ophthalmologyОфтальмологияOphthalmology in Russia1816-50952500-0845Ophthalmology10.18008/1816-5095-2017-4-363-367ophthalmology-443Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL & EXPERIMENTAL RESEARCHПРОНИЦАЕМОСТЬ СКЛЕРАЛЬНОЙ ТКАНИ ДЛЯ УЛЬТРАФИОЛЕТА А В ЭКСПЕРИМЕНТЕTHE PERMEABILITY OF THE SCLERAL TISSUE FOR ULTRAVIOLET A IN THE EXPERIMENTБикбовМ. М.BikbovM. M.

Бикбов Мухаррам Мухтарамович - доктор медицинских наук, профессор, директор.

Ул. Пушкина, 90, Уфа, 450008, Республика Башкортостан

Bikbov Muharram M. - MD, professor, Head.

Pushkin str., 90, Ufa, 450008, Republic of Bashkortostan

СурковаВ. К.SurkovaV. K.

Суркова Валентина Константиновна - доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник.

Ул. Пушкина, 90, Уфа, 450008, Республика Башкортостан

Surkova Valentina K. - MD, professor, Leading Research Officer.

Pushkin str., 90, Ufa, 450008, Republic of Bashkortostan

УсубовЭ. Л.UsubovE. L.

Усубов Эмин Логманович -кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник.

Ул. Пушкина, 90, Уфа, 450008, Республика Башкортостан

Usubov Jemin L. - PhD, Leading Research Officer.

Pushkin str., 90, Ufa, 450008, Republic of Bashkortostan

ХаритоновС. В.KharitonovS. V.

Харитонов Сергей Валерьевич - инженер.

Ул. Пушкина, 90, Уфа, 450008, Республика Башкортостан

Kharitonov Sergej V. – Engineer.

Pushkin str., 90, Ufa, 450008, Republic of Bashkortostan

СимоновА. Б.SimonovA. B.

Симонов Александр Борисович – инженер.

Ул. Пушкина, 90, Уфа, 450008, Республика Башкортостан

Simonov Aleksandr B.– Engineer.

Pushkin str., 90, Ufa, 450008, Republic of Bashkortostan

АстрелинМ. Н.AstrelinM. N.

Астрелин Михаил Николаевич - научный сотрудник.

Ул. Пушкина, 90, Уфа, 450008, Республика Башкортостан

Astrelin Mikhail N. - Research Officer.

Pushkin str., 90, Ufa, 450008, Republic of Bashkortostan

astrelin87@yandex.ruГБУ Уфимский НИИ глазных болезней АН РБРоссияUfa Eye Research InstituteRussian Federation201715122017144363367Copyright © Бикбов М.М., Суркова В.К., Усубов Э.Л., Харитонов С.В., Симонов А.Б., Астрелин М.Н., 20172017Бикбов М.М., Суркова В.К., Усубов Э.Л., Харитонов С.В., Симонов А.Б., Астрелин М.Н.Bikbov M.M., Surkova V.K., Usubov E.L., Kharitonov S.V., Simonov A.B., Astrelin M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.ophthalmojournal.com/opht/article/view/443Цель

Цель: определить проницаемость склеральной ткани для ультрафиолета А (УФ-А).

Материал и методы

Материал и методы. Исследование было проведено на 15 кадаверных свиных глазах. Из каждого глазного яблока выкраивали склеральный лоскут прямоугольной формы, размером 12×15 мм. Толщину образца измеряли с помощью цифрового штангенциркуля. Наружную поверхность склерального лоскута облучали ультрафиолетом А заданной мощности. Мощность ультрафиолета, прошедшего через склеру, измеряли УФ-радиометром, помещая его датчик под образец. Показатель поглощения ультрафиолета А склерой рассчитывали по формуле, выведенной из закона Бугера-Ламберта-Бера:, где  — показатель поглощения, мм–1;  — мощность исходящего пучка ультрафиолета мВт/см2; I0 — мощность входящего пучка ультрафиолета, мВт/см2;— толщина склеры, мм.

Результаты

Результаты. Показатель поглощения ультрафиолета А склерой составил 4,91±0,43 мм–1. Из литературных данных известно, что повреждающий порог излучения для сетчатки составляет 7,7 Дж/см2. Подставляя данные значения в преобразованную формулу закона Бугера-Ламберта-Бера, выводится уравнение, позволяющее рассчитывать пороговую дозу облучения склеры ультрафиолетом А: , где E0— пороговая доза облучения склеры, Дж/см2; e — основание натурального логарифма; — толщина склеры, мм.

Заключение

Заключение. Показатель поглощения кадаверной свиной склеры для ультрафиолета А составляет 4,91±0,43 мм–1. Выведена формула, позволяющая рассчитывать пороговую дозу облучения склеры ультрафиолетом и, таким образом, избежать опасных для сетчатки параметров облучения при выполнении кросслинкинга склеры с рибофлавином/УФ-А.

Purpose

Purpose: to evaluate the permeability of the scleral tissue for ultraviolet A (UVA).

Materials and Methods

Materials and Methods. The study was conducted on 15 cadaver porcine eyes. Rectangular scleral flap 12*15 mm was cut out from each eyeball. The thickness of the sample was measured with a digital caliper. The outer surface of the scleral flap was irradiated with ultraviolet A. A sensor of the UV-radiometer was placed under the sample. It measured the UVA irradiance passing through the sclera. The absorption coefficient of ultraviolet A by the sclera was calculated from the formula derived from the Bouguer-Lambert Beer law: , where  E0 — the absorption coefficient, mm-1;  — irradiance of the transmitted light, mW/cm2; I0 — irradiance of the received light, mW/cm2; — thickness of the sclera, mm.

Results

Results. The absorption coefficient of ultraviolet A by the sclera was 4,91±0,43 mm-1. According literature the threshold damaging radiation for retina is 7.7 J/cm2. Substituting these values in the converted formula of the Bouguer-Lambert-Beer law, we can derive an equation for calculating the threshold UVA irradiation dose of the sclera: , where 0 — the threshold UVA irradiation dose of the sclera, J/cm2;  — the base of the natural logarithm; — thickness of the sclera, mm.

Conclusion

Conclusion. The absorption coefficient of ultraviolet A by the cadaver porcine sclera is 4,91±0,43 mm-1. The derived formula of the threshold UVA irradiation dose of the sclera calculating allows to avoid the threatening for the retina procedure parameters in the performance of the scleral crosslinking with riboflavin/UVA.

кросслинкингсклераультрафиолетмиопияблизорукостьпоказатель поглощенияпроницаемостьcrosslinkingscleraultravioletmyopiaabsorption coefficientpermeabilityReferencesБикбов М.М., Бикбова Г.М. Эктазии роговицы (патогенез, патоморфология, клиника, диагностика, лечение). М.: Офтальмология; 2011. [Bikbov M.M., Bikbova G.M. Corneal ectasias (pathogenesis, pathomorphology, clinical picture, diagnosis, treatment). M.: Oftal’mologiya; 2011. (in Russ.)].Бикбов М.М., Бикбова Г.М. Эктазии роговицы (патогенез, патоморфология, клиника, диагностика, лечение). М.: Офтальмология; 2011. [Bikbov M.M., Bikbova G.M. Corneal ectasias (pathogenesis, pathomorphology, clinical picture, diagnosis, treatment). M.: Oftal’mologiya; 2011. (in Russ.)].Spoerl E, Mrochen M, Sliney D, Trokel S, Seiler T. Safety of UVA-riboflavin cross-linking of the cornea. Cornea. 2007;26(4): 385-389. DOI:10.1097/ICO.0b013e3180334f78.Spoerl E, Mrochen M, Sliney D, Trokel S, Seiler T. Safety of UVA-riboflavin cross-linking of the cornea. Cornea. 2007;26(4): 385-389. DOI:10.1097/ICO.0b013e3180334f78.Бикбов М.М., Бикбова Г.М., Хабибуллин А.Ф. Применение кросслинкинга роговичного коллагена в лечении буллезной кератопатии. Офтальмохирургия. 2011;1:24-27. [Bikbov M.M., Bikbova G.M., Habibullin A.F. Corneal collagen crosslinking manegement in bullouse keratopathy treatment. Ophthalmosurgery=Oftal’mokhirurgiya. 2011;1:24-27. (in Russ.)].Бикбов М.М., Бикбова Г.М., Хабибуллин А.Ф. Применение кросслинкинга роговичного коллагена в лечении буллезной кератопатии. Офтальмохирургия. 2011;1:24-27. [Bikbov M.M., Bikbova G.M., Habibullin A.F. Corneal collagen crosslinking manegement in bullouse keratopathy treatment. Ophthalmosurgery=Oftal’mokhirurgiya. 2011;1:24-27. (in Russ.)].Bikbova G, Bikbov M. Transepithelial corneal collagen cross-linking by iontophoresis of riboflavin. Acta Ophthalmologica. 2014;92(1):30-34. DOI: 10.1111/aos.12235.Bikbova G, Bikbov M. Transepithelial corneal collagen cross-linking by iontophoresis of riboflavin. Acta Ophthalmologica. 2014;92(1):30-34. DOI: 10.1111/aos.12235.Бикбов М.М., Бикбова Г.М., Суркова В.К., Зайнуллина Н.Б.. Клинические результаты лечения кератоконуса методом трансэпителиального кросслинкинга роговичного коллагена. Офтальмология. 2016;13(1):4-9. [Bikbov M.M., Bikbova G.M., Surkova V.K., Zaynullina N.B. Clinical results of transepithelial corneal collagen crosslinking in patients with keratoconus. Оphthalmology in Russia=Oftal’mologiya. 2016;13(1):4-9. DOI: 10.18008/1816-5095-2016-1-4-9. (in Russ.)].Бикбов М.М., Бикбова Г.М., Суркова В.К., Зайнуллина Н.Б.. Клинические результаты лечения кератоконуса методом трансэпителиального кросслинкинга роговичного коллагена. Офтальмология. 2016;13(1):4-9. [Bikbov M.M., Bikbova G.M., Surkova V.K., Zaynullina N.B. Clinical results of transepithelial corneal collagen crosslinking in patients with keratoconus. Оphthalmology in Russia=Oftal’mologiya. 2016;13(1):4-9. DOI: 10.18008/1816-5095-2016-1-4-9. (in Russ.)].Бикбов М.М., Халимов А.Р., Усубов Э.Л. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы. Вестник Российской академии медицинских наук. 2016;71(3):224232. [Bikbov M.M., Khalimov A.R., Usubov E.L. Ultraviolet Corneal Crosslinking. Annals of Russian academy of medical sciences=Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2016;71(3):224-232. (in Russ.)].Бикбов М.М., Халимов А.Р., Усубов Э.Л. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы. Вестник Российской академии медицинских наук. 2016;71(3):224232. [Bikbov M.M., Khalimov A.R., Usubov E.L. Ultraviolet Corneal Crosslinking. Annals of Russian academy of medical sciences=Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2016;71(3):224-232. (in Russ.)].Wollensak G, Spoerl E. Collagen crosslinking of human and porcine sclera. J. Cataract Refract. Surg. 2004;30(3):689-695. DOI: 10.1016/j.jcrs.2003.11.032.Wollensak G, Spoerl E. Collagen crosslinking of human and porcine sclera. J. Cataract Refract. Surg. 2004;30(3):689-695. DOI: 10.1016/j.jcrs.2003.11.032.Choi S, Lee S-C, Lee H-J, Cheong Y, Jung G-B, Jin K-H, Park H-K. Structural response of human corneal and scleral tissues to collagen cross-linking treatment with riboflavin and ultraviolet A light. Lasers Med. Sci. 2013;28(5):1289-1296. doi: 10.1007/s10103-012-1237-6.Choi S, Lee S-C, Lee H-J, Cheong Y, Jung G-B, Jin K-H, Park H-K. Structural response of human corneal and scleral tissues to collagen cross-linking treatment with riboflavin and ultraviolet A light. Lasers Med. Sci. 2013;28(5):1289-1296. doi: 10.1007/s10103-012-1237-6.Wang M, Zhang F, Qian X, Zhao X. Regional Biomechanical properties of human sclera after cross-linking by riboflavin/ultraviolet A. J. Refract. Surg. 2012;28(10):723-728. doi: 10.3928/1081597X-20120921-08.Wang M, Zhang F, Qian X, Zhao X. Regional Biomechanical properties of human sclera after cross-linking by riboflavin/ultraviolet A. J. Refract. Surg. 2012;28(10):723-728. doi: 10.3928/1081597X-20120921-08.Аветисов Э.С. Близорукость. М.: Медицина; 2002. [Avetisov E.S. Myopia. M.: Meditsina; 2002. (in Russ.)].Аветисов Э.С. Близорукость. М.: Медицина; 2002. [Avetisov E.S. Myopia. M.: Meditsina; 2002. (in Russ.)].Rada JA, Shelton S, Norton TT. The sclera and myopia. Exp. Eye Res. 2006;82:185200. DOI: 10.1016/j.exer.2005.08.009.Rada JA, Shelton S, Norton TT. The sclera and myopia. Exp. Eye Res. 2006;82:185200. DOI: 10.1016/j.exer.2005.08.009.Иомдина Е.Н., Бауэр С.М., Котляр К.Е. Биомеханика глаза: теоретические аспекты и клинические приложения. М.: Реал Тайм; 2015. [Iomdina E.N., Bauer S.M., Kotlyar K.E. Biomechanics of the eye: theoretical aspects and clinical applications. M.: Real Taym; 2015. (in Russ.).].Иомдина Е.Н., Бауэр С.М., Котляр К.Е. Биомеханика глаза: теоретические аспекты и клинические приложения. М.: Реал Тайм; 2015. [Iomdina E.N., Bauer S.M., Kotlyar K.E. Biomechanics of the eye: theoretical aspects and clinical applications. M.: Real Taym; 2015. (in Russ.).].Бикбов М.М., Суркова В.К., Усубов Э.Л., Астрелин М.Н. Кросслинкинг склеры с рибофлавином и ультрафиолетом А (UVA). Обзор литературы. Офтальмология. 2015;12 (4):4–8. [Bikbov M.M., Surkova V.K., Usubov E.L., Astrelin M.N. Scleral crosslinking with riboflavin and ultraviolet A (UVA). A review. Оphthalmology in Russia=Oftal’mologiya 2015;12(4):4–8. DOI: 10.18008/18165095-2015-4-9-16. (in Russ.)].Бикбов М.М., Суркова В.К., Усубов Э.Л., Астрелин М.Н. Кросслинкинг склеры с рибофлавином и ультрафиолетом А (UVA). Обзор литературы. Офтальмология. 2015;12 (4):4–8. [Bikbov M.M., Surkova V.K., Usubov E.L., Astrelin M.N. Scleral crosslinking with riboflavin and ultraviolet A (UVA). A review. Оphthalmology in Russia=Oftal’mologiya 2015;12(4):4–8. DOI: 10.18008/18165095-2015-4-9-16. (in Russ.)].Liu T.-X., Wang Z. Collagen crosslinking of porcine sclera using genipin. Acta Ophthalmol. 2013;91:253-257. DOI: 10.1111/aos.12172.Liu T.-X., Wang Z. Collagen crosslinking of porcine sclera using genipin. Acta Ophthalmol. 2013;91:253-257. DOI: 10.1111/aos.12172.Dotan A., Kremer I., Livnat T., Zigler A., Weinberger D., Bourla D. Scleral crosslinking using riboflavin and ultraviolet-A radiation for prevention of progressive myopia in a rabbit model. Exp. Eye Res. 2014;127:190-195. doi: 10.1016/j.exer.2014.07.019.Dotan A., Kremer I., Livnat T., Zigler A., Weinberger D., Bourla D. Scleral crosslinking using riboflavin and ultraviolet-A radiation for prevention of progressive myopia in a rabbit model. Exp. Eye Res. 2014;127:190-195. doi: 10.1016/j.exer.2014.07.019.Wollensak G, Iomdina E, Dittert DD, Salamatina O, Stoltenburg G. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol Scand. 2005;83(4):477-482. DOI: 10.1111/j.1600-0420.2005.00447.x.Wollensak G, Iomdina E, Dittert DD, Salamatina O, Stoltenburg G. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol Scand. 2005;83(4):477-482. DOI: 10.1111/j.1600-0420.2005.00447.x.Вит В.В. Строение зрительной системы человека: учебное пособие. Одесса: Астропринт; 2010. [Vit V.V. The structure of the human visual system: a tutorial. Odessa: Astroprint; 2010. (in Russ.)].Вит В.В. Строение зрительной системы человека: учебное пособие. Одесса: Астропринт; 2010. [Vit V.V. The structure of the human visual system: a tutorial. Odessa: Astroprint; 2010. (in Russ.)].Vurgese S, Panda-Jonas S, Jonas JB. Sclera thickness in human eyes. PLOS ONE. 2012;7:e29692. doi: 10.1371/journal.pone.0029692.Vurgese S, Panda-Jonas S, Jonas JB. Sclera thickness in human eyes. PLOS ONE. 2012;7:e29692. doi: 10.1371/journal.pone.0029692.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.