RU2361504C1 - Method of lifetime determining cornea elasticity coefficient - Google Patents
Method of lifetime determining cornea elasticity coefficient Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361504C1 RU2361504C1 RU2007145255/14A RU2007145255A RU2361504C1 RU 2361504 C1 RU2361504 C1 RU 2361504C1 RU 2007145255/14 A RU2007145255/14 A RU 2007145255/14A RU 2007145255 A RU2007145255 A RU 2007145255A RU 2361504 C1 RU2361504 C1 RU 2361504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cornea
- coefficient
- elasticity
- indentation
- depth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для прижизненного определения упругости роговицы, исключающее влияние внутриглазного давления на результаты измерения.The present invention relates to medicine, in particular to ophthalmology, and is intended for in vivo determination of the elasticity of the cornea, eliminating the influence of intraocular pressure on the measurement results.
Отсутствие фундаментальных знаний о прочностных свойствах фиброзной оболочки глаза, а также способов их оценки не позволяет решать многие практические задачи офтальмологии, такие как прогноз осложнений кераторефракционных операций, ранняя диагностика кератоконуса, интерпретация результатов измерения внутриглазного давления.Lack of fundamental knowledge about the strength properties of the fibrous membrane of the eye, as well as methods for their assessment, does not allow solving many practical problems of ophthalmology, such as the prognosis of complications of keratorefractive operations, early diagnosis of keratoconus, interpretation of the results of measuring intraocular pressure.
В настоящее время в мире ведется активный научный поиск способов прижизненной оценки биомеханических свойств глаза, частности упругости, на основе различных принципов действия, но пока не предложено ни одного универсального, апробированного, точного, информативного и доступного метода.Currently, an active scientific search is underway in the world for methods of intravital assessment of the biomechanical properties of the eye, in particular elasticity, based on various principles of action, but no universal, tested, accurate, informative, and accessible method has yet been proposed.
Для определения упругости роговой оболочки используются следующие способы:The following methods are used to determine the elasticity of the cornea:
- Определение ригидности по Фриденвальду (Кальфа С.Ф., Вургафт М.Б., Грудский А.З. «Пути развития и современное состояние эластотонометрии глаза», Офтальмологический журнал, 1959 г., №8, стр.451-465).- Determination of rigidity according to Friedenwald (Kalfa SF, Vurgaft MB, Grudsky AZ "Ways of development and the current state of elastotonometry of the eye", Ophthalmological Journal, 1959, No. 8, pp.451-465).
- Эластотонометрия (С.Э.Аветисов, И.А.Бубнова «Современные возможности прижизненной оценки биомеханических свойств роговицы». Сборник трудов научно-практической конференции «Современные методы диагностики и лечения заболеваний роговицы и склеры» 2007. - Москва. - с.236-239).- Elastotonometry (S.E. Avetisov, I.A. Bubnova “Modern possibilities of the in vivo assessment of biomechanical properties of the cornea.” Proceedings of the scientific-practical conference “Modern methods for the diagnosis and treatment of diseases of the cornea and sclera” 2007. - Moscow. - p.236 -239).
- Динамическая двунаправленная аппланация роговицы, как способ определения ее упругости (Luce D.A. Determining in vivo biomechanical properties of the cornea with an ocular response analyzer. J Cataract Refract Surg. - 2005. - №31, p.156-162).- Dynamic bidirectional applause of the cornea, as a method for determining its elasticity (Luce D. A. Determining in vivo biomechanical properties of the cornea with an ocular response analyzer. J Cataract Refract Surg. - 2005. - No. 31, p. 156-162).
Коэффициент ригидности роговой оболочки по Фриденвальду, по существу косвенно отражающий упругость, определяют по номограмме, в которой учитывают результаты измерения внутриглазного давления тонометром Шиотца с весом 5,5; 7,5; 10 и 15 граммов. Однако проведенные клинические и экспериментальные исследования показали, что данный показатель значительно варьирует на одном и том же глазу при различном внутриглазном давлении (Кальфа С.Ф., Вургафт М.Б., Грудский А.З. «Пути развития и современное состояние эластотонометрии глаза», Офтальмологический журнал, 1959 г., №8, стр.451-465.).The Friedenwald stiffness coefficient of the cornea, which is essentially indirectly reflective of elasticity, is determined by the nomogram, which takes into account the results of measuring intraocular pressure with a Schiotz tonometer with a weight of 5.5; 7.5; 10 and 15 grams. However, clinical and experimental studies have shown that this indicator varies significantly on the same eye with different intraocular pressure (Kalfa S.F., Vurgaft M. B., Grudsky A.Z. “Ways of development and the current state of eye elastotonometry” , Ophthalmological Journal, 1959, No. 8, p. 451-465.).
При эластотонометрии о прочностных свойствах роговицы можно судить по величине эластоподъема, обратно пропорционального упругости роговицы. Эластоподъем - это разница показаний измерения внутриглазного давления с помощью тонометра Маклакова грузом 5 и 15 г. При этом, поскольку площадь аппланации достаточно велика 5-7 мм, то локальные изменения биомеханических свойств роговицы в центральной зоне не учитываются, и помимо этого на результаты исследования оказывает влияние уровень ВГД.With elastotonometry, the strength properties of the cornea can be judged by the magnitude of elastopod, inversely proportional to the elasticity of the cornea. Elastoplasty is the difference between the readings for measuring intraocular pressure using a Maklakov tonometer with a load of 5 and 15 g. Moreover, since the applanation area is quite large 5-7 mm, local changes in the biomechanical properties of the cornea in the central zone are not taken into account, and in addition it effect of IOP level.
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ того же назначения, включающий в себя проведение динамической двунаправленной аппланации роговицы (Ocular response analyzer, Reichert, USA, WO 2007/053826, 31.10.2006 г.). Показатели, получаемые при данном способе измерения - корнеальный гистерезис и фактор резистентности роговицы косвенно характеризуют вязко-упругие свойства роговицы.The closest analogue of the present invention is a method of the same purpose, which includes carrying out a dynamic bidirectional appliance of the cornea (Ocular response analyzer, Reichert, USA, WO 2007/053826, 10.31.2006). The indicators obtained with this method of measurement - the corneal hysteresis and the factor of resistance of the cornea indirectly characterize the visco-elastic properties of the cornea.
Разработчики прибора предложили выделять биомеханический ответ роговицы за счет оценки разницы давления воздействующей струи воздуха в момент прямого (Р1) и обратного (Р2) прохождения точки аппланации. Из чего вычисляются два показателя, характеризующие биомеханические свойства роговицы. Корнеальный гистерезис определяют по формуле КГ=0,149·(Р1-Р2), а фактор резистентности роговицы ФРР=0,149·(Р1-0,7Р2)-6,12.The developers of the device proposed to isolate the biomechanical response of the cornea by assessing the pressure difference of the acting air stream at the moment of direct (P1) and return (P2) passage of the applanation point. From which two indicators characterizing the biomechanical properties of the cornea are calculated. Corneal hysteresis is determined by the formula KG = 0.149 · (P1-P2), and the corneal resistance factor RDF = 0.149 · (P1-0.7P2) -6.12.
В большинстве случаев они детально характеризуют прочностные свойства роговой оболочки: по мере увеличения толщины роговицы - показатели повышаются, при кератоконусе - снижаются, а после сквозной кератопластики - возрастают. Кераторефракционные операции приводят к ослаблению биомеханических свойств роговой оболочки.In most cases, they characterize in detail the strength properties of the cornea: as the thickness of the cornea increases, the indicators increase, with keratoconus they decrease, and after through keratoplasty they increase. Keratorefractive operations lead to a weakening of the biomechanical properties of the cornea.
Однако в некоторых клинических случаях показатели, полученные с помощью динамической двунаправленной аппланации не отражают в полной мере прочностные свойства роговицы:However, in some clinical cases, indicators obtained using dynamic bi-directional applanation do not fully reflect the strength properties of the cornea:
- при повышении ВГД показатель корнеального гистерезиса уменьшается пропорционально увеличению ВГД, а фактор резистентности роговицы либо не меняется, либо несколько возрастает.- with an increase in IOP, the indicator of corneal hysteresis decreases in proportion to an increase in IOP, and the factor of corneal resistance either does not change or increases slightly.
- при отеке роговицы после факоэмульсификации происходит увеличение ее толщины и снижение биомеханических свойств за счет излишней гидратации, при этом корнеальный гистерезис и фактор резистентности роговицы повышаются.- with corneal edema after phacoemulsification, its thickness increases and biomechanical properties decrease due to excessive hydration, while the corneal hysteresis and the corneal resistance factor increase.
Все эти особенности могут приводить к ложной трактовке показателей биомеханических свойств роговицы в отношении ее упругости и к выбору неправильной тактики лечения пациента.All these features can lead to a false interpretation of the indicators of the biomechanical properties of the cornea in relation to its elasticity and to the selection of the wrong treatment tactics for the patient.
Так как измерить истинную упругость роговицы in vivo не удавалось, то все измеряемые показатели (коэффициент ригидности, эластоподъем, корнеальный гистерезис и фактор резистентности роговицы) являются авторскими названиями измеренной упругости роговицы с теми или иными погрешностями.Since it was not possible to measure the true elasticity of the cornea in vivo, all measured parameters (rigidity coefficient, elasto-elevation, corneal hysteresis, and corneal resistance factor) are the authors' names of the measured corneal elasticity with one or another error.
Теоретические предпосылки.Theoretical background.
Механическому вдавливанию роговицы противодействуют две близкие по своей природе силы: внутриглазное давление и биомеханические свойства роговицы. Это справедливо и для любого пневмотонометра, в том числе с двунаправленной аппланацией роговицы, и для контактного прибора, оборудованного механическим плунжером.Mechanical indentation of the cornea is counteracted by two forces close in nature: intraocular pressure and biomechanical properties of the cornea. This is true for any pneumotonometer, including with bidirectional corneal applanation, and for a contact device equipped with a mechanical plunger.
Анализ различий между силами, противодействующими механическому вдавливанию, показал, что при воздействии упругие свойства оболочек глаза, связанные с внутриглазным давлением, проявляются достаточно линейно (тангенциальное напряжение фиброзной оболочки глаза). Тогда как упругие свойства, обусловленные локальными напряжениями в роговице, нелинейно возрастают в момент ее максимального вдавливания. Таким образом, изучая противодействие роговицы механическому вдавливанию в начале и конце процесса можно выделить локальные напряжения роговицы, которые характеризуют исключительно ее упругие свойства. Динамика торможения поверхности роговицы в начале и конце процесса вдавливания, характеризуется второй производной от глубины вдавливания.An analysis of the differences between the forces that counteract mechanical indentation showed that upon exposure, the elastic properties of the eye membranes associated with intraocular pressure manifest themselves quite linearly (the tangential stress of the fibrous membrane of the eye). While the elastic properties due to local stresses in the cornea nonlinearly increase at the time of its maximum indentation. Thus, by studying the opposition of the cornea to mechanical indentation at the beginning and end of the process, it is possible to distinguish local stresses of the cornea, which characterize exclusively its elastic properties. The dynamics of inhibition of the surface of the cornea at the beginning and end of the indentation process is characterized by a second derivative of the indentation depth.
Таким образом, конечный интеграл второй производной глубины вдавливания от времени, взятый на отрезке от момента максимального торможения до максимального вдавливания роговицы, в равной степени характеризует, как упругие свойства оболочек глаза, связанные с внутриглазным давлением, так и упругие свойства, обусловленные локальными напряжениями в роговице.Thus, the final integral of the second derivative of the indentation depth over time, taken over the interval from the moment of maximum inhibition to the maximum indentation of the cornea, equally characterizes both the elastic properties of the membranes of the eye associated with intraocular pressure and the elastic properties due to local stresses in the cornea .
Однако конечный интеграл второй производной глубины вдавливания от времени, взятый на отрезке от момента максимального торможения до максимального вдавливания роговицы и домноженный на модельную функцию, возрастающую на том же отрезке, в большей степени характеризует упругие свойства, обусловленные локальными напряжениями в роговице.However, the final integral of the second derivative of the indentation depth versus time taken over the interval from the moment of maximum inhibition to the maximum indentation of the cornea and multiplied by the model function increasing on the same segment characterizes the elastic properties caused by local stresses in the cornea to a greater extent.
Отношение конечных интегралов и определяет упругость роговицы.The ratio of the final integrals determines the elasticity of the cornea.
Задачей изобретения является разработка нового способа прижизненного определения упругости роговицы.The objective of the invention is to develop a new method for the intravital determination of the elasticity of the cornea.
Техническим результатом предлагаемого способа является возможность прогнозирования осложнений кераторефракционных операций, развития кератоконуса, а также интерпретация результатов измерения внутриглазного давления.The technical result of the proposed method is the ability to predict complications of keratorefractive operations, the development of keratoconus, as well as the interpretation of the results of measuring intraocular pressure.
Технический результат достигается за счет определения коэффициента упругости роговицы путем анализа динамики торможения роговицы в момент вдавливания с помощью предложенной нами математической формулы с исключением влияния внутриглазного давления и степени гидратации роговицы на результат измерения.The technical result is achieved by determining the coefficient of elasticity of the cornea by analyzing the dynamics of inhibition of the cornea at the moment of indentation using our mathematical formula with the exception of the influence of intraocular pressure and the degree of hydration of the cornea on the measurement result.
Исходя из данных, изложенных в теоретических предпосылках, чем больше глубина вдавливания, тем больший вклад вносит в сопротивление роговицы ее упругие свойства. Допустим, что масса системы (роговица - перемещаемая внутриглазная жидкость) остается неизменной. Тогда, величина замедления поверхности роговицы при воздействии на нее пропорциональна усилию, противодействующему вдавливанию.Based on the data stated in the theoretical assumptions, the greater the depth of indentation, the greater the contribution of its elastic properties to the corneal resistance. Suppose that the mass of the system (the cornea is a transported intraocular fluid) remains unchanged. Then, the magnitude of the deceleration of the surface of the cornea when exposed to it is proportional to the force that counteracts the indentation.
При условии сохранения постоянного момента импульса. Перейдем к динамике процесса. Рассмотрим перемещение поверхности роговицы от времени. Непрерывная функция положения поверхности роговицы от времени, будет иметь вид x(t).Provided that a constant momentum is maintained. Let's move on to the dynamics of the process. Consider the movement of the surface of the cornea from time to time. A continuous function of the position of the surface of the cornea as a function of time will have the form x (t).
В первом случае, возьмем конечный интеграл второй производной функции положения роговицы от времени, на отрезке от момента максимального замедления поверхности роговицы до полной остановки (максимальный прогиб).In the first case, we take the final integral of the second derivative of the function of the position of the cornea versus time, on the interval from the moment of maximum deceleration of the corneal surface to a complete stop (maximum deflection).
Во втором случае, вторую производную функции положения роговицы от времени, на отрезке от момента максимального замедления поверхности роговицы до полной остановки, домножим на модельную логарифмическую функцию ln(t-t(min(x"(t)))), увеличивающую вес кривой замедления на заключительном этапе вдавливания. Проинтегрируем на том же отрезке.In the second case, the second derivative of the function of the position of the cornea versus time, on the interval from the moment of maximum deceleration of the corneal surface to a complete stop, we multiply by the model logarithmic function ln (tt (min (x "(t))) ), which increases the weight of the deceleration curve at the final indentation stage. Integrate on the same segment.
Отношение первой и второй полученных величин, будет характеризовать долю собственных упругих сил, противодействующих вдавливанию.The ratio of the first and second obtained values will characterize the fraction of intrinsic elastic forces that counteract indentation.
Т.к. измерения производятся дискретно, т.е. через каждые 1×10-3 сек измеряется отстояние (х) поверхности роговицы от ее положения до начала механического воздействия на нее, то вместо непрерывной функции x(t), мы получаем ряд значений: {x(t0), x(t1), x(t2)…x(tn)}.Because measurements are made discretely, i.e. every 1 × 10 -3 sec, the distance (x) of the cornea surface is measured from its position to the beginning of mechanical action on it, then instead of the continuous function x (t), we get a series of values: {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )}.
Дискретный способ измерений предполагает следующий окончательный вид формулы:The discrete measurement method assumes the following final form of the formula:
где k - коэффициент упругости роговицы, kp - пересчетный коэффициент, t - время от начала вдавливания, x(t) - глубина вдавливания центральной зоны роговицы.where k is the coefficient of elasticity of the cornea, k p is the conversion factor, t is the time from the beginning of the indentation, x (t) is the depth of indentation of the central zone of the cornea.
Пересчетный коэффициент kp вычисляется эмпирически, для приведения величины К, к порядку модуля Юнга. kp зависит от метода измерений.The conversion factor k p is calculated empirically to bring the quantity K to the order of Young's modulus. k p depends on the measurement method.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Определение коэффициента ригидности проводят на основе исследования биомеханических свойств роговицы с помощью двунаправленной аппланации роговицы (Ocular response analyzer, Reichert, USA, 2005 г.). Пациент садится перед прибором, прижимается лбом к специальной опоре и глазом фиксирует изображение 5 точек в подвижной головке прибора. Далее прибор автоматически проводит измерение посредством воздействия на роговицу струи воздуха и одновременной регистрации движения центральной зоны роговицы в ответ на воздушный импульс. Числа, характеризующие глубину вдавливания роговицы {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)}, автоматически записываются в базу данных на жесткий диск. Либо пациента укладывают на горизонтальную поверхность и закапывают в глаз анестетик. Далее на центральную зону роговицы устанавливают контактный прибор с механическим плунжером, весом достаточным, чтобы обеспечить вдавливание центральной зоны роговицы на 500 мкм, и одновременно регистрируют сверхбыстрой камерой Videoscan-114 движение центральной зоны роговицы в ответ на действие плунжера. С каждого кадра выписываются значения глубины погружения плунжера {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)}. Анализ ряда значений аппланации (импрессии при работе с плунжером) {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)} проводят по предложенной нами математической формуле:The determination of the rigidity coefficient is carried out on the basis of a study of the biomechanical properties of the cornea using a bidirectional appliance of the cornea (Ocular response analyzer, Reichert, USA, 2005). The patient sits in front of the device, presses his forehead against a special support and captures with an eye the image of 5 points in the moving head of the device. Further, the device automatically performs measurement by exposing the cornea to a stream of air and simultaneously recording the movement of the central zone of the cornea in response to an air pulse. The numbers characterizing the depth of the cornea indentation {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} are automatically written to the database on the hard disk. Or the patient is laid on a horizontal surface and an anesthetic is instilled into the eye. Next, a contact device with a mechanical plunger is installed on the central zone of the cornea, with a weight sufficient to provide indentation of the central zone of the cornea by 500 μm, and at the same time, the Videoscan-114 ultrafast camera records the movement of the central zone of the cornea in response to the action of the plunger. The plunger immersion depth values {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} are written out from each frame. An analysis of a number of applanation values (impression when working with the plunger) {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} is carried out according to the mathematical formula proposed by us:
где k - коэффициент упругости роговицы, kp - пересчетный коэффициент, t - время от начала вдавливания, x(t) - глубина вдавливания центральной зоны роговицы.where k is the coefficient of elasticity of the cornea, k p is the conversion factor, t is the time from the beginning of the indentation, x (t) is the depth of indentation of the central zone of the cornea.
Расчет проводят с помощью компьютерной программы «Биомеханика 1.0» для MS Windows 1998-2000. Упругость роговицы оценивают на основании вычисленного коэффициента упругости.The calculation is carried out using the computer program "Biomechanics 1.0" for MS Windows 1998-2000. Corneal elasticity is evaluated based on the calculated coefficient of elasticity.
Было проведено исследование в группе здоровых 47 пациентов (94 глаза) по определению значения коэффициента упругости роговицы. Предварительные обследования с помощью общепринятых методов верифицировали нормальное состояние роговицы. В результате получено значение коэффициента упругости величиной 7 и более (р<0,05). Это значение было принято как нормальное и использовалось в дальнейшем для сравнительной оценки величины коэффициента упругости в различных группах пациентов.A study was conducted in a group of healthy 47 patients (94 eyes) to determine the value of the coefficient of elasticity of the cornea. Preliminary examinations using conventional methods verified the normal condition of the cornea. As a result, an elastic coefficient of 7 or more was obtained (p <0.05). This value was accepted as normal and was used later for a comparative assessment of the value of the coefficient of elasticity in different groups of patients.
Примеры.Examples.
Пример 1. Пациент В. 18 летExample 1. Patient B. 18 years
Клинический диагноз: OU: миопия средней степени. Сложный миопический астигматизм высокой степени.Clinical diagnosis: OU: moderate myopia. Complex myopic astigmatism of a high degree.
Vis: OD 0,05 sph - 1,75 cyl - 3,5 ax 176=0,8;Vis: OD 0.05 sph - 1.75 cyl - 3.5 ax 176 = 0.8;
OS 0,05 sph - 2,25 cyl - 3,75 ax 176=0,6OS 0.05 sph - 2.25 cyl - 3.75 ax 176 = 0.6
Офтальмометрия OD 42,25 ax 1° - OS 42,50 ax 176°;Ophthalmometry OD 42.25 ax 1 ° - OS 42.50 ax 176 °;
OD 45,75 ax 91° - OS 46,25 ax 86°.OD 45.75 ax 91 ° - OS 46.25 ax 86 °.
Передне-задняя ось глаза: OD=24,5 мм; OS=24,6 мм.Anterior-posterior axis of the eye: OD = 24.5 mm; OS = 24.6 mm.
Внутриглазное давление: OD=18 мм рт.ст.; OS=19 мм рт.ст.Intraocular pressure: OD = 18 mmHg .; OS = 19 mmHg
Центральная толщина роговицы: OD=514 µк; OS=511 µк.The central thickness of the cornea: OD = 514 µk; OS = 511 μk.
На кератотопограмме типичный паттерн песочных часов.A keratotopogram shows a typical hourglass pattern.
Пациенту было проведено исследование упругости роговицы с помощью прибора (Ocular response analyzer, Reichert, USA). При этом пациент сел перед прибором, прижался лбом к специальной опоре и глазом фиксировал изображение 5 точек в подвижной головке прибора. Далее прибор автоматически провел измерение посредством воздействия на роговицу струи воздуха и одновременной регистрации движения центральной зоны роговицы в ответ на воздушный импульс. Числа, характеризующие глубину вдавливания роговицы {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)}, автоматически были записаны в базу данных на жесткий диск. Далее был выполнен анализ полученного ряда значений аппланации {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)} по предложенной нами математической формуле:The patient underwent a study of corneal elasticity using an instrument (Ocular response analyzer, Reichert, USA). At the same time, the patient sat in front of the device, pressed his forehead against a special support, and with his eye fixed the image of 5 points in the moving head of the device. Further, the device automatically performed a measurement by exposing the cornea to a jet of air and simultaneously recording the movement of the central zone of the cornea in response to an air pulse. The numbers characterizing the corneal indentation depth {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} were automatically written to the database on the hard disk. Next, an analysis was made of the obtained series of applanation values {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} according to our mathematical formula:
где k - коэффициент упругости роговицы, kp - пересчетный коэффициент - 0,65, t - время от начала вдавливания, x(t) - глубина вдавливания центральной зоны роговицы. Расчет проводили с помощью компьютерной программы «Биомеханика 1.0» для MS Windows 1998-2000.where k is the coefficient of elasticity of the cornea, k p is the conversion factor - 0.65, t is the time from the start of indentation, x (t) is the depth of indentation of the central zone of the cornea. The calculation was performed using the computer program "Biomechanics 1.0" for MS Windows 1998-2000.
В результате было получено значение коэффициента упругости роговицы, на правом глазу равного 9,3, на левом - 9,6, что свидетельствует о высокой упругости роговицы (норма 7,0 и более). Таким образом, было выявлено, что упругие свойства роговицы соответствуют нормальным и пациенту может быть предложена эксимерлазерная коррекция миопии и миопического астигматизма без угрозы развития в позднем послеоперационном периоде кератэктазии.As a result, the value of the coefficient of elasticity of the cornea was obtained, equal to 9.3 in the right eye and 9.6 in the left eye, which indicates a high elasticity of the cornea (norm 7.0 or more). Thus, it was found that the elastic properties of the cornea correspond to normal and the patient may be offered excimer laser correction of myopia and myopic astigmatism without the threat of development in the late postoperative period of keratectasia.
Пример 2. Пациентка С. 63 летExample 2. Patient S. 63 years
Клинический диагноз: OD: Открытоугольная глаукома IV-a;Clinical diagnosis: OD: Open-angle glaucoma IV-a;
OS: Открытоугольная глаукома III-а.OS: Open-angle glaucoma III-a.
Vis: OD 0,05 sph-3,75=0,8; OS 0,05 sph-4,25=0,7.Vis: OD 0.05 sph-3.75 = 0.8; OS 0.05 sph-4.25 = 0.7.
ВГД (пневмотонометрия): OD=19 мм рт.ст.; OS=18 мм рт.ст.IOP (pneumonometry): OD = 19 mm Hg; OS = 18 mmHg
По данным динамического наблюдения отмечено прогрессирующее:According to the dynamic observation, progressive was noted:
- сужение полей зрения по глаукомному типу (кинетическая периметрия),- narrowing of the visual fields according to the glaucoma type (kinetic perimetry),
- снижение световой чувствительности сетчатки (статическая периметрия).- decrease in light sensitivity of the retina (static perimetry).
- увеличение экскавации диска зрительного нерва.- increased excavation of the optic disc.
Пациентке закапали в глаз анестетик, уложили на кушетку. Далее на центральную зону роговицы установили контактный прибор с механическим плунжером, весом достаточным, чтобы обеспечить вдавливание центральной зоны роговицы на 500 мкм, и одновременно регистрировали сверхбыстрой камерой Videoscan-114 движение центральной зоны роговицы в ответ на действие плунжера. С каждого кадра выписали значения глубины погружения плунжера {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)}. Анализ ряда значений импрессии {x(t0),x(t1),x(t2)…x(tn)} провели по предложенной нами математической формуле:The patient was instilled with an anesthetic in the eye, laid on a couch. Next, a contact device with a mechanical plunger was installed on the central zone of the cornea, sufficient to provide indentation of the central zone of the cornea by 500 μm, and at the same time, the Videoscan-114 ultrafast camera recorded the movement of the central zone of the cornea in response to the action of the plunger. The plunger immersion depth values {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} were written out from each frame. An analysis of a number of impression values {x (t 0 ), x (t 1 ), x (t 2 ) ... x (t n )} was carried out according to our mathematical formula:
где k - коэффициент упругости роговицы, kp - пересчетный коэффициент - 290,3, t - время от начала вдавливания, x(t) - глубина вдавливания центральной зоны роговицы. Расчет проводят с помощью компьютерной программы «Биомеханика 1.0» для MS Windows 1998-2000.where k is the coefficient of elasticity of the cornea, k p is the conversion factor - 290.3, t is the time from the start of indentation, x (t) is the depth of indentation of the central zone of the cornea. The calculation is carried out using the computer program "Biomechanics 1.0" for MS Windows 1998-2000.
В результате было получено значение коэффициента упругости, на правом глазу равного 6,3, на левом - 6,8, что соответствует сниженной упругости роговицы. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о неправильной интерпретации показателей тонометрии, которые занижены за счет слабых упругих свойств роговицы. В конечном итоге недиагностированная декомпенсация уровня внутриглазного давления привела к прогрессированию глаукомной оптической нейропатии и значительному сужению полей зрения.As a result, the value of the coefficient of elasticity was obtained, equal to 6.3 on the right eye and 6.8 on the left, which corresponds to a reduced elasticity of the cornea. Thus, the obtained data indicate an incorrect interpretation of tonometry indicators, which are underestimated due to the weak elastic properties of the cornea. Ultimately, an undiagnosed decompensation of the level of intraocular pressure led to the progression of glaucoma optic neuropathy and a significant reduction in visual fields.
Таким образом, предложенный способ позволяет с достаточной степенью точности прогнозировать возможность осложнений кераторефракционных операций, развития кератоконуса, а также интерпретировать результаты измерения внутриглазного давления.Thus, the proposed method allows with a sufficient degree of accuracy to predict the possibility of complications of keratorefractive operations, the development of keratoconus, as well as interpret the results of measuring intraocular pressure.
Claims (1)
где k - коэффициент упругости роговицы, t - время от начала вдавливания, x(t) - глубина вдавливания центральной зоны роговицы, kp - пересчетный коэффициент для приведения коэффициента упругости, к размерности модуля Юнга, при использовании данных пневмотонометра kp=0,65, при использовании механического плунжера kp=290,3. A method for determining the coefficient of elasticity of the cornea, including mechanical action lasting from 1 · 10 -2 to 2 · 10 -2 s, aimed at indenting the central zone of the cornea, characterized in that the mechanical action is carried out until a depth of indentation of 500 microns is achieved; at the same time, every 1 · 10 -3 s, the indentation depth in the central zone of the cornea is recorded and the coefficient of elasticity of the cornea is calculated by the formula:
where k is the coefficient of elasticity of the cornea, t is the time from the start of indentation, x (t) is the depth of indentation of the central zone of the cornea, k p is the conversion factor to bring the coefficient of elasticity to the dimension of Young's modulus, using the data of a pneumotonometer k p = 0.65 when using a mechanical plunger k p = 290.3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145255/14A RU2361504C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of lifetime determining cornea elasticity coefficient |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145255/14A RU2361504C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of lifetime determining cornea elasticity coefficient |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2361504C1 true RU2361504C1 (en) | 2009-07-20 |
Family
ID=41046975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145255/14A RU2361504C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of lifetime determining cornea elasticity coefficient |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2361504C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448654C1 (en) * | 2010-12-14 | 2012-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Смоленская государственная медицинская академия федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию | Diagnostic technique for corneal sensitivity |
| RU2541756C2 (en) * | 2013-01-25 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Московский научно-исследовательский институт глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Diagnostic technique for scleral support malfunction, accompanying myopia in children and adolescents |
| RU2689733C1 (en) * | 2018-10-09 | 2019-05-28 | Олег Леонидович Головков | Method for intraocular pressure measurement and device for its implementation |
| RU2762767C1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-12-22 | Федеральное государственное автономное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for determining the corneal tactile sensitivity |
-
2007
- 2007-12-07 RU RU2007145255/14A patent/RU2361504C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СИМАНОВСКИЙ А.И. Сравнительный анализ изменения биомеханических свойств склеры в процессе естественного старения и при развитии глаукоматозной патологии. Глаукома. 2005, №4, с.13-19. ELSHEIKH A., WANG D., PYE D. Determination of the modulus of elasticity of the human cornea. J Refract Surg. 2007, 23(8), P.808-18, (реферат), [он-лайн], [найдено 17.07.2008], найдено из базы данных PubMed. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448654C1 (en) * | 2010-12-14 | 2012-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Смоленская государственная медицинская академия федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию | Diagnostic technique for corneal sensitivity |
| RU2541756C2 (en) * | 2013-01-25 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Московский научно-исследовательский институт глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Diagnostic technique for scleral support malfunction, accompanying myopia in children and adolescents |
| RU2689733C1 (en) * | 2018-10-09 | 2019-05-28 | Олег Леонидович Головков | Method for intraocular pressure measurement and device for its implementation |
| RU2762767C1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-12-22 | Федеральное государственное автономное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for determining the corneal tactile sensitivity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fontes et al. | Corneal biomechanical metrics in eyes with refraction of-19.00 to+ 9.00 D in healthy Brazilian patients | |
| Mansouri et al. | Association between corneal biomechanical properties and glaucoma severity | |
| Garcia-Porta et al. | Corneal biomechanical properties in different ocular conditions and new measurement techniques | |
| Sahin et al. | Corneal biomechanical changes in diabetes mellitus and their influence on intraocular pressure measurements | |
| Rosentreter et al. | A new rebound tonometer for home monitoring of intraocular pressure | |
| Ouyang et al. | Assessment of intraocular pressure measured by Reichert ocular response analyzer, Goldmann applanation tonometry, and dynamic contour tonometry in healthy individuals | |
| Da Silva et al. | Intraocular pressure measurement: A review | |
| Correia et al. | Impact of chamber pressure and material properties on the deformation response of corneal models measured by dynamic ultra-high-speed Scheimpflug imaging | |
| RU2361504C1 (en) | Method of lifetime determining cornea elasticity coefficient | |
| WO2008058386A1 (en) | Apparatus and method for measuring a displacement within an eye in vivo in situ, and method of assesment | |
| Lam et al. | Pressure phosphene self-tonometry: a comparison with Goldmann tonometry in glaucoma patients | |
| Xu et al. | Corneal stiffness and modulus of normal-tension glaucoma in Chinese | |
| Gorezis et al. | Comparative results of central corneal thickness measurements in primary open-angle glaucoma, pseudoexfoliation glaucoma, and ocular hypertension | |
| Akkaya et al. | Comparison of the corneal biomechanical properties, optic nerve head topographic parameters, and retinal nerve fiber layer thickness measurements in diabetic and non-diabetic primary open-angle glaucoma | |
| Grant et al. | Tonometry and tonography | |
| Ma et al. | Association between severity of myopia and deformation characteristics of the cornea based on propensity score matching analysis | |
| RU2744678C2 (en) | Method for preclinical diagnosis of pathology of the posterior segment of the eye in patients with hiv co-infection/tuberculosis | |
| RU2314033C1 (en) | Method for diagnosing preglaucoma and early stage primary open angle glaucoma | |
| RU2610564C1 (en) | Method for determining coefficient of optic nerve head rigidity | |
| Aoki et al. | Biomechanical properties measured with dynamic Scheimpflug analyzer in central serous chorioretinopathy | |
| Shu et al. | Research Progress on Measurement Methods and Clinical Applications of Corneal Elastic Modulus | |
| RU2391951C1 (en) | Intravital evaluation of cornea's elastic characteristics method | |
| RU2354283C1 (en) | Method of specific pressure determination in primary open-angle glaucoma | |
| RU2643576C1 (en) | Early diagnostic technique for primary open-angle glaucoma | |
| AV | The ocular response analyzer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141208 |