Оптимизированная методика фемтолазерной рефракционной аутокератопластики с использованием персонализированной математической модели в хирургическом лечении кератоконуса

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 13
1.1. Кератоконус: эпидемиология, этиология, патогенез 13
1.2. Факторы риска развития кератоконуса 16
1.3 Клинические проявления и диагностика кератоконуса 17
1.4. Классификация кератоконуса 19
1.5. Методы лечения кератоконуса 21
1.5.1 Ультрафиолетовый кросслинкинг роговичного коллагена 23
1.5.2. Интрастромальная кератопластика 28
1.5.3. Кератопластика 31
1.5.4. Радиальная кератотомия 34
1.5.5. Клиновидная резекция роговицы 36
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 41
2.1. Общая характеристика клинического материала 41
2.2. Дизайн исследования 42
2.3. Методы офтальмологического обследования 42
2.3.1 Стандартные методы исследования 43
2.3.2 Специальные методы исследования 44
2.4. Фемтосекундная лазерная установка 45
2.5. Техника проведения фемтолазерной интрастромальной кератопластики в ретроспективной группе 46
2.6. Методы статистической обработки данных 47
ГЛАВА 3. РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ФЕМТОЛАЗЕРНОЙ ИНТРАСТРОМАЛЬНОЙ КЕРАТОПЛАСТИКИ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ КЕРАТОКОНУСА II СТАДИИ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЗОНЫ ЭКТАЗИИ 49
3.1 Общая характеристика пациентов ретроспективной группы 49
3.2 Результаты интрастромальной кератопластики в ретроспективной группе с эффективными результатами лечения 54
3.3 Результаты интрастромальной кератопластики в ретроспективной группе с слабоэффективными результатами лечения 57
ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ФЕМТОЛАЗЕРНОЙ РЕФРАКЦИОННОЙ АУТОКЕРАТОПЛАСТИКИ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ КЕРАТОКОНУСА 62
4.1. Разработка формулы персонализированного математического расчета параметров фемторезекции и специализированной программы ФРАК для фемтосекундного лазера FEMTO LDV Z8 62
4.1.1. Разработка формулы персонализированного математического расчета параметров фемторезекции роговицы 63
4.1.2. Разработка формулы персонализированного математического расчета параметров фемторезекции и специализированной программы ФРАК для фемтосекундного лазера FEMTO LDV Z8 69
4.2. Оптимизация хирургического этапа технологии фемтолазерной рефракционной аутокератопластики 71
4.2.1. Разработка способа цифровой разметки перпендикулярных меридианов роговицы 71
4.2.2. Разработка метода шовной фиксации краев циркулярного клиновидного реза роговицы 72
4.3. Техника проведения модифицированной фемтолазерной рефракционной аутокератопластики 74
ГЛАВА 5. КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПТИМИЗИРОВАННОЙ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙ ФЕМТОЛАЗЕРНОЙ РЕФРАКЦИОННОЙ АУТОКЕРАТОПЛАСТИКИ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ КЕРАТОКОНУСА 79
5.1. Результаты предоперационного обследования в основной группе 80
5.2. Результаты персонализированного расчета параметров ФРАК в основной группе 81
5.3. Клиническое течение раннего послеоперационного периода и осложнения в группах исследования 82
5.4. Клинико-функциональные результаты оптимизированной персонализированной методики ФРАК 84
5.5. Морфо-анатомические результаты модифицированной персонализированной методики ФРАК в хирургическом лечении кератоконуса (основная группа) 90
5.6. Сравнительный анализ клинико-функциональных результатов хирургического лечения кератоконуса между основной и контрольной группами 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
ВЫВОДЫ 119
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 121
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 123
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 124

Весь текст будет доступен после покупки

Кератоконус – генетически детерминированное дистрофическое заболевание роговицы, для которого характерны ее истончение, растяжение, конусовидное выпячивание, помутнение и рубцевание, что приводит значительному снижению остроты зрения вплоть до инвалидизации (Бикбов М.М., 2011; Измайлова С.Б., 2014; Пучковская Н.А., 1990; Barbara A., 2011; Belin M., 2016).
Заболевание возникает и прогрессирует у лиц молодого работоспособного возраста, что делает диагностику и лечение кератоконуса на ранних стадиях важной медико-социальной задачей (Каспарова Е.А., 2003; Севостьянов, Е.Н. 2005; Caroline P., 2013; Carriazo C., 2021).
Распространенность и показатели заболеваемости кератоконусом, по разным оценкам, составляют от 200 до 4790 случаев на 100 000 человек и от 1,5 до 25 случаев на 100 000 человек в год соответственно, причем самые высокие показатели обычно наблюдаются у 20-30-летних молодых людей и представителей ближневосточной и азиатской национальностей (Santodomingo-Rubido J., 2022).
Методы лечения кератоконуса разнообразны, включают в себя нехирургические и хирургические и применяются в зависимости от степени тяжести заболевания.
На начальных стадиях кератоконуса в первую очередь применяют контактную коррекцию: жесткие газопроницаемые контактные линзы (Мягков А.В., 2019), мягкие линзы, гибридные линзы (Hiraoka T., 2022; Kloeck D., 2021).
Также, на начальных стадиях, проводилась фоторефракционная кератэктомия (ФРК) с фототерапевтической кератэктомией (ФТК) (Каспарова Е.А., 2000). Кроме того, на ранних стадиях выполняли лазерную термокератопластику (Сусликов С.В., 2009).
В настоящее время широко применяемыми методами лечения кератоконуса являются: на ранних стадиях – при неэффективности контактной коррекции – ультрафиолетовый кросслинкинг роговичного коллагена (Wollensack G., Spoerl E., 2003), интрастромальная кератопластика с имплантацией роговичных сегментов (Измайлова С. Б., 2013; Ferrara P., 2002), при далеко зашедших стадиях – глубокая передняя послойная кератопластика (Малюгин Б.Э., 2013; Паштаев А.Н., 2017; Anvar M., Teichmann K.D., 2002) и сквозная кератопластика (Ивановская Е.В., 2000; Будникова Е.А., 2022; Слонимский Ю.Б., 2004).

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Кератоконус: эпидемиология, этиология, патогенез

Первые упоминания о патологии роговицы, связанной с ее протрузией и истончением, было описано в 1748 году немецким доктором Mauchart, которую он назвал «staphyloma diaphanum» [101]. Однако, более полное и детальное описание болезни было дано в 1854 году Джоном Ноттингемом в его работе «Практические наблюдения за конической роговицей», в которой он выделил кератоконус как самостоятельное заболевание, отделив его от других эктазий роговицы [154].
Кератоконус (от др. – греч. ????? — «рог» и ????? — «конус») – это прогрессирующее, дегенеративное, невоспалительное заболевание роговицы, характеризующееся истончением, ослаблением и эктазией её параксиальных зон, что приводит к неравномерности роговичной поверхности и как следствие грубым нарушениям зрительных функций [74, 136, ].
Кератоконус занимает лидирующее место по распространенности в структуре всех эктазий роговицы. На сегодняшний день, актуальность лечения и реабилитации пациентов с кератоконусом, по-прежнему остается острой проблемой современной офтальмологии.
Согласно данным ВОЗ, частота заболевания кератоконусом составляет от 2 до 17% [131]. Частота встречаемости кератоконуса по данным литературы в разных странах варьирует в пределах от 1:250 до 1:100000 человек, в зависимости от географических и социальных факторов [30, ].
По данным эпидемиологических исследований, проведенных доктором Tassos Georgiou, люди азиатской расовой принадлежности предрасположены к развитию кератоконуса в большей степени по сравнению с другими расами [120]. Также для первых характерно более ранняя манифестация заболевания и впоследствии более высокая частота трансплантаций роговой оболочки [155]. Согласно данным представленным Zadnik K. с соавторами, частота встречаемости данного заболевания среди белого населения значительно превышает данные показатели среди латиноамериканцев и чернокожего населения [177]. По данным литературы, наибольшая частота встречаемости кератоконуса (2,34%) отмечается в Индии и Израиле [94].
Говоря о возрастных особенностях кератоконуса, следует отметить, что кератоконусом значительно чаще болеют лица молодого возраста. По данным многолетних исследований доктора Krachmer, проведенных с группой из 1209 пациентов, средний возраст пациентов составляет 39 лет, 65 % из которых находятся в возрастной группе от 30 до 49 лет, моложе 30 лет – 20%, и старше 50 – 15% [135].
По данным D. Kirby (2005), считается, что не существует гендерной зависимости при кератоконусе, однако результаты ряда последних исследований показывают, что заболевание превалирует у мужчин [132]. Другие источники отмечают более высокую встречаемость заболевания у женщин [, ]. Однозначного мнения на этот счет по данным научной литературы нет.
На сегодняшний день не существует единого мнения о причинах возникновения кератоконуса. Среди предполагаемых теорий возникновения заболевания выделяют эндокринную, генетическую, обменную, иммуноаллергическую, вирусную, экологическую и многофакторную. [1]
Одной из первых предложенных теорий возникновения кератоконуса является эндокринная. Исследователями было отмечено наличие у пациентов с кератоконусом различных дисфункций желез внутренней секреции, сопровождающихся нарушением гипофизарно-диэнцефальной системы, адипозо-генитальной недостаточностью, гипер – или гипотиреоидизмом. [142, ]
Наиболее признанной теорией возникновения кератоконуса является генетическая, об этом свидетельствуют обнаруженные положительные и отрицательные ассоциации антигенов гистосовместимости с кератоконусом в совокупности с данными молекулярно-генетических исследований [, , , 92, ]. Также отмечаются семейные случаи кератоконуса и сходное клиническое течение кератоконуса у монозиготных и дизиготных близнецов. При этом кератоконус зачастую сочетается с наследственными синдромами, такими как болезнь Элерса-Данлоса, болезнь Дауна, амавроз Лебера, гемофилия и другими. [27]
По данным Rabinowitz (1994), Титаренко З. Д. (1984) наследственно-семейный характер заболевания наблюдается в 10-32 % случаев, при этом ха-рактеры наследования кератоконуса достаточно вариабельны. [74, 158] Авто-ры Assiri, Kirby D склоняются к аутосомно-доминантному типу наследования заболевания. [29, 93, 132] Так, в 1992 году доктором Rabinowitz с соавт. было опубликовано сообщение об обнаружении «геном-кандидата» – гена COL6A1cDNA, ответственного за развитие кератоконуса и кодирующего про-дукцию коллагена IV типа [30]. Коллагены типа IV являются основными структурными компонентами базальных мембран и состоят из шести белков, кодируемых шестью генами (COL4A1–COL4A6). Результаты генетико-молекулярных исследований были представлены также F. Brancati, который в 2004 году сообщил, что локус наследования кератоконуса картирован в реги-оне р14-q13 на хромосоме 3 [98]. Также, одной из предполагаемых причин па-тологических нарушений в роговице при ее дистрофических изменениях явля-ется апоптоз кератоцитов. Wilson S.E., Kim W.J., Mohan в 1998 году выдвину-ли гипотезу, что хроническое повреждение эпителия нарушает баланс между пролиферацией и апоптозом кератоцитов (фибробластов стромы), запуская их программированную гибель и приводя к росту уровня деградирующих фер-ментов у генетически склонных к этому лиц. [174]
В 1984 г. Пучковской Н.А. с соавторами на основании проведенных гистохимических исследований была предложена патогенетическая схема развития кератоконуса, которая включает в себя пять этапов: 1) снижение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогиназы, торможение реакции восстановления глутатиона; 2) увеличения уровней перекисей липидов; 3) взаимодействие перекесей липидов с белками, мембранами, ферментами; 4) высвобождение лизосомальных гидролитических ферментов; 5) лизис внутриклеточных структур и гибель клетки. [52]
Несмотря на сложившееся мнение о невоспалительном характере кератоконуса, некоторые исследования предполагают существование воспалительного компонента в патогенезе заболевания. К стимулирующим факторам воспаления авторы относят: постоянное трение глаз, аллергические и воспалительные заболевания переднего отрезка, розацеа-кератит и другие. Это способствует к продуцированию литических ферментов и воспалительных цитокинов, которые, в свою очередь, активируют кератоциты и вызывают повреждение тканей роговицы и ее истончение [94]. Также, были опубликованы исследования иммунологического состава слезы пациента с кератоконусом, где были обнаружены такие факторы воспаления как IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, TNF-a, TNF- b, ММР-1, ММР-3, ММР-7, ММР-9, ММР-13 и катепсины [140, 141].
В 2001 году В.Н. Кушнир в своей работе отметил, что также следует и предполагать вирусную теорию возникновения кератоконуса [38]. Данные наблюдения основываются на высоком проценте инфицированности пациентов с кератоконусом гепатитом В.

1.2. Факторы риска развития кератоконуса

В литературе описан ряд факторов окружающей среды и наследственных факторов, связанных с повышенным риском развития кератоконуса. Аллергия и атопия уже давно ассоциируются с кератоконусом, причем большинство исследований показывают положительную связь, а распространенность составляет от 11 до 30%. Общим медиатором основных факторов риска является иммуноглобулин Е, который был повышен даже у пациентов с кератоконусом без признаков симптомов воспаления [86].
В систематическом обзоре и мета-анализе 2020 года, который охватил 3996 статей, из них 29 были проанализированы, включая 7 158 241 участника из 15 стран, было выявлено, что коэффициент вероятности наличия кератоконуса был в 3,09 раза (95% ДИ: 2,17–4,00) выше у тех пациентов, кто сообщал о привычке трения глаз, в 1,42 раза (95% ДИ: 1,06–1,79) для лиц с аллергией, в 1,94 раза (95% ДИ: 1,30–2,58) для лиц с астмой и в 2,95 раза для лиц с экземой (95% ДИ: 1,30–4,59). Однако шансы развития кератоконуса в случаях наследственной предрасположенности были выше в 6,42 (95% ДИ: 2,59–10,24) раз [124].
В другом исследовании, где был проведен анализ 2051 случая кератоконуса, была выявлена взаимосвязь между кератоконусом и тиреоидитом Хашимото (OR = 2,89; 95% ДИ: 1,41-5,94) и воспалительными заболеваниями кожи (OR = 2,20; 95% ДИ: 1,37-3,53), а также подтверждена известная связь между кератоконусом и атопическими состояниями, включая аллергическую сыпь (OR = 3,00; 95% ДИ: 1,03-8,79), астму и гиперреактивность бронхов (OR = 2,51; 95% ДИ: 1,63-3,84) и аллергический ринит (OR = 2,20; 95% ДИ: 1,39-3,49) [103].
Вышеперечисленные данные указывают на связь развития кератоконуса с иммуноопосредованными заболеваниями, что является аргументом в пользу влияния системных воспалительных реакций на его возникновение [162].

1.3 Клинические проявления и диагностика кератоконуса

Выявление самых ранних стадий кератоконуса остается сложной и особо важной задачей. На ранних стадиях симптомы кератоконуса могут имитировать проявление простых аномалий рефракции. Если корригированная острота зрения составляет 1,0, обнаружение признаков заболевания без детального обследования роговицы маловероятно. [].
Ранними признаками заболевания принято считать позднее возникновение "миопии" в сочетании с астигматизмом и постепенное нарастающее снижение зрения, монокулярное двоение, быструю утомляемость, головные боли. [, , ]
При развитых и более поздних стадиях заболевания, помимо жалоб пациента на снижение зрения, биомикроскопически определяются специфические признаки кератоконуса: субэпителиальное отложение ферритина – кольцо Кайзера-Флейшера, наличие стрий десцеметовой мембраны (линии Фогта), симптом Мансона - выпячивание нижнего века при взгляде вниз, а также могут визуализироваться помутнения в строме роговице и разрывы десцеметовой мембраны [51, 99].
Несмотря на важность наличия клинических симптомов и биомикроскопии, основным диагностическим инструментом при кератоконусе является кератотопография и пахиметрия. []
Современные возможности диагностического обследования пациентов с кератоконусом позволяют распознать признаки заболевания на доклинических стадиях. Помимо выполнения стандартных офтальмологических методов исследований, используются специальные методы, такие как компьютерная корнеотопография, оптическая когерентная томография роговицы, конфокальная микроскопия с подсчетом эндотелиальных клеток, анализ биомеханических свойств роговицы, а также лабораторные методы: иммунологический и биохимический анализ слезной жидкости.
Одним из самых распространенных и точных аппаратов для ранней диагностики кератоконуса является – шеймпфлюг-камера Pentacam (Oculus GmbH, Германия). Данный прибор помимо определения стандартных кератотопографических и пахиметрических показателей, оснащен программным обеспечением, созданным в 2009 году Belin и Ambrosio, которое позволяет провести анализ элеваций передней и задней поверхности роговицы. Данное исследование, на сегодняшний день, является самым точным и широко распространенным в клинической практике для ранней диагностики кератоконуса. [96]
Также, одним из способов диагностировать кератоконус на ранних стадиях, является оценка биомеханических свойств роговой оболочки in vivo. В настоящее время существуют два прибора: анализатор ORA (Reichert Technologies) и прибор Corvis ST (Oculus GmbH). В основе их работы лежит анализ динамики деформации роговицы и ее восстановления в ответ на воздушный импульс. Показатели, фиксирующиеся прибором: CH (корнеальный гистерезис) и CRF (фактор резистентности роговицы и определяют биомеханические свойства роговицы пациента, которые в свою очередь снижены при кератоконусе. []
Кроме того, были разработаны различные алгоритмы искусственного интеллекта с использованием регулярно собираемых клинических параметров, которые могут помочь в объективном выявлении ранних стадий кератоконуса [].
В нашей стране существенный вклад в развитие искусственного интеллекта в диагностике и лечения кератоконуса внес в 2021 году С.Н. Сахнов с соавторами. Была разработана компьютерная программа, основанная на автоматизации процесса диагностики кератоконуса, а также выбора тактики лечения заболевания, на основании диагностических данных прибора Pentacam, остроты зрения, данных биомикроскопии в виде наличия рубцов и помутнений, а также данных о плотности эпителиальных клеток и прогрессии заболевания [10].
Совокупность вышеперечисленных методов позволяет провести комплексный анализ состояния роговицы на различных стадиях заболевания и определиться с дальнейшей тактикой лечения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абугова Д.Т. Ранняя диагностика и медицинская реабилитация боль-ных кератоконусом средствами контактной коррекции зрения: автореф. Дис…канд. мед. наук / Т.Д. Абугова. – М., 1986. – 17 с. – Текст: непо-средственный.
2. Абугова, Т.Д. Клиническая кератопластика при кератоконусе / Т.Д. Абугова – Текст: непосредственный // Глаз. – 1999. – Т. 1. – С.16.
3. Абугова, Т.Д. Клиническая классификация первичного кератоконуса / Т.Д. Абугова – Текст: непосредственный // Современная оптометрия. – 2010. – Т. 5. – С.17-20.
4. Аветисов, С.Э. Имплантация интрастромальных роговичных сегментов при кератоконусе / С.Э. Аветисов, А.А. Карамян, Ю.Н. Юсеф, Г.Б. Егорова, М.И. Махмуд, Г.А. Осипян – Текст: непосредственный // Вестник офтальмологии. – 2012. – Т.6. – С.30-33.
5. Аветисов, С.Э. Кератоконус: современные подходы к изучению патоге-неза, диагностике, коррекции и лечению / С.Э. Аветисов – Текст: непо-средственный // Вестник офтальмологии. – 2014. – Т.130, № 6. – С.37-43.
6. Аветисов, С.Э. Кераторефракционная хирургия / С.Э. Аветисов, В.Р. Мамиконян. М.: ИПО «Полигран», 1993. –С. 96-100. – Текст: непо-средственный.
7. Аветисов, С.Э. Отдаленные результаты бандажной лечебно-оптической кератопластики при лечении прогрессирующего кератоконуса / С.Э. Аветисов, В.М. Шелудченко, Г.А. Осипян, Х. Храйстин, А.К. Абуке-римова, Р.А. Джалили – Текст: непосредственный // Вестник офтальмо-логии. – 2022. Т.138, № 5. – С. 39-46.
8. Анисимов, С.И. Персонализированный (локальный) УФ-кросслинкинг в лечении кератоконуса и эктазий роговицы / С.И. Анисимов, С.Ю. Анисимова, А.С. Мистрюков. – Текст: непосредственный // Офтальмо-логия. – 2017. – Т. 14. - №3. – С. 195-199.
9. Анисимова, Н.С. Ультрафиолетовый кросслинкинг в лечении керато-конуса при существенном уменьшении толщины роговицы / Н.С. Ани-симова, С.И. Анисимов, Н.Ф. Шилова, А.Ю. Земская, Н.А. Гаврилова, С.Ю. Анисимова – Текст: непосредственный // Вестник офтальмологии. – 2020. – Т.136, №2. – С.99106.
10. Аскенова, Л. Е. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021662273 Российская Федерация. Програм-ма диагностики и лечения кератоконуса: № 2021661295 / Л. Е. Аскено-ва, К. Д. Аксенов, С. Б. Измайлова и др. – Текст: непосредственный; за-явитель Федеральное государственное автономное учреждение «Наци-ональный медицинский исследовательский центр «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» имени академи-ка С.Н. Федорова» Министерства здравоохранения Российской Феде-рации: заявл. 20.07.2021: опубл. 26.07.2021. – EDN IUFFNS.

Весь текст будет доступен после покупки