Интрастромальные роговичные кольцевые сегменты (ICRS) — это синтетические дугообразные имплантаты, размещаемые на глубине примерно 2/3 стромы роговицы (снаружи от центральной оптической зоны). Введенные в 1987 году для коррекции миопии, в настоящее время они рассматриваются как терапевтическое вмешательство при эктатических заболеваниях роговицы, таких как кератоконус и пост-LASIK эктазия.
ICRS действуют как распорки между слоями роговицы. Они укорачивают длину центральной дуги пропорционально толщине устройства (эффект укорочения дуги). В результате центральная часть передней поверхности роговицы уплощается, а периферическая область, прилегающая к месту введения кольца, выталкивается вперед.
Согласно закону Барракера, добавление ткани на периферии роговицы уплощает её центр. ICRS используют этот принцип. Чем толще устройство и меньше его диаметр, тем больше рефракционный корригирующий эффект.
ICRS не излечивают кератоконус, а рассматриваются как хирургическая альтернатива для отсрочки необходимости трансплантации роговицы. Комбинация с кросслинкингом роговицы (CXL) добавляет эффект остановки прогрессирования, и ожидается синергетический эффект.
ICRS не излечивают кератоконус. Это хирургическое вмешательство, направленное на уменьшение нерегулярного астигматизма и улучшение зрения, чтобы по крайней мере отсрочить необходимость трансплантации роговицы. Комбинация с CXL добавляет эффект остановки прогрессирования.
Эктазия роговицы, являющаяся показанием для ICRS, проявляется следующими симптомами:
Симптомы обычно начинаются в подростковом возрасте или в 20 лет, и прогрессирование часто замедляется к 30 годам2).
При кератоконусе наблюдается выпячивание и истончение центральной и парацентральной части роговицы. Топография роговицы показывает паттерн крутизны 1). Изменения биомеханики роговицы предшествуют морфологическим изменениям 1).
Характерные признаки включают линии Фогта (тонкие продольные полоски в глубоких слоях стромы), кольцо Флейшера (внутриэпителиальное отложение железа у основания конуса) и рубцы роговицы 2). При биомикроскопии с щелевой лампой можно обнаружить переднее выпячивание и истончение роговицы несколько ниже центра.
После имплантации ICRS топография показывает общее уплощение роговицы, смещение вершины роговицы к центру, сохранение асферичности роговицы и уменьшение неровности поверхности.
Этиология эктазии роговицы, являющейся показанием для ICRS, многофакторна.
Деградация коллагена роговицы является основной причиной истончения 1). Наблюдается повышение матриксных металлопротеиназ (ММП) и снижение TIMP 1). Повышение IL-6, TNF-α и MMP-9 в слезной жидкости индуцирует апоптоз кератоцитов 1).
Трение глаз является основным фактором риска кератоконуса 1). Известна связь с атопическими заболеваниями (сенная лихорадка, астма, экзема, весенний катар) 1).
Кератоконус обычно двусторонний, но может различаться по степени тяжести. Он начинается в подростковом возрасте и имеет тенденцию к стабилизации или замедлению прогрессирования к 30 годам 2). Без лечения около 20% случаев требуют трансплантации роговицы 2).
Эктазия после LASIK может возникнуть при проведении лазерной рефракционной хирургии на ранее не диагностированном субклиническом кератоконусе 1). Вовлечены истончение остаточного стромального ложа и ослабление структуры роговицы.
Для диагностики эктазии роговицы рекомендуется совместное использование томографии роговицы (визуализация по Шаймпфлюгу или ОКТ) и оценки биомеханики роговицы3).
Основные показатели, необходимые для предоперационной оценки, приведены ниже.
| Показатель | Характеристика |
|---|---|
| TBI (Tomographic Biomechanical Index) | Интегрированный показатель морфологии и биомеханики. Высокая диагностическая эффективность3) |
| CBI (Corvis Biomechanical Index) | Показатель деформационного ответа роговицы на воздушную струю3) |
| SimK1/Ks | Кривизна роговицы по самому крутому главному меридиану |
| SAI / SRI | Симметричность и однородность формы роговицы |
| CRF (Corneal Resistance Factor) | Отражает общую жесткость роговицы3) |
Поскольку единичный показатель может приводить к ложноотрицательным результатам, рекомендуется комплексный скрининг с сочетанием томографии роговицы и оценки биомеханики3). При кератоконусе биомеханические изменения предшествуют морфологическим, что полезно для раннего выявления1).
ОКТ переднего сегмента (CASIA и др.) позволяет получать томографические изображения и форму роговицы с высоким разрешением (около 10 мкм) и обладает отличной точностью выявления помутнений. Она также полезна для оценки глубины и положения имплантатов ICRS.
У детей и молодых людей кератоконус может прогрессировать быстро 4). В исследовании KERALINK оценивался эффект кросс-линкинга в замедлении прогрессирования у молодых пациентов 4).
Перед операцией проводится томография роговицы (Pentacam и др.) для получения передней и задней кривизны, карты толщины роговицы и карты elevation. Рекомендуется комплексная оценка в сочетании с биомеханикой роговицы (TBI, CBI, CRF). ОКТ переднего сегмента измеряет толщину роговицы в месте введения кольца, и важно подтвердить толщину не менее 450 мкм.
Характеристики основных продуктов ICRS приведены ниже.
Intacs
Форма : шестиугольное сечение, внешний диаметр 8,0 мм, внутренний диаметр 6,8 мм.
Толщина : от 0,21 до 0,45 мм (с шагом 0,05 мм) для регулировки рефракционного эффекта.
Intacs SK : новая модель с эллиптическим сечением и внутренним диаметром 6 мм. Предназначена для тяжелых случаев с Kmax ≥ 57 D.
Одобрение : Единственный синтетический продукт ICRS, одобренный FDA США.
Ferrara / KeraRings
Поперечное сечение : треугольное (уменьшает светобоязнь за счет призматического эффекта).
Оптическая зона : 4,5–6,0 мм, меньше, чем у Intacs, поэтому эффект уплощения сильнее.
Длина дуги : разнообразные варианты от 90° до 355°.
Показания : в основном используется для рефракционной коррекции кератоконуса.
CAIRS / CTAK
Материал : ткань донорской роговицы (аллотрансплантат).
Особенности : высокая биосовместимость, возможна имплантация на малой глубине (35–70 %).
Преимущества : меньший риск экспозиции, расплавления и неоваскуляризации роговицы по сравнению с синтетическими ICRS.
CTAK : облученные гамма-лучами донорские сегменты от CorneaGen.
Методы создания канала включают механическое расслоение и фемтосекундный лазер 1). Глубина имплантации 70–80 % толщины роговицы является обычным стандартом для синтетических ICRS. Фемтосекундный лазер создает каналы с точной глубиной и диаметром на основе карты измерения толщины 1).
CAIRS могут быть имплантированы на меньшей глубине (35–70 %) и могут обеспечить больший эффект уплощения 5).
Среднее изменение кривизны роговицы после имплантации ICRS варьируется от 2,14 до 9,60 D. Сообщается об уменьшении сферической силы, астигматизма и сферического эквивалента. Считается наиболее эффективным при умеренном кератоконусе (Kmax < 58,0 D) 1). Однако изменения астигматизма иногда трудно предсказать 1).
| Процедура | Улучшение Kmax | Улучшение CDVA | Примечания |
|---|---|---|---|
| Только синтетический ICRS | Уплощение на 2–10 D | Улучшение на 1–2 строки | Может быть недостаточным в тяжелых случаях |
| ICRS + CXL одновременно | Превосходит только ICRS | Также улучшение сферической ошибки | Рекомендовано мета-анализом 1) |
| CAIRS | Kmax 57,8 → 53,6 D | CDVA 0,52 → 0,19 logMAR | Низкий риск экспозиции и расплавления 5) |
Мета-анализ (наблюдение 12 месяцев, 6 исследований) одновременного выполнения ICRS и CXL показал, что одновременное выполнение дает лучшие результаты, чем CXL в первую очередь или ICRS в первую очередь, в отношении сферической рефракционной ошибки и steep-K 1).
| Осложнение | Примечания |
|---|---|
| Экструзия ICRS | Составляет 48,2% случаев полного удаления. Среднее время возникновения: около 10 лет после операции |
| Миграция сегмента | Чаще возникает при поверхностной имплантации или несоответствии ширины |
| Инфекционный кератит | Сообщается при обоих методах. Тяжелые случаи могут привести к эндофтальмиту |
| Рубцевание / расплавление роговицы | Редко, но влияет на зрение |
| Интраламеллярные отложения | Появляются в 74% случаев. Незначительное влияние на зрительную функцию 1) |
| Интраоперационная перфорация | Механическая: передняя перфорация. Лазер: неполный канал |
Один ICRS иногда не может остановить прогрессирование кератоконуса. Одновременное выполнение с CXL показало лучшие результаты в отношении сферической рефракционной ошибки и крутого K, чем CXL до или ICRS до 1). В отчете Chan и соавт. комбинация Intacs + CXL была более эффективной для улучшения кератоконуса, чем один Intacs 6). В трехэтапном лечении ICRS + CXL + tPRK (топографически направленная PRK) Hashemian и соавт. было подтверждено устойчивое улучшение значения Kmax при наблюдении через 6 месяцев 8).
Faria-Correia и соавт. (2023) сообщили о результатах имплантации ICRS через лимбальный разрез 9). Доступ через лимб позволяет избежать оптической зоны роговицы и снижает риск послеоперационных рубцов роговицы. Согласно PPP AAO по эктазии роговицы (2024), механическое расслоение и метод фемтосекундного лазера показывают сопоставимые результаты, при этом фемтосекундный лазер обеспечивает более точный контроль глубины канала 1).
Распространенность кератоконуса составляет от 50 до 230 на 100 000 в общей популяции (138 на 100 000 в недавнем крупном метаанализе) 15). Без лечебного вмешательства около 20% случаев требуют трансплантации роговицы, поэтому раннее вмешательство с помощью CXL/ICRS имеет важное значение 2). Метаанализ Pédretti и соавт. (2022) подтвердил значительное улучшение средней UDVA и CDVA после введения ICRS 11). Пятилетнее долгосрочное наблюдение Vega-Estrada и соавт. показало, что эффекты улучшения рефракции и остроты зрения после введения ICRS сохраняются в течение 5 лет, что подтверждает долгосрочную эффективность и предсказуемость 12). В обзоре Rabinowitz (1998) сообщалось о распространенности 0,05% 15), но последний PPP AAO по эктазии роговицы (2024) предполагает, что это значение может быть значительно превышено 1).
Nuzzi и соавт. (2025) сообщили о методике замены на CAIRS после долгосрочных осложнений синтетического ICRS 7). В случае с субэпителиальным стромальным фиброзом у входа в височный карман, оцененным с помощью ОКТ переднего сегмента, синтетический ICRS был удален, а CAIRS вставлен через 3 месяца. Послеоперационный Kmax улучшился с 68,9 до 61,9 D, UCVA с 20/400 до 20/30. CAIRS может быть эффективным спасительным вариантом даже при несостоятельности синтетического ICRS.
При лечении эктазии роговицы ICRS показаны пациентам с непереносимостью контактных линз и прогрессирующим ухудшением зрения, но с прозрачной центральной роговицей. Они рассматриваются как этап перед сквозной кератопластикой (PKP) и глубокой передней послойной кератопластикой (DALK). В AAO PPP упоминается, что преимущества DALK включают отсутствие риска эндотелиального отторжения и более низкий риск разрыва глазного яблока по сравнению с PKP 1). Снижение числа трансплантаций роговицы в последние годы, вероятно, отражает распространение раннего вмешательства с помощью CXL и ICRS. Руководство по рефракционной хирургии (8-е издание) четко определяет кератоконус как противопоказание к эксимер-лазерной хирургии и хирургии SMILE 10), подчеркивая важность надлежащего предоперационного скрининга.
Основные пункты послеоперационных инструкций для пациентов после имплантации ICRS:
Диагностические критерии и оценочные показатели на основе AAO Corneal Ectasia PPP (2024) 1):
Классификация ABCD (интегрированная с камерой Шаймпфлюга) оценивает следующие параметры по шкале от 0 до 4:
Общий алгоритм лечения на основе PPP AAO по эктазии роговицы (2024 г.) и клинической практике представлен ниже 1).
ICRS улучшают форму роговицы и зрение, но сами по себе могут не остановить прогрессирование. CXL повышает жесткость роговицы за счет сшивания коллагена, останавливая прогрессирование. Сообщается, что одновременное выполнение дает наилучшие результаты, обеспечивая синергетический эффект улучшения формы и остановки прогрессирования.
Экструзия ICRS — это осложнение, при котором кольцо выступает на поверхность роговицы из-за прогрессирующего истончения стромы роговицы и разрыва эпителия. Она составляет 48,2% случаев полного удаления, среднее время возникновения — около 10 лет, но может произойти в любой момент от 1 месяца до 20 лет после операции.
Ранняя стратификация риска с помощью CAS-OCT полезна. Случаи со средним процентом глубины менее 60% или глубиной тоннеля менее 70% на первой неделе и первом месяце после имплантации считаются высокорисковыми.
| Факторы риска | Подробности |
|---|---|
| Миграция кольца | ICRS слишком широк для тонкой роговицы, тоннель слишком мелкий или узкий |
| Расплавление роговицы | Размещение кольца рядом с разрезом, воспаление из-за инфекции, травмы или расслоения стромы |
| Одновременное CXL | Эксцентричный конус + кератоконус 3 степени увеличивают риск миграции и расплавления |
Эксплантация является радикальным лечением экструзии ICRS. Показания включают экструзию, снижение или колебание качества зрения, расплавление роговицы, инфекционный кератит, непереносимость контактных линз и перфорацию роговицы.
Существует два метода разреза в зависимости от ситуации. Если экструзия находится рядом с местом разреза, предыдущий вход открывается крючком Сински. Если место разреза зажило, с помощью алмазного ножа, установленного на исходную глубину, создается окно разреза под экструдированным кольцом. В обоих случаях дефект закрывается швом из нейлона 10-0.
При сопутствующем инфекционном кератите
Культуральное исследование: Посев материала из конъюнктивы и роговицы проводится во всех случаях.
Лечение: комбинация высококонцентрированных антибиотиков в виде глазных капель и эксплантации. Иногда только антибиотики без эксплантации могут быть эффективны.
Тяжелые случаи: при развитии эндофтальмита применяют системные антибиотики. Ранняя сквозная кератопластика может быть альтернативой.
Послеоперационное ведение
Глазные капли: использовать комбинированные глазные капли с антибиотиком и стероидом в течение 5 дней.
Искусственные слезы: использовать в течение 1–3 месяцев, рекомендовать избегать трения глаз.
Вспомогательная терапия: трансплантация амниотической мембраны или бандажная контактная линза для ускорения заживления эпителия.
После эксплантации кольца не наблюдалось ухудшения корригированной остроты зрения, астигматизма или миопии. Следы слоистого помутнения со временем уменьшаются.
Существует три основных профилактических меры: соблюдение «правила пахиметрии» (толщина кольца менее половины толщины роговицы в месте имплантации); точное создание тоннеля с глубиной канала 80% с помощью фемтосекундного лазера; размещение кончика кольца вдали от разреза. После операции рано проверять стабильность положения кольца с помощью CAS-OCT.
Модуль упругости роговицы — это показатель, количественно определяющий ее способность к упругой деформации под действием силы. При кератоконусе модуль упругости снижен из-за патологических изменений стромы.
Снижение модуля упругости обусловлено деградацией и дегенерацией коллагеновых волокон3). Это запускает цикл биомеханического разрушения: уровень напряжения повышается и перераспределяется, что приводит к прогрессирующему истончению и увеличению крутизны роговицы3). В истонченных участках локальное напряжение еще больше возрастает, образуя порочный круг, усугубляющий выпячивание.
ICRS вмешиваются в этот порочный круг по следующему механизму.
Andreassen и др. сообщили, что модуль упругости стромы при кератоконусе снижен примерно до 60% от нормы13). Это снижение эластичности является основной биомеханической основой эктазии роговицы, и ICRS действуют как структурное усиление.
Эффект ICRS тесно связан со структурными свойствами коллагенового каркаса стромы роговицы. Строма составляет 90% толщины роговицы, и ее механические свойства определяют биомеханику всей роговицы.
Патология экспульсии ICRS делится на два механизма: миграция кольца и расплавление роговицы.
Миграция кольца возникает из-за поверхностной имплантации. Поверхностное размещение ICRS увеличивает переднее растягивающее напряжение, вызывая компрессию стромы. Прогрессирующая компрессия передней стромы приводит к разрушению эпителия и стромы, что ведет к истончению роговицы и спонтанной экспульсии.
Расплавление роговицы отражает скрытый воспалительный процесс. Хирургическая травма при разрезе и формировании туннеля индуцирует прогрессирующий апоптоз кератоцитов и дегенерацию ткани. Предполагается участие ММП, при этом введение экзогенных стимулов приводит к деградации и истончению матрикса роговицы.
CAIRS (роговичные аллогенные интрастромальные кольцевые сегменты) представляют собой стромальные сегменты из донорской роговицы, вводимые в строму. Они уменьшают кривизну конической области за счет эффекта укорочения дуги, аналогичного синтетическим ICRS.
Синтетические ICRS требуют введения в глубокие слои (70-80% глубины), тогда как CAIRS могут быть введены на меньшей глубине (35-70%), что может обеспечить более сильный уплощающий эффект5).
Аллогенные сегменты имплантируются в бессосудистые слои стромы роговицы с низкой плотностью клеток. В этой среде фиброзные спайки минимальны, что сохраняет обратимость процедуры. Риски расплавления роговицы, острого стромального некроза и неоваскуляризации роговицы, проблематичные для синтетических ICRS, также снижаются5).
Прогресс в оценке биомеханики роговицы привлекает внимание. Новые показатели, такие как TBI и CBI, дополняют традиционные морфологические показатели и повышают точность выявления раннего кератоконуса 3). Сообщается, что комплексная оценка биомеханических показателей и томографии роговицы улучшила прогностическую точность рефракционной хирургии более чем на 25% 3).
Мета-анализ комбинированного применения CXL и ICRS, включающий 6 исследований с 12-месячным наблюдением, показал, что одновременное выполнение превосходит только CXL по сферической рефракционной ошибке и flat-K, а также превосходит как только CXL, так и только ICRS по steep-K. 1)
Согласно систематическому обзору (AlQahtani et al., 2025), после имплантации CAIRS средняя UDVA улучшилась с 0,83 до 0,40 logMAR, а CDVA — с 0,52 до 0,19 logMAR. Сферический эквивалент уменьшился с −7,09 D до −2,34 D, Kmax — с 57,8 до 53,6 D, Kmean — с 49,3 до 45,3 D 5). Что касается долгосрочных эффектов CXL, в исследовании Siena Eye Cross Caporossi et al. (средний период наблюдения 6 лет) сообщалось, что рибофлавин-УФ-А кросслинкинг роговицы остановил или улучшил прогрессирование кератоконуса в 74% случаев 14).
Аналогичные улучшения были зарегистрированы для CTAK. Средняя UDVA улучшилась с 1,21 до 0,61 logMAR, а CDVA — с 0,63 до 0,34 logMAR 5).
Осложнения CAIRS редки и незначительны. Наиболее частыми, но клинически не значимыми являются транзиторная сухость глаз и внутриканальные отложения. Блики и ореолы встречались значительно реже по сравнению с синтетическими ICRS 5).
Частота осложнений синтетических ICRS сообщается до 30% 5). Сообщается о нескольких успешных случаях спасения с помощью CAIRS при таких осложнениях, как экспозиция ICRS, миграция в переднюю камеру, расплавление роговицы 5). У 49-летней женщины с несостоятельностью ICRS (UCVA 20/400) синтетический ICRS был удален, а через 3 месяца вставлен CAIRS, с улучшением Kmax с 68,9 до 61,9 D и UCVA до 20/30 5).
Основные будущие задачи включают:
