19-20 ноября 2021 года в Москве состоялся XII Симпозиум «Осенние рефракционные чтения», посвященный 100-летию со дня рождения профессора Эдуарда Сергеевича Аветисова.
Трансляция выступлений велась из конференц-зала ФГБНУ «НИИ ГБ», в работе симпозиума приняли участие около 4000 человек.
С докладом на тему «Биомеханические аспекты миопии и других заболеваний глаз» выступила профессор Е.Н. Иомдина (Москва). Биомеханика глаза, как отметила докладчик, на основе методов и моделей изучает механические свойства структур глаза и механические процессы, происходящие в глазном яблоке. С позиции биомеханики глаз представляет собой уникальную физиологическую систему, в которой функционирование значительной части структурных элементов подчиняется общим законам механики.
Основными направлениями биомеханических исследований в офтальмологии являются изучение биомеханических свойств склеральной оболочки глаза при миопии и глаукоме, оценка роли их нарушений в патогенезе данных заболеваний, разработка новых патогенетически ориентированных средств диагностики и лечения; изучение биомеханики механизма аккомодации в норме и при аномалиях рефракции; разработка биомеханической модели глаза, использование этой модели для изучения возрастных и патологических изменений структур глаза; разработка эффективного алгоритма оценки динамического состояния дренажных путей и гидродинамических показателей глаза, в первую очередь, при глаукоме; изучение биомеханических показателей роговицы в контексте кераторефракционных вмешательств и кросслинкинга при кератэктазиях; изучение биомеханических свойств комплекса тканей век и периорбитальных тканей при их травматическом повреждении, рубцовых деформациях, птозе и других патологиях для повышения эффективности реконструктивного лечения.
Профессор Е.Н. Иомдина представила исследование биомеханических свойств склеры in vitro: снижение модуля упругости и сокращение диапазона упругих (обратимых) деформаций преимущественно в области экватора и заднего полюса глаза. Исследования изолированной склеры миопических глаз выявили изменения ее механических свойств, а именно: снижение модуля упругости биологических тканей, уменьшение доли упругой деформации, увеличение доли пластической деформации, приводящие к необратимому росту переднезадней оси.
Среди методов клинической диагностики нарушений биомеханических свойств корнеосклеральной оболочки глаза при прогрессирующей миопии докладчик назвала выявление остаточной деформации миопической склеры при циклическом нагружении плунжером офтальмомеханографа (метод офтальмомеханографии), применение анализатора глазного ответа (ORA, Reichert) для диагностики нарушений свойств склеры при миопии. Исследование выявило достоверное снижение величины корнеального гистерезиса у детей с миопией средней и высокой степени. Корнеальный гистерезис (КГ) отражает свойство склеры, снижается по мере прогрессирования миопии, развития миопического процесса, что свидетельствует о нарушении свойств склеры при миопии.
Изучались биомеханические показатели корнеосклеральной оболочки глаза корнеальный гистерезис (КГ) и акустическая плотность склеры (АПС) у подростков с различной клинической рефракцией. Было показано, что КГ и АНС снижаются по мере увеличения степени миопии, что свидетельствует о нарастающих биомеханических нарушениях корнеосклеральной оболочки при прогрессировании миопии.
Изучались биомеханические показатели корнеосклеральной оболочки глаза (КГ и АПС) у детей с приобретенной и врожденной высокой миопией с осложненным и неосложненным течением. Показано, что врожденная миопия характеризуется более высокими КГ и АПС, чем приобретенная; наиболее низкие значения КГ и АПС отмечены при приобретенной осложненной миопии; приобретенная и врожденная миопия отличаются по показателю КГ, неосложненная и осложненная – по АПС. Этот показатель наиболее чувствителен к наличию ПВХРД.
Исследования показали, что склеропластика может рассматриваться в качестве возможности повышения биомеханической устойчивости склеры при прогрессирующей миопии. Однако, по данным литературы, несмотря на склероукрепляющее вмешательство, у 30-60% больных с наиболее тяжелым течением миопии ее прогрессирование в отдаленном послеоперационном периоде возобновлялось. Одной из причин снижения биомеханического эффекта является вовлечение донорского трансплантата в «болезнь» склеры и потеря механической (поддерживающей) функции.
Профессор Е.Н. Иомдина обратила внимание на разработку технологий склероукрепляющего склерореконструктивного лечения, использующих синтетические биологически активные трансплантаты (БАТ). БАТ ‒ искусственный материал нового поколения, обладающий заданными биологическими свойствами, стимулирующий процессы коллагенообразования и улучшающий гемодинамику в оболочках миопического глаза. БАТ представляет собой трикотажное полотно из полиэфирного волокна с полимерным покрытием, в котором депонирован панаксел ‒ германосодержащий препарат на основе селективных штаммов женьшеня, или хитозан, стимулирующий формирование стабилизирующих поперечных связей в коллагеновых структурах. Малоинвазивная склеропластика с использованием БАТ с хитозаном повышает акустическую плотность склеры, улучшает гемодинамику и аккомодационную способность глаза, тормозит прогрессирование миопии.
Основная причина прогрессирующего и необратимого аксиального удлинения глаза заключается в нарастающей биомеханической нестабильности склеральной оболочки, вызванной дистрофическими и структурными нарушениями ее соединительнотканного экстрацеллюлярного матрикса.
Экспериментально разработаны методы повышения биомеханической стабильности склеры при прогрессирующей миопии путем кросслинкинга склерального коллагена. После УФА кросслинкинга склеры in vivo по Дрезденскому протоколу модуль ее упругости в области заднего полюса увеличился в среднем на 300%. Применялся также медикаментозный кросслинкинг с использованием сшивающих химических агентов.
Применялся комбинированный метод: медикаментозный кросслинкинг коллагена склеры в сочетании с антидистрофической терапией. Инъекции препарата «Склератекс» в субтеноново пространство на поверхность склеры повышают модуль ее упругости на 15-18%, увеличивают в ней число клеточных элементов и способствует формированию новообразованных сосудов.
Профессор Е.Н. Иомдина также остановилась на биомеханических факторах развития глаукомного поражения. Значительно воздействие биомеханических факторов на ВГД и его флуктуации, на ликворное давление, трансламинарное давление, дренажную зону, корнеосклеральную оболочку, решетчатую пластинку. Исследования, проведенные отечественными и зарубежными учеными, показали, что склера глаукомного глаза характеризуется большей жесткостью по сравнению с нормальным глазом. По мере развития глаукомы значения корнеального гистерезиса сдвигаются в сторону более низких показателей. Показана связь толщины и глубины решетчатой пластинки склеры с биомеханическими параметрами корнеосклеральной оболочки глаза при ПОУГ. По мере прогрессирования ПОУГ и увеличения жесткости корнеосклеральной оболочки глаза снижается толщина РПС и увеличивается глубина ее расположения; биомеханические свойства склеры влияют также и на состояние гидродинамики глаза: избыточное формирование при глаукоме поперечных сшивок в коллагеновых структурах склеры и повышенная жесткость склеральной ткани снижают отток ВГЖ; существует связь между биомеханическими свойствами склеры и гемодинамикой глаза: чем больше жесткость, тем хуже кровоснабжение.
В заключение докладчик осветила перспективные исследования, которые включают изучение молекулярных механизмов развития глаукомного поражения, связанных с патологией соединительнотканных структур глаза, в частности, с нарушением биомеханических и биохимических свойств корнеосклеральной оболочки глаза; поиск новых мишеней таргетной терапии глаукомы, направленной на регуляцию биомеханики корнеосклеральной оболочки глаза как фактора, влияющего на уровень ВГД, гидро- и гемодинамику глаза.
Академик РАН С.Э. Аветисов (Москва) представил доклад на тему «Биомеханика» капсулы глаза». Цель исследования заключалась в оценке возрастных изменений «биомеханики» капсулы хрусталика. Основными компонентами аккомодации, согласно классической теории Гельмгольца, являются цилиарная мышца, связочно-капсулярный аппарат хрусталика, непосредственно хрусталик.
Краткая анатомическая характеристика капсулы хрусталика: толщина передней капсулы составляет 12-20 мм; толщина задней капсулы – в 3-5 раз меньше; на внутренней поверхности передней капсулы располагается т.н. субкапсулярный эпителий; комплекс «капсула+зонулярные волокна» обозначают как связочно-капсулярный аппарат хрусталика.
При проведении биомеханического исследования необходимо решение двух основных задач: 1. Получение образцов тканей для проведения механических тестов: глаза экспериментальных животных (возможно влияние постмортальных изменений), донорские глаза человека (возможно влияние постмортальных изменений), передний каспулорексис в процессе микроинвазивной факохирургии (возможность проведения тестов в условиях, максимально приближенных к исследованиям in vivo). 2. Выбор методики проведения механических испытаний: «разрывные» тесты, атомно-силовая микроскопия (АСМ). АСМ в отличие от «разрывных» механических тестов не предполагает растяжения и деформации образца; принципа АСМ основан на взаимодействии заостренной иглы (зонда), находящейся на кончике балки (кантилевера), с поверхностью образца за счет сил притяжения и отталкивания, степень которых зависит от жесткости биоматериала; АСМ обеспечивает возможность селективной оценки биомеханических свойств различных поверхностей образца; определяется модуль Юнга (модуль продольной упругости) – физическая величина, характеризующее свойство материала сопротивляться растяжению/сжатию при деформации (увеличение показателя характеризует повышение жесткости материала); возможно получение фазово-контрастных изображений поверхности образца с высоким разрешением.
В непосредственные задачи исследования входит оценка потенциального влияния субкапсулярного эпителия на результаты АСМ; оценка возрастных изменений биомеханических показателей капсулы хрусталика.
Материал исследования: 50 центральных фрагментов передней капсулы хрусталика, полученных интраоперационно в результате мануального капсулорексиса у пациентов в возрасте 49-93 лет.
Результаты 1. Обработка образца 0,1% раствором Triton X-100 обеспечивала полное удаление эпителия; 2. Отсутствие субкапсулярного эпителия не влияло на определяемый с помощью АСМ модуль Юнга передней капсулы хрусталика. Практический вывод: исключение удаления и возможность использования субкапсулярного эпителия в качестве маркера внутренней поверхности капсулы.
Разработанный алгоритм АСМ включал следующие основные этапы: микроскопия наружной и внутренней поверхности образцов передней капсулы; идентификация внутренней поверхности образца на основе визуализации субкапсулярного эпителия; проведение биомеханических тестов в участках внутренней и наружной поверхности для селективного определения модуля Юнга.
Результаты 2. Оценка возрастных изменений «биомеханики» капсулы хрусталика: независимо от возраста жесткость внутренней поверхности капсулы выше, чем наружной; возрастные изменения капсулы хрусталика проявляются в увеличении модуля Юнга наружной поверхности и уменьшении внутренней; при увеличении возраста отмечено достоверное снижение показателя соотношения модуля Юнга внутренней и наружной поверхности капсулы.
В заключение академик РАН С.Э. Аветисов определил возможное прикладное значение полученных результатов, которое заключается в изучении патогенеза возрастных изменений аккомодации (пресбиопии).
Перспективы исследований: дальнейшее изучение изменений биомеханических свойств капсулы хрусталика в качестве одной из причин возрастных нарушений аккомодации.
Д.м.н. О.И. Розанова (Иркутск) выступила с докладом на тему «Биомеханика аккомодационного ответа в норме и при рефракционных нарушениях». Аккомодация представляет собой единый механизм оптической установки глаза к любому расстоянию. Выделяют 4 вида аккомодации: рефлекторная, вергентная, проксимальная, тоническая.
Аккомодация является одним из факторов рефрактогенеза, развития миопии, играет важную роль в оценке прогрессирования миопии, пресбиопии. При пигментной глаукоме и синдроме пигментной дисперсии аккомодация вызывает искривление задней радужки, при этом величина искривления в значительной степени зависит от количества аккомодации. При глаукоме повреждение зрительного нерва может быть вызвано возрастными изменениями жесткости склеры, а также скачками аккомодационного внутриглазного давления и хориоидального давления, которые могут увеличиваться с возрастом.
Современные методы оценки биомеханики аккомодационного ответа включают визуализацию (ультразвуковую биомикроскопию, ОКТ, гонио-видеорегистрацию, Шеймплюг-регистрацию, МРТ и др.; компьютерные модели.
Автор представила компьютерную анимационную модель аккомодации САМА-2,0, цель разработки которой заключалась в сопоставлении и отображении полученных ранее результатов исследования отдельных анатомических и биомеханических компонентов; виртуальный анализатор стимуляции глаза VESA, позволяющий проводить виртуальный анализ биомеханики аккомодации глаза, виртуальную диагностику, виртуальное хирургическое вмешательство.
Далее д.м.н. О.И. Розанова представила исследование, цель которого заключалась в оценке аккомодационного ответа у молодых пациентов с эмметропией (от -0,5 дптр до +0,5 дптр), миопией (-2,0 дптр) и гиперметропией (+2,0 дптр).
Методы исследования: визометрия, авторефрактометрия, оценка привычного тонуса аккомодации, объема абсолютной аккомодации; интерактивная оценка аккомодационного ответа (УБМ и Шеймпфлюг визуализация).
Результаты показали, что биомеханика аккомодационного ответа при эмметропии задействует все компоненты, а именно: трансформацию хрусталика, сужение зрачка, изменение профиля радужки, изменение периферической асферичности роговицы; со стороны миопии и гиперметропии в меньшей степени задействуются трансформация хрусталика, сужение зрачка и изменение профиля радужки.
В качестве заключения докладчик отметила, что у пациентов с нормальной аккомодацией выполнение задачи ясного видения характеризуется трансформацией не только хрусталика, но и всего оптического аппарата с активным участием в аккомодационном процессе роговицы и радужки. Лентикулярный компонент является доминирующим у молодых пациентов вне зависимости от рефракции. При этом наблюдается не только увеличение переднезаднего размера хрусталика, но и интралентикулярная трансформация вещества хрусталика. Биомеханика аккомодационного ответа у пациентов с миопией и гиперметропией отличается от такового у пациентов с эмметропией принципиально иным функциональным участием экстралентикулярных структур, являющимся специфичным для каждого вида аметропии.
Ж.Н. Поскребышева (Москва) сделала доклад «Теория периферического дефокуса как основа контроля миопии». Докладчик акцентировала внимание на следующих вопросах: Роль центральной и периферической сетчатки в процессе патогенеза; Может ли профиль периферической рефракции предсказать развитие миопии? Где локализуется основной центр управления ростом глаза? Какова роль возрастной чувствительности; Как изменяется периферическая рефракция у пользователей ОКЛ и мультифокальных МКЛ? Каково практическое применение теории периферического дефокуса?
Одно из первых исследований, посвященных изучению профиля периферической рефракции в глазах с различными аметропиями, было проведено C.E. Ferre в 1931 г. в 1971 году Hoogerheide J. впервые связал профиль периферической рефракции с прогрессирование миопии и ростом глаза. В 2006 году Hung G.K. и Ciuffreda K.J. выдвинули теорию изменения ретинального дефокуса (ТИРД).
Согласно теории ТИРД, наведенный относительный гиперметропический дефокус на сетчатке может быть фактором риска развития миопии, дающим триггерный стимул для компенсаторного роста глазного яблока, а миопический дефокус может замедлить или остановить осевое удлинение, следовательно, развитие или прогрессирование миопии. При росте величины дефокуса увеличивается скорость высвобождения дофамина, скорость синтеза протеогликанов, укрепляется структура склеры, что приводит к уменьшению скорости роста глаза и скорости развития миопии. С уменьшением величины дефокуса уменьшается скорость высвобождения дофамина, скорость синтеза протеогликанов, происходит ослабление структуры склеры, приводящее к увеличению скорости роста глаза и скорости развития миопии.
Важной деталью, согласно ТИРД, является изменение площади дефокуса в растущем глаза. При наличии гиперметропического дефокуса по мере роста глаза площадь дефокуса уменьшается, скорость высвобождения дофамина также уменьшается. При миопическом дефокусе, по мере роста глаза площадь дефокуса увеличивается, увеличивается и скорость выработки дофамина, протеогликанов, что приводит к замедлению роста глаза.
