СПОСОБ ХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ НЕПРАВИЛЬНОГО СМЕШАННОГО РОГОВИЧНОГО АСТИГМАТИЗМА
METHOD FOR SURGICAL CORRECTION OF IRREGULAR MIXED CORNEAL ASTIGMATISM

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано при коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма. Проблема коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма является одной из актуальных в офтальмологии. Неправильный роговичный астигматизм появляется в тех случаях, когда главные меридианы оптической поверхности глаза расположены не под прямым углом или когда участки одного меридиана имеют различную рефракцию. Данное состояние приводит к снижению некорригированной и корригированной остроты зрения, неэффективности очковой коррекции, появлению множества выраженных нежелательных зрительных эффектов и вызывает значительные затруднения при выполнении зрительных задач. Неправильный роговичный астигматизм наиболее часто встречается при травмах и дистрофических заболеваниях роговицы, после перенесенных операций на роговице, таких как сквозная или послойная кератопластика, им страдают около 6,9% всех пациентов, обращающихся за эксимерлазерной коррекцией зрения. Кроме того, очковая коррекция и коррекция мягкими контактными линзами в таких случаях неэффективны. Это делает проблему коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма одной из актуальных проблем офтальмологии.
Известен «Способ коррекции сложного неправильного миопического астигматизма», патент на изобретение РФ №2137451.
Способ коррекции сложного неправильного миопического астигматизма включает проведение кератотопографии перед операцией, затем воздействие на роговицу глаза лучом эксимерного лазера с устранением вначале цилиндрического компонента, при этом луч эксимерного лазера смещают и устанавливают по отношению к центру роговицы в направлении оси цилиндра на ту величину, которую показала кератотопографическая проба, а затем луч лазера устанавливают по центру роговицы и проводят воздействие на роговицу глаза лучом эксимерного лазера с устранением сферического компонента.
Однако данный способ обладает некоторыми недостатками: наличие двух этапов операции, перед каждым из которых проводится центровка эксимерлазерного воздействия: этап фоторефрактивной кератэктомии цилиндрического компонента со смещением луча эксимерного лазера и этап фоторефрактивной кератэктомии сферического компонента без смещения луча эксимерного лазера, что увеличивает время проведения операции и вероятность смещения воздействия во время второго этапа. Данный способ не предполагает коррекции смешанного астигматизма, сохранения физиологической конической константы роговицы после операции, а также уменьшения объема удаляемой ткани роговицы.
Задачей изобретения является разработка способа хирургической коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма, позволяющего достичь высоких зрительных функций при минимизированном объеме удаляемой ткани роговицы и меньшем времени проведения операции с максимально точной центровкой эксимерлазерного воздействия.
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является уменьшение времени проведения операции и погрешности при повторной центровке за счет проведения операции в один этап, снижение иррегулярности поверхности роговицы, при сохранении физиологической конической константы роговицы и улучшение зрительных функций пациентов, а также минимизация объема удаляемых тканей.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе хирургической коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма, включающем снятие кератотопограммы и воздействие излучением эксимерного лазера с длиной волны 193-222 нм, согласно изобретению воздействие проводят с энергией в импульсе 0,8-2,1 мДж, диаметром лазерного пятна 0,5-1,5 мм, длительностью импульсов 5-8 нс, частотой следования импульсов 30-500 Гц на роговицу глаза с формированием регулярной поверхности в оптической зоне и поверхности переходной зоны путем последовательного послойного удаления участков роговицы, регулярную поверхность оптической зоны (ОЗ) формируют в виде поверхности гиперболического параболоида с отрицательной конической константой от минус 0,1 до минус 0,4 в два этапа: сначала формируют вогнутую часть поверхности гиперболического параболоида, лежащую в пределах всей оптической зоны (ОЗ), путем образования подлежащей удалению центральной зоны (ЦЗ); центр симметрии ЦЗ совмещают с центром участка максимальной иррегулярности, определяемого на кератотопограмме. Далее формируют выпуклую часть поверхности гиперболического параболоида путем образования не подлежащей воздействию ЦЗ; центр симметрии ЦЗ совмещают с центром участка максимальной иррегулярности, определяемого на кератотопограмме, а ось симметрии ЦЗ - со слабой осью астигматизма; диаметр оптической зоны выбирают в соответствии с диаметром участка максимальной иррегулярности, определяемым по карте высот на кератотопограмме; после этого формируют поверхность переходной зоны (ППЗ) в виде части выпуклой наружной поверхности (ЧВНП) кольцевого тороида; внешний край ППЗ сопряжен с участком роговицы, не подлежащим воздействию, внутренний край второй ППЗ сопряжен с внешним краем оптической поверхности, ширина ППЗ составляет 0,04-0,2 диаметра зоны воздействия.
Отсутствие необходимости проведения повторной центровки эксимерного лазера улучшает точность воздействия и уменьшает время проведения операции.
Снижение иррегулярности поверхности роговицы происходит за счет того, что при смещении оптической оси эксимерлазерное воздействие направляют на участок максимальной иррегулярности, а диаметр оптической зоны выбирают в соответствии с диаметром участка максимальной иррегулярности, определяемым по карте высот на кератотопограмме. После воздействия эксимерного лазера сформированная оптическая зона имеет регулярную поверхность в виде эллипсоида с конической константой от минус 0,1 до минус 0,4, равной конической константе роговицы в норме; восстановление зрительных функций обеспечивается формированием вогнутой поверхности в пределах оптической зоны; минимизация объема удаляемых тканей обеспечивается шириной переходной зоны, составляющей 0,04-0,2 диаметра зоны воздействия.
Предложенная авторами совокупность существенных отличительных признаков является необходимой и достаточной для однозначного положительного решения поставленной технической задачи: создание способа хирургической коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма с целью уменьшения времени проведения операции, снижения иррегулярности поверхности роговицы с сохранением физиологической конической константы роговицы и улучшения зрительных функций пациентов, при минимизации объема удаляемых тканей и максимально точно центровке эксимерлазерного воздействия.
Изобретение поясняется чертежами Фиг. 1-17. На них показаны:
Фиг. 1 - фронтальный разрез зоны воздействия излучения,
Фиг. 2 - фронтальный разрез расположения оптических и переходных зон,
Фиг. 3 - вид сверху на зону воздействия роговицы,
Фиг. 4 - изометрическая проекция поверхности 7,
Фиг. 5 - образование вогнутой части поверхности 7,
Фиг. 6 - изометрическая проекция образования вогнутой части поверхности 7,
Фиг. 7 - совмещение осей астигматизма,
Фиг. 8 - изометрическая проекция вогнутой части гиперболического параболоида,
Фиг. 9 - образование выпуклой части поверхности 7,
Фиг. 10 - изометрическая проекция образования выпуклой части поверхности 7,
Фиг. 11 - образование поверхности 9 переходной зоны,
Фиг. 12 - вид сверху на поверхность 9,
Фиг. 13 - изометрическая проекция поверхности 9,
Фиг. 14 - фронтальный разрез поверхности 9,
Фиг. 15 - образование круговой зоны 35,
Фиг. 16 - уменьшение круговой зоны 36,
Фиг. 17 - дальнейшее уменьшение круговой зоны 37.
Предложенный авторами способ осуществляется следующим образом.
Способ заключается в воздействии излучением 1 эксимерного лазера на роговицу глаза 2 путем последовательного послойного удаления участков 3 (Фиг. 1) роговицы 2. На роговице 2 образуют участки 4, не подлежащие удалению. Ось симметрии 5 проходит через центр зрачка, а ось 6 проходит через центр зоны максимальной иррегулярности, определяемый по кератотопограмме.
На Фиг. 2 представлены:
Оптическая поверхность 7, лежащая в пределах всей оптической зоны 8;
Поверхность 9 переходной зоны;
Переходная зона 10;
Под частью поверхности роговицы 2, подлежащей удалению, понимается участок роговицы определенной формы, подвергаемый воздействию лазерного излучения 1 и удаляемый в результате этого воздействия.
Под частью поверхности роговицы, не подлежащей удалению, понимается участок роговицы определенной формы, не подвергаемый воздействию лазерного излучения и не удаляемый.
Под оптической поверхностью понимают границу раздела двух сред с различными показателями преломления, которая служит для изменения хода лучей при создании высококачественного оптического изображения на сетчатке глаза.
Под слоем роговицы подразумевается участок роговицы, форма которого изменяется при однократном воздействии пространственно упорядоченной серии импульсов лазерного излучения.
Вид сверху на зону воздействия представлен на Фиг. 3.
Поверхности 7, 9 показаны на Фиг. 1, 2, 3.
Под оптической зоной 8 понимается зона, в которой образуют оптическую поверхность 7 (Фиг. 2, 3).
Под зоной воздействия 11 понимается зона, в которой образуют оптические поверхности и поверхности переходной зоны.
Ось 5 является осью симметрии оптической поверхности переходной зоны 9 и проходит через центр зрачка. Ось 6 является осью симметрии оптической поверхности 7 и проходит через центр максимальной иррегулярности, определяемый по кератотопограмме. (Фиг. 1, 2, 3).
Образуют оптическую поверхность 7, лежащую в пределах всей оптической зоны 8, в виде гиперболического параболоида. На Фиг. 4 представлена изометрия поверхности 7. Седлообразная поверхность 7 гиперболического параболоида имеет вогнутую часть 12 и выпуклую часть 13 (Фиг. 4).
Способ осуществляется следующим образом.
Первоначально формируют первую вогнутую часть оптической поверхности гиперболического параболоида, лежащую в пределах всей оптической зоны (ОЗ), путем образования центральной зоны (ЦЗ) 14, подлежащей удалению, и двух симметричных периферийных зон 15, не подлежащих удалению. При этом ЦЗ 14 ограничена двумя диаметрально противоположными дугами окружности с радиусом наружной зоны воздействия 11 и двумя кривыми линиями, являющимися участками двух симметричных ветвей первой гиперболы 16 (Фиг. 5).
Размечают ЦЗ 14, подлежащую воздействию. Центр симметрии ЦЗ совмещают с точкой пересечения оси 6, проходящей через центр зоны максимальной иррегулярности, и поверхности роговицы 2 (Фиг. 4), при этом ось симметрии 17, проходящую через вершины 18 гипербол 16, размещают параллельно сильной оси астигматизма 19 (Фиг. 5).
Изометрическая проекция образования вогнутой части поверхности 7 и положения ЦЗ 14, подлежащей воздействию, показана на Фиг. 6.
Периферийные зоны 15 при осуществлении лазерного воздействия не подвергаются удалению при образовании первого изменяемого по форме слоя роговицы и каждого из последующих изменяемых по форме слоев роговицы, необходимых для создания поверхности 7.
На Фиг. 5 для удобства изложения показан случай, когда сильная ось 19 астигматизма вертикальна. На практике возможны случаи с иным расположением осей астигматизма (на фигуре не показано).
С каждым последующим послойным воздействием уменьшают площадь ЦЗ 14 путем уменьшения расстояния 22 между вершинами 18 гипербол от величины, равной диаметру зоны воздействия до нуля (Фиг. 7). Все первые гиперболы имеют общие асимптоты 21, при этом угол, образованный перекрещивающимися асимптотами, лежит в интервале от 6 градусов до 84 градусов.
На Фиг. 5, 7 две симметричные периферийные зоны 16, не подлежащие удалению, не заштрихованы, а ЦЗ 14 заштрихована.
Изометрическая проекция вогнутой части гиперболического параболоида представлена на Фиг. 8.
Продолжают формирование оптической поверхности гиперболического параболоида путем образования второй выпуклой части поверхности гиперболического параболоида.
Образуют две симметричные периферийные зоны, подлежащие воздействию 23, и центральную зону (ЦЗ) 24, не подлежащую воздействию (Фиг. 9).
При этом ЦЗ 24 ограничена двумя диаметрально противоположными дугами окружности с радиусом наружной зоны воздействия 11 и двумя кривыми линиями, являющимися участками двух симметричных ветвей второй гиперболы 28 (Фиг. 9).
Размечают ЦЗ 24, не подлежащую воздействию, совмещая центр симметрии ЦЗ 25 центральной зоны 24 с точкой пересечения оси 6, проходящей через центр зоны максимальной иррегулярности, с поверхностью роговицы, ось симметрии 26, проходящую через вершины 27 вторых гипербол 28, совмещают со слабой осью астигматизма 29 (Фиг. 9).
Центральная зона 24 при осуществлении лазерного воздействия не подвергается удалению при образовании первого изменяемого по форме слоя роговицы и каждого из последующих изменяемых по форме слоев роговицы, необходимых для создания поверхности 7.
С каждым последующим послойным воздействием увеличивают площадь ЦЗ путем увеличения расстояния 30 между вершинами 27 гипербол 28 от нуля до величины, равной диаметру зоны воздействия (Фиг. 9).
Все вторые гиперболы имеют общие асимптоты 21, совпадающие с асимптотами первых гипербол.
На Фиг. 9 две симметричные периферийные зоны 23, подлежащие удалению, заштрихованы, а ЦЗ 24 не заштрихована. Пространственная совокупность всех ЦЗ роговицы, не подлежащих удалению, у которых площадь последующей ЦЗ больше площади предыдущей ЦЗ, создает выпуклую часть оптической поверхности гиперболического параболоида.
Изометрическая проекция образования выпуклой части поверхности 7 и положения периферийных зон 23, подлежащих воздействию, показана на Фиг. 10.
Последовательное создание вогнутой и выпуклой части поверхности гиперболического параболоида приводит к образованию оптической поверхности гиперболического параболоида 7, позволяющей получить высокие зрительные функции.
Далее формируют поверхность 9 переходной зоны 10, которая является поверхностью кольцевого тороида. Под кольцевым тороидом понимается поверхность, образованная вращением круга вокруг оптической оси без пересечения этой оси. В предлагаемом изобретении поверхности 9 являются частью кругового тороида и формируются в виде части выпуклой наружней (ЧВНП) поверхности кольцевого тороида (Фиг. 11). Поверхность 9 образуют вращением сегмента 32 окружности 31, обращенного выпуклостью в сторону оптической оси, вокруг оси 5 поверхности 9 без пересечения оси 5. Дуга окружности 31 сегмента 32 опирается на хорду 33, расположенную под углом 34 к оси 5 и лежащую с осью 5 в одной плоскости (Фиг. 11). Вид сверху на поверхность 9 на Фиг. 12. Поверхность 9 в изометрической проекции приведена на Фиг. 13.
Поверхность 9 формируют путем образования круговой зоны 35, подлежащей удалению, ограниченной окружностью с радиусом зоны воздействия 11, в интервале от 0.04 до 0.2 диаметра зоны воздействия.
Фронтальный разрез поверхности 9, поясняющий образование круговой зоны 35, приведен на Фиг 14. В последующем в каждом слое послойно уменьшают площадь круговой зоны 35, подлежащей удалению. Позициями 36, 37 показано уменьшение круговой зоны 35. Фиг. 15, 16, 17 показывают послойное уменьшение площади круговых зон 35, 36, 37 (на фигурах заштрихованы).
Внешний край поверхности переходной зоны 9 сопрягают с участком роговицы 4, не подлежащим лазерному воздействию, а внутренний край поверхности переходной зоны 9 совмещают с наружным краем оптической поверхности 7.
Эксимерлазерное воздействие на роговицу осуществляют со следующими параметрами: длина волны излучения эксимерного лазера 193-222 нанометра с энергией в импульсе 0,8-2,1 миллиджоуля, с диаметром лазерного пятна 0,5-1,5 мм, с длительностью импульсов 5-8 наносекунд, частотой следования импульсов от 30 до 500 герц.
Предложенный способ характеризуется следующими клиническими примерами.
Пример 1: Больной О., 37 лет.
Состояние до операции:
Острота зрения вдаль: Vis OS = 0,1 sph + 1,0 D cyl - 5,0 D ax 0° = 0,3 н.к.
Кривизна роговицы: 46,0 D - 0°, 40,0 D - 90°, средняя - 43,0 D.
Толщина роговицы: 554 мкм.
Диагноз: Состояние после сквозной кератопластики по поводу кератоконуса 4 стадии, неправильный смешанный роговичный астигматизм. Проведена операция ЛАЗИК в соответствии с предложенным изобретением.
Состояние после операции:
Острота зрения вдаль: Vis OS = 0,7 sph - 0,5 D cyl - 0,5 D ax 0° = 0,9
Кривизна роговицы: 42,5 D - 0°, 42,0 D - 90°, средняя - 42,25 D.
Пример 2: Больной В., 24 года.
Состояние до операции:
Острота зрения вдаль: Vis OS = 0,05 sph + 2,5 D cyl - 5,25 D ax 0° = 0,3
Кривизна роговицы: 49,0 D - 0°, 41,25 D - 90°, средняя - 45,12 D.
Толщина роговицы: 518 мкм.
Диагноз: Стабилизированный кератоконус 1 стадии, состояние после имплантации роговичного сегмента и кросслинкинга роговичного коллагена, неправильный смешанный роговичный астигматизм. Проведена операция ФРК в соответствии с предложенным изобретением. Состояние после операции:
Острота зрения вдаль: Vis OS = 0,6 cyl - 1,0 D ах 0°=0,7
Кривизна роговицы: 41,0 D - 0°, 40,0 D - 90°, средняя - 40,5 D.
Пример 3: Больная Л., 27 лет.
Состояние до операции:
Острота зрения вдаль: Vis OD = 0,1 sph + 3,5 D cyl - 2,5 D ax 0°=0,6
Кривизна роговицы: 43,0 D - 0°, 37,0 D - 90°, средняя - 40,0 D.
Толщина роговицы: 534 мкм.
Диагноз: Неправильный смешанный роговичный астигматизм, состояние после радиальной кератотомии. Проведена операция ФРК в соответствии с предложенным изобретением.
Состояние после операции:
Острота зрения вдаль: Vis OD = 0,8 sph + 1,5 D=1,0
Кривизна роговицы: 38,0 D - 0°, 38,0 D - 90°, средняя - 38,0 D.
Проведение операции в один этап позволяет сократить время проведения операции и снизить погрешность, связанную с повторной центровкой излучения эксимерного лазера.
Наличие поверхности 7 с отрицательной конической константой от минус 0.1 до минус 0.4 обеспечивает восстановление зрительных функций, при сохранении физиологической конической константы роговицы.
Минимизация объема удаляемых тканей глаза достигается всей совокупностью технологических приемов осуществления пространственного воздействия на роговицу глаза путем одновременного сочетания приемов удаления и не удаления криволинейных фигур в каждом слое роговицы при каждом воздействии и логически необходимого сочетания указанных приемов в каждом последующем слое для создания оптической поверхности 7, поверхности переходной зоны 9 и сохранения в неприкосновенности поверхности 4 на периферии роговицы.
Вся совокупность существенных отличительных признаков изобретения, указанных в формуле изобретения, в том числе и параметры излучения, обеспечивает однозначное положительное решение заявленной технической задачи.
Использование предлагаемого изобретения в ФБГУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова позволило подтвердить однозначное положительное решение заявленной технической задачи, разработку способа одноэтапной хирургической коррекции неправильного смешанного роговичного астигматизма для обеспечения высоких зрительных функций при сохранении физиологической конической константы роговицы и одновременной минимизации объема удаляемых тканей глаза.