CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Mắt về phương diện quang học Mắt của chúng ta nhìn được một vật nào đó là do ánh sáng chiếu vào vật đó phát ra các tia phản xạ, các tia này xuyên qua không khí và các môi trường trong suốt của mắt để tới và tạo ảnh trên võng mạc [19. Các môi trường trong suốt của mắt bao gồm: Giác mạc, thủy dịch, thể thủy tinh, dịch kính. Các môi trường này có chiết suất khác nhau, bán kính cong của các bề mặt khúc xạ cũng khác nhau.
Các tia sáng sẽ bị khúc xạ khi đi qua các môi trường này [19. Đầu tiên tia sáng đi qua giác mạc là phần ngăn cách giữa không khí với các môi trường trong suốt của mắt. Giác mạc là một màng trong suốt chiếm 1/5 trước nhãn cầu, bán kính cong mặt trước giác mạc là 7,7mm, mặt sau là 6,8mm, chiết suất của giác mạc là 1,376 cao hơn của không khí nên công suất khúc xạ của mặt trước là 48,83 D trong khi đó mặt sau chỉ có công suất khúc xạ là -5,88D. Tổng công suất khúc xạ của giác mạc là 43,05D [19.
Thể thủy tinh là một thấu kính hội tụ trong suốt có cấu trúc không đồng nhất, phần nhân có chỉ số khúc xạ cao hơn lớp vỏ, các lớp vỏ càng gần nhân thì bán kính cong càng cao, công suất khúc xạ của nhân thể thủy tinh là 5,985D. Độ cong mặt sau thể thủy tinh cao hơn mặt trước với tổng công suất khúc xạ của hai mặt là 13,33D. Cấu trúc này đã làm giảm được quang sai và tạo nên tổng công suất khúc xạ của thể thủy tinh là 19,11D [19. Thủy dịch và dịch kính có chiết suất thấp 1,336 và gần tương đương với chiết suất của giác mạc (1,376) và thể thủy tinh(1,386) nên tia sáng thay đổi không đáng kể khi đi qua hai môi trường này [19.
4 Như vậy công suất khúc xạ của mắt vào khoảng 58,64D, trong đó giác mạc chiếm 2/3 công suất của mắt. Cấu tạo của mắt 1. Các cấu trúc giải phẫu quyết định khúc xạ của mắt Tình trạng khúc xạ của mắt được quyết định bởi công suất giác mạc, công suất thể thủy tinh, độ dài trục nhãn cầu trước sau, độ sâu tiền phòng, khả năng điều tiết của mắt… Trong đó giác mạc, thể thủy tinh và trục nhãn cầu là 3 yếu tố chính [19. Hình dạng giác mạc Mặt trước giác mạc hơi bầu dục, trục ngang lớn hơn (11 – 12,5 mm), trục dọc nhỏ hơn (10 – 11,5 mm).
Mặt sau giác mạc hình tròn, đường kính trung bình là 11,7 mm. Về lâm sàng, có thể chia giác mạc làm 4 vùng khác nhau: (1) vùng trung tâm kích thước 1 – 2 mm, (2) vùng cận trung tâm có đường kính ngoài là 7 – 8 mm, (3) vùng ngoại vi có đường kính ngoài khoảng 5 11 mm, và (4) vùng rìa có đường kính khoảng 12 mm. Vùng trung tâm và cận trung tâm quyết định công suất khúc xạ của giác mạc (Hình 1. Vùng rìa Vùng Vùng cận ngoại vi trung tâm Vùng trung tâm Rìa giác mạc Bờ đồng tử Hình 1.
Phân chia các vùng trên giác mạc 1. Độ dày giác mạc Độ dầy giác mạc tăng theo tuổi. Ở người dưới 25 tuổi, độ dày giác mạc ở trung tâm là 0,56 mm, nó tăng lên chậm và đạt tới 0,57 mm ở những người trên 65 tuổi. Độ dày giác mạc tăng dần từ trung tâm ra ngoại vi.
Độ dầy giác mạc ở vùng rìa là 0,7 mm (Hình 1. Độ dày giác mạc tăng cao nhất sau khi mắt nhắm một thời gian (chẳng hạn sau giấc ngủ) do thiếu oxy. Độ dày giác mạc hơi giảm khi mắt mở ra và giác mạc bị mất nước do tác dụng của không khí [27.3: Độ dày giác mạc 1. Bán kính độ cong – công suất khúc xạ giác mạc Bán kính độ cong của mặt trước giác mạc là 7,8 mm theo trục ngang, 7,7 mm theo trục dọc, và mặt sau là 6,7 mm.
Theo Ngô Như Hòa thì độ cong trung bình ở người Việt nam là 7,71 mm. Độ cong trước chiếm hai phần ba công suất khúc xạ của toàn nhãn cầu khoảng xấp xỉ +48,0D; độ cong sau giác mạc khoảng -5,8D. Ngày nay, với sự ra đời của máy bản đồ giác mạc (corneal topography) ta có thể đo được bán kính cong của giác mạc trước và ước tính tổng năng lượng khúc xạ giác mạc từ bề mặt phía trước. Độ cong giác mạc thay đổi theo tuổi, gần với dạng cầu ở trẻ sơ sinh, chuyển dần sang loạn thị theo quy luật.
Ở tuổi trung niên, giác mạc trở lại gần dạng cầu và sau đó trở thành loạn thị ngược theo quy luật ở người già [27. Chiết suất của giác mạc là 1,376, tạo ra cho vùng trung tâm mặt trước giác mạc một công suất khúc xạ bằng 48,8 D. Mặt sau giác mạc có chiết suất thấp hơn (1,336), tạo ra công suất khúc xạ là - 5,8 D. Như vậy, mặt trước giác mạc đóng vai trò chủ yếu về mặt khúc xạ và giác mạc là môi trường khúc xạ quan trọng nhất trong hệ thống khúc xạ của mắt vì công suất khúc xạ chung của giác mạc là 43,0 D, chiếm khoảng 70% tổng công suất khúc xạ của mắt [27.
7 Ở mắt bình thường, để nhìn được rõ chi tiết thì ảnh của vật phải nằm đúng trên võng mạc của mắt. Ở mắt cận thị, độ khúc xạ của mắt cao hơn bình thường khiến cho ảnh của vật nằm ở trước võng mạc, do đó nhìn không rõ nét. Giác mạc đóng vai trò một thấu kính hội tụ chiếm khoảng 2/3 công suất khúc xạ của toàn nhãn cầu (khoảng 43D) và là môi trường khúc xạ quan trọng nhất trong hệ thống quang học của mắt, vì vậy hầu hết các phẫu thuật điều chỉnh khúc xạ đều phải tác động vào giác mạc. Quá trình tái tạo sinh lý của biểu mô giác mạc Các tế bào giác mạc luôn trong qua trình đổi mới liên tục.
Bắt đầu từ lớp tế bào nền, các tế bào biểu mô mới tiến dần ra phía trước và phía ngoài cho đến khi chúng tiến đến lớp bề mặt. Chu kỳ này kết thúc bằng việc bong ra của tế bào biểu mô từ 3,5 đến 7 ngày. Tuy nhiên người ta cũng nhận thấy hoạt động phân bào ở trung tâm giác mạc không kịp với sự bong ra của lớp tế bào chết ở lớp biểu mô của tế bào biểu mô bề mặt giác mạc. Trong hai thập niên vừa qua, người ta chú ý nghiên cứu vai trò của vùng rìa giác mạc và cho thấy đây là nguồn chính để sản xuất ra các tế bào biểu mô.
Vùng rìa giác mạc được thể hiện bằng một vòng tổ chức hình tròn chạy quanh chu vi giác mạc, có chiều rộng khoảng 1mm. Vòng tổ chức này gọi là hàng rào Vogt (Palisades of Vogt)[43.], nằm sâu dưới lớp biểu mô, có nhiều nhú giàu mạch máu. Giữa các nhú là rất nhiều tế bào hình đài. Đã có rất nhiều nghiên cứu về sự di chuyển của tế bào biểu mô, nhưng gần đây có nhiều kỹ thuật được áp dụng như kỹ thuật đánh dấu tế bào, kỹ thuật miễn dịch đặc hiệu.
Tất cả các nghiên cứu đều cho thấy vùng rìa là khu vực đặc hiệu trong việc tái tạo các tế bào biểu mô. Các tế bào biểu mô được phân bào tích cực ở vùng rìa, sau đó di chuyển vào vùng trung tâm giác mạc theo đường nan hoa [43. Quá trình liền vết thương giác mạc + Ở biểu mô: ngay sau khi biểu mô bị tróc thì các protein như fibrinogen và fibronectin được bài tiết ra để che phủ vết thương. Các tế bào cánh trong lớp biểu mô sẽ bao vây xung quanh vùng bị tổn thương, tạo ra các cầu nối gian bào.
Các tế bào này sẽ dẹt ra, tạo kích thước to hơn sau đó di chuyển theo kiểu amip để vào vùng biểu mô khuyết. Đồng thời lớp màng đáy cũng tiết ra lamimin và fibronectin để giúp cho việc cố định và kết dính các tế bào cánh khi chúng di cư tới vùng biểu mô khuyết. Thời gian hàn gắn biểu mô phụ thuộc vào vị trí, kích thước tổn thương. Những đám khuyết càng gần rìa thì quá trình hàn gắn diễn ra càng nhanh hơn so với những đám khuyết ở trung tâm.
+ Ở nhu mô: quá trình liền vết thương ở nhu mô giác mạc diễn ra ở nhiều thành phần và khác nhau tùy giai đoạn. Ở giai đoạn sớm của các thành phần không phải tế bào là hình thành các lớp màng fibrin, fibronectin, ….để phủ lên bề mặt vết thương. Các thành phần này có nguồn gốc từ thủy dịch, từ mạch máu vùng rìa và từ kết mạc. Ngoài ra fibronectin cũng do các giác mạc bào trong nhu mô sản xuất ra.
Fibrin và fibronectin có vai trò quan trọng trong việc kết dính và di cư của cả nguyên bào sợi và tế bào biểu mô đến vùng bị tổn thương. Giai đoạn phản ứng của tế bào, tại giác mạc cách vùng bị tổn thương từ 200 - 500µm sau một vài giờ các giác mạc bào đã có những thay đổi về mặt hình thể. Các lưới nội bào có hạt, các ti thể nới rộng ra, tế bào xuất hiện nhiều nhân. Việc xuất hiện nhiều nhân tế bào thể hiện quá trình tổng hợp protein tăng lên.
Quá trình thay đổi chuyển dạng và di cư của giác mạc bào tiếp tục diễn ra trong khoảng 1 tuần [43. Giai đoạn thay đổi tổ chức liên kết, ngay trong tuần đầu sau khi bị tổn thương, quá trình tổng hơp protein và collagen đã bắt đầu. Lúc đầu các sợi collagen sắp xếp lộn xộn, nhưng sau 9 nhiều tháng, thậm trí nhiều năm sự sắp xếp này dần theo trình tự trung của giác mạc. + Ở nội mô: các tế bào nội mô chỉ có mất đi chứ không sinh mới, khi có sự tổn thương các tế bào nội mô sẽ di chuyển dần tới vị trí thiếu hụt, đồng thời các tế bào tăng về mặt kích thước, biến dạng kéo dài về phía tổn thương cho đến khi lấp đầy vị trí bị khuyết.
Tùy theo diện tích nội mô tổn hại rộng hay hẹp mà quá trình này diễn ra lâu hay chóng, chức năng phục hồi hoàn toàn hay một phần. Thể thủy tinh Thể thủy tinh là một thấu kính hai mặt lồi với bán kính cong khác nhau. Công suất thể thủy tinh tăng dần theo tuổi, ở trẻ sơ sinh thể thủy tinh gần như một quả cầu tròn nên công suất hội tụ rất cao có thể đến +42D, sau đó giảm dần cho đến tuổi trưởng thành còn 16D-20D. Kích thước thể thủy tinh thay đổi tùy theo tình trạng khúc xạ của mắt do cơ chế điều tiết.