Содержание статьи
Введение
Изучение биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза открывает ценные перспективы для различных направлений офтальмологии: от измерения внутриглазного давления (intraocular pressure, IOP) и подбора контактной коррекции до диагностики патологий роговицы и рефракционной хирургии.
В последнее время корнеальный гистерезис (Corneal Hysteresis, CH) [1] и фактор резистентности роговицы (Corneal Resistance Factor, CRF) активно изучаются, поскольку они предоставляют комплексную информацию о биомеханике фиброзной оболочки глаза. Данные параметры могут быть быстро измерены in vivo в клинических условиях с помощью анализатора глазного ответа ORA (Reichert Ocular Response Analyzer, США) [2].
Корнеальный гистерезис — это условная величина, характеризующая способность роговицы поглощать энергию воздушного импульса, т. е. ее вязкоэластические свойства [1]. CRF — эмпирически полученный параметр, отражающий ее эластичность и общее сопротивление [2]. Оба параметра (CH и CRF) являются результатом сложного взаимодействия между составом и структурой коллагена, свойствами слоев и кривизной роговицы, уровнем гидратации ткани [3]. С возрастом некоторые из этих параметров могут меняться и таким образом влиять на биомеханические свойства фиброзной оболочки глаза [4].
Оценка истинного значения офтальмотонуса сегодня требует учета не только объемных характеристик глазного яблока, но и его биомеханических параметров. При этом общепризнано, что фиброзная оболочка глаза, включая роговицу, обладает уникальными эластическими и биомеханическими характеристиками у каждого пациента. Следовательно, показатели, полученные методом тонометрической аппланации, строго индивидуальны и определяются как объемными изменениями внутри глаза, так и ригидностью его наружной капсулы. Эта ригидность, в свою очередь, зависит от толщины и кривизны роговицы, степени ее гидратации, биохимического состава и вязкоэластических качеств [5, 6]. Так, уровень роговично-компенсированного внутриглазного давления (Corneal-Compensated Intraocular Pressure, IOPcc) является наиболее важным в клиническом плане тонометрическим показателем, поскольку учитывает индивидуальные особенности фиброзной оболочки глаза пациентов и считается более точным отражением истинного IOP [7]. IOPcc рассчитывается алгоритмом ORA с использованием данных о CH, чтобы максимально уменьшить влияние толщины и биомеханических свойств роговицы на результат измерения. IOP по Гольдману (Goldman Correlated IOP, IOPg) — уровень IOP, приближенный к показателям «золотого стандарта» тонометрии по Гольдману. Значение IOPg, определяемое с помощью прибора ORA, представляет собой среднее арифметическое двух показателей давления (P1 и P2), полученных при измерении СН.
В ряде исследований была показана связь между изменениями биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза с хронологическим возрастом [4, 8], например, есть данные, что с возрастом жесткость роговицы увеличивается [9]. Это связывают с возрастными изменениями в составе и структуре внеклеточного матрикса роговицы, прежде всего с увеличением количества и прочности поперечных сшивок между молекулами коллагена, основного структурного белка стромы [10]. Однако эта корреляция не является строго линейной на протяжении всей жизни и может замедляться или даже меняться в пожилом возрасте из-за дегенеративных процессов. Понимание этой связи критически важно для клинической практики: биомеханика роговицы влияет на точность измерения IOP, риск развития глаукомы и, что особенно важно, на прогноз и планирование рефракционных операций (например, LASIK — laser-assisted in situ keratomileusis, лазерный кератомилез in situ) и операций по удалению катаракты, где более жесткая роговица у пожилых пациентов может быть фактором стабильности, но требует иных расчетов. Таким образом, следует выяснить, можно ли рассматривать биомеханические параметры роговицы как косвенные индикаторы биологического возраста. Смешанные выборки (здоровые лица и пациенты с офтальмопатологией) во многоэтнических популяциях были существенным ограничением предыдущих исследований.
Цель исследования: оценить взаимосвязь биомеханических показателей фиброзной оболочки глаза с хронологическим и биологическим возрастом (рассчитанным по модели PhenoAge) у здоровых лиц в российской популяции. Ключевым отличием данного исследования является анализ этих взаимосвязей в однородной российской популяции здоровых лиц, без тяжелых соматических и офтальмологических заболеваний.
Материал и методы
Обследован 71 здоровый доброволец (142 глаза) в возрасте от 22 до 83 лет, пациенты участвовали в исследовании RussAge [11]. Исследование было проведено на базе ФГБНУ «НИИГБ им. М.М. Краснова» совместно с ОСП РГНКЦ ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет) в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации. Каждым пациентом было подписано информированное согласие.
Критерии включения в исследование: возраст старше 18 лет, согласие на участие в исследовании. Критерии невключения/исключения из групп исследования: наличие любых офтальмологических заболеваний в анамнезе и в период наблюдения (включая аномалии рефракции >±3,0 D, глаукому, патологию роговицы, воспалительные заболевания, диабетическую ретинопатию, артифакии), системные аутоиммунные и онкологические заболевания, сахарный диабет 1 и 2 типов, выраженные когнитивные и психические нарушения, умеренные и тяжелые формы хронических заболеваний.
Все участники исследования были предварительно обследованы офтальмологом для верификации отсутствия офтальмопатологии в соответствии с указанными выше критериями. Далее пациентам, которые соответствовали критериям, проводили измерения офтальмотонуса и биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза на приборе ORA. Все измерения ORA были выполнены одним опытным оператором в утренние часы (с 9:00 до 12:00) для минимизации суточных колебаний. Достоверное измерение с помощью анализатора ORA было определено как четкие, приблизительно симметричные пики сигнала аппланации; достаточно ровный сигнал на нисходящей кривой, впадине и восходящей кривой; ровный базовый сигнал; графическое изображение волнового сигнала (Waveform Score, WS) величиной более 7,0. Были зарегистрированы четыре параметра, полученные в результате измерений, включая CH, CRF, IOPg и IOPcc. Биологический возраст рассчитывали по модели PhenoAge.
Статистический анализ данных осуществляли при помощи пакета программного обеспечения SPSS Statistics 26. Для проверки распределения на нормальность был использован одновыборочный критерий Колмогорова — Смирнова. Описательные статистики для количественных переменных, распределенных нормально, представлены в виде среднего значения (M) и стандартного отклонения (SD. Корреляции оценивали с помощью непараметрического метода Спирмена. Прогностическую модель, характеризующую зависимость количественной переменной от факторов, разрабатывали с помощью метода линейной регрессии.
Результаты исследования
В исследование была включена когорта из 71 здорового добровольца (142 глаза) в возрасте от 22 до 83 лет (медиана 53 года). Исследуемая группа включала пациентов всех возрастных когорт по классификации ВОЗ: 18 лет — 44 года (n=27), 45–59 лет (n=20), 60 лет — 74 года (n=20) и 75–89 лет (n=4). Наиболее представленными были группы молодого и среднего возраста. Средние значения биомеханических параметров, измеренные с помощью анализатора ORA, представлены в таблице 1. Показатели IOP (IOPg и IOPcc), СH и CRF соответствовали ранее описанным референсным значениям для здоровой популяции.
Ключевым результатом исследования стало отсутствие статистически значимой корреляции между хронологическим и биологическим возрастом и основными биомеханическими параметрами — CH, CRF, IOPg и IOPcc (табл. 2). Коэффициенты корреляции Спирмена (ρ) для этих пар были близки к нулю и не достигали уровня статистической значимости (все p>0,10).
Для подтверждения результатов корреляционного анализа был проведен простой линейный регрессионный анализ (табл. 3). Модели, в которых параметры ORA выступали в качестве зависимых переменных, а возраст — в качестве предиктора, показали исключительно низкий коэффициент детерминации R2 (от 0 до 3,6%). Это означает, что возраст не объясняет практически никакой доли вариабельности биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза в исследуемой популяции. Наклоны регрессионных прямых (B-коэффициенты) были статистически незначимы (все p>0,05), а их доверительные интервалы включали ноль, что окончательно подтверждает отсутствие какой-либо выраженной линейной зависимости.
Анализ биомеханических параметров левого глаза показал полное отсутствие статистически значимых связей с возрастом. Коэффициенты корреляции Спирмена между хронологическим и биологическим возрастом и параметрами IOPg, IOPcc, CH и CRF были близки к нулю и не достигали уровня статистической значимости (все p>0,05). Регрессионный анализ подтвердил эти результаты: модели линейной регрессии показали исключительно низкие коэффициенты детерминации R2 (от 0 до 2,9%), что указывает на то, что возраст не объясняет вариабельность биомеханических свойств роговицы левого глаза. Наклоны регрессионных прямых (B-коэффициенты) были статистически незначимы, а их доверительные интервалы включали ноль. Таким образом, параметры правого глаза демонстрируют такую же возрастную стабильность, как и левого, что подтверждает вывод об их независимости от возраста в здоровой популяции.
Обсуждение
Старение органа зрения — комплексный процесс, сопровождающийся структурными и функциональными изменениями структур глаза. Однако связь изменений конкретных офтальмологических параметров с возрастом изучена недостаточно. В последнее десятилетие биомеханические параметры фиброзной оболочки глаза привлекают значительное внимание, достигнуты существенные успехи в оценке ее вязкоупругости и гидратации. Установлено, что коллагеновые волокна — основные несущие нагрузку компоненты стромы — определяют биомеханическое поведение фиброзной оболочки глаза в зависимости от их содержания и распределения.
В современной офтальмологии, особенно в диагностике и мониторинге глаукомы, а также заболеваний роговицы, на первый план выходит комплексный анализ анамнеза, данных диагностических исследований, к которым относится в том числе и методика анализа биомеханических свойств глаза с помощью прибора ORA и его аналогов.
В различных исследованиях с использованием таких устройств, как ORA, данные о связи CH, CRF и уровня IOP с возрастом в здоровой популяции неоднозначны [1, 3, 4, 12–20]. В таблице 4 систематизированы данные по исследованиям, ключевым критерием поиска которых был анализ здоровых лиц в разных возрастных группах (19 лет — 82 года) с использованием прибора ORA. Показано, что CH и CRF были наиболее часто измеряемыми параметрами, за ними следовал анализ IOP.
Наши данные согласуются с результатами ряда зарубежных исследований, которые также не обнаружили значимого влияния возраста на биомеханику фиброзной оболочки глаза, измеренную с помощью ORA. К ним относятся работы R. Liu et al. [12], H.S. Hwang et al. [13], J. Chua et al. [14] и M.B. Souza et al. [15]. Можно предположить, что в строго отобранных здоровых популяциях компенсаторные механизмы способны нивелировать ожидаемые возрастные изменения. Однако другие авторы, такие как A. Kotecha et al. [16], С.Э. Аветисов и соавт. [1], S.G. Cevik et al. [17] и F. Shokrollahzadeh et al. [18], напротив, демонстрируют статистически значимое снижение CH и CRF с возрастом. Столь выраженная гетерогенность в литературе может быть объяснена несколькими факторами. Во-первых, ключевое значение имеет строгость критериев отбора. Включение в исследование пациентов с недиагностированной начальной глаукомой или кератоконусом, которые сами по себе значительно влияют на биомеханику, может искажать результаты. Во-вторых, этнические различия в структуре и свойствах роговицы могут вносить свой вклад в наблюдаемые противоречия. В-третьих, определенную роль могут играть методические особенности, такие как время проведения измерений, количество операторов и строгость соблюдения критериев качества ORA.
В нашем исследовании связи биомеханических параметров фиброзной оболочки глаза с хронологическим и биологическим возрастом выявлено не было. Отсутствие статистически значимой корреляции между показателями ORA, такими как CH и CRF, IOPcc и IOPg, и хронологическим и биологическим возрастом пациентов может свидетельствовать о нескольких важных аспектах биомеханики роговицы и интерпретации данных ORA. Во-первых, результаты исследования могут указывать на относительную стабильность биомеханики роговицы с возрастом у здоровых лиц: ключевые биомеханические свойства роговицы, измеряемые ORA, не претерпевают систематических, линейных изменений по мере старения в общей популяции при отсутствии патологии. Во-вторых, у здоровых людей могут включаться возрастные компенсаторные механизмы. Например, увеличивается жесткость коллагена из-за накопления поперечных связей, происходит потенциальное снижение количества кератоцитов. Однако эти изменения могут быть незначительными в своем влиянии на общие вязкоупругие свойства, измеряемые ORA, в пределах нормального старения. Могут также существовать компенсаторные механизмы (например, изменения в межклеточном веществе, гидратации), которые противодействуют эффекту увеличения жесткости коллагена на общую биомеханическую реакцию роговицы на воздушный импульс ORA.
Наконец, не исключено, что измерения, проведенные на анализаторе ORA, направленные на специфический аспект биомеханики (быстрый отклик на воздушный импульс), могут оказаться нечувствительными к тонким возрастным структурным сдвигам. Для полной картины необходимы исследования с применением комплементарных методик. Например, система Corvis ST [21], регистрирующая кинетику деформации роговицы, потенциально способна обнаружить более тонкие возрастные изменения в альтернативных биомеханических индексах, дополняя тем самым данные, получаемые с помощью ORA.
Заключение
Отсутствие выраженной корреляции показателей анализатора ORA с хронологическим и биологическим возрастом может свидетельствовать, в первую очередь, о стабильности ключевых вязкоупругих свойств здоровой роговицы на протяжении жизни. Это делает биомеханические свойства роговицы ценными, независимыми от возраста маркерами врожденной биомеханической прочности роговицы и важными индикаторами патологических состояний, которые эти свойства нарушают. Клиническая интерпретация ORA должна фокусироваться на абсолютных значениях показателей, их соотношении с толщиной роговицы, рефракцией и IOP, а также на выявлении отклонений от нормы, а не на ожидании их изменений с возрастом.
Сведения об авторах:
Халатян Анаит Суреновна — к.м.н., научный сотрудник отдела патологии сетчатки и зрительного нерва ФГБНУ «НИИГБ им. М.М. Краснова»; 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 11, А, Б; ORCID iD 0000-0001-6255-5544
Юсеф Юсеф — д.м.н., профессор, директор ФГБНУ «НИИГБ им. М.М. Краснова»; 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 11, А, Б; ORCID iD 0000-0003-4043-456X
Мачехина Любовь Викторовна — к.м.н., врач-эндокринолог, заведующая лабораторией биомаркеров старения ОСП РГНКЦ ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет); 129226, Россия, г. Москва, ул. 1-я Леонова, д. 16; ORCID iD 0000-0002-2028-3939
Мельницкая Александра Андреевна — младший научный сотрудник лаборатории биомаркеров старения ОСП РГНКЦ ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет); 129226, Россия, г. Москва, ул. 1-я Леонова, д. 16; ORCID iD 0009-0009-0858-2053
Стражеско Ирина Дмитриевна — заместитель директора ОСП РГНКЦ ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России (Пироговский Университет); 129226, Россия, г. Москва, ул. 1-я Леонова, д. 16; ORCID iD 0000-0002-3657-0676
Аветисов Константин Сергеевич — д.м.н., заведующий отделом диагностических исследований ФГБНУ «НИИГБ им. М.М. Краснова»; 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 11, А, Б; ORCID iD 0000-0001-9195-8908
Алтемирова Хадишат Хамидовна — врач-офтальмолог отделения диагностических исследований ФГБНУ «НИИГБ им. М.М. Краснова»; 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 11, А, Б; ORCID iD 0009-0007-7055-0373
Косова Джамиля Витальевна — младший научный сотрудник отдела офтальмореабилитации ФГБНУ «НИИГБ им. М.М. Краснова»; 119021, Россия, г. Москва, ул. Россолимо, д. 11, А, Б; ORCID iD 0000-0002-6397-449X
Контактная информация: Халатян Анаит Суреновна, e-mail: anaits92@gmail.com
Источник финансирования: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах.
Конфликт интересов отсутствует.
Статья поступила 01.08.2025.
Поступила после рецензирования 18.08.2025.
Принята в печать 04.09.2025.
материал rmj.ru
Загрузка...