Верное подспорье для хирургов

На очередном заседании президиума РАМН был заслушан доклад члена-корреспондента РАМН С.Аветисова «Возможности и перспективы изучения биомеханических свойств роговицы». Актуальность такого исследования связана с появлением новых методов изучения биомеханики, необходимостью диагностики и мониторинга заболеваний роговицы, адекватным выбором параметров операций, правильной интерпретацией показателей внутриглазного давления (ВГД) и, как следствие, адекватной оценкой уровня ВГД и мониторинга глаукомного процесса.

Как отмечалось в докладе, исследование биомеханических свойств роговицы развивается в трех основных направлениях: экспериментальные исследования, математическое моделирование и прижизненное изучение. Экспериментальные исследования на основе офтальмомеханографии выявили, что роговица отличается биомеханической анизотропией и неоднородностью. Материал роговицы, вырезанный в радиальном направлении, обладает наибольшей прочностью и запасом деформативной способности. По мере удаления от радиального направления величины указанных характеристик снижаются. Еще один экспериментальный подход был разработан в НИИ глазных болезней РАМН на основе принципа исследования распределения механических напряжений в роговице с помощью люминесцентной полярископии.

Основным препятствием корректного математического моделирования является анизотропность роговицы. Поскольку большинство предложенных моделей не учитывает данное свойство роговицы, это ограничивает их применение в практической офтальмологии. Следует отметить, что на сегодняшний день не существует общепринятого метода прижизненного исследования биомеханических свойств роговицы. Попытки исследования in vivo, как правило, основаны на оценке изменения ее формы в ответ на какое-либо механическое воздействие. Однако при этом нельзя исключить возможного влияния на показатели биомеханических свойств внутриглазного давления, поскольку механическому усилию противодействуют две близкие по своей направленности силы: внутриглазное давление и «упругость» роговицы.
 
Наибольшее распространение в клинической практике получил анализатор биомеханических свойств роговицы, принцип работы которого основан на двунаправленной аппланации роговицы струей воздуха. Проведенные исследования подтвердили принципиальную возможность применения двунаправленной аппланации для оценки биомеханических свойств роговицы. По мере увеличения толщины роговицы эти показатели повышались, при кератоконусе – снижались, а после сквозной кератопластики – возрастали. Эксимерлазерная аблация приводила к ослаблению прочностных свойств роговой оболочки.

В связи с этим в НИИ глазных болезней РАМН был разработан новый принцип исследования свойств роговицы с использованием данных анализа биомеханических свойств глаза на основе динамики торможения центральной зоны роговицы в момент максимальной импрессии. В результате был вычислен коэффициент эластичности, характеризующий в основном эластические свойства роговицы.

По мнению докладчика, отсутствие единой терминологии и классификации во многом ограничивает сопоставление результатов научных работ и, как следствие, широкое внедрение этих знаний в область практической офтальмологии. С.Аветисов предложил ввести несколько терминов, касающихся самого понятия «биомеханика глаза», а также классификацию методов исследования биомеханических свойств роговицы. При описании биомеханических характеристик глаза и его фиброзной оболочки исследователи применяют различные термины: ригидность, упругость, эластичность, вязкость, жесткость. При этом каждый вкладывает в эти понятия свой смысл. Создание классификации подходов и методов исследования в биомеханике глаза должно стать отправной точкой к выработке единого подхода в оценке и трактовке результатов исследований в этой области.

Исследователями уже предпринята попытка ввести однообразие в понимание термина «ригидность глаза». В дополнение предлагается при выборе биомеханических терминов использовать анатомический принцип. Термином «ригидность» (син. жесткость) глаза предлагают обозначать понятие, описывающее сопротивление всего глазного яблока изменению формы при внешних воздействиях. Ригидность глаза зависит как от биомеханических свойств структур глаза (склеры, роговицы, хориоидеи, сетчатки и т.д.), так и от их морфологии, а также от объема глазного яблока и ВГД. Упругость (син. эластичность) роговицы – свойство ткани роговицы при изменении объема или формы оказывать влияющей на него силе механическое сопротивление и принимать после ее спада исходную форму (не зависит от времени). Вязкость роговицы – сопротивление, оказываемое тканью роговицы, движению отдельных слоев без нарушения связей в структуре (зависит от времени).

Для упрощения клинической оценки биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза С.Аветисов предложил использовать понятия «жесткий глаз» и «мягкий глаз», имея в виду устойчивость конкретного глазного яблока к деформации механической силой (жесткость) при среднем внутриглазном давлении (16 мм рт.ст.). Применительно к исследованию с помощью двунаправленной пневмоаппланации роговицы мягким следует называть глаз с фактором резистентности менее 10 мм рт.ст. в пересчете на среднее ВГД, жестким – более 12 мм рт.ст.

С позиции применяемых к решению задач подходов биомеханика глаза может быть разделена на теоретическую, экспериментальную и клиническую. Теоретическая биомеханика основана на применении математической методологии и математического анализа, в применении к глазу оперирует конкретными физическими константами, характеризующими упругие, прочностные и другие механические свойства тканей (как правило, полученных in vitro). Экспериментальная биомеханика глаза базируется на исследовании отдельных тканей или целого глазного яблока in vitro или в эксперименте на животных с помощью физических методов. Это наиболее развитый раздел биомеханики с многолетней историей. Возможности данного подхода ограничены постмортальными изменениями ткани лаза и различиями в анатомии и физиологии человека и животных. Клиническая биомеханика глаза изучает влияние биомеханических свойств фиброзной оболочки на результаты методов диагностики и мониторинга различных заболеваний глаза. Объектом изучения может быть только глазное яблоко в целом, возможно лишь условное выделение его структур. Это усложняет трактовку получаемых данных, однако повышение качества диагностики и лечения различных заболеваний требует поиска и совершенствования именно клинических методов изучения биомеханики глаза.

Выступившие при обсуждении доклада С.Аветисова ученые отметили его высокий уровень. Член-корреспондент РАМН Е.Сидоренко подчеркнул, что эти исследования неоценимы для детской офтальмологии. У детей с 14 лет начинается бурный рост всего организма, в том числе глаза. В этот момент часто начинает прогрессировать близорукость, и детских офтальмологов волнует вопрос: это нормальный физиологический процесс как следствие роста ребенка или патологическое изменение биомеханических свойств роговицы? «Представленная методика очень интересна, надо продолжать разработки в этом плане, и мы готовы к ним присоединиться», - сказал Е.Сидоренко.

Президент РАМН М.Давыдов назвал блестящим доклад С.Аветисова, в то же время отметив, что близорукость у ребенка возникает вследствие различных причин, например, обменных и трофических нарушений. «Это широкая проблема, и не очень перспективно всё сводить к биомеханическим свойствам роговицы, - подчеркнул М.Давыдов. - Сегодня есть и молекулярно-биологические, и генетические методы контроля состояния глаза».

Академик РАМН А.Бровкина отметила, что нет ни одного исследования, которое бы решало сразу все общие проблемы близорукости. К сожалению, сегодня медицина коммерциализировалась, и большое распространение получили операции по коррекции близорукости. Между тем они могут вызывать серьезные осложнения, и именно биомеханические свойства исследования роговицы позволяют четко определить показания к операции индивидуально для каждого пациента.

Фёдор СМИРНОВ.