К.м.н. А.Я. Рогова (Москва) «Топографическая кератопахиметрия в ранней диагностике кератоконуса»
Уважаемые коллеги!
Ранняя диагностика кератоконуса является одной из наиболее актуальных проблем в офтальмологии. Постановка диагноза и начало лечебных мероприятий на начальных стадиях позволяет снизить риск прогрессирования, добиться стабилизации патологического процесса, а также достичь высокого качества зрения, максимального зрительного комфорта. Точный диагноз позволяет избежать развития прогрессирующей ятрогенной кератэктазии или индуцированного кератоконуса после кераторефракционных операций.
Основной причиной рефракционных нарушений при кератоконусе является нарушение регулярности поверхности роговицы, т.е. изменение ее топографических характеристик. Одним из самых широко используемых методов исследования топографии роговицы является компьютерная видеокератотопография.
В настоящее время определены видеокератотопографические признаки нерегулярного роговичного астигматизма и наиболее типичные паттерны для различных видов роговичных эктазий.
При обследовании пациентов с кератоконусом хорошо известны и чаще всего выявляются характерные картины-топограммы «галстук-бабочка» или локальное укручение роговицы ниже горизонтальной оси.
Для определения типичных паттернов у пациентов с субклиническим КК нами было проведено исследование, в котором в качестве модели субклинического КК мы использовали парные глаза пациентов с клиническими проявлениями КК на одном глазу.
На рис. 1, 2 представлены типичные паттерны, определяемые у пациентов с субклиническим КК. Вершина укручения локализовалась в нижней половине роговицы более чем в 80% случаев.
Видеокератотопограммы в верхней половине роговицы, в центральной зоне и паттерн «нерегулярный» встречались в менее чем в 20% случаев и были определены как «нетипичные» (рис. 3).
Диапазон величин радиусов кривизны в области формирующейся вершины КК был достаточно большим, и средние значения соответствовали нормальным величинам.
Для облегчения ранней диагностики КК служат статистические индексы (рис. 4), представляющие собой математические величины, изменение которых являются признаком нарушения регулярности роговичной поверхности. Индексы рассчитываются с помощью компьютерных программ, позволяют проводить сравнения с их среднестатистическими значениями.
Для постановки диагноза «кератоконус» наиболее часто используется индекс Рабиновича — разница в преломляющей силе роговицы на 3 мм выше и ниже центра. Положительные значения индекса указывают на укручение нижней части роговицы, отрицательные — на укручение верхней. Значение индекса Рабиновича более 1,2 дптр может служить признаком КК.
Индекс асимметрии наиболее крутых радиальных осей — это угол между самым крутым полумеридианом выше и ниже горизонтальной оси, который вычитается из 180. Данный индекс является наиболее чувствительным к нарушению регулярности роговичной поверхности, его значения увеличивают также при формировании вершины КК в виде отдельного овального участка в отстоянии роговицы и при различных степенях асимметрии паттерн-роговичного астигматизма.
Индекс KSAA в процентах рассчитывается на основании данных величины роговичного астигматизма, кератометрии центра роговицы, а также ранее упомянутых индексов. Его значения — от 60 до 100% расцениваются как подозрение на КК. При анализе видеокератотопограмм при субклиническом КК средние значения данного индекса не превышали 60%, однако более чем в 35% случаев при формировании вершины КК в виде локального овального участка укручения отмечалось его увеличение.
Метод компьютерной видеокератотопографии является основным для диагностики КК, однако в ряде клинических ситуаций его информативность не является достаточной для подтверждения диагноза субклинического КК.
При незначительных и нетипичных для КК изменениях топограмм, при значениях радиусов кривизны в пределах нормы, а также при неизмененных значениях индексов КК, для уточнения диагноза необходимо получение информации о состоянии кривизны задней поверхности роговицы, а также данных о ее толщине. По мнению многих авторов, изменения роговицы начинаются с задней поверхности, этим объясняется высокая острота зрения пациентов с субклинической стадией КК, поскольку задняя поверхность роговицы влияет на рефракцию в меньшей степени, чем передняя поверхность. Изменения в топограмме передней поверхности при этом еще не наблюдаются.
Современным требованиям для диагностики КК в наибольшей степени отвечает сканирующая проекционная кератотопография (Pentacam). На рис. 5 представлен пример рефракционных карт пациента, полученных с помощью Pentacam с субклинической стадией КК на правом глазу и с КК II стадии на левом глазу. Карта элевации передней поверхности роговицы обозначена красной линией, карта элевации задней поверхности обозначена синей линией. В субклинической стадии КК было выявлено изменение как задней, так и передней поверхностей роговицы. Выявлено статистически достоверное увеличение средних значений элевации передней и задней поверхностей относительно полученных нами нормальных значений с высокой корреляцией соответствующих показателей элевации. При сравнении со значениями нормы по Michael W. Belin изменения задней поверхности выявлялись почти в 3 раза чаще. Для сравнения: при обследовании пациентов с начальными дистрофическими явлениями роговицы элевация передней поверхности превышает нормальные значения почти в 2 раза чаще, чем у пациентов с субклиническим КК. При этом изменения задней поверхности у пациентов с начальными дистрофическими явлениями и субклиническим КК выявляются практически с одинаковой частотой.
Исследование показателей толщины роговицы является важнейшим для диагностики и мониторинга КК. Традиционно для определения толщины роговицы использовался метод ультразвуковой кератопахиметрии, позволяющий определить толщину в любой точке роговицы, в т.ч. в зоне эктазии. Как известно, принцип исследования основан на регистрации ультразвукового сигнала, отраженного от раздела границ сред с различной плотностью. По данным разных авторов, толщина нормальной роговицы колеблется в пределах 520-570 мкм в центре и 630-670 на периферии. Однако в настоящее время в литературе встречаются и другие границы нормы.
Поскольку есть пациенты с тонкими роговицами, пациенты с кератоконусом с толстыми роговицами, ультразвуковая кератопахиметрия является методом, более пригодным для мониторинга, чем для постановки диагноза.
Исследование проводится в 5 точках: центр роговицы и парацентрально (на 12, 3, 6 и 9 часах) в 3 мм от центра. Для уточнения локализации вершины КК и определения точки с минимальной толщиной роговицы, требуется исследование топографии и элевации поверхности роговицы.
В настоящее время существуют методы, позволяющие не только оценивать толщину роговицы в различных участках, но и получать данные топографической пахиметрии. Данные методы имеют значительные преимущества по сравнению с ультразвуковой кератопахиметрией, т.к. являются бесконтактными и обладают большей информативностью. Одним из таких методов является сканирующая проекционная кератотопография (Pentacam), являющийся одним из наиболее современных приборов для исследования переднего отдела глазного яблока. В основе работы прибора положен принцип, сформулированный в начале прошлого века Теодором Шеймпфлюгом, позволяющий получать высококачественные изображения объектов, находящихся под разным углом к фотокамере. Во время исследования в вершине роговицы поддерживается точка фиксации, а вращающаяся Шеймпфлюг-камера позволяет получить изображение оптического среза под разными углами — от 0 до 180° по отношению к роговице в 25 000 точках. В ходе исследования прибор с помощью второй камеры улавливает и компенсирует минимальные отклонения глаза от точки фиксации, что значительно повышает достоверность результатов исследования. При сравнении результатов измерения толщины роговицы с помощью ультразвуковой кератопахиметрии и сканирующей проекционной кератотопографии была выявлена более высокая повторяемость и воспроизводимость результатов во втором случае.
На рис. 6 представлен общий вид данных пациента, полученных с помощью сканирующего проекционного кератотопографа. Результаты измерения представлены цветными картами, диаграммами, трехмерными изображениями.
Топографическая пахиметрия, представленная на рис. 7, дает наглядное представление об изменении толщины и локализации зоны минимальной толщины роговицы. На стандартной карте пахиметрии (в нижнем углу) отображены числовые значения толщины роговицы в 5 стандартных точках, хорошо коррелирующие с данными ультразвуковой кератопахиметрии. По нашим данным, в субклинической стадии КК достоверное уменьшение толщины роговицы не выявляется. Для оценки изменения толщины роговицы используются такие показатели, как «пространственный профиль толщины» и «процентное увеличение толщины». С их помощью можно наглядно увидеть распределение толщины роговицы от точки с минимальной толщиной до периферических отделов, что особенно важно при диагностике пациентов с нормальными тонкими или нормальными толстыми роговицами (верхние графики). Измерения проводятся в пределах условных концентрических колец, построенных вокруг точки минимальной толщины роговицы и сравниваются со средними статистическими данными пахиметрии.
По результатам данных исследований определяется индекс пахиметрической прогрессии (индекс движения, на рисунке обведенный красной линией). Чем данный индекс выше, тем роговица становится толще в периферических отделах по сравнению с точкой минимальной толщины. В норме данный индекс находится в диапазоне от 0,8 до 1,2. При наличии эктатических изменений значения будут превышены. Существуют статистически достоверные увеличения индекса пахиметрической прогрессии у пациентов с субклиническим КК.
В зависимости от локализации формирующейся вершины эктазии изменяются расстояния от точки геометрической вершины роговицы до точки с минимальной ее толщиной (рис. 8). В норме данный показатель не должен превышать 0,9 мм. Наибольшие изменения данного показателя выявляются у пациентов с субклинической стадией пеллюцидной дегенерации.
Одной из карт программы Holladay Report является сравнительная или относительная пахиметрия (рис. 9). Данная карта обведена красной линией. На карте отображается отклонение толщины роговицы в любой точке от нормальной толщины, рассчитанной на основании базы пациентов, состоящей из более чем 1000 нормальных роговиц. Отклонение от нормы не должно превышать -3,0%.
Оценку показателей относительной пахиметрии можно проводить по двум значениям: в центре роговицы и в точке с максимальным отклонением от нормы. Эти точки обозначены стрелками. Существуют статистически достоверные отклонения значений относительной пахиметрии в центре роговицы и в зоне максимального отклонения от нормы по сравнению с группой нормы, 155 и 60% соответственно.
Оптическая когерентная томография (ОКТ) является еще одним бесконтактным методом диагностики переднего отрезка глаза (рис. 10). Принцип исследования основан на регистрации оптической отражательной способности биологических структур с помощью излучения инфракрасного диапазона. Прибор обладает разрешающей способностью до 80 мкм и позволяет получить четкое изображение аксиального среза переднего отрезка глаза, на основании которого можно получить большой объем данных.
Для оценки информативности различных методов исследования толщины роговицы нами был проведен сравнительный анализ трех основных методов исследования толщины роговицы: ультразвуковой кератопахиметрии (на пахиметре фирмы Humphrey Instruments, Inc, Carl Zeiss Group, США), сканирующей проекционной кератотопографии (The Pentacam Comprehensive Eye Scanner, Oculus, Inc., Lynnwood, WA., США), оптической когерентной томографии переднего отрезка глаза (когерентный томограф Visante, Carl Zeiss Meditec, Германия).
Для удобства сравнения результатов с другими методами исследования были использованы показатели толщины в пяти стандартных точках (центр роговицы, парацентрально в секторе 2-5 мм на 12, 3, 6 и 9 часах), а также в точке минимальной толщины.
При проведении сравнительного анализа результатов исследования пациентов, обследованных с помощью вышеперечисленных диагностических методов, была отмечена заметная разница между показателями толщины. В связи с этим нами была определена разница между результатами данных методов исследования на основании обследования 48 человек (92 глаза). Отклонение полученных нами показателей пахиметрии от результатов ультразвуковой кератопахиметрии представлены на графике (рис. 11). При сравнении показателей толщины роговицы, полученных с помощью вышеперечисленных методов исследования, выявлена высокая корреляция значений. Значения минимальной толщины роговицы и ее толщины в центре, по данным ОКТ и по данным Pentacam, были ниже данных ультразвуковой кератопахиметрии. При анализе данных относительной пахиметрии, полученных с помощью сканирующего проекционного кератотопографа Pentacam и ОКТ, выявлена высокая корреляция между значениями в центральной зоне и значениями максимального отклонения от нормы, полученными с помощью данных методов.
Несмотря на выявление высокой корреляции между показателями, полученными с помощью вышеперечисленных методов, имелись различия в показателях толщины роговицы. Разницу необходимо учитывать при обследовании пациентов с подозрением на кератоконус и использовать один и тот же метод динамического наблюдения и определения правильной тактики лечебных мероприятий.
При проведении ультразвуковой кератопахиметрии для уточнения локализации вершины кератоконуса и определения точки с минимальной толщиной роговицы требуется исследование топографии и элевации поверхности роговицы.
Большое количество доступных в настоящее время методов исследования позволяют достаточно точно поставить диагноз «кератоконус». Диагностика основывается на определении наиболее типичных топографических паттернов с учетом изменений значений индексов КК, значений показателей передней, задней элевации и относительной пахиметрии. Существуют также и другие, дополнительные методы.
Однако встречаются ситуации, при которых в ранних стадиях заболевания невозможно диагностировать кератоконус даже при использовании всего арсенала диагностического оборудования. Решение данной проблемы в будущем будет зависеть от достижений науки в изучении патогенеза заболевания и совершенствования диагностических систем.
Спасибо за внимание!