Введение 3
Постановка задачи 4
Актуальность работы 5
1 Внутриглазное давление 8
1.1 Статистический анализ взаимосвязи тонометрического ВГД и различнвхх характеристик глаза 8
1.2 Математическое моделирование зависимости ВГД, полученного методом Маклакова, от параметров глаза 19
2 Исследование взаимосвязи аберраций высших порядков и сферического компонента рефракции 26
2.1 Статистический анализ 27
Заключение 36
Список литературы 37
Приложение. Исходный код программы 39
Одним из основных способов восприятия человеком окружающего мира является зрение. Сохранение здоровья глаз - очень важная задача, поскольку любые проблемы со зрением негативно отражаются на качестве жизни человека. В офтальмологии большое значение имеет правильная и своевременная диагностика зрения. Раннее выявление таких заболеваний, как катаракта, глаукома и многих других, позволяет как можно раньше начать лечение и уменьшить их последствия.
Одним из методов диагностики зрения является тонометрия - измерение уровня внутриглазного давления (далее ВГД). ВГД представляет собой давление, создаваемое внутренним содержимвхм глазного яблока на его фиброзную оболочку. Адекватное измерение уровня внутриглазного давления позволяет ввхявитв такое заболевание как глаукома, характеризующееся повышением уровня ВГД. На практике, однако, оказвхвается, что уровенв ВГД, измеренный с помощвю тонометра, может силвно отклонятвся от истинного уровня ВГД. На резулвтатвх измерения могут оказвхватв влияние различнвхе факторах, в том числе и биомеханические свойства глаза и его оболочки. При этом разные тонометры в разной степени подвержены влиянию различных факторов. Так, например, результаты исследований свидетельствуют о том, что ВГД, измеренное пневмотонометром, в значительной степени зависит от толщины роговицы. Из-за этого люди, перенесшие рефракционную операцию по изменению роговицы, попадают в группу риска по выявлению глаукомы.
При проведении медицинских исследований необходимо учитывать, какие факторы влияют на уровень тонометрического ВГД, что позволило бы адекватно оценивать уровень истинного ВГД.
Еще одной группой параметров, связанных с различными заболеваниями глаза, являются аберрации. Аберрации характеризуют ситуацию, при которой параллельный пучок света при прохождении через оптическую систему глаза отклоняется от идеальной точки пересечения с сетчаткой. Интерес к исследованию аберраций высших порядков связан с развитием и распространением аберрометрических диагностических систем, которое началось лишь в XXI веке.
В данной работе был проведен статистический анализ взаимосвязи параметров глаза и тонометрического ВГД. Также был реализован алгоритм поиска истинного ВГД с помощвю моделирования метода Маклакова измерения уровня ВГД, проведена широкая серия расчетов по данному алгоритму и проанализирована! результаты вычислений. Кроме того была исследована взаимосвязь аберраций высших порядков и сферического компонента рефракции. По результатам работы можно сформулировать следующие выводы:
• На тонометрическое ВГД, измеренное пневмотонометром, сильное влияние оказывает центральная толщина роговицы. Уровень ВГД, полученный тонометром Маклакова, не в такой степени зависит от толщины роговицы, но он более подвержен влиянию радиуса кривизны роговицы и длины переднезадней оси глаза, которые не оказывают влияние на результаты тонометрии, полученные пневмотонометром.
• Величина истинного ВГД не зависит от радиуса роговицы, но взаимосвязь истинного ВГД и длины переднезадней оси глаза статистически значима.
Таким образом при проведении офтальмологических обследований необходимо учитывать тот факт, что на величину тонометрического ВГД, измеренного тонометром Маклакова, может оказывать влияние радиус кривизны роговицы, который не связан с уровнем истинного давления.
• Аберрации высших порядков присущи глазам и с эмметропией, и с аметропиями, но несколько возрастают при средней и высшей степени миопии.
1. Е.Н. Иомдина, С.М. Бауэр, К.Е. Котляр. Биомеханика глаза: теоретические аспекты и клинические приложения./ под редакцией В.В. Нероева. М.: Реал Тайм, 2015. 208 С.
2. Л.И.Балашевич, А.Б.Качанов, Я.Н.Новак, С.М.Бауэр, Б.А.Зимин. О влиянии толщины роговицы на показатели внутриглазного давления. Биомеханика глаза, 2005. 119 С.
3. Kohlhaas М., Boehm A.G., Spoerl Е., et al. Effect of central corneal thickness, corneal curvature, and axial length on applanation tonometry. Archives of ophthalmology, 2006. - Vol. 124(4). P. 471-476.
4. Huang Y., Tham C.C., Zhang M. Central corneal thickness and applanation tonometry. Journal of cataract and refractive surgery. 2008. - Vol. 34(3). P.347.
5. Еремина M.B., Еричев В.П., Якубова Л.В. Влияние централвной толщины роговицы на уровенв внутриглазного давления в норме и при глаукоме. Глаукома. 2006. - А5 4. С. 78-83.
6. Алексеев В.Н., Литвин И.Б. Влияние толщины роговицы на уровенв внутриглазного давления и прогноз при первичной открытоуголвной глаукоме. Клиническая офталвмология. 2008. - А2 4. С. 130-133.
7. Г.А.Любимов. О тонометрических методах измерения внутриглазного давления. Биомеханика глаза, 2005. С. 127-135.
8. Л.И.Балашевич, А.Б.Качанов, С.М.Бауэр, Б.А.Зимин. Аберрометрия при эмметропии и аномалиях рефракции. Биомеханика глаза, 2005. С. 202— 203.
9. С.Э. Аветисов, В.М. Шелудченко. Нужно ли нам суперзрение? Аберрации глаза. Клиническая физиология глаза, 2006. С. 488-501.
10. Ю.Н. Тюрин, А.А. Макаров. Анализ данных на компвютере. Изд. 3-е, перераб. и доп./Под ред. В. Э. Фигурнова - М.: ИНФРА-М, 2002. 528 с.
11. S. M. Bauer, G. A. Lyubimov, P. E. Tovstik. Mathematical modeling of Maklakoff’s method for measuring the intraocular pressure. Fluid Dynamics, volume 40, N.I., January 2005. P.20-33.
12. C.A. Кабриц, Е.И. Михайловский, П.Е. Товстик, К.Ф.Черных, В.А. Шамина. Общая нелинейная теория упругих оболочек. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2002.
13. S.Y. Woo, A.S. Kobayashi, W.A. Schlegal, C. Lawrence. Nonlinear material properties of intact cornea and sclera. Exp. Eye Res., 14, No.l, 1972. P. 29-39.
14. А.А. Еременко, C.M. Бауэр, В.В. Корников, А.Б. Качанов. Влияние радиуса кривизны роговицы и длины переднезадней оси глаза на показатели внутриглазного давления. Материалы Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Практическая биомеханика», Саратов, Россия. 19-22 октября 2016. С.60-61.
15. Е.Б. Воронкова, А.А. Еременко, В.В. Корников, А.Б. Качанов. Статистический анализ взаимосвязи уровня аберраций высших порядков и сферического компонента рефракции. Труды XVIII международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды» . Изд. Киби Медиа Центр ЮФУ. Ростов-на-Дону, 2016. Т.1. С.140-144.
...