кератометрии

С момента открытия С. Трокелем [50] возможности использования ArF эксимерного лазера, как источника излучения для коррекции аномалий рефракции глаза, он практически не претерпел изменений — та же длина волны излучения (193 нм), те же параметры используемой плотности энергии.

Однако существенной модификации подверглась оптическая система формирования и доставки пучка эксимерного лазера к глазу. В первых опытах применения эксимерного лазера в глазной хирургии он использовался для процедуры, подобной радиальной кератотомии.

На пути излучения эксимерного лазера прямоугольного сечения устанавливалась маска, эмитировавшая радиальные надрезы. Клинические и гистологические исследования, проведенные Д. Арон-Роса [71] выявили интересную особенность данного подхода.

Предлагаем ознакомиться  Глаумакс инструкция по применению, Глаумакс цена, Глаумакс описание, Глаумакс купить

В надрезе, выполненном эксимерным лазером практически отсутствует зона некроза характерная при применениях лазерного излучения в хирургии, что не вызывает процессов заживления роговичной ткани. Эта особенность оказалась решающей для его дальнейшего использования в коррекции аномалий рефракции глаза.

Развивая технологии лазерной абляции роговицы для моделирования ее поверхности, Meditek (Германия), а позднее Nidek (Япония), Summit (США) и другие компании, разработали различные механические сканирующие системы, используя движущиеся и вращающиеся щели для придания поверхности роговицы нужной формы.

В результате роговица получалась недостаточно качественной и гладкой — следы от движущейся щели были легко различимы на ее поверхности, что приводило к ухудшению оптического качества и значительным осложнениям при заживлении.

Гладкая и ровная послеоперационная поверхность роговицы – необходимое условие для достижения хороших результатов после окончания процессов заживления (реэпителизации). Каждый изъян поверхности роговицы являлся центром роста клеток эпителия и увеличения количества кератоцитов, что приводило, в конечном счете, как отмечено выше, к субэпителиальному или интрастромальному помутнению и регрессу результатов лазерной коррекции зрения.

Другой подход, представленный Трокелем и воплощенный компанией Summit, а позднее и другими, была так называемая «широкоапертурная» абляция поверхности роговицы, когда луч лазера проходил через автоматически раскрывающуюся диафрагму, формируя необходимый профиль поверхности роговицы.

Но, не смотря на то, что результаты улучшились и достигли нового уровня, они все еще оставались неудовлетворительными. Излучение эксимерного лазера обычно сильно неоднородно по сечению пучка. Оно, как правило, имеет чередующиеся зоны высокой и низкой интенсивности, которые приводят к различным шероховатостям аблируемой поверхности.

Оптические свойства роговицы и их измерение

Расшифровка кератометрии
Так выглядит кератометр

Для описания оптических свойств роговицы используются различные понятия, а именно:

  • Кривизна передней и задней поверхности роговицы. Она может быть выражена как в радиусах кривизны в миллиметрах, так и в кератометрических диоптриях.
  • Форма передней и задней поверхности роговицы. Эта характеристика может быть выражена в микрометрах как высота фактической поверхности роговицы относительно опорной точки. В это понятие входит не только описание формы роговицы, но и анализ неровностей поверхности роговицы (например, астигматизм роговицы).
  • Локальные изменения поверхности роговицы. Они могут быть выражены в микрометрах. Оптическая гладкость поверхности роговицы очень важна, поэтому любые микроскопические неровности могут значительно уменьшить остроту зрения.
  • Мощность роговицы. Это сила преломления роговицы, выраженная в диоптриях. Термин обозначает оптические свойства роговицы, зависящие от формы поверхности и показателей преломления.
  • Толщина и трехмерная структура роговицы. Эти показатели могут быть выражены в микрометрах. Изменение трехмерной структуры роговицы (например, после рефракционной хирургии) могут вызывать дальнейшие изменения ее формы вследствие биомеханических преобразований, таких как измененная эластичность остаточной ткани роговицы.

Кератометрическая диоптрия рассчитывается из радиусов кривизны роговицы. Применяется специальная формула:K = показатель преломления x 337,5 / радиус кривизны.

Этот расчет можно назвать упрощенным, так как он игнорирует факт того, что преломляющая поверхность контактирует с воздушным пространством. Этот расчет также не учитывает наклонную частоту входящего света на периферию глаза.

В результате в измерении кератометрической диоптрии учитывается истинный показатель преломления роговицы от 1,375 до 1,338. Именно поэтому диоптрии в данном случае правильнее называть кератометрическими доптриями, чтобы отличать два разных термина.

Расчет отношения интенсивностей направленной и диффузной компонент рассеянного света

В таблице 1 приведены экспериментально измеренные в [92] значения глубин поверхностного рельефа при использовании механического микрокератома фирмы Nidek, а также фемтосекундных лазеров фирмы Intralase с частотой повторения импульсов 15 и 30 кГц и фирмы Davinci.

Как видно из представленных в Таблице 1 результатов, шероховатости поверхности стромы примерно одинаковы как после применения микрокератома, так и фемтосекундных лазеров амплитуда шероховатостей составляет 2 3 мкм.

Измерения показывают, что лазерная абляция роговицы с использованием самых современных хирургических установок дает дополнительные шероховатости на уровне от 2 до 4 мкм. Как показывают гистологические исследования и исследования с помощью сканирующего электронного микроскопа сечений роговицы после открытия лоскута и репозиционирования его обратно на стромальное ложе (как в методе ЛАСИК), образуется полость, то есть лоскут неплотно прилегает к стромальной части роговицы.

После проведения лазерной абляции зазор может только увеличиваться. Из-за нарушения биомеханической целостности роговицы лоскут не двигается как единое целое с роговичным ложем, что еще более способствует его неплотному прилеганию.

Строение сетчатки и хороидеи

Скорее всего, в благоприятном случае, этот зазор будет заполнен жидкостью, по оптическим параметрам близкой к внутриглазной жидкости. Анализ шероховатостей, образующихся после лазерной абляции на поверхности стромы, дает величину длины корреляции порядка lc 100 мкм.

Из представленных на Рисунках 3.2 и 3.3 зависимостей видно, что при глубине шероховатостей более 10 длин волн (h 10), практически вся энергия падающего излучения сосредоточена в диффузной составляющей.

При этом отношение интенсивности направленной составляющей, которая дает резкое изображение на сетчатке, к интенсивности диффузной компоненты близко к 1. Определим ширину распределения 2dif интенсивности диффузной составляющей по уровню exp(-2) на сетчатке по формуле 2dif = 4h/lc(n2/n1-1)f [127], где f – фокусное расстояние линзы.

Значение фокусного расстояния редуцированного глаза равно 17 мм, а отношение h/lc примем равным 0,05. Тогда легко вычислить, что в зависимости от n, диаметр пятна засветки на сетчатке будет в пределах 100 – 200 мкм.

Шероховатости аблированной лазерным излучением поверхности роговицы обусловлены суперпозицией неоднородностей, связанных непосредственно с конкретным механизмом абляции, и неоднородностей, образующихся за счет нерегулярности распределения энергии по сечению лазерного пучка.

Вклад неоднородностей лазерного излучения тем сильней, чем больше амплитуда флуктуаций энергии в пучке. При этом качество поверхности роговицы, определяемое механизмом абляции, существенным образом зависит от величины коэффициента поглощения, а значит и от длины волны излучения лазера.

Определим параметры поверхностного рельефа при абляции роговицы излучением лазеров с разными длинами волн, а значит и с разными коэффициентами динамического поглощения. Под термином динамическое поглощение будем понимать коэффициент поглощения роговицы в процессе абляции с учетом эффектов ее просветления или затемнения.

Лазерная абляция биоматериалов может индуцироваться фотохимическими реакциями, механическими напряжениями, а также повышенной температурой, возникающими в материале при воздействии лазерных импульсов.

Одной из ее важнейших характеристик является пространственное разрешение dП, определяющее минимальный размер биоткани, который может быть удален в процессе абляции, при предельном, 5-образном, профиле инициирующего лазерного излучения.

Роговица глаза состоит из коллагена (II типа) и воды в соотношении 22:78 [50]. Известно, что резкое нарастание коэффициента поглощения воды в УФ диапазоне начинается для длин волн вакуумного УФ (Л 170 180 нм).

Сегодня этот диапазон длин волн не используется в биомедицинских приложениях. В УФ диапазоне, в области длин волн Л 190-200 нм, поглощение, в основном, обусловлено органической компонентой роговицы, и поглощение воды здесь можно не учитывать.

Предлагаем ознакомиться  Норма толщины роговицы глаза

Исходный коэффициент поглощения роговицы довольно слабо меняется в диапазоне Л= 190 -210 нм, и уменьшается примерно в 10 раз для Л 240 нм. Поэтому на практике среди лазеров УФ диапазона для коррекции зрения используется излучение ArF эксимерного лазера (Л = 193 нм) и 5-ой гармоники Nd:YAG лазера (Л = 213 нм) [51].

Клеточные цепочки

В ближнем ИК диапазоне поглощение роговицы определяется спектром поглощения воды, с максимумом в области 3 мкм [146], связанным с валентными колебаниями О-Н групп. На Рисунке 3.5 приведен спектр поглощения роговицы глаза в УФ и ИК областях спектра, а ниже указаны длины волн наиболее известных лазеров, излучающих в этом диапазоне длин волн.

Коэффициент поглощения роговицы на длине волны 193 нм, измеренный в [50] при доабляционных плотностях энергии, составил а(Л =193 нм) « 2.7 103 см1 . Основы теории, описывающей процесс лазерной абляции роговицы глаза, под воздействием одиночного импульса излучения ArF лазера, изложены в работе [58].

Органическая составляющая роговицы глаза – это коллаген [57]. Из аминокислот, входящих в состав коллагена, существенно поглощает УФ излучение глицин (Gly) (около 33% от массы коллагена) и пролин (Pro) (примерно 25%).

Коэффициент поглощения комплекса «рибофлавин – строма» не зависит от времени

Развита модель упрочнения роговицы глаза, основанная на механизме радикальной фотополимеризации коллагена стромы в присутствии рибофлавина, выступающего в качестве инициатора. На основе теории перколяции, введен пороговый уровень степени конверсии исходного коллагена в сшитый полимер, превышение которого должно вести, по нашему мнению, к упрочнению роговицы благодаря формированию связанной трехмерной неупорядоченной решетки, пронизывающей весь макроскопический объем, занимаемый макромолекулами полимеризованного коллагена.

Модель предсказывает упрочнение роговицы при малых интенсивностях и отсутствие упрочнения при интенсивностях выше пороговой, что согласуется с экспериментом [175]. Кроме того, из теории следует, что существует оптимальная интенсивность, при которой длительность светового облучения, необходимая для упрочнения роговицы, может быть значительно уменьшена (до 70 80 сек) по сравнению с длительностью, предписываемой Дрезденским протоколом (30 мин) [182].

Использование полноапертурного гауссова пучка эксимерного лазера для коррекции миопии, как было показано в Главе 2, является оптимальным. Однако, в зависимости от начальной кривизны роговицы, диаметр зоны абляции (а значит и глубина абляции в центре глаза) для коррекции одной диоптрии может меняться.

Так, если диаметр зоны абляции плоской поверхности составляет 6.5 мм, то при абляции поверхности реального глаза он может быть меньше на 1.5 – 2.0 мм. Как показали результаты коррекции высоких степеней миопии, проведенные нами в пяти разных клиниках, использующих полноапертурный гауссов пучок ArF лазера (энергия в импульсе порядка 45 мДж, интенсивность в максимуме порядка 180-200 мДж/см2, частота повторений импульсов 20 Гц), разница в объеме аблируемой ткани роговицы при коррекции высоких степеней миопии может достигать нескольких десятков процентов по сравнению с классическим алгоритмом абляции по Муннерлину для зоны диаметром 6,5 мм.

На Рисунке П1.1 показаны клинические результаты степени коррекции миопии в зависимости от глубины абляции в центре роговицы (красная кривая). Для сравнения приведена эта же зависимость, рассчитанная по Муннерлину (желтая прямая).

Видно, что, например, при глубине абляции 120 мкм, коррекция полноапертурным гауссовым пучком составляет 10 диоптрий (12мкм/дптр), а по Муннерлину – 8 диоптрий (15мкм/дптр). К сожалению, ни в одной из клиник не проводились измерения индуцированных аберраций высших порядков.

Хотя жалоб пациентов на осложнения связанные с аберрациями (глэр, звезды при рассматривании ламп в сумерки) не было. При использовании полноапертурного гауссова пучка для коррекции миопии формируется плавная переходная зона от необлученной части периферии роговицы к центральной части, что положительно сказывается на качестве послеоперационного зрения.

Коррекция формы роговицы при кератоконусе Способ нецентральной абляции позволил контролировать форму передней поверхности роговицы и сформировать более регулярную форму поверхности, что не только позволило улучшить остроту зрения пациентам с нерегулярным астигматизмом/кератоконусом, но и сделало возможным пользование жесткими контактными линзами пациентам, которые были не толерантны к контактным линзам.

В некоторых случаях пациентам удается перейти на ношение очков. На Рисунке П1.5 представлены топограммы глаза с кератоконусом. Слева – до операции, справа – после. Выбранные области абляции отмечены красным цветом.

Диаметр каждой зоны абляции составлял 3 мм. Абляция проводилась полноапертурным гауссовым пучком с плотностью энергией в центре 100 мДж/см2. Количество импульсов и место на поверхности роговицы задается хирургом.

В качестве источника излучения использовался светодиод IDL5S-1300 с длиной волны 1,3 мкм. Оптическое кварц-кварцевое волокно имело диаметр внутренней жилы 9 мкм. Устройство обработки сигналов выполнено на базе персонального компьютера «Pentium 4».

Наконечник изготовлен из нержавеющей стали, а расширитель излучения состоял из собирающей линзы с диаметром 2.0 мм, изготовленной из фианита (коэффициент преломления 2.20). При этом площадь его соприкосновения с исследуемой средой значительно увеличилась (более 4104 раз), что существенно повышает безопасность при измерении коэффициента преломления основных слоев роговицы глаза.

Нормировка сигналов (деление величины амплитуды отраженного излучения на величину амплитуды опорного излучения) позволяет избежать влияния нестабильности мощности излучения лазерного диода на проводимые измерения.

Калибровка оптоволоконного корнеарефрактометра с использованием среды с известным показателем преломления (дистиллированная вода, толуол) позволяет получить на выходе системы обработки сигналов значение, соответствующее показателю преломления исследуемой среды в точке измерения.

Использование в качестве материала для изготовления расширителя оптического излучения, материалов с большим коэффициентом преломления, например, фианита вместо обычного кварцевого стекла позволяет повысить точность измерений коэффициента преломления основных слоев роговицы глаза.

Это связано с тем, что точность измерений увеличивается с увеличением амплитуды отраженного от торца собирающей линзы сигнала, которая пропорциональна разности коэффициентов преломления материала линзы и измеряемой среды Простой расчет показывает, что при использовании вместо кварцевого стекла (коэффициент преломления 1.

Важным критерием конструкции зонда, пригодного для серийного производства, является невысокая стоимость и доступность основных компонентов. Нами предложена конструкция зонда для корнеарефрактометра на основе стандартного элемента волоконной оптики – градана и отрезка сапфирового или ZrO2 (фианит) стержней.

Механические свойства роговицы

Механические свойства роговицы человека изучены недостаточно. Толщина роговицы в центре составляет 250 микрометров, что считается достаточным для обеспечения долговременной механической устойчивости.

Периферическая толщина исследуется реже, но она, безусловно, также имеет клиническое значение при изучении преломляющей силы глаза с помощью радиальной и астигматической кератометрии.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector