OPTYKA 5/2024

Zmiany właściwości biomechanicznych rogówki w wyniku obfitego nawodnienia organizmu

Mgr inż. Kamila Gaweł , dr inż. Agnieszka Jóźwik
Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Katedra Optyki i Fotoniki, Politechnika Wrocławska
Artykuł powstał na podstawie pracy inżynierskiej obronionej w 2023 roku, napisanej pod kierunkiem dr inż. Agnieszki Jóźwik na Wydziale Podstawowych Problemów Techniki Politechniki Wrocławskiej. Został zaprezentowany na konferencji Optopus 2024 oraz VisPeP 2024.

Streszczenie

Właściwości biomechaniczne rogówki odgrywają kluczową rolę w precyzyjnej diagnostyce chorób oczu. Nawet wynik pomiaru ciśnienia wewnątrzgałkowego, będącego podstawowym parametrem kontrolnym przy występowaniu jaskry, obarczony jest wpływem biomechaniki rogówki. Ostatnie dwie dekady przyniosły znaczący postęp w zrozumieniu wpływu właściwości biomechanicznych rogówki na chirurgię refrakcyjną i leczenie stożka rogówki. Coraz więcej urządzeń umożliwia ich pomiar. Wyprodukowanie tonometru Corvis ST przez firmę Oculus było jednym z rozwiązań, umożliwiających precyzyjny pomiar ciśnienia wewnątrzgałkowego, uwzględniający zarówno grubość, jak i sztywność rogówki. Zachowanie rogówki podczas tonometrii jest podstawowym czynnikiem w szacowaniu jego wartości.
Celem badania była analiza zachowania rogówki podczas pomiaru tonometrycznego z wymuszoną zmianą ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP) podczas testu picia wody. Ponadto przeanalizowano wpływ zwiększenia ciśnienia na różne parametry związane z biomechaniką rogówki, takimi jak sztywność czy deformacja. Pomiary IOP wykonano tonometrem Corvis ST, pozwalającym ocenić proces deformacji rogówki jako jej reakcję na podmuch powietrza. Zbadano 56 oczu, a pomiary wykonano przed wypiciem wody oraz po 15, 30 i 45 minutach od testu. Odkryto, że spożycie wody wpływa istotnie statystycznie na zwiększenie ciśnienia wewnątrzgałkowego, które wiązało się z wystąpieniem różnic w zachowaniu rogówki podczas pomiarów. Zaobserwowano, że picie wody zwiększyło sztywność rogówki.

Abstract

The biomechanical properties of the cornea play a key role in the precise diagnosis of eye diseases. Even intraocular pressure measurement, which is the basic control parameter in glaucoma, is influenced by corneal biomechanics. The last two decades have brought significant progress in understanding the impact of corneal biomechanical properties on refractive surgery and the treatment of keratoconus. More devices enable their measurement. The production of the Corvis ST tonometer by Oculus was one of the solutions that allowed the precise measurement of intraocular pressure, taking into account both the thickness and stiffness of the cornea. The behaviour of the cornea during tonometry is a fundamental factor in estimating its value.

The purpose of the study was to analyse the behaviour of the cornea during tonometric measurement with a forced change in intraocular pressure during the water drinking test. Furthermore, to assess the impact of increasing pressure on various parameters related to corneal biomechanics, such as stiffness or deformation. IOP measurements were performed with a Corvis ST tonometer, allowing the assessment of the corneal deformation process as its reaction to an air puff. Fiftysix eyes were examined and measurements were taken before drinking water and 15, 30 and 45 minutes after the test. Water consumption was found to have a statistically significant effect on the increase of intraocular pressure, which was associated with differences in the behaviour of the cornea during measurements. It has been observed that water drinking affects corneal stiffness.