Current View on the Postoperative Asthenopic Syndrome Problem in Patients with Corneal Refractive Surgery. Review

Laser technologies of corneal surgery perfection was one of the important events in ophthalmology in the past decades. Despite to the significant success in refractive surgery and the achieved high result in visual acuity, the ideal healing of the cornea, the absence of dry eye syndrome, some patients in the postoperative period present asthenopic complaints. Patients may notice a decrease in visual acuity when working near, difficulty in refocusing from far to near distance, fuzzy, blurred images, red eyes, tearing, periodic or permanent diplopia at different distances in the postoperative period. Adaptation to emmetropic refraction in these patients can cause discomfort, headache and visual fatigue even with insignificant visual loads, which leads to the development of asthenopia and worsening of their subjective status. Corneal refractive surgery leads to changes in the anatomical and optic parameters of the eye, which contributes to the formation of new accommodation-convergence interactions. If the accommodative and binocular functions were disrupted preoperatively, there is a risk of decompensation and development of postoperative asthenopic syndrome (AS). Refractive surgery, saving patients from glasses and contact lenses, can not completely eliminate their existing imbalances between accommodation and convergence. This can be explained with the fact that the existence of a formed pathological system does not cease with the elimination of the etiologic factor. In order to correct the disturbed parameters, additional research methods and effective methods of functional treatment of patients in the postoperative period were suggested. However, most of them are aimed at pathogenetic effects on accommodative muscles, often without taking into account disturbances in the oculomotor apparatus and binocular function. Thus, existing algorithms for investigating and managing patients with refractive disorders do not allow us to identify predictors for the development of asthenopia before refractive surgery, there is no set of preventive restoration measures aimed at restoring accommodative capacity and binocular interaction in the preoperative period to increase satisfaction with the results of surgery in patients at risk of postoperative AS. 

1. Простокишина Е.П., Шульгин И.А. Эколого-социологические аспекты проблемы утомления зрительной системы человека при визуальной работе в современной техногенной среде. Вестник РАЕН. 2014;14(1):55–60 [Prostokishina E.P., Shulgin I.A. Ecological and sociological aspects of the problem of fatigue of the human visual system in visual work in a modern technogenic environment. Annals of Russian Academy of Medical Sciences = Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2014;14(1):55–60 (In Russ.)].

2. Фейгин А.А. Синдром профессиональной офтальмопатии при зрительно-напряженных работах. М., 2009. 128 с. [Feigin A.A. The syndrome of professional ophthalmopathy in visually-intense work. Moscow, 2009. 128 p. (In Russ.)].

3. Розенблюм Ю.З., Фейгин А.А., Корнюшина Т.А. Пути развития офтальмоэргономики. Медицина труда и промышленная экология. 2002;6:1–5 [Rozenblum Yu.Z., Feigin A.A., Kornyushina T.A. Ways of development of ophthalmoergonomics. Occupational Medicine and Industrial Ecology = Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2002;6:1–5 (In Russ.)].

4. Ивахненко Г.А. Здоровьесберегающие технологии в системе вузовского образования: социологический анализ. Социология медицины. 2010;1:30–33 [Ivakhnenko G.A. Health-saving technologies in the system of higher education: sociological analysis. Sociology of Medicine = Sociologya Mediciny. 2010;1:30–33 (In Russ.)].

5. Шаповалов С.Л., Милявская Т.И., Игнатьев С.А. Основные формы астенопии. М.: Мик, 2012. 288 с. [Shapovalov S.L., Milyavskaya T.I., Ignatiev S.A. The main forms of asthenopia. Moscow: Mik, 2012 (In Russ.)].

6. Зильбер Д.А. Применение методов определения конвергенции и объема аккомодации для установления связи утомления глазных мышц с интенсивностью труда и качеством освещения. В кн.: Труды Ленинградского института гигиены труда и техники безопасности «Освещение промышленных предприятий». М.; Л., 1930. С. 179–194 [Zilber D.A. The application of methods for determining the convergence and volume of accommodation to establish the connection of fatigue of the eye muscles with the intensity of labor and the quality of illumination. In: Proceedings of the Leningrad Institute of Occupational Health and Safety “Lighting of industrial enterprises”. Moscow; Leningrad, 1930. P. 179–194 (In Russ.)].

7. Сомов Е.Е. Методы офтальмоэргономики. Л.: Наука, 1989 [Somov E.E. Methods of ophthalmoergonomics. Leningrad: Nauka, 1989 (In Russ.)].

8. Проскурина О.В., Тарутта Е.П., Иомдина Е.Н., Страхов В.В., Бржеский В.В. Актуальная классификация астенопии: клинические формы и стадии. Российский офтальмологический журнал. 2016;9(4):69–73 [Proskurina O.V., Tarutta E.P., Iomdina E.N., Strahov V.V., Brzheskij V.V. A modern classification of asthenopias: clinical forms and stages. Russian Ophthalmological Journal = Rossiyskiy oftal’mologicheskiy zhurnal. 2016;9(4):69–73 (In Russ.)].

9. Дашевский А.И. Зрительное утомление как снижение зрительной работоспособности и методы его измерения. В кн.: Трон Е.Ж. (ред.) Руководство по глазным болезням. Т. 1. Ч. 1. М.: Медгиз, 1962. С. 182–193 [Dashevsky A.I. Visual fatigue as s reduction of visual capacity and methods of its mesuarment. In: Tron E.Zh.(ed.) Rukovodstvo po glaznym boleznyam. Vol. 1. Part 1. Moscow: Medgiz, 1962. P. 182–193 (In Russ.)].

10. Abdi S. Asthenopia in schoolchildren. Thesis for doctoral degree. Stockholm, 2007. 168 р.

11. Noorden G.K., Campos E.C. Binocular vision and ocular motility. Mosby, 2002. Р. 153–154.

12. Катаргина Л.А. (ред.) Аккомодация. Руководство для врачей. М.: Апрель, 2012. С. 40–49 [Katargina L.A. (ed.) Accomodation. A guide for phisicians. Moscow: Aprel. P. 40–49 (In Russ.)].

13. Pallikaris I.G. Laser Insitu Keratomileusis. Lasers in Surgery and Medicine. 1990;10(5):463–468.

14. Asano-Kato N., Toda I., Hori-Komai Y., Takano Y., Tsubota K. Epithelial ingrowth after laser in situ keratomileusis: clinical features and possible mechanisms. American Journal of Ophthalmology. 2002;134(6):801–807.

15. Carrillo C., Chayet A.S., Dougherty P.J., Montes M., Magallanes R., Najman J., Fleitman J., Morales A. Incidence of complications during flap creation in LASIK using the NIDEK MK-2000 microkeratome in 26,600 cases. Journal of Refractive Surgery. 2005;21(5) Suppl.:S655–657.

16. Henry C.R., Canto A.P., Galor A., Vaddavalli P.K., Culbertson W.W., Yoo S.H. Epithelial ingrowth after LASIK: clinical characteristics, risk factors, and visual outcomes in patients requiring flap lift. Journal of Refractive Surgery. 2012;28(7):488–492.

17. Nakano K., Nakano E., Oliveira M., Portellinha W., Alvarenga L. Intraoperative microkeratome complications in 47,094 laser in situ keratomileusis surgeries. Journal of Refractive Surgery. 1978;20(5) Suppl.:S723–726.

18. Балашевич Л.И. Рефракционная хирургия. СПб: Издательский дом СПбМАПО, 2002. 198 с. [Balashevich L.I. Refractive surgery. St. Petersburg: Publishing house SPbMAPO, 2002. 198 p. (In Russ.)].

19. Дога А.В., Семенов А.Д., Мушкова И.А., Кишкин Ю.И., Майчук Н.В., Каримова А.Н., Демчинский А.М. Суббоуменовый кератомилез с тканесохраняющей абляцией: анализ результатов и перспективы развития технологии при коррекции «сверхвысокой миопии». Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2015;20(3):550–554 [Doga A.V., Semenov A.D., Mushkova I.A., Kishkin Yu.I., Maichuk N.V., Karimova A.N., Demchinsky A.M. Subdomainous keratomileus with tissue-preserving ablation: analysis of results and prospects of technology development with correction of “super-high myopia”. Tambov University Reports = Vestnik Tambovskogo Universiteta. 2015;20(3):550–554 (In Russ.)].

20. Костенев С.В., Черных В.В. Фемтосекундная лазерная хирургия: принципы и применение в офтальмологии. Новосибирск: Наука, 2012. 142 c. [Kostenev S.V., Chernykh V.V. Femtosecond laser surgery: principles and application in ophthalmology. Novosibirsk: Nauka, 2012. 142 p. (In Russ.)].

21. Пожарицкий М.Д., Трубилин В.Н. Фемтоласик. Москва: Апрель, 2012. 96 c. [Pozharitsky M.D., Trubilin V.N. Femtolasik. Moscow: April, 2012. 96 p. (In Russ.)].

22. Blum M., Kunert K., Schroder M., Sekundo W. Femtosecond lenticule extraction for the correction of myopia: preliminary 6-month results. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2010;248(7):1019–1027.

23. Blum M., Flach A., Kunert K.S., Sekundo W. Five-year results of refractive lenticule extraction. J Cataract Refract Surg. 2014;40:1425–1429.

24. Osman I., Awad R., Shi W., Shousha M. Suction loss during femtosecond laserassisted small-incision lenticule extraction: Incidence and analysis of risk factors. J Cataract Refract Surg. 2016;42(2): 246–250.

25. Князева О.В., Смиренная Е.В., Арутюнова О.В., Мартиросова Н.И. Метод восстановительного лечения у пациентов с миопией высокой степени после эксимерлазерной коррекции зрения. Рефракционная хирургия и офтальмология. 2008;8(2):24–27 [Knyazeva O.V., Smirennaya E.V., Arutyunova O.V., Martirosova N.I. Rehabilitation treatment in patients with high degree myopia after excimer laser sight correction. Refractive Surgery and Ophthalmology = Refraktsionnaya khirurgiya i oftal’mologiya. 2008;8(2):24–27 (In Russ.)].

26. Овечкин И.Г. Першин К.Б., Кисляков Ю.Ю. Прокофьев А.Б., Арутюнова О.В., Манько О.М., Пасечный С.Н. Профилактика функциональных нарушений зрения у перенесших фоторефракционные операции пользователей персональных компьютеров: часть 2. Методика стимуляции зрительных функций в условиях офтальмологического кабинета. Рефракционная хирургия и офтальмология. 2003;З(1):88–90 [Ovechkin I.G. Pershin K.B., Kislyakov Yu.Yu. Prokofiev A.B., Arutyunova O.V., Man’ko O.M., Pasechny S.N. Prevention of functional visual impairments in photorefractive operations of personal computer users: Part 2. Methods of stimulation of visual functions in the conditions of an ophthalmological room. Refractive Surgery and Ophthalmology = Refraktsionnaya khirurgiya i oftal’mologiya. 2003;З(1):88–90 (In Russ.)].

27. Першин К.Б., Пашинова Н.Ф., Овечкин И.Г. Комплексное исследование функционального состояния зрительного анализатора после проведения ЛАСИК. Офтальмохирургия и терапия. 2001;1:17–21 [Pershy K.B., Pashinova N.F., Ovechkin I.G. A comprehensive study of the functional state of the visual analyzer after LASIK. Ophthalmosurgery and Therapy = Oftal’mokhirurgiya i terapiya. 2001;1:17–21 (In Russ.)].

28. Овечкин И.Г., Першин К.Б., Пашинова Н.Ф., Антонюк В.Д. Комплексная оценка фоторефракционных операций с позиций восстановительной медицины. Рефракционная хирургия и офтальмология. 2003;4(1):16–22 [Ovechkin I.G., Pershy K.B., Pashinova N.F., Antonyuk V.D. Complex evaluation of photorefractive operations from the standpoint of reconstructive medicine. Refractive Surgery and Ophthalmology = Refrakcionnaya hirurgiya i oftalmologiya. 2003;4(1):16–22 (In Russ.)].

29. Писаревская О.В., Михалевич И.М. Закономерности и механизмы изменений структурно-функционального состояния зрительной системы у пациентов с миопией высокой степени после лазерного кератомилеза и бинариметрии. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2009;5–6:69–70 [Pisarevskaya O.V., Mikhalevich I.M. Patterns and mechanisms of changes in the structural and functional state of the visual system in patients with high degree of myopia after laser keratomileusis and binarimetry. Bulletin of the East Siberian Scientific Center SBRAMS = Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra Sibirskogo otdeleniya Rossiiskoi Akademii meditsinskikh nauk. 2009;5–6:69–70 (In Russ.)].

30. Щукин С.Ю. Повышение «качества зрительной жизни» пациентов после проведения эксимерлазерной коррекции близорукости. Вестник медицинского стоматологического института. 2012;2:54–57 [Schukin S.Yu. Increase “quality of visual life” of patients after excimer laser correction of myopia. Bulletin of the Medical Stomatological Institute = Vestnik meditsinskogo stomatologicheskogo universiteta. 2012;2:54–57 (In Russ.)].

31. Airiani S., Braunstein R. Accomodative spasm after laserassisted in situ keratomilieusis (LASIK). Am J Ophthalmol. 2006; 141:1163–1164. http://bit.ly/1CLU7M8/

32. Day G. Binocular Vision Problems in Refractive Surgery Patients: Vision Therapy Case Reports. Optometry & Visual Performance. 2015;3(1):58–69.

33. Godts D., Tassignon M.J., Gobin L. Binocular vision impairment after refractive surgery. Journal of Cataract and Refractive Surgery. 2004;30:101–109. DOI: 10.1016/S0886-3350(03)00412-7

34. Godts D., Trau R., Tassignon M.J. Effect of refractive surgery on binocular vision and ocular alignment in patients with manifest or intermittent strabismus. The British Journal of Ophthalmology. 2006;90:1410–1413. DOI: 10.1136/bjo.2006.090902

35. Vikesdal G.H. Binocular decompensation and diplopia after refractive laser surgery. SJOVS. 2011;4(1):16–21.

36. Арутюнова О.В., Манько О.М., Пасечный С.Н. Комплексная методика «оперативной» и «долговременной» коррекции функциональных расстройств зрения у авиационных специалистов. Медицина труда и промышленная экология. 2002;6:32–35 [Arutyunova O.V., Man’ko O.M., Pasechny S.N. Complex methodology of “operative” and “long-term” correction of functional vision disorders in aviation specialists. Occupational Medicine and Industrial Ecology = Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2002;6:32–35 (In Russ.)].

37. Prakash G., Sharma N., Sharma P. et al. Accommodative spasm after laser-assisted in situ keratomileusis (LASIK). Am J Ophthalmol. 2007;143(3):540–541.

38. Palomo A.C., Puell M.C., Sanchez-Ramos C., Villena C. Normal values of distance heterophoria and fusional vergence ranges and effects of age. Graefe’s Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 2006;244:821–824. DOI: 10.1007/s00417-005-0166-5

39. Kowal L. Refractive surgery and diplopia. Clinical and Experimental Ophthalmology. 2000;28:344–346. DOI: 10.1046/j.1442-9071.2000.0346d.x

40. Snir M., Kremer I., Weinberger D., Sherf I., Axer-Siegel R. Decompensation of exodeviation after corneal refractive surgery for moderate to high myopia. Ophthalmic Surgery, Lasers & Imaging. 2003;34:363–370.

41. Sugar A., Rapuano C.J., Culbertson W.W., Huang D., Varley G.A., Agapitos P.J., Koch D.D. Laser in situ keratomileusis for myopia and astigmatism: safety and efficacy: a report by the American Academy of Ophthalmology. Ophthalmology. 2002;109:175–187. DOI: 10.1016/S0161-6420(01)00966-6

42. Hersh P.S., Steinert R.F., Brint S.F. Photorefractive keratectomy versus laser in situ keratomileusis: comparison of optical side effects. Summit PRK-LASIK Study Group. Ophthalmology. 2000;107:925–933. DOI: 10.1016/S0161-6420(00)00059-2

43. Jimenez J., Villa C., Gonzalez-Anera R., Gutierrez R. Binocular visual performance after LASIK. J Refract Surg. 2006;22:679–688.

44. Kushner B.J., Kowal L. Diplopia after refractive surgery. Arch Ophthalmol. 2003;121:315–321.

45. Yap E.Y., Kowal L. Diplopia as a complication of laser in situ keratomileusis surgery. Clinical and Experimental Ophthalmology. 2001;29:268–271. DOI: 10.1046/j.1442-9071.2001.00418

46. Holland D., Amm M., de Decker W. Persisting diplopia after bilateral laser in situ keratomileusis. Journal of Cataract and Refractive Surgery. 2000;26:1555–1557. DOI: 10.1016/S0886-3350(00)00452-1

47. Kowal L., Battu R., Kushner B. Refractive surgery and strabismus. Clinical and Experimental Ophthalmology. 2005;33:90–96. DOI: 10.1111/j.1442-9071.2005.00953.x

48. Magli A., Iovine A., Gagliardi V., Fimiani F., Nucci P. LASIK and PRK in refractive accommodative esotropia: a retrospective study on 20 adolescent and adult patients. European Journal of Ophthalmology. 2009;19:188–195.

49. Арутюнова О.В., Назарова Г.А. Эксимерлазерная коррекция зрения как предварительный этап восстановительного лечения взрослых пациентов с амблиопией. Рефракционная хирургия и офтальмология. 2007;7(2):20 [Arutyunova O.V., Nazarova G.A. Excimer laser vision correction as a preliminary stage of restorative treatment of adult patients with amblyopia. Refractive Surgery and Ophthalmology = Refraktsionnaya khirurgiya i oftal’mologiya. 2007;7(2):20 (In Russ.)].

50. Арутюнова О.В., Назарова Г.А. Оценка эффективности восстановительного лечения у пациентов с рефракционной амблиопией, перенесших эксимерлазерную коррекцию зрения. Вестник восстановительной медицины. 2007;4:30–32 [Arutyunova O.V., Nazarova G.A. Evaluation of the effectiveness of restorative treatment in patients with refractive amblyopia who underwent excimer laser sight correction. Journal of restorative medicine and rehabilitation = Vestnik vosstanovitel’noj mediciny. 2007;4:30–32 (In Russ.)].

51. Жаров В.В., Лялин А.Н., Корепанова О.А., Кутергина М.Р., Евсеев В.С. Влияние лечения с помощью офтальмомиотренажера-релаксатора «Визотроник М3» на аккомодационные и сенсорно-моторные функции при амблиопии. РМЖ «Клиническая офтальмология». 2013;4:173 [Zharov V.V., Lyalin A.N., Korepanova O.A., Kutergina M.R., Evseev V.S. Effect of treatment with the help of the vismotron-M3 ophthalmo-relaxator-relaxator on accommodative and sensory-motor functions in amblyopia. Russian Medical Journal. Clinical Ophthalmology = Russian Medical Journal. Clinical Ophthalmology. 2013;4:173 (In Russ.)].

52. Powers M. Binocular vision and Lasik: Improvement following visual skills training. Journal of Vision. 2007;7:97. DOI: 10.1167/7.15.97

53. Коряков С.В., Выходцева О.Г., Елунина Л.А., Смирнова Н.В. Эргономическая оценка применения Ирифрина после рефракционных операций. РМЖ «Клиническая Офтальмология». 2007;2:70 [Koryakov S.V., Vykhodtseva O.G., Elunina L.A., Smirnova N.V. Ergonomic assessment of the use of Irifrin after refractive surgery. Russian Medical Journal. Clinical Ophthalmology = Russian Medical Journal. Clinical Ophthalmology. 2007;2:70 (In Russ.)].