Оценка биомеханических характеристик лентикул при миопии методами нано и микроиндентирования
Распространенность близорукости растет во всем мире и изменяется в зависимости от населения разных регионов и этнических групп. Согласно эпидемиологическим исследованиям последних лет, заболеваемость варьирует в зависимости от континента, страны и региона. Прогнозируется, что глобальная распространенность достигнет 50% населения к 2050 году при отсутствии эффективных мер вмешательства [1–3]. Близорукость является глобальной проблемой общественного здравоохранения и может приводить к серьезным нарушениям зрения и даже слепоте. Изучение влияния биомеханических параметров на миопию важно для анализа основных механизмов близорукости разной степени, а также для прогнозирования деформации и внутренней силы роговицы после рефракционной операции SMILE [3–5]. В большинстве работ неинвазивное исследование биомеханических характеристик роговицы in vivo интерпретировалось как ответ роговицы без учета склеры [6]. Однако, нельзя полностью исключить её влияние на биомеханические свойства роговицы, так как в совокупности друг с другом и другими составляющими глаза, они представляют единый орган.
Оглавление
Список сокращений……………………………………………………………4
Введение………………………………………………………….………….….5
Глава 1 Обзор литературы……………………………………………………..7
1.1 Миопия……………………………………………………….…....…8
1.2 Строение роговицы…………………………………………………11
1.3 Биомеханические свойства роговицы……………………………..15
1.4 Метод SMILE………………………………………………………..21
Глава 2 Материалы и методы………………………………………………… 25
2.1 Материалы…………………….……………………………………..25
2.1.1 Техника SMILE………………………………………………25
2.1.2. Пробоподготовка для исследований на АСМ и микротестере……………………………………………………….25
2.2 Методы……………………………………………………………….27
2.2.1 Метод атомно-силовой микроскопии……………………….27
2.3.2 Метод микротестирования…………………………………..28
2.3 Обработка и анализ данных………………………………………...29
Глава 3 Результаты……………………………………………………………..31
3.1 АСМ………………………………………………………………….31
3.1.1 Биомеханические свойства лентикул…………………….....31
3.1.2 Шероховатость поверхности лентикул………………….….35
3.2 Микротестирование…………………………………………………36
Заключение…………………………………………….……………………...42
Список литературы…………………………………………………………...43
1. Bullimore M.A. et al. The Risks and Benefits of Myopia Control // Ophthalmology. 2021. Vol. 128, № 11. P. 1561–1579.
2. Pan C.-W., Ramamurthy D., Saw S.-M. Worldwide prevalence and risk factors for myopia: Prevalence and risk factors for myopia // Ophthalmic Physiol. Opt. 2012. Vol. 32, № 1. P. 3–16.
3. Wu W., Dou R., Wang Y. Comparison of Corneal Biomechanics Between Low and High Myopic Eyes—A Meta-analysis // Am. J. Ophthalmol. 2019. Vol. 207. P. 419–425.
4. Xiang Z.-Y., Zou H.-D. Recent Epidemiology Study Data of Myopia // J. Ophthalmol. / ed. Taneri S. 2020. Vol. 2020. P. 1–12.
5. Xiang Y. et al. Tensile biomechanical properties and constitutive parameters of human corneal stroma extracted by SMILE procedure // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2018. Vol. 85. P. 102–108.
6. Qiu K. et al. Corneal Biomechanics Determination in Healthy Myopic Subjects // J. Ophthalmol. 2016. Vol. 2016. P. 1–6.
7. Xue C. et al. Preliminary Investigation of the Mechanical Anisotropy of the Normal Human Corneal Stroma // J. Ophthalmol. 2018. Vol. 2018. P. 1–7.
8. Dias J.M., Ziebarth N.M. Anterior and posterior corneal stroma elasticity assessed using nanoindentation // Exp. Eye Res. 2013. Vol. 115. P. 41–46.
9. Lombardo M. et al. Biomechanics of the Anterior Human Corneal Tissue Investigated with Atomic Force Microscopy // Investig. Opthalmology Vis. Sci. 2012. Vol. 53, № 2. P. 1050.
10. Holden B.A. et al. Myopia: a growing global problem with sight-threatening complications.
11. Baird P.N. et al. Myopia // Nat. Rev. Dis. Primer. 2020. Vol. 6, № 1. P. 99.
12. Grzybowski A. et al. A review on the epidemiology of myopia in school children worldwide // BMC Ophthalmol. 2020. Vol. 20, № 1. P. 27.
13. Updates on Myopia: A Clinical Perspective / ed. Ang M., Wong T.Y. Singapore: Springer Singapore, 2020.
14. Клинические рекомендации Миопия. 2017.
15. ПЗО глаза [Electronic resource]. URL: https://razmery.info/chelovek/raznoe/razmery-organov-glaz-peredne-zadnij-razmer.html.
Лазерная рефракционная хирургия считается безопасным и эффективным методом лечения миопии высокой степени, но удаление ткани роговицы неизбежно вызывает биомеханические изменения роговицы [35]. Фоторефракционная кератэктомия (ФРК) была первой рефракционной операцией, одобренной Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в 1996 г. Вскоре после разработки ФРК, лазерный кератомилез in situ (LASIK) заменил ФРК и стал преобладающей рефракционной хирургией во всем мире. В процедуре LASIK ламеллярный лоскут роговицы создается с помощью механического микрокератома, затем лоскут приподнимается и с помощью эксимерного лазера выполняется абляция нижележащего стромального ложа. После проведения абляции лоскут роговицы перемещается на поверхность роговицы. После того, как в 2002 году на рынке появился фемтосекундный лазер (ФЛ), роговичный лоскут стали получать с помощью лазера вместо микрокератома. В 2008 году сообщили об эффективности и безопасности после фемтосекундной экстракции лентикулы (FLEx) [36]. FLEx не требует использования микрокератома или эксимерного лазера. Хотя FLEx выполняется без абляции эксимерным лазером, перед удалением лентикулы необходимо провести забор роговичного лоскута. С лоскутами связаны хорошо известные проблемы, такие как сухость глаз и нарушение биомеханической прочности роговицы. Поэтому эта техника эволюционировала в малоинцизионную экстракцию лентикулы (SMILE), при которой лентикула извлекается через гораздо меньший разрез роговицы, без использования большого лоскута [37].