بوضوح دیده می شود که میانگین مقادیر CRF و CH در چشم هایی که اختلالات قرنیه ای دارند به طور معنا دار کمتر از چشم های نرمال است.CH پایین نشان می دهد که این قرنیه ها توانایی کمتری در جذب و پراکنده کردن انرژی پالس هوا دارند و CRF پایین نشان می دهد که استحکام و سختی کلی این قرنیه ها کمتر از چشم های نرمال است.CRF پایین همچنین می تواند علت پایین بودن IOP اندازه گیری شده به روش تونومتری تماسی گلدمن را در بسیاری ا زموارد کراتوکونوس و Fuchs توضیح دهد.این مقادیر کم به طور تیپیک در قرنیه های مستعد بیماری هم دیده می شوند.

 

بر همین اساس برخی از متخصصان این فرضیه را مطرح کردند که چشم هایی با ظاهر نرمال که مقادیر CH و CRF به طور معنا دار کمتر از میانگین نرمال آنها دارند ، در معرض بیماری های پیشرونده ی قرنیه در آینده هستند.در حال حاضر ضخامت مرکزی قرنیه (CCT) بعنوان یک فاکتور اولیه در اسکرینینگ افراد کاندید برای جراحی رفرکتیو به کار می رود. که ترکیبی از خواص بیومکانیک و توپوگرافیک قرنیه را انعکاس می دهد.به نظر می رسد بیمارانی که قرنیه های نازک تری دارند بیشتر در معرض خطر ایجاد اکتازی قرنیه پس از لیزیک باشند. وگاهی این امر موجب نگرانی هایی برای پزشک و بیمار می شود.

اکتازی قرنیه یک complication تشخیصی پس از جراحی رفرکتیو است. ریسک فاکتور تشخیصی این بیماری یک residual stromal bed < 250 μm , پس از عمل است (قرنیه نازک، فلپ ضخیم ، مایوپی بالا). هر چند ایجاد اکتازیا پس از عمل در فقدان هر یک از این شاخص ها نیز دیده شده است. بنابراین نیاز به روش های جدید برای تشخیص چشم های در معرض خطر اکتازیا و یا علائم زودرس آن کاملاٌ محسوس است. اندازه گیری ویژگی های بیومکانیک قرنیه از جمله CH و CRF برخی نکات کلیدی در تشخیص این بیماری را در اختیار ما قرار می دهد.

تفاوتهای کاملا مشخص در CH و CRF بین قرنیه های نرمال و غیر نرمال بیانگر این حقیقت است که این اندازه ها ، شاخص های کاملتری از وضعیت بیومکانیک قرنیه  نسبت به CCT ارائه می دهند. به علاوه بررسی ها همه حاکی از همبستگی معنادار اما ضعیف بین CH و CRF باCCT هستند که نشان می دهد CH ، CRF و CCT هر یک نشان دهنده ی خواص بیومکانیک متفاوتی از قرنیه هستند .Lu و همکارانش (۲۰۰۷) نشان دادند CH با baseline CCT همبستگی دارد اما با corneal healing ایجاد شده توسط ۳ ساعت استفاده از لنز نرم همبستگی ندارد . Hager و همکارانش گزارش دادند CH یک روز پس از جراحی کاتاراکت کاهش می یابد، در حالی که CCT به علت ادم قرنیه افزایش می یابد. بر اساس مطالعات مختلف به نظر می رسد  مقدار CH برای تشخیص بیمارانی که در معرض خطر توسعه ی اکتازیا پس از لیزیک هستند شاخصی مفیدتر است. مطالعات برای بررسی و تائید این موضوع در حال انجام است.معاینات کلینیکی همگی حاکی از کاهش معنادار مقادیر CH  و CRF پس از لیزیک هستند. مقایسه ی مقادیر CH قبل و بعد از لیزیک در شکل ۸ نشان داده شده است.

شکل(۶)

مطالعات مختلف نشان می دهند مقادیر CH و CRF در قرنیه های کراتونیک کمتر و گرایش به سمت Post-lasik ectasia در این قرنیه ها بیشتر است. نتایج بررسی ها همچنین رفرکشن های  تصحیحی بالاتر را به عنوان یک ریسک فاکتور برای Post-lasik ectasia ، تأیید می کنند. این مطالعات نشان می دهند نمرات تصحیحی بالاتر با کاهش بیشتر پارامترهای CH و CRFهمبستگی دارند.نکته ی قابل توجه در مطالعه ی … و همکارانش این است که میانگین هر سه پارامتر بیومکانیک قرنیه در چشم های کراتوکونیک و چشم های نرمال پس از جراحی رفرکتیو تقریباٌ یکسان بوده و تفاوت معنادار آماری نداشتند. حال یک سؤال مهم مطرح می شود : آیا مقادیرCH و CRF پایین قبل از عمل یا یک CH پایین پس از جراحی رفرکتیو شاخص بالقوه ای برای نتایج ضعیف و ایجاد اکتازیا درآینده است یا نه ؟ در یک مطالعه توسط Kirwan و همکارانش () پایین ترین میزان CH پس از عمل در یک چشم با  CCT 517 mm پس از عمل گزارش شده است. بنابراین فاکتورهای مؤثر دیگری بر میزان CH علاوه بر ضخامت قرنیه وجود دارند.

Oritz و همکارانش (۲۰۰۷) کاهش معنادار CH و CRF را یک ماه پس از لیزیک در مقایسه باbaseline گزارش کردند در حالی که بر اساس مطالعه ی Pepose و همکارانش (۲۰۰۷) این دو پارامتر یک هفته پس از لیزیک کاهش داشتند. بر اساس مطالعه Chen وهمکارانش (۲۰۰۹)CH و CRF ده روز پس از عمل بیشترین کاهش را نشان دادند و اندازه گیری مجدد ۳ ماه پس از عمل مقداری ریکاوری را نشان داد که مؤید ریکاوری نسبی بیومکانیک قرنیه پس از عمل است که نشان می دهد احتمالاٌ برخی آسیب های قرنیه ایجاد شده توسط جراحی در طی سه ماه پس از عمل ترمیم شده است. مطالعات نشان می دهد این ریکاوری نسبی بین ۱۲- ۱ ماه پس از جراحی رخ می دهد ، هرچند CH و CRF باز هم پایین تر از مقادیر قبل از عمل باقی می مانند. عدم ریکاوری کامل نشان دهنده ی برگشت ناپذیری برخی تغییرات قرنیه در اثر جراحی است .

مکانیسم کاهش CH و CRF پس از لیزیک پیش از این در مطالعات متعدد مورد بررسی قرار گرفته است. Oritz و همکارانش (۲۰۰۷) یک همبستگی معنادار اماری را بین مبزان عیب انکساری تصحیح شده و تغییر در CH و CRF گزارش کردند. بر اساس فرضیه ی پیشنهادی آنها ایجاد فلپ و نازک شدن قرنیه (corneal thining) ممکن است فاکتورهای مهمی در ضعیف شدن ساختار قرنیه باشند . ارتباط و همبستگی بین عمق ابلایشن (نمره تصحیحی) و تغییر در خواص بیومکانیک قرنیه در مطالعات متعدد مورد تأیید قرار گرفته است، که نشان می دهد corneal thining ایجاد شده توسط ابلایشن یکی از فاکتورهای مؤثر در کاهش CH و CRF پس از لیزیک است.نتایج مطالعه ی Gatinel و همکارنش (۲۰۰۷) بر روی چشم یک بیمار با stromal flap cut بدون لیزر فتوابلایشن نشان داد ، ایجاد فلپ بدون ابلایشن منجر به یک کاهش فوری در CHو CRF از یک ساعت تا ۲۵ روز پس از جراحی می شود . بنابراین کاهش پارامترهای بیومکانیک قرنیه نه تنها به  corneal thining بلکه به ضعیف شدن ساختار قرنیه ناشی از ایجاد فلپ نیز بستگی دارد . البته به نظر می رسد برای بررسی اثرات بیومکانیک ایجاد فلپ به تنهایی، مطالعات با تعداد چشم های بیشتر مورد نیاز باشد.Jaycock و همکارنش (۲۰۰۵) یک روش اینترفرومتریک را برای بررسی تغییرات بیومکانیک قرنیه در اثر جراحی رفرکتیو مورد استفاده قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که ایجاد فلپ قرنیه ای باعث سست شدن ساختار بیومکانیکال قرنیه  و نرم شدن قرنیه می شود . مطالعه ی Hjortdal و همکارانش (۲۰۰۵) نیز این نتیجه را تأیید کرد.

لازم به ذکر است که در مطالعه Gatinel و همکارنش از میکروکراتوم مکانیکال برای ایجاد فلپ استفاده شده است . امروزه بسیاری از جراحان از لیزر فمتوسکند برای ایجاد فلپ استفاده می کنند . شواهد حاکی از این است که تغییرات بیومکانیک قرنیه بر اساس روش مورد استفاده برای ایجاد فلپ متفاوت است. بر اساس مطالعه ی Stonecipher و همکارانش (۲۰۰۶) تغییرات بیومکانیک هنگام استفاده از لیزر فمتوسکند کمتر از میکروکراتوم است .بر اساس مطالعه یChen و همکارانش کاهش CH با نسبت ( CCT قبل از عمل / ضخامت فلپ) همبستگی دارد که با یافته های Kirwan و Okeef (2008) متفاوت است . در مطالعه ی آنها لیزیک با ایجاد یک فلپ نازک ۱۲۰ μm تغییرات مضاعف بیومکانیک در مقایسه با لازک ایجاد نمی کند . مطالعه یQazi و همکارانش (۲۰۰۹) بر مقایسه ی پارامترهای بیومکانیک قرنیه پس از عمل بین دو روش لیزیک و لازک نیز حاکی از تغییرات بیشتر در مورفولوژی سیگنالهای ORA در روش لیزیک و ایجاد فلپ است. نتایج متناقض این مطالعات ممکن است ناشی از تفاوت در ضخامت فلپ های مورد بررسی باشد.

محققین معتقدند که افزایش سایزAblation zone درPRK باعث بهبود پیش بینی نتیجه عمل می شود.در یک مطالعه بیمارانی که باAblation zone  معادل ۵ میلیمتر عملPRK شده اند نسبت به کسانی که باAblation zone  معادل ۶ میلیمتر عمل PRK شده اند،نتایج رفرکیتو متفاوت تری داشته اند ورنج نتایج رفرکیتو آنها گسترده تر بوده است.در حقیقت این تفاوت به علت مسائل اپتیکی نمی باشد بلکه مربوط به بیومکانیک قرنیه است. افزایش سایز Ablation zone باعث می شود که حالت Cross-Link  بین قسمتهای Peripheral Lamellae بیشتر بر داشته شود ودر نتیجه پاسخهای بیومکانیک قرنیه به عمل کاهش می یابد.در مطالعه ای دیگر،Ablation zoneثابت وTransition zone در یک گروه ۸ میلیمتر ودر گروه دیگر ۹ میلیمتر انجام شد ودر نتیجه بیمارانی که Transition Zone در آنها کوچکتربود، Spherical Aberration در آنها بیشتر بود.در حقیقت در Transition Zone کوچکتر، Intact interlamellar Cross- Link  در محیط قرنیه ای بیشتر برقرار بود ودر نتیحه پاسخ بیومکانیک بیشتر به Ablation ایجاد شد.بطور کلی هم ایجاد flap بر روی CH تأثیردارد وهم عمق Ablation  امّا تأثیر عمقAblation  بیشتر است.از طرف دیگر بررسی CH در بیماران قبل وبعد از LASIK وLASEK جای بحث دارد وعلاوه بر مقادیر CH و CRF بایستی مشخصات سیگنالهای ORA را تجزیه وتحلیل نمائیم. در چشم LASIK شده ،ارتفاع هر دو سیگنال مادون قرمزبعد از عمل افت مینماید و این تغییر نسبت به تغییرات  LASEK ،بسیار متقارن است.در Surface Ablationارتفاع  P2بیشتر از P1 تغییر می نماید واین نشانگر تأثیر متفاوت دو روش عمل بر روی قرنیه است.بایستی حتماً به خاطر داشته باشیم که CH خاصیت وسیکوالاسیتی قرنیه را اندازه می گیرد وStiffness  قرنیه رااندازه نمی گیرد.ارتفاع رأس سیگنال مادون قرمز اوّل بعد از  Surface Ablation ، بزرگتر ازارتفاع آن بعد از LASIK است که نشانگر Stiffness قرنیه درSurface Ablation نسبت به LASIK می باشد.

می دانیم که رأس سیگنال مادون قرمز وقتی که قرنیه مسن تر می شود افزایش می یابد وStiffness بیشتر می شود وهمچنین رأس سیگنال مادون قرمز وقتی که قرنیه در اثر کراتوکونوس شدید Soft ونرم می شود،کاهش می یابد.LASIK بطور قابل ملاحظه ای،ارتفاع رأس هردو سیگنالهای مادون قرمز را کاهش می دهد که این حالت نشانگر آن است که LASIK  به اندازه  LASEK،CH  را تغییر نمی دهد.بنابراین ما نبایستی صرفاً از CH برای ارزیابی اثرات رفرکتیوسرجری بر روی قرنیه استفاده نمائیم وبلکه علاوه بر CH بایستی نگاه دقیقی به رئوس سیگنالهای مادون قرمز داشته باشیم. علاوه بر این کاربردها برخی از کارشناسان نیز بر این عقیده اند که اندازه ی CH در الگوریتم های Customized Ablation برای پیش بینی بهتر  وکنترل  نتایج لیزیک مفید است و در حال حاضر مطالعات زیادی برای تائید یا رد این فرضیه در حال پیگیری هستند.

بررسی ارتباط بین بیومکانیک قرنیه و خطاهای Wavefront

قرنیه یکی از مهمترین ساختارهای رفرکتیو چشم است و بنابراین می تواند نقش مهمی در ایجاد خطاهای Wave front  داشته باشد.هنوز دانش کاملی از منشاٌ خطاهای درجه بالا (High Order Aberration ) وجود ندارد. تاکنون اثر فشار داخلی چشم ،ضخامت قرنیه ،فشار پلک ، فیلم اشکی و سن بر ایجاد HOA  ها مورد مطالعه قرار گرفته است.پارامترهای بیومکانیک تغییر یافته در قرنیه ناشی از جراحی های رفرکتیو می توانند خطاهای تصویری (ocular image errors) را افزایش دهند.در یک مطالعه به منظور بررسی اینکه آیا در قرنیه ی نرمال بین تغییر در پارامتر های بیومکانیک و خطاهای wavefront ارتباط مستقیمی وجود دارد یا نه ، ۲۳۰ چشم (از ۱۱۵ بیمار ) در محدوده ی سنی ۳۵- ۱۸ سال و بدون علائم کلینیکیKCN یا دیگر بیماری های ectatic و عدم سابقه ی استفاده از لنز تماسی مورد بررسی قرار گرفتند.RMS خطایW.F، توسط دستگاه  optical path Difference scan II و hysteresis قرنیه توسطORA اندازه گیری شد.نتایج این مطالعه نشان می دهد خطاهای قرنیه ای از یک فرد به فرد دیگر متفاوتند و تنها نسبت کمی از آنها قابل استناد به سن ، رفرکشن ، ضخامت قرنیه یا IOP هستند. همچنین تغییرات در HoA پس از جراحی رفرکتیو  کاملا محسوس است و CH به عنوان مهمترین پارامتر بیومکانیک قرنیه  می تونند به عنوان یکی از عوامل در ایجاد  W.F aberration در نظر گرفته شود.در چشم های نرمال یک همبستگی – بین RMS و CH وجود دارد.(p<0.0001 r = -0.27  )  منشاٌ اصلی HoA در قرنیه هنوز ناشناخته است.

 

نهایتاً اگر استفادۀ علمی و عملی از آنالیز بیومکانیک قرنیه در الگوریتم های جراحیهای رفرکتیو اعمال شود، آنگاه بهتر می توانیم ، روش های Customized براساس بیومکانیک چشم بیمار طراحی کنیم.

 

REFERENCES:

 

۱-      Kotecha A, Elisheikh A, Roberts C,Zhu H, and Garway DF.  What Biomechanical Properties of the Cornea Are Relevant for the Clinician?. Survey of Ophthalmology, 2007;52,6(1):109-114

 

۲-      Luce D,  Taylor D. Reichert Ocular Response Analyzer. Measures Corneal Biomechanical Properties and IOP. www.reichert.com

 

۳-      Kotecha A, Elisheikh A, Roberts C,Zhu H, and Garway DF. Corneal Thickness- and Age-Related Biomechanical Properties of the Cornea Measured with the Ocular Response Analyzer. IOVS, December 2006; 47:  ۱۲ .۵۳۳۷-۵۳۴۷

 

۴-      Maia Rocha K,  Chamon W . Corneal Biomechanical Properties and IOP Evaluation in patients with “Unilateral” Keratoconus. Federal University of São Paulo, Brazil .ASCRS 2008

 

۵-      Chen D, Lam A KC, Cho P. Effects of Short-term Orthokeratology Treatment on Corneal Biomechanics and Posterior Corneal Shape . The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong

 

۶-      Rivera A .Correlation Between Corneal Biomechanics and Wavefront Aberrations . Private Practice .Mexico City

 

۷-      Maguire LJ, Klyce SD,Sawelson H, et al: Visual distortion after myopic keratomileusis:Computer analysis of keratoscope photographs. Ophthalmic Surg,1978;18:352-361

 

۸-      Nash IS,Greene PR,Foster CS;comparison of mechanical properties of keratoconus and normal corneas.Exp Eye Res ,1982;35(5):413-24

 

۹-      Yamada H:Strength of Biological Materials.William&Wilkins,Baltimore,1970

 

۱۰-  Fung YC:The mechanical properties of living tissues. Biomechanics, Springer_Verlag,New York,1981

 

۱۱-  Hearn EJ:Mechanics of Materials.19:215-253,City of Birmingham Polytechnic,UK, Birmingham,1985.

 

۱۲-  Eliason J,Maurce D:Stress distribution across the in-vivo human cornea.Invest ophthalmol Vis sci,1981;20(Suppl):156

 

۱۳-  McPhee TJ,Bourne WM,Brubaker RF:Location of the stress-bearing layers of the cornea.Invest  ophthalmol Vis sci,1985;26(6):869-72

 

۱۴-  applegate RA,Holand HG.Refractive Surgery,optical aberrations,and visual performance. J Refract Surg,1997;13:295-299

 

۱۵-  Roberts C. Characterization of corneal curvature changes inside and out side the ablation zone in LASIK. Invest  ophthalmol Vis sci,2000;41(suppl):S679.

 

۱۶-  Dupps WJ, Roberts C, Schoessler JP.Peripheral lamellar relaxation: A mechanism of induced corneal flattening in PTK and PRK? Invest  ophthalmol Vis sci,1995;36(suppl):S708

 

۱۷-  Dupps WJ,Roberts C. Suppression of the acute biomechanical response to excimer laser keratectomy. Invest  ophthalmol Vis sci,1999;40(suppl):S110.

 

 

۱۸-  Roberts C,Dupps WJ,The role of corneal biomechanics in customized ablative procedures.In:MacRae S,Krueger R,Applegate R(eds). Customized Corneal Ablation.Thorofare, NJ;SLACK Incorporated:in press

 

۱۹-  Roberts C. Biomechanics of the Cornea:Analysing how the cornea responds to surface ablation, sub-Bowman`s keratomileusis , and LASIK.Cataract and Refractive Surgery Today,September 2007.www.crstoday.com

 

۲۰-  Petrson JD, Roberts CJ, Johnson RD, et al.The influence of age on multiple anatomic and biomechanical ocular parameters in the normal healthy eyePoster presentedat: The 2007 ARVOAnnual Meeting;May 7,2007;Fort Lauderdale,FL.

 

۲۱-  Kirwan1C, O’Keefe M. Corneal hysteresis using the Reichert ocular response analyser: findings pre- and post-LASIK and LASEK . Acta Ophthalmol. 2008: 86: 215–۲۱۸

 

۲۲-  Medeiros F, Sinha-Roy A, Alves MR, Wilson S, Dupps W. Differences in the early biomechanical effects of hyperopic andmyopic laser insitu keratomileusis. J Cataract Refract Surg 2010; 36:947–۹۵۳

 

۲۳-  Qazi M.A, Sanderson J.P, Mahmoud A.M, Yoon E.Y, Roberts C.J, Jay S. Pepose,. Postoperative changes in intraocular pressure and corneal biomechanical metrics Laser in situ keratomileusis versus laser-assisted subepithelial keratectomy J Cataract Refract Surg 2009; 35:1774–۱۷۸۸

 

 

۲۴-  FAN LU, SUZHONG XU, JIA QU, MEIXIAO SHEN, XIAOXING WANG, HAIZHEN FANG, AND JIANHUA WANG .Central Corneal Thickness and Corneal Hysteresis During Corneal Swelling Induced by Contact Lens Wear With Eye Closure . Am J Ophthalmol 2007;143 (4):616–۶۲۲٫

 

۲۵-  Chen M.C, Lee N, Bourla N, Hamilton D.R. Corneal biomechanical measurements before and after laser in situ keratomileusis .. J Cataract Refract Surg 2008; 34:1886–۱۸۹۱

 

۲۶-  S. Shah, M. Laiquzzaman. Comparison of corneal biomechanics in pre and post-refractive surgery and keratoconic eyes by Ocular Response Analyser . Contact Lens & Anterior Eye 32 (2009) 129–۱۳۲

 

۲۷-  Stonecipher K, Ignacio TS, Stonecipher M. Advances in refractive surgery: microkeratome and femtosecond laser flap creation in relation to safety, efficacy, predictability, and biomechanical stability. Curr Opin Ophthalmol 2006; 17:368–۳۷۲

 

۲۸– نوروزی زاده محمد حافظ، مروری بر دستگاه   Ocular Response Analyzer  ، مجله چشم پزشکی نگاه ، پائیز ۱۳۸۷ ،سال ۶، شماره ۳ ، پی در پی ۲۳، ۳۶-۴۵

دکتر فرشاد عسکری زاده (دانشجوی دکترای تخصصی اپتومتری)

اپتومتریست محدثه  محمدی نیا (کارشناس ارشد اپتومتری)

این خبر را به اشتراک بگذارید :