Anna Katarzyna Kurowska WPŁYW OPERACJI FAKOEMULSYFIKACJI ZAĆMY I WSZCZEPIENIA SZTUCZNEJ SOCZEWKI NA GEOMETRIĘ PRZEDNIEGO ODCINKA OKA I CIŚNIENIE WEWNĄTRZGAŁKOWE. Rozprawa na stopień doktora nauk medycznych Promotor: prof. dr hab. n. med. Jerzy Szaflik Katedra i Klinika Okulistyki II Wydziału Lekarskiego Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik Katedry i Kliniki: prof. dr hab. n. med. Jacek P. Szaflik Warszawa, 2016
STRESZCZENIE Postępujący z wiekiem proces mętnienia, powiększania się i przedniego przesunięcia soczewki, prowadzą do zmian parametrów biometrycznych w przednim odcinku oka. W niektórych oczach nałożenie się zmian związanych z wiekiem i specyficznej budowy anatomicznej obwodowej tęczówki i ciała rzęskowego, skutkuje powolnym, a czasem gwałtownym pierwotnym zamknięciem kąta (PZK) i wzrostem ciśnienia wewnątrzgałkowego. Odpowiednio długo trwające apozycyjne PZK może prowadzić do powstania obwodowych zlepów, a następnie zrostów przednich (PAS) i trwałego uszkodzenia beleczkowania. W konsekwencji wzrasta ciśnienie wewnątrzgałkowe, które z czasem doprowadza do uszkodzenia nerwu wzrokowego i rozwoju neuropatii jaskrowej. Współczesne techniki usuwania soczewki metodą fakoemulsyfikacji z wykorzystaniem technik małego cięcia i wszczepienie zwijalnej sztucznej soczewki do torebki, czynią operację zaćmy coraz bardziej bezpieczną, a efekt bardziej przewidywalny. Głównym celem operacji jest poprawa ostrości wzroku obniżonej na skutek zmętnienia soczewki. Dodatkowo wymiana naturalnej soczewki na cienki implant korzystnie wpływa na konfigurację struktur przedniego odcinka oka, zmniejsza lub eliminuje ryzyko przewlekłego zamknięcia kąta oraz usprawnia krążenie cieczy wodnistej. Skutkiem często bywa spadek ciśnienia wewnątrzgałkowego, co jest dodatkową korzyścią płynącą z operacji zaćmy, szczególnie dla oczu ze współistniejącą neuropatią jaskrową lub zagrożonych jej wystąpieniem. Na podstawie danych z literatury medycznej wiadomo, że efekt redukcji ciśnienia po operacji usunięcia soczewki występuje w oczach bez neuropatii jaskrowej oraz w różnych rodzajach jaskry pierwotnej i wtórnej. Poziom redukcji w określonych sytuacjach klinicznych oraz mechanizmy za to odpowiedzialne nie są jednoznaczne i pozostają przedmiotem badań i dyskusji. Liczni autorzy podejmowali próby ustalenia czynników wpływających na zakres pooperacyjnej redukcji ciśnienia. Korelację ciśnienia wykazano m.in. z głębokością komory przedniej, uwypukleniem soczewki (lens voult), dystansem otwarcia kąta (AOD500) i szerokością kąta tęczówkowo-rogówkowego (TIA). Najczęściej wykazywano, że spadek ciśnienia zależy głównie od jego przedoperacyjnych wartości. Możliwość prognozowania - na podstawie informacji przedoperacyjnych - zakresu pooperacyjnego spadku ciśnienia, jest tematem zainteresowania wielu badaczy. Taka informacja bowiem może być cenną wskazówką w podejmowaniu decyzji co do zakresu leczenia operacyjnego w danej sytuacji klinicznej.
Celem niniejszej pracy była ocena wpływu operacji usunięcia zaćmy metodą fakoemulsyfikacji i wszczepienia sztucznej soczewki na parametry biometryczne przedniego odcinka oka oraz ciśnienie wewnątrzgałkowe we wczesnym i odległym okresie pooperacyjnym. Ponadto określenie parametrów biometrycznych wpływających na przed- i pooperacyjną głębokość komory przedniej oraz ocena zastosowania wskaźnika ITC (ITC index) w monitorowaniu obszaru zamknięcia kąta przy użyciu techniki swept-source AS-OCT. W końcu - poszukiwanie odpowiedzi na pytanie, czy na podstawie znajomości danych biometrycznych i ciśnienia wewnątrzgałkowego przed operacją możliwe jest prognozowanie wielkości spadku ciśnienia po operacji. Prospektywnym badaniem objęto 157 pacjentów (211 oczu) operowanych z powodu zaćmy w Katedrze i Klinice Okulistyki II Wydziału Lekarskiego WUM, Samodzielnym Publicznym Klinicznym Szpitalu Okulistycznym w Warszawie. Z badania wykluczono pacjentów po przebytych operacjach oka lub zabiegach laserowych; po urazach, z patologią rogówki, zapaleniem błony naczyniowej; wysokimi wadami refrakcji oraz innymi przyczynami jaskry wtórnej. Przebycie irydotomii laserowej Nd:YAG nie dyskwalifikowało z udziału w badaniu. Na podstawie wyniku pomiarów AS-OCT i informacji klinicznych, pacjenci zostali podzieleni na cztery grupy w zależności od przedoperacyjnego stanu kąta przesączania: JPOK (64 oczy) i grupę kontrolną otwartego kąta bez neuropatii (63 oczy) oraz z JPZK (41 oczu) i kontrolną do niej pierwotnie zamkniętego kąta bez neuropatii (43 oczy). Wśród ocenianych parametrów znalazły się m.in.: ostrość wzroku i refrakcja przed i po operacji, ocena kąta wg skali Shaffera, obecność obwodowych zrostów przednich oraz liczba leków stosowanych w leczeniu jaskry; parametry biometryczne tj.: długość gałki ocznej, grubość i przednie uwypuklenie soczewki, głębokość i szerokość komory przedniej, parametry oceniające kąt tj. AOD500, TISA500, ARA500, TIA w czterech lokalizacjach (godz. 12.00, 6.00, 3.00 i 9.00), a także obszar zamknięcia kąta (wskaźnik ITC), szerokość źrenicy oraz centralna grubość rogówki. Parametry przedniego odcinka oceniano przed operacją oraz po 6 miesiącach od zabiegu z użyciem aparatu swept-source AS-OCT CASIA firmy Tomey; ciśnienie wewnątrzgałkowe mierzone metodą aplanacyjną Goldmanna przed operacją oraz w 1. dobie, po 2 i 4 tygodniach oraz 6, 12 i 36 (u części pacjentów) miesiącach po operacji. Pacjenci zostali poddani niepowikłanej procedurze fakoemulsyfikacji zaćmy z wszczepieniem sztucznej soczewki w okresie od lutego 2010 do stycznia 2012 roku. Dane poddano analizie statystycznej uzyskując następujące wyniki.
Oczy z grupy zamkniętego kąta miały znacząco węższy kąt przesączania w badaniu klinicznym (p<0,0001) oraz wyższą nadwzroczność (p<0,05). Obwodowe zrosty przednie stwierdzano częściej w oczach z jaskrą niż w PZK bez neuropatii (p<0,05). W porównaniu do oczu z grupy otwartego kąta, charakteryzowały się krótszym wymiarem przednio-tylnym (p<0,0001), płytszą (p<0,0001) oraz węższą (p<0,05) komorą przednią oraz większym uwypukleniem soczewki w obręb komory przedniej (p<0,0001). Grubość soczewki nie różniła się istotnie pomiędzy grupami. W obu grupach stwierdzono silne ujemne korelacje uwypuklenia soczewki z przedoperacyjną głębokością komory przedniej (współczynnik korelacji Pearsona r= -0,885 dla otwartego i r= -0,629 dla zamkniętego kąta) oraz uwypukleniem soczewki a pooperacyjnym pogłębieniem komory (odpowiednio r= 0,827 i r= 0,848). Natomiast długość gałki oraz grubość soczewki wykazywały słabe powiązanie (odpowiednio r= 0,260 i r= 0,330) ze zmianą głębokości komory. Po operacji obserwowano istotne pogłębienie komory przedniej (p<0,001), większe (średnio o 0,32 mm, p<0,001) w oczach z zamkniętym kątem. Pomimo większej zmiany, komora przednia pozostawała płytsza w tych oczach (p<0,0001). Wszystkie parametry kąta przesączania przed operacją były znacząco mniejsze w oczach z zamkniętym niż otwartym kątem (p<0,001). Na skutek operacji nastąpiło istotne poszerzenie kąta w obu grupach oczu (p<0,05). Porównanie zakresu tej zmiany nie wykazało istotnej statystycznie różnicy pomiędzy grupami, dlatego po operacji kąt pozostawał znacząco węższy w przypadkach oczu z pierwotnie zamkniętym kątem na ponad połowie obwodu (p<0,001). Kontakt tęczówkowo-trabekularny (ITC) przed i po operacji stwierdzano częściej w kwadrantach pionowych (głównie górnym). Po operacji nastąpiło otwarcie kąta w ponad 70% wyjściono zamkniętych lokalizacjach kąta. Wskaźnik ITC ilościowo opisujący obszar zamknięcia kąta, był znacząco wyższy (p<0,001) w oczach z grupy zamkniętego kąta. Udowodniono, że po operacji wielkość wskaźnika uległa istotnemu zmniejszeniu (p<0,001) we wszystkich czterech grupach oczu. Ciśnienie wewnątrzgałkowe przed operacją w obu grupach z jaskrą było znamiennie (p<0,05) wyższe niż w grupach kontrolnych. Efekt istotnej redukcji ciśnienia obserwowany był od pierwszej doby po operacji (p<0,05) we wszystkich analizowanych grupach i utrzymywał się przez cały okres obserwacji. Stwierdzono, że redukcja ciśnienia w grupie otwartego kąta była mniejsza (-2,9 mmhg dla JPOK, -2,2 mmhg bez jaskry) niż w grupie z kątem zamkniętym (-2,9 mmhg dla JPZK, -3,0 mmhg dla PZK bez neuropatii). Najczęściej stwierdzane wartości rzeczywistej zmiany ciśnienia liczonej indywidualnie dla każdego oka wynosiły 1,0 mmhg dla JPOK, 3,0 mmhg w grupie kontrolnej i
JPZK oraz 1,00 i 4,0 mmhg dla PZK. Mediana dla grupy otwartego i zamkniętego kąta wynosiła odpowiednio 2,0 mmhg i 3,0 mmhg (p>0,05). Pomimo braku istotności statystycznej różnicy redukcji ciśnienia pomiędzy grupami, wykazano trend do większego spadku ciśnienia w oczach z wyjściowo zamkniętym kątem przesączania. Liczba leków w oczach z JPOK uległa zmniejszeniu z 1,8±0,7 do 1,6±0,7 (p>0,05) a w grupie JPZK z 2,2±0,9 do 2,0±0,8 (p>0,05). Zależności redukcji ciśnienia i parametrów biometrycznych wykazywały złożony (nieliniowy) charakter. Z analizy regresji wielorakiej wynika, że najsilniejszym czynnikiem wyjaśniającym zmienność redukcji ciśnienia, jest jego początkowa wartość. W następnej kolejności zmiana głębokości komory przedniej w grupie otwartego kąta oraz głębokości komory i parametrów kąta w grupie PZK. Stworzone modele prognostyczne oparte na wybranych parametrach przedoperacyjnych komory przedniej (głębokość i szerokość), soczewki (grubość i uwypuklenie), kąta przesączania (AOD500, ARA500, TISA500 i TIA), długości gałki, szerokości źrenicy i ciśnienia, pozwoliły na wyznaczenie najbardziej prawdopodobnych wartości spadku ciśnienia po operacji we wszystkich grupach oczu. Dla oczu leczonych na JPOK prognozowane wartości znajdują się w zakresie 1,0-2,0 mmhg, 2,0-3,0 mmhg dla oczu z szerokim kątem bez neuropatii oraz 3,0 4,0 mmhg dla oczu z pierwotnie zamkniętym kątem (z jaskrą i bez). Prognozowana zmienność redukcji ciśnienia zależna jest w sposób prawie liniowy od ciśnienia przed operacją. Na podstawie wyników badań wysunięte następujące wnioski: 1. Efekt pogłębienia komory przedniej po operacji fakoemulsyfikacji zaćmy różni się pomiędzy oczami z otwartym i zamkniętym kątem przesączania. Jest większy w oczach, w których przed operacją stwierdza się pierwotne zamknięcie kąta. 2. Uwypuklenie przedniej powierzchni soczewki (lens vault) jest głównym parametrem wpływającym na głębokość komory przedniej przed operacją oraz jej pogłębienie po operacji. 3. Operacja usunięcia zaćmy prowadzi do otwarcia i poszerzenia kąta przesączania. Kąt ulega poszerzeniu w porównywalnym stopniu w oczach z pierwotnie otwartym i zamkniętym kątem, dlatego po operacji pozostaje znacząco węższy w przypadkach pierwotnego zamknięcia.
4. Użytecznym narzędziem w ilościowej ocenie obszaru zamknięcia kąta, monitorowaniu zmian w czasie i po operacji usunięcia zaćmy jest wskaźnik ITC (ITC index) w swept-source AS- OCT. 5. Fakoemulsyfikacja zaćmy prowadzi do spadku ciśnienia wewnątrzgałkowego zarówno w oczach z jaskrą pierwotną otwartego i zamkniętego kąta, jak i w oczach bez neuropatii jaskrowej. Efekt redukcji ciśnienia występuje we wczesnym okresie pooperacyjnym i utrzymuje się przez okres minimum roku. 6. Stopień redukcji ciśnienia jest porównywalny w oczach z jaskrą otwartego i zamkniętego kąta oraz z oczami bez jaskry, z tendencją do większego spadku w oczach z wyjściowo zamkniętym kątem przesączania. 7. Wartość ciśnienia przed operacją jest najważniejszym czynnikiem od którego zależy stopień jego pooperacyjnej redukcji w określonych sytuacjach klinicznych (obecność jaskry, stan kąta przesączania). 8. Redukcja ciśnienia wewnątrzgałkowego po operacji zaćmy w części przypadków pozwala na zmniejszenie liczby stosowanych leków przeciwjaskrowych.
XI. SUMMARY Aging is associated with a progressive increase in the number of lens fibers, with corresponding increases in lens thickness and anterior curvature. This leads to decreasing depth of the anterior chamber and narrowing of the chamber angle, especially in eyes with shorter axial length. Long lasting appositional angle closure leads to peripheral anterior synechiae and trabecular meshwork destruction. The intraocular pressure (IOP) rise and primary angle closure (PAC) or primary angle closure glaucoma (PACG) develops. The advent and refinement of modern MICS phacoemulsification techniques have revolutionized the ability to rehabilitate patients with vision loss secondary to cataract. Cataract surgery is, far and away, the most commonly performed ophthalmic surgical procedure of any kind. It has been widely reported that uncomplicated cataract surgery has an IOP-lowering effect in eyes with both open- or closed-angles, primary or secondary glaucomatous eyes. However, the magnitude and clinical significance of this change continues to be debated. Several predictors have been identified with lowering intraocular pressure. Preoperative IOP, ocular biometry, angle configuration, lens position were considered in the mechanism of IOP reduction. Preoperative IOP has been found to be a significant predictor of IOP reduction after cataract surgery. The ability of a surgeon to prospectively predict the postoperative IOP course of patients with coexistent cataract and glaucoma undergoing phacoemulsification would greatly advance ophthalmic care. This knowledge would assist with preoperative decision making to determine which eyes would benefit most from cataract surgery alone in terms of IOP control, thus avoiding complications of unnecessary combined cataract and glaucoma surgery. The aim of the study was to compare the angle and intraocular pressure changes after phacoemulsification between closed- and open-angle eyes. The study is also to determine biometric parameters affecting the pre- and postoperative anterior chamber depth. Moreover the study provides assessment of the use of the ITC index in the monitoring area of angle closure using the technique of swept-source OCT-AS. In the end, the study is an attempt to find answer whether it is possible to predict the size of the IOP drop after surgery based on preoperative biometric data and the intraocular pressure. The prospective study included 211 eyes of 157 patients eligible for cataract removal surgery. All patients underwent the procedure of phacoemulsification and in-the-bag foldable IOL implantation at the Department of Ophthalmology, 2nd Faculty of Medicine, Medical University of Warsaw between February 2010 and January 2012.
Patients who had previous intraocular or laser surgery, history of eye trauma, uveitis, corneal abnormalities, degenerative myopia or secondary glaucoma were excluded from the study. Patients who had previously undergone laser peripheral iridotomy were enrolled. The patients were divided into 4 groups according to AS-OCT findings and clinical data: primary open angle glaucoma (POAG) (n=63), normal open angle group (64 eyes) and PACG (41 eyes) and PAC (n=43) if they met the criterion of primary closed angle (appositional angle closure for 180 degrees or more). Evaluation criteria were as follows: BCVA and refraction before and 6 month post operation, angle gonioscopy grading with Shaffer method in all 4 quadrants, the presence of PAS and a number of antiglaucoma medications; Biometric factors such as: axial length, lens thickness and lens vault (LV), anterior chamber depth and width, angle parameters: AOD500, TISA500, ARA500 and TIA in 4 quadrants, ITC index, pupil diameter and central corneal thickness. Images of the anterior segment were obtained using a commercially available swept-source OCT CASIA device (Tomey, Japan) preand 6 months postoperatively; The IOP was measured using Goldmann applanation tonometry before and 1 day, 2 and 4 weeks, 6, 12 and 36 months after surgery. The collected data were analysed. Eyes with closed angles had narrower angle according to Shaffer grading scale (p<0,0001) and higher hyperopia (p<0,05), PAS were more often in PACG than PAC; shorter AL, ACD and ACW and LV compared with those with open angles. The lens thickness did not differ significantly between the groups. In both groups there was a strong negative correlation between preoperative ACD and lens vault (Pearson correlation r= -0,885 for open and r= -0,629 for closed angle eyes) as well as between ACD deepening and lens vault (r= 0,827 and r= 0,848, respectively). After cataract surgery the ACD deepened significantly in both groups (p<0,001) and the ACD change was greater in closed angle group (mean difference 0,32 mm, p<0,001). In general, the mean values of all angle parameters (AOD500, TISA500, ARA500 and TIA) were significantly smaller in closed-angle group before and after surgery. They increased after phacoemulsification in all eyes (p<0,05) but did not differ significantly between the groups. Before surgery significant difference in IOP was noted between the medically controlled glaucoma group (both POAG and PACG) and nonglaucomatous eyes (p<0,05).
After surgery the mean IOP decreased significantly in all groups (p<0,001). A mean IOP reduction was -2,9 mmhg for POAG and PCAG, -2,2 mmhg for open nonglaucomatous and -3,0 mmhg for PAC. The postoperative reduction in the mean IOP and the number of IOP lowering agents used were not significantly different between eyes with closed- and open-angles at all timepoints (p>0,05), however, the trend was visible for greater change in closed-angle groups. Multivariate linear mixed regression model was used to predict IOP reduction and assess any interaction of IOP change with the associations between ocular parameters (AL, ACD, ACW, LT, LV, AOD500, ARA500, TISA500, TIA) and preoperative IOP. These mixed models adjusted for preoperative IOP and preoperative biometric factors (prediction models) for all four groups revealed that preoperative IOP was a main significant predictor of IOP reduction after cataract surgery. The predicted change in IOP level is 1,0-2,0 mmhg in POAG, 2,0-3,0 in nonglaucomatous open-angle eyes and 3,0-4,0 mmhg in closed-angle eyes (both PCAG and PAC). Based on the research results, the following conclusions were drown: Postoperative ACD change significantly differed between the closed- and open-angle eyes. The cataract surgery leads to open and widen the irido-corneal angle in a similar range when compared between closed- and open angle groups, thus the angle remains narrower in primary closed-angle eyes. ITC index in a swept-source AS-OCT is a useful tool for the quantitative evaluation of angle closure area before and after cataract surgery. After phacoemulsification short and long term (at least 12 months) IOP reduction is observed in all eyes regardless of angle status and glaucomatous neuropathy. The degree of IOP reduction is comparable in the eyes of glaucoma, open and closed angle and eyes without glaucoma, with a tendency to a larger decline in the eyes of the initially closed-angle glaucoma The most important factor in the decline and contributing to the expected degree of reduction of intraocular pressure after phacoemulsification cataract surgery is the IOP before surgery. The number of antiglaucoma drugs may be limited after cataract surgery in many individuals.