Контрастная теория развития близорукости и DOT технологии

Технология диффузной оптики (Diffusion Optics Technology, DOT), разработанная для контроля миопии, основывается на гипотезе контраста. В настоящее время это отдельная теория, которая объясняет развитие близорукости у детей избыточным контрастом, воспринимаемым сетчаткой во время формирования рефракции. Согласно теории контраста, избыточный контраст окружающего мира может вести к поялвению и росту близорукости.
.
Контрастная теория привела к появлению технологии диффузной оптики (DOT) и созданию очковых линз, которые показали эффективность в клинических исследованиях. Линзы для очков DOT содержат тысячи светопреломляющих элементов, которые уменьшают контраст на сетчатке и, по-видимому, этим замедляют прогрессирование близорукости. Это идёт вразрез с классической теорией развития миопии, известной как теория периферического дефокуса. Согласно этой теории, расфокусировка зрения должна не замедлять, а провоцировать рост депривационной миопии.

Согласно гипотезе контраста, слишком выраженный контраст окружающего мира, который значительно возрос благодаря появлению контрастных мониторов, текстов и ярких красок, ведет к избыточной стимуляции сетчатки, что в свою очередь провоцирует избыточный рост глазного яблока и рост близорукости. Согласно контрастной теории, избыточная нагрузка на близком расстоянии с использованием высококонтрастных изображений нарушает процесс нормального становления рефракции.

Контрастная теория возникновения близорукости объясняет процесс эмметропизации как стремление к высокому контрасту при взгляде на далекое расстояние. Как только контраст теряется, это означает, что глаз достиг эмметропии и стал двигаться в сторону миопии, что служит сигналом глазу, что пора остановиться. Нагрузка на близком расстоянии поддерживает высокий контраст даже после завершения процесса эмметропизации и, согласно контрастной теории, провоцирует рост близорукости.

Изучение регуляции роста миопи и развития аномалий рефракции

Изучение прогрессирующей близорукости давно навело на мысль, что близорукость растет из-за нарушения механизма обратной связи, который должен останавливать рост глаза примерно посередине между дальнозоркостью и близорукостью и не давать глазу расти дальше в близорукость.

Понимание этого механизма может дать инструменты для воздействия на формирование рефракции в молодом возрасте. Это может быть важно при прогрессирующей близорукости и при дальнозоркости. Исследования показали важную роль дефокуса, которая может способствовать стабилизации или росту близорукости, так, например, в исследованиях на животных и в клинических исследованиях показано, что экспозиция миопического дефокуса на периферию сетчатки ведет к замедлению роста близорукости, а создание гиперметропического дефокуса у молодых животных в исследованиях провоцирует рост близорукости.

Однако только оптическим дефокусом не получается обьяснить некоторые наблюдения. Если оптический дефокус заставляет глаз двигаться в сторону эмметропии, не понятна причина роста глазного яблока намного дальше эмметропии в миопию. Не смотря на то, что в исследованиях на животных в которых миопический дефокус останавливает близорукость, у человека недокоррекция в очках не ведет к замедлению роста близорукости ( ее использование было бы логичным, если бы мы хотели просто создать миопический дефокус).

Прогрессивные очки или бифокальные очки, которые способны проецировать разный дефокус на периферию сетчатки, оказались менее эффективны, чем очки, содержащие вкрапления в виде линслетов. Наблюдения подталкивают к поиску других механизмов регуляции роста глаза в процессе эмметропизации.

Разницу в результатах, полученных в исследованиях на животных, и клиническими наблюдениями можно объяснить множественными факторами, например тем, что сетчатка многих экспериментальных животных не имеет такого же деления на центральную и периферическую, как у человека, кроме того, искусственная спровоцированная миопия у животных может отличаться от естественной по какием то качественным параметрам, которые мы пока не принимаем во внимание.

В эксперименте на цыплятах удалось замедлить рост близорукости путем снижения контраста видимого изображения, в условиях, когда освещенность и пространственно-частотные характеристики оставались неизмененными.


Можно ли изменение контраста использовать для стабилизации близорукости?

Развитие DOT для замедления близорукости через снижение контраста было начато после наблюдением за семьей с синдромом Борнхольма. При этом синдроме глаз воспринимает повышенный контраст между работающими колбочками и колбочками, которые отключены изза мутации в гене опсина, наблюдается гипоплазия зрительного нерва и высокая близорукость. Была видвинута гипотеза, что избыточный контраст может быть основным фактором роста близорукости при этом синдроме.

В других исследованиях показано, что мутации в генах опсинов могут быть ассоциированы с слабой или средней близорукость. Так же рассматривание высококонтрастных обьектов может вести к избыточной активации ON и OFF путей, например при чтении черного текста на белом фоне. Использование очков с DOT технологией, по видимому снижает избыточную активацию ON и OFF путей и ведет к замедлению прогрессирующей близорукости.

В крупномасштабном многоцентровом клиническом исследовании в Северной Америке с участием 256 детей с миопией сравнивалось прогрессирование миопии между двумя тестовыми очковыми линзами, включающими DOT и однофокальные очки. Целью применения диффузных микроточек было рассеивание света и, следовательно, снижение контрастности в широком диапазоне пространственных частот без существенного ухудшения остроты зрения, что приводило к более медленному осевому удлинению. Тестовая линза 1, обозначенная как DOT 0.2, имела меньше диффузных микроточек, тогда как тестовая линза 2 отличалась более высокой плотностью микроточек. Обе тестовые линзы имели базовую оптическую силу, которая корректировала близорукость глаза, а также включали диффузные микроточки по всей линзе, за исключением чистой центральной зоны.

Через 1 год ношение обеих тестовых линз привело к замедлению прогрессирования миопии по сравнению с ношением обычных очков. Более медленная прогрессия наблюдалась при использовании тестовой линзы 1 (снижение осевого удлинения на 50% или 0,15 мм и снижение сферического эквивалента на 74% или 0,40D) по сравнению с тестовой линзой 2 (снижение осевого удлинения на 33% или 0,10 мм и снижение сферического эквивалента на 50% или 0,32D). 12 Отсутствие доказательств эффекта дозы-реакции — при этом тестовая линза 2 имела более высокую плотность микроточек, но более низкую эффективность для контроля миопии — вероятно, было связано с проблемами с соблюдением режима лечения. 12 В частности, 41% детей, носивших тестовую линзу 2, сообщили о том, что всегда снимают очки при занятиях на близком расстоянии, по сравнению с менее чем 20% в тесте 1 и контрольных линзах.


Предварительное заключение

Похоже, что очковые линзы, включающие технологию DOT, замедляют миопию, модулируя контрастность . Этот подход отличается от существующих оптических стратегий, которые используют дефокусировку для влияния и замедления прогрессирования миопии. Существуют некоторые доказательства участия контрастных сигнальных путей в эмметропизации и развитии рефракционной ошибки, но это требует дальнейшего изучения. Пути, которые кодируют контраст, также могут быть вовлечены в кодирование дефокусировки и, таким образом, могут быть взаимосвязаны. Хотя использование линз DOT кажется нелогичным, клинические исследования дают основание для оптимизма.

Гипотеза относительного дальнозоркого дефокуса. Посмотрите