В.Г. Лихванцева1, Е.В. Коростелёва2, И.В. Ковеленова1, С.В. Буданова1, Бен Режеб Амин1

ДЕФИЦИТ ГЛАЗНОГО КРОВОТОКА – КЛЮЧЕВОЙ ФАКТОР, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ФОРМУ ВТОРИЧНОЙ ГЛАУКОМЫ ПРИ ЭНДОКРИННОЙ ОФТАЛЬМОПАТИИ

1 ФГБОУ ДПО Институт повышения квалификации ФМБА России, 125310, г.Москва, Волоколамское шоссе, 91

2 ГБОУ ВПО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова», кафедра глазных и ЛОР болезней, 390024, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Резюме

Эндокринная офтальмопатия представляет собой группу риска развития вторичной открытоугольной глаукомы. Одним из механизмов развития офтальмогипертензии является нарушение кровообращения в магистральных сосудах глаза и орбиты. Целью работы стала количественная оценка глазного кровотока методом офтальмоплетизмографии у больных с вторичной открытоугольной глаукомой, развившейся при эндокринной офтальмопатии. Исследование показало, что глубина и топография зоны дефицита кровенаполнения может служить ключевым фактором, определяющим форму вторичной открытоугольной глаукомы при эндокринной офтальмопатии: нормотензивную или офтальмогипертензионную. Выявлено, что сокращение диастолы даже в условиях удлинения систолы усугубляет ишемию, приводит к нарушению распределения крови в хориоидее, вовлекая хориокапилляры, непосредственно питающие наружные слои сетчатки. Сокращение систолической и диастолической фазы сердечного цикла приводит к глубокому дефициту кровенаполнения с преобладающей ишемией переднего сегмента глаза, цилиарного тела, отеку трабекулы и нарушению оттока внутриглазной жидкости, и как, следствие, - офтальмогипертензии.

Ключевые слова: вторичная открытоугольная глаукома, эндокринная офтальмопатия, офтальмоплетизмография, офтальмогипертензия.

Eye Blood Flow Deficiency is the Key factor determining the form of the Secondary Glaucoma in Endocrine Ophthalmopathy

Summary

Endocrine ophthalmopathy is the group of risk for the development of the secondary open angle glaucoma. One of the mechanisms for the development of ophthalmohypertension is the disturbance of blood circulation in magistral vessels of the eye and orbit.

The aim of this study is the quantatative assessment of the eye blood flow by means of ophthalmopletyzmography in patients with the secondary open angle glaucoma developed in endocrine ophthalmopathy. This study showed that the depth and tomography of the deficiency zone of blood filling may be the key factor that determines the form of the secondary open angle glaucoma in endocrine ophthalmopathy: normatensive or ophthalmohypertensive. The shortening of the diastole even in the state of systole lengthening was found to aggrevate ischemia and leads to the disturbance of blood distribution in choroid, involving choroid capillaries, directly supplying external layers of retina.

The shortening of systolic and diactolic phases of the heart cycle leads to the deep deficiency of blood filling with predominating ischemia of frontal segment of the eye, ciliary body, edema of trabecula and the disturbance of intraocular fluid outflow, and as a result of it is ophthalmohypertension.

Key word: secondary open angle glaucoma, endocrine ophthalmopathy, ophthalmopletyzmography, ophthalmohypertension.

Установлено, что пациенты с эндокринной офтальмопатией (ЭОП) – представляют собой группу риска развития вторичной открытоугольной глаукомы (ВОУГ) [1,2,3]. Среди ключевых факторов риска развития ВОУГ ведущую роль отводят продолжительной офтальмогипертензии, в патогенезе которой принимают участие несколько механизмов, включая: (1) увеличение в объеме структур орбиты [4], (2) повышение мышечного напряжения /натяжения, (3) нарушение аксонального оттока за счет компрессии зрительного нерва орбитальными тканями [5,6,7], (4) повышение давления в эписклеральных венах [6], (5) изменение состава и вязкости внутриглазной жидкости (ВГЖ) за счет увеличения гликозаминогликанов, (6) снижение оттока внутриглазной жидкости за счет отложения мукополисахаридов в трабекуле, (7) отек трабекулярной сети [8], (8) гемодинамические нарушения в магистральных сосудах орбиты и глаза [5,9]. Полагаем, что первые четыре механизма (1-4) будут способствовать в большей степени развитию компрессионной оптической нейропатии, чем истинно глаукомной, чего нельзя сказать о нарушении кровотока. Между тем, заболевания щитовидной железы (ЩЖ), на фоне которых развивается ЭОП, сопровождаются нарушениями периферического кровотока. Тиреоидные гормоны влияют на гемодинамику, увеличивая объем циркулирующей крови, регулируют сосудистый тонус и системную сосудистую сопротивляемость, а также сердечный выброс и частоту сердечных сокращений. В зависимости от избытка или недостатка гормонов в различных органах и тканях человеческого организма кровоток может усиливаться или ослабевать, приводя к ишемии и гипоксии [10,11].

Целью работы является количественная оценка глазного кровотока методом офтальмоплетизмографии у больных с вторичной открытоугольной глаукомой, развившейся при эндокринной офтальмопатии.

Материал и методы

Исследования были выполнены на 48 глазах с ВОУГ, развившейся на фоне ЭОП. Гендерное соотношение составило - мужчины:женщины = 1:2,4. Средний возраст - 42±2,3 года. Вторичная открытоугольная глаукома, ассоциированная с ЭОП, была представлена двумя формами: нормотензивной и офтальмогипертензионной (63% и 37%, соответственно).

У всех пациентов ЭОП развилась на фоне диффузно-токсического зоба (ДТЗ).

Длительность анамнеза morbi (ЭОП) во всех случаях превышала 12 месяцев, составляя в среднем Мср.= 17,6±1,9 месяцев.

Контролем служили здоровые лица (средний возраст 52±1,2 года)

В диагностике вторичной открытоугольной глаукомы (ВОУГ) использовали международные стандарты [12]. Диагноз ВОУГ устанавливали при наличии глаукомной оптической нейропатии (ОН), выявленной методом периметрии, признаков ремоделирования диска зрительного нерва и сетчатки, верифицированных методом оптической когерентной томографии (ОКТ) и гидродинамических нарушений по данным тонографии.

Функциональные исследования проводили на периметре KOWA AP-5000C методом коротковолновой инфракрасной периметрии (SWAP). Использовали программу Threshold Center1, Threshold Periphery. Анализировали 3 основных показателя: МD (mean deviation) – среднее отклонение дефекта в анализируемой группе от возрастной нормы; PSD (pattern standard deviation) – паттерн стандартного отклонения светочувствительности от нормы; сумму пороговых значений квадранта/полная сумма (дБ) – суммарное значение всех точек исследования в каждом квадранте и полную сумму всех значений. Начальную стадию ВОУГ верифицировали по наличию диффузного снижения чувствительности сетчатки и дефектам поля зрения глубиной < 10дБ (скотома 1). Развитую стадию ВОУГ присваивали в случае диффузного снижения чувствительности и фокальных дефектов глубиной 10-20дБ (скотома 1-2). Далеко зашедшую стадию ВОУГ характеризовали скотомы 3, выпадения поля зрения с обеих сторон по горизонтали [13].

Таблица 1

ЭОП верифицировали по международным стандартам диагностики, разработанным Европейской группой исследователей орбитопатии Грейвса (Протокол EUGOGO) [2]. В соответствии с рекомендациями EUGOGO каждой орбите присваивали статус активности по шкале клинической активности CAS (Clinical Activity Score: 0-7 баллов) и тяжести по классификации NOSPECS [2]. С целью более глубокого понимания закономерностей из исследования исключили глаза с апикальным синдромом, а также тяжелыми формами ЭОП, как главных поставщиков компрессионной оптической нейропатии. Апикальный синдром верифицировали по данным мультиспиральной компьютерной томографии орбиты (МСКТ), опираясь на явные и латентные рентгенологические признаки. К явным признакам относили симптом «апикального сгущения» экстраокулярных мышц; индекс соотношения «длины зрительного нерва к диаметру» ≥7,29 [14]; увеличение поперечника внутренней прямой и верхней косой мышц; пролапс орбитальной клетчатки через верхнюю глазничной щель [2]; к латентным относили индекс Баррета ≥60 и объемный индекс орбиты VACI ≥4,14 [2]; рассчитанных с помощью специальной программы.

Глазной кровоток оценивали методом офтальмоплетизмографии («Офтальмоплетизмограф ОП — А», СКТБ «Оптимед»). Исследование выполняли на протяжении 20 секунд, укладывая пациента на спину на кушетке. Офтальмоплетизмограмма отображалась в режиме реального времени на экране монитора компьютера. Показатели кровотока высчитывались автоматически. Оценивали временные(время анакроты (сек.) — A; время катакроты (сек.) — K; отношение А/К, частота пульса), амплитудные (пульсовой объем кровотока (мм3) – ПОКа, минутный объем кровотока (мм3) – МОКа), расходные (пульсовой объем переднего сегмента (мм3) – ПОПС; пульсовой объем глаза (мм3) – ПОКv; минутный объем кровотока (мм3/мин) – МОКv) показатели кровотока, а также индекс циркуляции пульсового объема (мм3) - Fпо и два коэффициента – легкости амплитудного внутриглазного кровотока (мм3/мм рт.ст.) – Ка., легкости расходного внутриглазного кровотока (мм3/мм рт.ст.) – Кс, зависящие от системного артериального давления и уровня истинного ВГД.

Тонографию выполняли на электронном офтальмотонографе «GlauTest-60», используя экспертно-диагностические показатели: Ро (истинное внутриглазное давление; мм рт.ст.), С (коэффициент легкости оттока ВГЖ; мм3/(мм рт.ст.)мин.), F (минутная скорость оттока ВГЖ; мм3/мин.), V (объем вытесненной за время тонографии из передней камеры глаза ВГЖ; мм3), КБ (коэффициент Беккера, КБ).

Результаты анализировали с помощью пакета прикладных статистических программ SAS (Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., США), применяя стандартные алгоритмы вариационной статистики, включая корреляционный анализ и анализ сопряженности, а также различные типы межгруппового сравнения характера распределения изучаемых показателей. Межгрупповые различия показателей, измеренных по интервальной шкале, рассчитывали методом t-критерия Стьюдента для независимых выборок. Корреляционную связь между показателями, измеренными по номинальной или ранговой шкале, оценивали с помощью таблиц сопряженности с расчетом нескольких модификаций критерия Хи-квадрат, коэффициентов сопряженности Крамера, Спирмана, Пирсона и Tau-B Кендалла.

Результаты

У больных ВОУГ, ассоциированной с ЭОП, восемь из десяти анализируемых параметров объема глазного кровенаполнения отличались от нормы (табл. 2). Так, величина пульсового объема ПОКа (мм3) оказалась ≈ на 30% ниже средне-групповых показателей нормы (Мср.=5,18±0,22 против Мср.=7,30±2,50, р<0,001). Были снижены: пульсовой объём переднего сегмента глаза ПОПс (мм3), отражающий характер распределения крови в его микроциркуляторном русле (Мср.=0,29±0,02 против Мср.=0,38±0,1, р<0,001), пульсовая емкость ПОКv (мм3) (Мср=2,90±0,19 против Мср.=3,62±0,92, р<0,001) и минутная емкость МОКv (мм3/мин) (Мср.=193,94±9,07 против Мср.=250±45,44, р<0,001). Уменьшение величины пульсового объема переднего сегмента глаза свидетельствовало об ухудшении кровоснабжения цилиарного тела. Минутный объем кровотока МОКа (мм3) также выходил за нижнюю границу нормы (Мср.=349,66±90,73 против Мср.=493,00±169,00, р<0,001 (табл.2). Амплитуда пульсового объема Амах (мм3), отражающая среднюю разницу между максимальным и минимальным объемом кровотока переднего сегмента глазного яблока, снижалась в среднем на 32% от средне-статистической нормы (Мср=0,52±0,02 против Мср.=0,76±0,26, р<0,001).

Таблица 2.

Показатели офтальмоплетизмографии у больных вторичной глаукомой, ассоциированной с эндокринной офтальмопатией

Длительность анакроты (сек.) в популяции незначительно превышала норму (н/д), что говорило о некотором систолическом увеличении объема крови при этом виде системного заболевания. Длительность катакроты (сек.) не выходила за пределы референтных значений нормы. За счет удлинения анакроты увеличивался индекс соотношения длительности анакроты к катакроте (Мср.=0,51±0,02, против Мср.=0,49±0,06; р<0,05). Заметим, на глазах с ВОУГ, ассоциированной с ЭОП, этот показатель отличался значительной вариабельностью. В связи с чем, для уточнения роли этого фактора мы провели корреляционный анализ соотношения длительности анакроты к катакроте с гидродинамическими показателями глаза. С этой целью 24 пациента (48 глаз) были распределены на 3 группы. В 1 группу вошли 6 пациентов (12 глаз) с нормальным показателем, во 2 – 9 пациентов (18 глаз) со сниженным индексом соотношения длительности анакроты к катакроте; в 3 группу – 9 пациентов (18 глаз) с повышенным индексом (табл. 3).

Было установлено, что наиболее глубокие

Было установлено, что наиболее глубокие нарушения гидродинамики развиваются в 1 группе с «нормальным» соотношением длительности анакроты и катакроты. Заметим, «нормализация» соотношения длительности анакроты и катакроты достигалась синхронным снижением сразу двух показателей: времени анакроты и катакроты. Одновременное снижение систолической и диастолической составляющей сердечного цикла привело к 5-кратному сокращению объема кровенаполнения глаза за одно сердечное сокращение (F), снижению амплитуды пульса объема в 2,4 раза, пульсового объема - в 2,2 раза, минутного объема - в 1,5 раза, при этом, в 3,8 раза – сокращался пульсовой объем переднего сегмента глаза, в 3,2 раза - пульсовая емкость и в 2,3 раза – минутная емкость. Как видно из представленных данных, больше всех пострадал передний отрезок глаза. Дефицит кровенаполнения переднего сегмента глаза сопровождался нарушением перфузии цилиарного тела, что повлекло за собой снижение минутного объема секреции водянистой влаги (до Мср.=1,13±0,11мм3). На этом фоне, по-видимому, развился отек трабекулярной сети, что затруднило отток из глаза (Мср.=0,09±0,02 мм3/мм рт.ст.) (рис. 1,2). Отток снизился в 2,5 раза, приводя к офтальмогипертензии, и, несмотря на значительное сокращение объема секреции водянистой влаги, - к 4-х кратному увеличению коэффициента Беккера.Длительность анакроты (сек.) в популяции незначительно превышала норму (н/д), что говорило о некотором систолическом увеличении объема крови при этом виде системного заболевания. Длительность катакроты (сек.) не выходила за пределы референтных значений нормы. За счет удлинения анакроты увеличивался индекс соотношения длительности анакроты к катакроте (Мср.=0,51±0,02, против Мср.=0,49±0,06; р<0,05). Заметим, на глазах с ВОУГ, ассоциированной с ЭОП, этот показатель отличался значительной вариабельностью. В связи с чем, для уточнения роли этого фактора мы провели корреляционный анализ соотношения длительности анакроты к катакроте с гидродинамическими показателями глаза. С этой целью 24 пациента (48 глаз) были распределены на 3 группы. В 1 группу вошли 6 пациентов (12 глаз) с нормальным показателем, во 2 – 9 пациентов (18 глаз) со сниженным индексом соотношения длительности анакроты к катакроте; в 3 группу – 9 пациентов (18 глаз) с повышенным индексом (табл. 3).

Во 2 группе соотношение длительности анакроты к длительности катакроты за счет роста систолической и снижения диастолической составляющей было выше нормы. В этой группе объем кровенаполнения глаза за сердечный цикл сократился меньше: всего на 20%; амплитуда пульса объема, пульсовой и минутный объем уменьшились в 1,4 раза, пульсовой объем переднего сегмента глаза – в 1,3 раза, а пульсовая и минутная емкость – в 1,2–1,3 раза, соответственно. Нерадикальный, по сравнению с 1 группой, дефицит объемного и пульсового кровотока глаза, сопровождался менее выраженным нарушением оттока (см таблицу 2), значительным повышением офтальмотонуса и коэффициента Беккера.

В 3 группе соотношение длительности анакроты к длительности катакроты было низким за счет снижения систолической фазы и повышения диастолической составляющей. На этом фоне объем кровенаполнения глаза сократился еще меньше: только на 15%, амплитуда пульса объема, пульсовой и минутный объем снизились в 1,5 раза, пульсовой объем переднего сегмента глаза, пульсовая и минутная емкость – в 1,4 раза. Дефицит кровенаполнения глаза в таком объеме ассоциировался с минимальными нарушениями гидродинамики (рис. 2).

Таблица 3.

Показатели офтальмоплетизмографии и тонографии у больных ЭОП в зависимости от отношения длительности анакроты и катакроты

Рис. 1. Показатели офтальмоплетизмографии в зависимости от соотношения длительности анакроты и катакроты. Примечание: * р<0,001; ** р<0,01;*** р<0,05 (с контрольной группой).

Рис. 2. Нарушения гидродинамики глаза в зависимости от соотношения длительности анакроты и катакроты. Примечание: * р<0,1; ** р<0,01;*** р<0,1 (с контрольной группой).

10

Представляет научный интерес межгрупповой сравнительный анализ легкости распространения пульсовой волны Кс, отражающий эластичность сосудистой стенки артериолярно-капиллярного русла хориоидеи и ее реакцию на сосудисто-метаболические стрессы. Как известно, в норме отношение отрезка времени, соответствующего систолической фазе, ко времени диастолической фазы (индекс отношения анакроты к катакроте) составляет 1:2. В систолическую фазу происходит расширение мышечных артерий хориоидеи, в диастолическую - раскрывается просвет вен, и кровь устремляется в вены. Увеличение времени диастолической фазы в 3-ей группе указывает на замедление венозного оттока крови из хориоидеи. Повышение соотношения анакроты к катакроте во 2-ой группе ВОУГ свидетельствует о нарушении размещения артериальной крови во внутриглазных сосудах малого калибра, в частности в самых мелких сосудах (хориокапилллярах) хориоидального ложа. Установлено, что индивидуальное ВГД не препятствует артериальному кровотоку по хориоидее, но более высокий его уровень помогает эвакуации венозной крови из глаза. Включается система ауторегуляции сосудистой сети глаза, которая пытается компенсировать нарастающий дефицит объемного кровоснабжения и метаболический «запрос» тканей глаза путем повышения офтальмотонуса. Повышение офтальмотонуса снижает интенсивность объемного кровотока в сосудах хориоидеи. Офтальмогипертензия предшествует нарушению метаболических процессов в тканях глаза. Заметим, на фоне нормальных показателей легкости оттока, средне-групповое ВГД во 2-ой группе с ВОУГ превышало аналогичный показатель 3-ей группы, сохранившей контроль регуляции гидродинамики (КБ в норме) и нормотонус. В то время как во 2 –ой группе, несмотря на отсутствие явной офтальмогипертензии, отмечалась утрата контроля регуляции и повышение КБ. При этом средне-групповая легкость распространения пульсовой волны Кс 2 группы была выше аналогичного показателя 3 группы, что говорило о включении адаптационных механизмов ауторегуляции хориоидеи. Это проявлялось практически двукратным снижением легкости пульсового кровотока Кс (мм3/мм рт.ст.) в 1 группе по сравнению с нормой и 3 группой (р<0,001) (табл. 4).

Говоря иными словами, дефицит кровоснабжения переднего сегмента глаза в объеме ≈ 20% вызвал начальные нарушения контроля регуляции гидродинамики; более глубокий дефицит в объеме ≈ 55,%, по-видимому, привел к отеку трабекулярной сети, нарушению оттока водянистой влаги из глаза, к полной утрате контроля регуляции гидродинамики, и как следствие, к – офтальмогипертензии, в 1 группе больных с ВОУГ.

Таблица 4.

Заключение

Результаты исследования позволяют думать о том, что глубина и топография зоны дефицита кровенаполнения (передний/задний отрезок глаза) может быть ключевым фактором, определяющим форму ВОУГ при ЭОП: нормотензивную или офтальмогипертензионную.

Анализ нарушений сердечного цикла у больных ВОУГ, ассоциированных с ЭОП и ДТЗ, показал, что удлинение диастолической составляющей при сохранности или небольшом увеличении продолжительности систолической фазы лучше переносится глазом, не вызывает глубокой ишемизации переднего его сегмента, не приводит к серьезным нарушениям гидродинамики. Легкость оттока не затрудняется или затруднение незначимо, что на фоне снижения объема секреции водянистой влаги не приводит к офтальмогипертензии. Однако, по сравнению с ретинальными сосудами, ток крови в хориоидальных сосудах прекращается при более низком внутриглазном давлении. Это объясняет повышенную чувствительность перипапиллярной области хориоидеи и капилляров ДЗН даже к незначительной офтальмогипертензии и развитие дефектов в поле зрения при нормотензивной форме вторичной глаукомы (2 и 3 группа), ассоциированной с ЭОП.

Сокращение диастолической составляющей даже в условиях удлинения систолы усугубляет ишемию, приводит к нарушению распределения крови в хориоидее, вовлекая хориокапилляры, непосредственно питающие наружные слои сетчатки.

И, наконец, одновременное сокращение систолической и диастолической фазы сердечного цикла приводит к наиболее глубокому дефициту кровенаполнения с преобладающей ишемией переднего сегмента глаза, цилиарного тела, отеку трабекулы и нарушению оттока внутриглазной жидкости, и как, следствие, - офтальмогипертензии.

Список литературы:

1. Smith K.D., Tevaarwerk G.J, Allen L.H. An ocular dynamic study supporting the hypothesis that hypothyroidism is a treatable cause of secondary open-angle glaucoma. Can. J. Ophthalmol. 1992; 27 (7): 341-344

2. Wiersinga W.M., G.J. Kahaly. Graves' Orbitopathy. Basel: Karger; 2007

3. D. McKeag. Clinical features of dysthyroid optic neuropathy: a European Group on Graves' Orbitopathy (EUGOGO). Br. J. Ophthalmol. 2007; 91: 455-458

4. He J. Clinical analysis of 106 cases with elevated intraocular pressure in thyroid-associated ophthalmopathy. Yan Ke Xue Bao. 2004; 20 (1): 10-14

5. Бровкина А.Ф. Эндокринная офтальмопатия. Москва: Гэотар-Мед; 2008

6. Алескерова П.М. Внутриглазная гидродинамика у пациентов с эндокринной офтальмопатией: Дис. ….канд. мед. наук. М.; 2007

7. Сандул Г.А. Комплексная характеристика основных вариантов клинического течения эндокринной офтальмопатии: Дис. …канд. мед. наук. Санкт-Петербург; 2006

8. Duncan K.G. Human trabecular meshwork cells as a thyroid hormone target tissue: presence of functional thyroid hormone receptors. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1999; 237 (3): 231-240.

9. Пантелеева О.Г. Современная концепция механизма развития нарушений зрительных функций при эндокринной офтальмопатии. Международный эндокринологический журнал. 2010; .27 (3): 14-16

10. Киселева Т.Н., Пантелеева О.Г., Шамшинова А.М. Кровоток в сосудах глаза и орбиты у больных эндокринной офтальмопатией. Вестник офтальмологии. 2007; 1: 33-36. 11. Дедов И.И. Болезнь Грейвса и эндокринная офтальмопатия. Москва: МАИ-Принт; 2012.

12. Егоров Е.А., ред. Глаукома. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2013

13. Чоплин Н.Т. Глаукома. Иллюстрированное руководство. Москва: Логосфера; 2011

14. Пантелеева О.Г. Современная концепция механизма развития нарушений зрительных функций при эндокринной офтальмопатиии: Автореф. дис. …д-ра мед. наук М.; 2007.