Проверьте зрение за 5 минут, не отходя от компьютера →
Поделиться  →

Тонометрия и тонометрические исследования

Тонометрия — метод измерения величины внутриглазного давления. Уровень внутриглазного давления (офтальмотонуса) определяется соотношением между объемом глазного яблока и количеством его содержимого. Офтальмотонус возникает благодаря давлению, которое оказывает содержимое глаза (водянистая влага, стекловидное тело и кровь, находящаяся в сосудистом русле увеального тракта) на стенки глазного яблока.

Непосредственное влияние на величину внутриглазного давления оказывают такие факторы, как эластичность склеры, степень кровенаполнения и тонус сосудов внутри глаза, соотношение продукции и оттока водянистой влаги, регулирующие воздействия нервной системы.

Значение тонометрии для клиники определяется тем обстоятельством, что офтальмолог в своей практической деятельности повседневно встречается с необходимостью измерения внутриглазного давления и других тонометрических исследований. Тонометрия находит применение в первую очередь при диагностике первичной и вторичной глаукомы. Однако в целом тонометрия применяется гораздо шире, так как самые разнообразные патологические процессы, местного и общего характера, сопровождаются изменениями офтальмотонуса, состояние которого в значительной степени определяет и выбор наших лечебных мероприятий.

Первый тонометр для исследования внутриглазного давления был предложен Грефе (1863). До этого для исследования офтальмотонуса офтальмологи пользовались методом пальпации глазного яблока, предложенным Боуменом (Boumen). Метод пальпации сохранил некоторое значение и до сих пор для приблизительной, ориентировочной оценки величины внутриглазного давления.

Тонометр Грефе был построен на принципе вдавления (импрессии) склеры. На этом же принципе были основаны и другие тонометры, предложенные рядом авторов вскоре после опубликования работы Грефе (рис. 64).

Рис. 64. Деформация роговицы при импрессионной тонометрии (по Фриденвальду). ADEB — вдавление роговицы при импрессионной тонометрии.

Эти приборы не нашли применения в клинике ввиду их несовершенства и неточности. Неточность показаний этих тонометров зависела как от несовершенства их конструкции, так и от недостатков, присущих самому методу импрессионной тонометрии.

В 1884 г. А. Н. Маклаков предложил тонометр, основанный на принципе сплющивания (апланации) роговицы плоскостью. Этим было положено начало апланационной тонометрии, обладающей принципиальными преимуществами по сравнению с импрессионной тонометрией (рис. 65). Важное значение имело также то обстоятельство, что при измерении внутриглазного давления А. Н. Маклаков предусматривал контакт тонометра не со склерой, а с роговицей, что способствовало значительному повышению точности метода. К достоинствам тонометрии А. Н. Маклакова относится и простота конструкции прибора.

Значение введенной А. Н. Маклаковым апланационной тонометрии для клинической и экспериментальной офтальмологии трудно переоценить. С. Ф. Кальфа и М. Б. Вургафт (1959) справедливо указали на тот факт, что «лишь с исследований Маклакова начинается действительно объективное, точное клиническое изучение офтальмотонуса».

Шиотц (Н. Schiotz, 1905) предложил импрессионный тонометр. Тонометр Шиотца применяется в настоящее время в зарубежных офтальмологических учреждениях, несмотря на очевидные преимущества тонометра Маклакова.

Теории тонометрии

Изобретение импрессионного и апланационного тонометров и результаты применения их в клинической практике для измерения внутриглазного давления послужили предпосылками для теоретической разработки вопросов офтальмотонометрии, которая продолжается до сих пор. Эмбер (A. Imbert, 1885), изучая явления, возникающие при тонометрии импрессионными тонометрами, нашел, что в области деформации (вдавления) оболочек глаза тонометром развиваются эластические силы сопротивления тканей, действующие перпендикулярно к каждому элементу поверхности деформирующего тела.

Вывод Эмбера заключался в том, что давлению тонометра в области деформации противодействует не только внутриглазное давление, но и силы эластического сопротивления оболочек глаза. Математически эти отношения могут быть выражены формулой:

Р = Т+ N, (1)

где: Р — давление, показанное тонометром; Т — истинное внутриглазное давление; N — величина, характеризующая эластические силы сопротивления оболочек глазного яблока. Для определения истинного внутриглазного давления необходимо определить силу эластического сопротивления оболочек глазного яблока (N).

Эмбер считал, что при импрессионной тонометрии практически невозможно определить величину Т, так как последняя зависит от ряда не поддающихся учету факторов. Среди этих факторов можно указать, например, на индивидуальные колебания эластической реакции наружной оболочки глаза у разных лиц, вариации в форме вдавления и т. п.

Исследование Эмбера содержало и сравнительную оценку импрессионной и апланационной тонометрии. При деформации роговицы тонометром с плоской поверхностью деформируемая поверхность роговицы тоже будет плоской. При этом, по мнению Эмбера, эластические силы сопротивления оболочек глаза становятся равными нулю и формула Р = Т—N приобретает вид Р=Т, т. е. в этом случае показание тонометра соответствует величине истинного внутриглазного давления. Таким образом, Эмбер еще в 1885 г. показал принципиальное преимущество апланационной тонометрии перед импрессионной.

К таким же выводам пришел и Фик (Fick, 1888). Однако допущение Эмбера о том, что силы эластического сопротивления оболочек глаза, противодействующие приложенному к глазу апланационному тонометру, равны нулю, было неправильным. Эмбер не учитывал того обстоятельства, что сам тонометр, давящий на глаз, повышает внутриглазное давление. На этот весьма важный факт указали Костер (Koster, 1895) и Ромер (Romer, 1918).

Ясность в этот вопрос внесли работы С. Ф. Кальфа (1927, 1928), который четко сформулировал и экспериментально обосновал понятие о тонометрическом давлении. С. Ф. Кальфа доказал, что все тонометры повышают офтальмотонус при тонометрии и, следовательно, не показывают величины истинного внутриглазного давления. При апланационной тонометрии вследствие уплощения роговицы уменьшается объем глазного яблока и в то же время вытесненная давлением тонометра из сегмента сплющивания водянистая влага увеличивает напряжение наружной капсулы глазного яблока. Однако из-за того, что наружная оболочка глаза весьма ригидна (т. е. малорастяжима), объем глазного яблока при этом почти не увеличивается. Вследствие этих условий происходит увеличение давления внутриглазной жидкости (содержимого глаза) на стенки глазного яблока, т. е. повышается внутриглазное давление. Таким образом, регистрируемое тонометром тонометрическое давление превышает истинное внутриглазное давление.

Тонометрическое давление (Р), по данным С. Ф. Кальфа, складывается из истинного внутриглазного давления (Р0), прироста офтальмотонуса, зависящего от эластической реакции оболочек глаза на приставление тонометра (Q) и рефлекторной реакции сосудов глаза, которая до известной степени снижает внутриглазное давление, повышающееся в момент тонометрии. С. Ф. Кальфа указал на неправильность формулы Эмбера для апланационных тонометров и заменил ее формулой: P = T+Q, где Q — повышение внутриглазного давления, вызываемое эластической реакцией наружной оболочки при давлении на нее тонометра. В. Е. Шевалев (1949) ввел в эту формулу величину d, подразумевая под ней величину снижения внутриглазного давления за счет рефлекторной реакции сосудов глаза. В окончательном виде эта формула, по которой определяется величина внутриглазного (тонометрического) давления, приняла следующий вид:

P=T+(Q-d). (2)

На величину артериального давления оказывает влияние ряд факторов. Кроме упомянутого выше изменения давления в связи с возрастом, оно повышается после приема пищи (М. Э. Кашук, 1938). Физиологические колебания давления в центральной артерии сетчатки наблюдаются при перемене положения тела. Ряд авторов указывает на то, что при переходе из лежачего положения в сидячее давление в среднем понижается от 5 до 15 мм рт. ст., при этом обычно уровень давления в a. brachialis нe меняется. М. Э. Кашук изучал динамику давления в центральной артерии сетчатки в связи с мышечным утомлением. Систолическое давление после мышечной работы несколько повышалось, диастолическое — существенно не изменялось.

Давление в центральной артерии сетчатки обычно примерно одинаково на обоих глазах. Имеет значение соотношение между артериальным давлением в сосудах глаза и офтальмотонусом. Лаубер (Lauber, 1936; цит. по Гайденрейху), А. Я. Виленкина (1941) считают, что для достаточного питания сетчатки необходимо, чтобы диастолическое давление в центральной артерии сетчатки превышало внутриглазное давление не менее чем на 20 мм рт. ст. В этом случае быланс питания сетчатой оболочки считается положительным, т. е. обеспечивается достаточное кровоснабжение диска зрительного нерва и сетчатой оболочки. При уменьшении этого соотношения кровоснабжение в системе центральной артерии сетчатки нарушается и приводит к гипоксии тканей глаза. Гипоксия — один из главных факторов, ведущих к нарушению функций глаза.

Связь между высотой общего кровяного давления и давления в центральной артерии сетчатки впервые была установлена Мажито и Байаром в 1923 г. Мажито выразил соотношение между диастолическим давлением в a. brachialis и в центральной артерии сетчатки как 0,45:1 в норме и 0,5:1 при общей гипертонии. Соответственно взаимоотношение между систолическим давлением Байаром было определено, как 0,54:1. По М. Я. Фрадкину, соотношение между диастолическим давлением 0,5 :1; по Э. М. Кашуку — 0,55 : 1; по Н. О. Сагу (1940) — 0,52:1.

Вейгелин и Низель (Weigelin и Niesel, 1950) установили, что отношение диастолического давления в центральной артерии сетчатки к диастолическому давлению в a. brachialis не может быть постоянным при различных величинах кровяного давления и что при определении этого соотношения необходимо учитывать величину внутриглазного давления. СГучетом этих факторов ими была составлена следующая формула:

Диастолическое давление ЦАС = 0,41 (диастолическое ДАБ—Т) + Т, ен ЦАС — центральная артерия сетчатки; ДАБ — давление a. brachialis; Т— внутриглазное давление. Статистические границы ошибки при пользовании этой формулой лежат в пределах ? 10 мм рт. ст.

Офтальмодинамометрия нашла довольно широкое применение в клинической практике как офтальмологов, так и представителей других отделов медицины. В офтальмологии этот метод исследования дает основание косвенным образом судить о балансе питания сетчатки при глаукоме, пигментном ретините, атрофии зрительных нервов. Этот метод был использован для ранней диагностики гипертонической болезни (И. А. Рыбкин и М. Я. Фрадкин, 1949); значение его подчеркивается Г. Ф. Лангом в изучении регионарной мозговой гипертонии. Офтальмодинамометрия может оказать помощь при изучении состояний, сопровождающихся повышением внутричерепного давления при вестибулярных нарушениях, токсикозах беременности как один из методов, определяющих преэклампсическое состояние.

А. И. Дашевский (1946) считает, что повышение офтальмотонуса в начале тонометрии зависит от реакции внутриглазных сосудов, возникающей при сдавлении глаза тонометром. Внутриглазные сосуды оказывают сопротивление сжатию, что проявляется в рефлекторном изменении тонуса их стенок, ведущем к повышению внутриглазного давления при тонометрии.

Таким образом, трудами отечественных ученых был открыт, теоретически разработан, экспериментально подтвержден и применен в клинической практике метод апланационной тонометрии.

Попытки теоретически обосновать импрессионную тонометрию (применительно к тонометру Шиотца) не дали удовлетворительных результатов. Расчеты показаний тонометра Шиотца до сих пор базируются на эмпирических данных. Фриденвальд (J. S. Friedenwald, 1937), применив свою теорию объемной тонометрии для теоретического обоснования импрессионной тонометрии, воспользовался для этого данными экспериментов Шиотца, «т. е. не отошел от эмпирического обоснования импрессионной тонометрии» (А. И. Дашевский, 1939).

Фриденвальд (1937) установил определенную зависимость между изменениями внутриглазного давления и изменениями объема глазного яблока при тонометрии. Было найдено математическое выражение зависимости между объемом сегмента сплющивания роговицы (объемом смещаемой внутриглазной жидкости) и внутриглазным давлением в момент тонометрии (тонометрическим давлением). Фриденвальд установил прямую пропорциональную зависимость между изменениями объема глаза и логарифмами изменений внутриглазного давления, что выражается формулой:

или:

где Pt — тонометрическое давление, Р0 — истинное внутриглазное давление, V — объем внутриглазной жидкости, вытесненной тонометром, К — коэффициент ригидности оболочек глазного яблока.

Из этой формулы следует, что логарифмы тонометрического и истинного внутриглазного давления пропорциональны объемам жидкости, смещаемым при тонометрии.

Рассматривая компоненты, составляющие офтальмотонус, автор указал на две главные величины: начальное внутриглазное давление, которое имеется в глазу до приставления к нему тонометра, и коэффициент ригидности оболочек глазного яблока, который характеризует их эластические свойства.

Для графического изображения найденной зависимости Фриденвальд предложил откладывать на оси абсцисс величины изменений объема глазного яблока, а на оси ординат логарифмы величин внутриглазного давления, соответствующие вышеуказанным изменениям объема.

После ознакомления с работами С. Ф. Кальфа по эластотонометрии Фриденвальд (1939) вычислил объемы сегментов роговой оболочки, получающиеся при сплющивании ее тонометрами Маклакова разного веса. Рассчитывался объем сегментов, основаниями которых служили кружки сплющивания, получаемые при тонометрии. Отложив на оси абсцисс вытесняемые объемы жидкости, а по оси ординат логарифмы давлений, Фриденвальд получил четыре кривые для четырех тонометров разного веса. В полученной номограмме значения внутриглазного давления укладываются на одной прямой линии (рис. 66). Если полученную прямую продлить до оси ординат, то точка пересечения укажет величину начального внутриглазного давления, а по наклону прямой можно определить коэффициент ригидности глазного яблока.

По данным Фриденвальда, коэффициент ригидности (К) для людей среднего возраста оказался равным 0,021 и является постоянным для данного глаза при любом внутриглазном давлении, превышающем 5 мм рт. ст. По мнению А. И. Дашевского (1946), термин «коэффициент ригидности» не вполне точен. Автор считает более правильным термин «коэффициент реактивности», величина которого может изменяться под влиянием ряда факторов. По его данным, в норме коэффициент реактивности равен 0,015.

А. И. Дашевский (1939) указал на ошибку Фриденвальда при расчетах сегментов сплющивания роговой оболочки. Анализ деформации роговой оболочки при апланационной тонометрии показал, что эта деформация складывается из сегмента сплющивания роговицы и расширения верхнего основания шарового слоя, который образуется после уплощения роговицы. В результате происходит уменьшение объема глаза на величину объема сплющенного сегмента и одновременно увеличение его за счет некоторого объема шарового слоя (см. рис. 65).

Рис. 65. Деформация роговицы при апланационной тонометрии (по Дашевскому). DABC — шаровой слой роговицы до тонометрии. DA1B1C— изменения формы роговицы во время апланационной тонометрии.

А. И. Дашевским было произведено вычисление этих объемов и составлена оригинальная номограмма для тонометра Маклакова, отличающаяся от номограммы Фриденвальда. Эта номограмма позволяет определять начальное внутриглазное давление и коэффициент ригидности.

Рис. 66. Номограмма соотношения внутриглазного давления и ригидности склеры для тонометра Шиотца (по Фриденвальду, 1955).

Дальнейшие экспериментальные и клинические исследования обнаружили и другие недостатки теории Фриденвальда. Так, А. И. Дашевский (1946), Перкинс и Глостер (Е. Perkins и J. Closter, 1957) и другие авторы считают, что вопреки данным Фриденвальда, коэффициент ригидности не остается постоянной величиной при различных значениях внутриглазного давления.

С. Ф. Кальфа и М. Б. Вургафт (1959) справедливо указывали на невозможность достоверного определения коэффициента ригидности (К) и истинного внутриглазного давления (Р0) с помощью тонометра Шиотца вследствие недостатков, присущих этому прибору и методу импрессионной тонометрии в целом.

А. Я. БУНИН

Посвящается моему деду, доктору Фролову В.М. (1939-2014) Не пользуйтесь материалами сайта без консультации специалиста!