Епітеліальне картографування рогівки в сучасній лазерній рефракційній хірургії: діагностичне та прогностичне значення

Вступ

Рогівковий епітелій є біологічно активною тканиною, клітини якої постійно оновлюються. Він також здатний ремоделюватися у відповідь на зміни поверхні підлеглої строми [1]. Завдяки цьому підтримується відносно гладка оптична поверхня рогівки. Водночас таке ремоделювання може частково компенсувати ранні структурні зміни, тому вони не завжди виявляються під час оцінки передньої поверхні стандартними методами топографії [1, 2]. Це особ­ливо важливо при передопераційному обстеженні кандидатів на лазерну рефракційну хірургію.

Одним із найбільш серйозних ускладнень кераторефракційних втручань є ятрогенна кератектазія, серед факторів ризику якої важливе місце посідає недіагностований субклінічний кератоконус [2]. Шеймпфлюг-томографія та оцінка елевації задньої поверхні рогівки значно розширили можливості доопераційного скринінгу, однак у частині випадків не дають змоги однозначно оцінити ризик ектазії [3]. Тому дедалі більше уваги приділяється оцінці товщини рогівкового епітелію. Епітеліальне картографування рогівки (epithelial thickness mapping — ЕТМ) дає змогу оцінити просторовий розподіл товщини епітелію та виявити зміни його профілю, які можуть мати діагностичне значення [2].

Мета: узагальнити сучасні дані щодо діагностичного та прогностичного значення ЕТМ в лазерній рефракційній хірургії.

Об’єкт і методи дослідження

Дослідження виконано у формі аналітичного огляду сучасних наукових джерел, присвячених використанню ЕТМ в лазерній рефракційній хірургії. У роботі проаналізовано результати клінічних досліджень, систематичних оглядів і метааналізів, опублікованих у фахових виданнях з офтальмології.

Матеріалами дослідження стали публікації, що висвітлюють методи оцінки товщини та просторового розподілу рогівкового епітелію за допомогою ультразвуку дуже високої частоти (very-high-frequency ultrasound — VHF-US) та спектрально-доменної оптичної когерентної томографії (spectral-domain optical coherence tomography — SD-OCT), можливості ЕТМ у діагностиці кератоконуса та ектазії, передопераційному скринінгу, плануванні кераторефракційних втручань і моніторингу післяопераційного ремоделювання епітелію.

У процесі дослідження використовувалися методи аналізу, порівняння та узагальнення наукових даних з метою визначення діагностичного та клінічного значення ЕТМ, його переваг і обмежень, а також перспектив використання в сучасній рефракційній хірургії.

Результати та їх обговорення

Одним із перших методів кількісної оцінки товщини епітелію рогівки стала надвисокочастотна ультразвукова біомікроскопія (Artemis VHF-US, ArcScan Inc.) [4]. Подальший розвиток спектральної OCT переднього відрізка ока розширив можливості ЕТМ. Сьогодні для цього використовують, зокрема, RTVue XR/Avanti з корнеальним адаптерним модулем (Optovue), Cirrus HD-OCT (Zeiss), MS-39 (CSO) та Anterion (Heidelberg Engineering) [1, 2]. OCT забезпечує безконтактне та відтворюване картографування. Водночас показники SD-OCT можуть бути в середньому на 4–6 мкм нижчими, ніж при VHF-US [1].

Сучасні OCT-системи автоматично сегментують епітелій і формують карти його товщини на ділянках діамет­ром 6–9 мм [5]. Для аналізу використовують центральну, парацентральну та середньопериферичну зони, а також показники MIN-MAX, epithelial thickness variability (ETV) та асиметрії superior-inferior (S-I) [5, 6].

У нормі товщина епітелію розподілена нерівномірно: у верхній частині рогівки він дещо тонший, ніж у нижній, а в скроневій — тонший, ніж у носовій [2]. Такий профіль пов’язують, зокрема, з механічним впливом повік і мигальних рухів [2, 7]. Водночас епітелій частково компенсує нерівності підлеглої строми, підтримуючи регулярність передньої поверхні рогівки [2]. Тому знання нормальної регіонарної варіабельності його товщини необхідне для правильної інтерпретації епітеліальних карт і виявлення патологічних змін.

Важливе місце у вивченні діагностичних можливостей ЕТМ посідають роботи D.Z. Reinstein та співавторів, виконані з використанням Artemis VHF-US. Автори описали характерний «пончикоподібний» (doughnut) патерн ремоделювання епітелію при кератоконусі: локальне стоншання епітелію над вершиною конуса, оточене ділянкою його потовщення [4, 8]. Такий розподіл відображає компенсаторну реакцію епітелію на зміни стромальної поверхні та узгоджується з ексцентричною елевацією задньої поверхні рогівки. Відсутність характерних епітеліальних змін при сумнівних результатах топографії передньої поверхні може, навпаки, знижувати ймовірність кератоконуса [8].

Подальші дослідження з використанням Фур’є-доменної OCT (Fourier-domain/FD-OCT) підтвердили діагностичне значення профілю епітелію. Y. Li та співавтори виявили стоншання епітелію в нижньоскроневому секторі та зв’язок мінімальної його товщини з тяжкістю кератоконуса [9]. Для центральної товщини епітелію 52 мкм C. Temstet та співавтори визначили чутливість 88,9% і специфічність 59,5% щодо виявлення кератоконуса forme fruste [10]. K.M. Rocha та співавтори також виявили значуще стоншання центрального епітелію при кератоконусі та післяопераційній ектазії порівняно з нормою [11].

У дослідженні P. Mlyniuk та співавторів (2025) мінімальна товщина епітелію при аналізі 9 мм карт становила 49,5 мкм у нормі, 43 мкм при легкому та 40 мкм при помірному кератоконусі; водночас різниця MIN-MAX зростала із підвищенням тяжкості захворювання [6]. Однак значне перекриття показників між стадіями обмежує можливість використання товщини епітелію для самостійного стадіювання. Подібний зв’язок між асиметрією епітелію та тяжкістю кератоконуса описано A. Salman (2023), де показники товщини рогівки та епітелію мали високу діагностичну точність при диференціації нормальних, підозрілих і очей з кератоконусом [5].

Окремі дослідження підтверджують перспективність ЕТМ для раннього виявлення ектазії. A.J. Kanellopoulos та співавтори виявили зв’язок між товщиною епітелію та наявністю ектатичної рогівки, а Z. Xu та співавтори показали діагностичну цінність вертикальних профілів епітелію та шару Боумена для виявлення субклінічного кератоконуса [12, 13]. J. Franco та співавтори також описали характерні компенсаторні зміни товщини епітелію на різних стадіях захворювання [14].

Таким чином, ЕТМ може доповнювати стандартні томографічні критерії при виявленні кератоконуса, особ­ливо у випадках сумнівних топографічних результатів. Водночас перекриття показників між здоровими очима та різними стадіями захворювання не дозволяє використовувати один параметр ЕТМ як самостійний діагностичний критерій.

Однією з практично важливих можливостей ЕТМ є диференціація кератоконуса та змін, що можуть імітувати його на топографії передньої поверхні рогівки. До них належать нерівномірне потовщення епітелію при синдромі «сухого ока», епітеліальна базально-мембранна дистрофія, деформація рогівки внаслідок носіння контактних лінз (lens warpage) та вплив птозу [2]. За наявності топографічних змін без характерного «пончикоподібного» патерна на епітеліальній карті та відповідних змін задньої поверхні ймовірність кератоконуса є нижчою [15]. Отже, ЕТМ може доповнювати стандартне обстеження у випадках сумнівних топографічних результатів.

Практичну цінність ЕТМ під час передопераційного скринінгу продемонстрували L. Asroui та співавтори в дослідженні 100 пацієнтів, обстежених перед LASIK, фоторефракційною кератектомією (ФРК) або SMILE. Додавання ЕТМ змінило рішення щодо можливості операції у 16% випадків: у 10% пацієнтів операцію дозволено, а у 6% — рекомендовано відмовитися від неї. У 16% випадків змінився вибір хірургічної методики, а у 25% — її ранжування з урахуванням біомеханічного впливу [16]. Це підтверджує практичне значення профілю епітелію при виборі тактики рефракційного втручання.

Водночас ЕТМ не замінює томографії рогівки. Його результати слід оцінювати разом з елевацією передньої та задньої поверхонь, пахіметричним прогресуванням та, за потреби, біомеханічними показниками рогівки [17, 18]. Окремі порогові значення товщини епітелію мають обмежену чутливість і специфічність, тому найбільш обґрунтованим залишається комплексний підхід: Шеймпфлюг-топографія / томографія з оцінкою індексу Belin — Ambrosio, аналіз епітеліальної карти та додаткове біомеханічне дослідження в сумнівних випадках [17, 18].

ЕТМ застосовують також для оцінки післяопераційного ремоделювання епітелію. Після LASIK і SMILE центральна товщина епітелію в одному з контралатеральних досліджень збільшувалася приблизно з 52 до 57 мкм та залишалася стабільною протягом 24 міс, без значущої різниці між методами [19]. Найбільш виражені зміни відзначають протягом першого місяця, а стабілізація профілю відбувається приблизно до 3 міс після LASIK і SMILE та до 6 міс після трансепітеліальної ФРК [20].

Ступінь ремоделювання залежить і від величини ре­фракційної корекції. Метааналіз після SMILE показав значуще потовщення епітелію зі збільшенням обсягу корекції [21]. При високій міопії після SMILE та фемтосекундного LASIK протягом перших 6 міс відмічали потовщення й підвищення неоднорідності епітелію, а його парацентральна товщина корелювала зі змінами частотно-контрастних характеристик MTF та коефіцієнта Штреля [22]. Після фемтосекундного LASIK і трансепітеліальної ФРК зміни товщини епітелію також корелювали із асферичністю (Q-value) та абераціями вищого порядку [23, 24].

Післяопераційне потовщення епітелію може частково компенсувати стромальну рефракційну корекцію та розглядатися як один із механізмів ранньої міопічної регресії. За даними літератури, середня регресія протягом перших 6 міс становила близько –0,11 D після SMILE та –0,53 D після LASIK [20]. Тому оцінка епітеліального профілю до і після операції може доповнювати аналіз рефракційного результату та змін оптичної якості.

ЕТМ може бути корисним не лише для передопераційного скринінгу та післяопераційного спостереження, а й під час планування окремих кераторефракційних втручань. При іррегулярному астигматизмі зміни товщини епітелію можуть частково маскувати нерівності стромальної поверхні. Карта епітеліальної товщини допомагає врахувати ці зміни при плануванні трансепітеліальної ФРК з диференційованою абляцією [2]. При первинній гіперметропічній корекції оцінка епітеліального профілю також може доповнювати оцінку передньої поверхні рогівки та допомагати визначити можливість подальшого збільшення її кривизни [2].

Попри розширення можливостей ЕТМ, метод має низку обмежень. Досі не визначено універсальних порогових значень товщини епітелію та індексів асиметрії, придатних для різних приладів і популяцій. Значне перекриття показників між здоровими очима та ранніми формами кератоконуса також обмежує діагностичну цінність окремих параметрів [6]. Інтерпретація карт залежить від якості дослідження та досвіду фахівця, особливо в пограничних випадках, для яких відсутні загальноприйняті критерії патологічного патерна [15]. При вираженій нерегулярності або рубцевих змінах рогівки додатковою проблемою може бути неточна автоматична сегментація епітелію [6].

Перспективним напрямом є використання алгоритмів машинного навчання, здатних одночасно аналізувати велику кількість параметрів епітеліального профілю та потенційно підвищувати точність виявлення ранніх форм кератоконуса [8]. Водночас їхня ефективність потребує підтвердження у проспективних дослідженнях та незалежних вибірках. Подальшої валідації потребують і нові кількісні показники ремоделювання, зокрема epithelial thickness ratio, перш ніж їх можна буде широко застосовувати у клінічній практиці [24].

Окремий інтерес становить широкопольне картографування епітелію. Дослідження ділянок діаметром 9 мм і більше дає змогу краще оцінювати периферичні зміни та може бути особливо корисним при децентрованих формах кератоконуса і пелюцидній маргінальній дегенерації [6].

Висновки

ЕТМ за допомогою VHF-US та SD-OCT доповнює стандартну томографію рогівки під час передопераційного обстеження кандидатів на лазерну рефракційну хірургію. Аналіз товщини та просторового розподілу епітелію може бути корисним при підозрі на ранні форми кератоконуса та за сумнівних результатів топографії. Характерний «пончикоподібний» патерн, а також показники мінімальної товщини й асиметрії епітелію дають додаткову інформацію для виявлення ектазії та диференціації кератоконуса від змін, що його імітують.

ЕТМ також може використовуватися для оцінки післяопераційного ремоделювання епітелію після LASIK, SMILE та ФРК, яке пов’язане з рефракційною регресією та змінами оптичної якості. Карта епітеліальної товщини може враховуватися і при плануванні окремих кераторефракційних втручань, зокрема трансепітеліальної ФРК при іррегулярному астигматизмі.

Водночас ЕТМ не слід використовувати як самостійний метод діагностики ектазії. Його результати необхідно оцінювати разом із топографічними та томографічними показниками передньої і задньої поверхонь рогівки, а в сумнівних випадках — з урахуванням біомеханічних властивостей рогівки. Подальша стандартизація парамет­рів ЕТМ, визначення клінічно значущих порогових значень та валідація автоматизованих алгоритмів допоможуть точніше визначити місце методу в сучасному скринінгу та плануванні рефракційної хірургії.

Список використаної літератури

• 1. Abtahi M.A., Beheshtnejad A.H., Latifi G. et al. (2024) Corneal Epithelial Thickness Mapping: A Major Review. J. Оphthalmol., 2024: 6674747. doi.org/10.1155/2024/6674747.
• 2. Reinstein D.Z., Archer T.J., Vida R.S. (2022) Epithelial thickness mapping for corneal refractive surgery. Curr. Оpin. Оphthalmol., 33(4): 258–268. doi.org/10.1097/ICU.0000000000000867.
• 3. Fan R., Chan T.C., Prakash G. et al. (2018) Applications of corneal topography and tomography: a review. Clin. Еxperimental Оphthalmol., 46(2): 133–146. doi.org/10.1111/ceo.13136.
• 4. Reinstein D.Z., Gobbe M., Archer T.J. et al. (2010) Epithelial, stromal, and total corneal thickness in keratoconus: three-dimensional display with artemis very-high frequency digital ultrasound. J. Refract. Surg. (Thorofare, N.J.: 1995), 26(4): 259–271. doi.org/10.3928/1081597X-20100218-01.
• 5. Salman A., Mazzotta C., Kailani O. et al. (2023) Diagnostic Accuracy of Corneal and Epithelial Thickness Map Parameters to Detect Keratoconus and Suspect Keratoconus. J. Оphthalmol., 2023: 6677932. doi.org/10.1155/2023/6677932.
• 6. Mlyniuk P., Kaszuba-Modrzejewska M., Rzeszewska-Zamiara J. et al. (2025) Corneal Epithelial Thickness Maps in Eyes with Mild and Moderate Keratoconus. J. Clin. Med., 14(4): 1256. doi.org/10.3390/jcm14041256.
• 7. Reinstein D.Z., Archer T.J., Gobbe M. (2014) Rate of change of curvature of the corneal stromal surface drives epithelial compensatory changes and remodeling. Journal of refractive surgery (Thorofare, N.J.: 1995), 30(12): 799–802. doi.org/10.3928/1081597X-20141113-02.
• 8. Reinstein D.Z., Archer T.J., Gobbe M. (2009) Corneal epithelial thickness profile in the diagnosis of keratoconus. Journal of refractive surgery (Thorofare, N.J.: 1995), 25(7): 604–610. doi.org/10.3928/1081597X-20090610-06.
• 9. Li Y., Tan O., Brass R. et al. (2012) Corneal epithelial thickness mapping by Fourier-domain optical coherence tomography in normal and keratoconic eyes. Ophthalmology, 119(12): 2425–2433. doi.org/10.1016/j.ophtha.2012.06.023.
• 10. Temstet C., Sandali O., Bouheraoua N. et al. (2015) Corneal epithelial thickness mapping using Fourier-domain optical coherence tomography for detection of form fruste keratoconus. J. Cataract Refractive Surg., 41(4): 812–820. doi.org/10.1016/j.jcrs.2014.06.043.
• 11. Rocha K.M., Perez-Straziota C.E., Stulting R.D. et al. (2013) SD-OCT analysis of regional epithelial thickness profiles in keratoconus, postoperative corneal ectasia, and normal eyes. Journal of refractive surgery (Thorofare, N.J.: 1995), 29(3): 173–179. doi.org/10.3928/1081597X-20130129-08.
• 12. Kanellopoulos A.J., Aslanides I.M., Asimellis G. (2012) Correlation between epithelial thickness in normal corneas, untreated ectatic corneas, and ectatic corneas previously treated with CXL; is overall epithelial thickness a very early ectasia prognostic factor? Clin. Ophthalmol. (Auckland, N.Z.), 6: 789–800. doi.org/10.2147/OPTH.S31524.
• 13. Xu Z., Jiang J., Yang C. et al. (2016) Value of corneal epithelial and Bowman’s layer vertical thickness profiles generated by UHR-OCT for sub-clinical keratoconus diagnosis. Sci. Rep., 6: 31550. doi.org/10.1038/srep31550.
• 14. Franco J., White C.A., Kruh J.N. (2020) Analysis of Compensatory Corneal Epithelial Thickness Changes in Keratoconus Using Corneal Tomography. Cornea, 39(3): 298–302. doi.org/10.1097/ICO.0000000000002156.
• 15. Mohr N., Kassumeh S., Luft N. et al. (2024) Enhancing ectasia screening using advanced AS-OCT: a case series of challenging refractive candidates. Front. Ophthalmol., 4: 1405443. doi.org/10.3389/fopht.2024.1405443.
• 16. Asroui L., Dupps W.J.Jr, Randleman J.B. (2022) Determining the Utility of Epithelial Thickness Mapping in Refractive Surgery Evaluations. Am. J. Ophthalmol., 240: 125–134. doi.org/10.1016/j.ajo.2022.02.021.
• 17. Corbin W.M., Payne C.J., Momeni-Moghaddam H. et al. (2023) The Combined Utilization of Epithelial Thickness Mapping and Tomography in Keratorefractive Surgery Screening: One Imaging Modality is Not Sufficient. Clin. Ophthal. (Auckland, N.Z.), 17: 1457–1463. doi.org/10.2147/OPTH.S404019.
• 18. Rodríguez-García A. et al. (2026) Refractive Surgery Pearls in Topography. EyeWiki. American Academy of Ophthalmology. eyewiki.org/Refractive_Surgery_Pearls_in_Topography.
• 19. Kanellopoulos A J. (2019) Comparison of Corneal Epithelial Remodeling Over 2 Years in LASIK Versus SMILE: A Contralateral Eye Study. Cornea, 38(3): 290–296. doi.org/10.1097/ICO.0000000000001821.
• 20. Brunner B.S., Feldhaus L., Mayer W.J. et al. (2024) Epithelial Remodeling and Epithelial Wavefront Aberrometry after Spherical vs. Cylindrical Myopic Small Incision Lenticule Extraction (SMILE). J. Clin. Med., 13(13): 3970. doi.org/10.3390/jcm13133970.
• 21. Shariati R., Hemmatian R.Z. et al. (2025) Corneal epithelial thickness remodeling after small incision lenticule extraction (SMILE): a systematic review and meta-analysis. Exp. Rev. Ophthalmol., 20. doi.org/10.1080/17469899.2025.2594816.
• 22. Ma Y., Li Q., Guo Q. et al. (2025) The impact of corneal epithelial remodeling on visual quality after SMILE and FS-LASIK for high myopia. BMC Ophthalmol., 25(1): 336. doi.org/10.1186/s12886-025-04168-8.
• 23. Xu M., Yang F., Pazo E.E. et al. (2025) Effects of corneal epithelial remodeling on corneal asphericity after FS-LASIK and Trans-PRK: A prospective study. Indian J. Ophthalmol., 73(1): 134–140. doi.org/10.4103/IJO.IJO_623_24.
• 24. Hutchinson K.A., Breslin L., Holdsworth M. et al. (2026) Epithelial thickness ratio: a quantitative OCT-based metric for characterizing epithelial remodelling in keratoconus. Canadian journal of ophthalmology. J. Canadien d’ophtalmologie, S0008-4182(26)00227-9. doi.org/10.1016/j.jcjo.2026.06.006.

Надійшла до редакції/Received: 10.05.2026

Прийнято до друку/Accepted: 14.05.2026