Anatomic and topographic features of oculomotor muscles and clinical manifestations in children with vertical strabismus

Abstract

Aim: To determine the anatomic and topographic features of the lateral (LRM) and medial rectus (MRM) muscles of the eyeball and clinical manifestations in children with vertical strabismus.

Material and methods: We examined 50 children aged 4–10 years with congenital squint (vertical, 38; horizontal, 12). Ophthalmologic, ultrasonography, and intraoperative studies were performed. Using the anatomic and topographic parameters of the LRM and MRM, the α angle (the angle of attachment of the tendons of these muscles) was determined.

Results: With horizontal divergence and convergence deviations of the eyeball from (±) 20 to (±) 70 prism, diopter angle α does not exceed 8°, with a combination of horizontal deviations from (±) 20 to (±) 70 and vertical deviations from 8 to 10 prism diopters and higher, the α angle varies from 10° to 20°. Moreover, the increase in the α angle is proportional to the increase in horizontal and vertical deviations of the eye. The echographic parameters of the thickness of the MRM and LRM in children with vertical and horizontal strabismus significantly exceed intraoperative ones (by 1.5–2.15 mm on average), which could be attributed to technical limitations in measurement.

Conclusion: The identified features, according to the authors, must be taken into account in surgery correction of vertical strabismus in children, that is when determining surgical dosage for resection, recession, and transposition of the horizontal muscles.

Keywords

vertical strabismus / ultrasound diagnostics / deviation angle / oculomotor muscles / muscle thickness

References

[1] Klyuka IV, Serdyuchenko VI. Methods for diagnosing binocular vision disorders with vertical strabismus. Oftal’mologicheskiy zhurnal. 1983;(7):439-41. (in Russian)

[2] Клюка И.В., Сердюченко В.И. Методы диагностики расстройств бинокулярного зрения при вертикальном косоглазии. Офтальмологический журнал. 1983;(7):439-41.

[3] Safina ER, Gabdrakhmanova AF, Verzakova IV. Possibilities of a complex ultrasound examination for concomitant strabismus in children. Vestnik oftal’mologii. 2011;(1):16-9. (in Russian)

[4] Сафина Э.Р., Габдрахманова А.Ф., Верзакова И.В. Возможности комплексного ультразвукового исследования при содружественном косоглазии у детей. Вестник офтальмологии. 2011;(1):16-9.

[5] Spalton DJ, Hitchings RA, Hunter PA. Atlas of clinical ophthalmology. [Atlas po klinicheskoi oftal’mologii]. Moscow: MEDpress-inform; 2007. (in Russian)

[6] Спэлтон Д.Д., Хитчинг Р.А., Хантер П.А. Атлас по клинической офтальмологии. М.: МЕДпресс-информ; 2007.

[7] Aubakirova AZh. Vertical strabismus and tactics of its treatment. Oftal’mokhirurgicheskiy zhurnal. 1990;(4):221-3. (in Russian)

[8] Аубакирова А.Ж. Вертикальное косоглазие и тактика его лечения. Офтальмохирургический журнал. 1990;(4):221-3.

[9] Vasilevskaya NN. omparative evaluation of the effectiveness of treatment of children with strabismus, taking into account the initial clinic. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologii. 1999;2(4):96-8. (in Russian)

[10] Василевская Н.Н. Сравнительная оценка эффективности лечения детей с косоглазием с учетом исходной клиники. Вестник новых медицинских технологий. 1999;2(4):96-8.

[11] Li Y, Zhao K. Superior oblique tucking for treatment of superior oblique palsy. J. Pediatr. Ophthalmol. Strabismus. 2014; 51(4):249-54. Doi: 10.3928/01913913-20140527-01.

[12] Li Y., Zhao K. Superior oblique tucking for treatment of superior oblique palsy. J. Pediatr. Ophthalmol. Strabismus. 2014; 51(4):249-54. Doi: 10.3928/01913913-20140527-01.

[13] Pineles SL, Velez G, Velez FG. Asymmetric inferior oblique anterior transposition for incomitant asymmetric dissociated vertical deviation. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2013; 251(11):2639-42. Doi: 10.1007/s00417-013-2445-x.

[14] Pineles S.L., Velez G., Velez F.G. Asymmetric inferior oblique anterior transposition for incomitant asymmetric dissociated vertical deviation. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2013; 251(11):2639-42. Doi: 10.1007/s00417-013-2445-x.

[15] Klyuka IV, Serdyuchenko VI. Restoration of binocular functions as a result of surgical correction of vertical strabismus. Oftal’mologicheskiy zhurnal. 1985;40(2):73-7. (in Russian)

[16] Клюка И.В., Сердюченко В.И. Восстановление бинокулярных функций в результате хирургического исправления вертикального косоглазия. Офтальмологический журнал. 1985;40(2):73-7.

[17] Pen’kov MA, Konstantinovskaya KE. The condition of the external rectus muscles of the eye with different duration of strabismus. Oftal’mologicheskiy zhurnal. 1997;(3):439-41. (in Russian)

[18] Пеньков М.А., Константиновская К.Е. Состояние наружных прямых мышц глаза при различной длительности косоглазия. Офтальмологический журнал. 1997;(3):439-41.

[19] Kanyukov VN, Kagan VI, Taiguzin RSh. Eksperimental’no morfologicheskoe obosnovanie mikrokhirurgii glazodvigatel’nykh myshts pri kosoglazii. In: Malyugin BE, Ivashina AI, Kachalina GF, Klimova TL, Pronina II, Yudaeva LL, ed. Fedorov readings: Collection of scientific articles. [Fedorovskie chteniya: Sbornik nauchnykh statei]. Moscow: Stolichnyi biznes; 2002:140-5. (in Russian)

[20] Канюков В.Н., Каган В.И., Тайгузин Р.Ш. Экспериментально морфологическое обоснование микрохирургии глазодвигательных мышц при косоглазии. В кн.: Малюгин Б.Э., Ивашина А.И., Качалина Г.Ф., Климова Т.Л., Пронина И.И., Юдаева Л.Л., ред. Федоровские чтения: Сборник научных статей. М.: Столичный бизнес; 2002:140-5.

[21] Robaei D, Rose KA, Kifley A, et al. Factors associated with childhood strabismus: findings from a population-based study. Ophthalmology. 2006;113(7):1146-53. Doi: 10.1016/j.ophtha.2006.02.019.

[22] Robaei D., Rose K.A., Kifley A., Cosstick M., Ip J.M., Mitchell P. Factors associated with childhood strabismus: findings from a population-based study. Ophthalmology. 2006; 113(7):1146-53. Doi: 10.1016/j.ophtha.2006.02.019.

[23] Asadova ShA. Efficiacy of the combined surgery for the treatment of superior oblique muscle palsy. Oftal’mologiya. 2009;(1):30-5. (in Russian)

[24] Асадова Ш.А. Эффективность комбинированного хирургического лечения врожденного паралича верхней косой мышцы. Офтальмология. 2009;(1):30-5.

[25] Zhukova OV, Markova TA, Zolotarev AV. On the question of dosing the effect of surgery in the surgical treatment of convergent strabismus in children. In: Proceedings of the National Russian Conference dedicated to the 105th anniversary of the birth of T.I. Eroshevsky. [Trudy Vserossiiskoi konferentsii, posvyashchennoi 105-letiyu so dnya rozhdeniya T.I. Eroshevskogo]. Samara; 2017:644-7. (in Russian)

[26] Жукова О.В., Маркова Т.А., Золотарев А.В. К вопросу о дозировании эффекта операции при хирургическом лечении сходящегося косоглазия у детей. В кн.: Труды Всероссийской конференции, посвященной 105-летию со дня рождения Т.И. Ерошевского. Самара; 2017:644-7.

[27] Kashchenko TP, Tarastsova MM. Study of binocular vision with color filters of increasing density. Oftal’mologicheskii zhurnal. 1985;(8):498. (in Russian)

[28] Кащенко Т.П., Тарасцова М.М. Исследование бинокулярного зрения цветными светофильтрами возрастающей плотности. Офтальмологический журнал. 1985;(8):498.

[29] Caldeira JA. V-pattern esotropia: a review, and a study of the outcome after bilateral recession of the inferior oblique muscle, a retrospective study of consecutive patients. Binocul. Vis. Strabismus, 2003;18(1):35-48.

[30] Caldeira J.A. V-pattern esotropia: a review, and a study of the outcome after bilateral recession of the inferior oblique muscle, a retrospective study of consecutive patients. Binocul. Vis. Strabismus, 2003;18(1):35-48.

[31] Trifanenkova IG, Tereshchenko AV, Vydrina AA, et al. Stages in the surgical treatment of mixed strabismus with weakness of the superior oblique muscle. Sovremennye tekhnologii v oftal’mologii. 2017;(5):72-5. (in Russian)

[32] Трифаненкова И.Г., Терещенко А.В., Выдрина А.А., Терещенкова М.С., Исаев С.В. Этапность в хирургическом лечении смешанного косоглазия со слабостью верхней косой мышцы. Современные технологии в офтальмологии. 2017;(5):72-5.

[33] Churnova NS. The use of ultrasound in children with concomitant strabismus. Tochka zreniya. Vostok-Zapad. 2014;(1):246-8. (in Russian)

[34] Чурнова Н.С. Применение ультразвукового исследования при содружественном косоглазии у детей. Точка зрения. Восток-Запад. 2014;(1):246-8.

[35] Shchuko AG, Zhukova SI, Yur’eva TN. Ultrasound diagnostics in ophthalmology. [Ul’trazvukovaya diagnostika v oftal’mologii]. 2nd ed. Moscow: Oftal’mologiya; 2015. (in Russian)

[36] Щуко А.Г., Жукова С.И., Юрьева Т.Н. Ультразвуковая диагностика в офтальмологии. 2-е изд. М.: Офтальмология; 2015.

[37] Barsegyan ML, Gabrielyan AR. On the issue of surgical treatment of concomitant horizontal-vertical strabismus. Vestnik stomatologii i chelyustno-litsevoi khirurgii. 2012;(4):26-8. (in Russian)

[38] Барсегян М.Л., Габриелян А.Р. К вопросу хирургического лечения содружественного горизонтально-вертикального косоглазия. Вестник стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. 2012;(4):26-8.

[39] Polyn’ VD. Clinical characteristics of vertical strabismus and the doctor’s tactics when choosing an operation. VI scientific-practical conference of eye doctors of the Krasnoyarsk region. [VI-nauchno-prakticheskaya konferentsiya glaznykh vrachei Krasnoyarskogo kraya]. Krasnoyarsk; 1972:115-8. (in Russian)

[40] Полынь В.Д. Клиническая характеристика вертикального косоглазия и тактика врача при выборе операции. VI-научно-практическая конференция глазных врачей Красноярского края. Красноярск; 1972:115-8.

[41] Agafonova VV, Mitronina ML. Possibilities noninvasive visualization of extra-ocular muscles within surgical treatment of operated strabismus. Meditsinskaya vizualizatsiya. 2012;3:85-88. (in Russian)

[42] Агафонова В.В., Митронина М.Л. Возможности неинвазивной визуализации экстраокулярных мышц в хирургическом лечении оперированного косоглазия. Медицинская визуализация. 2012;(3):85-8.

[43] Buckley SA, Elston JS. Surgical treatment of supranuclear and intemuclear ocular motility disorders. Eye (Lond.). 1997; 11(Pt 3):377-80. Doi: 10.1038/eye.1997.79.

[44] Buckley S.A., Elston J.S. Surgical treatment of supranuclear and intemuclear ocular motility disorders. Eye (Lond.). 1997; 11(Pt 3):377-80. Doi: 10.1038/eye.1997.79.

[45] Donahue SP. Itharat P. A-pattern strabismus with overdepression in adduction: a special type of bilateral skew deviation. J. AAPOS. 2010;14(1):55-9. Doi: 10.1016/j.jaapos.2009.11.009.

[46] Donahue S.P., Itharat P. A-pattern strabismus with overdepression in adduction: a special type of bilateral skew deviation. J. AAPOS. 2010;14(1):55-9. Doi: 10.1016/j.jaapos.2009.11.009.

[47] Han J, Han SY, Lee JB, Han SH. Surgical management of long-standing antielevation syndrome after unilateral anterior transposition of the inferior oblique muscle. J. AAPOS. 2014;18(3):232-4. Doi: 10.1016/j.jaapos.2013.12.002.

[48] Han J., Han S.Y., Lee J.B., Han S.H. Surgical management of long-standing antielevation syndrome after unilateral anterior transposition of the inferior oblique muscle. J. AAPOS. 2014; 18(3):232-4. Doi: 10.1016/j.jaapos.2013.12.002.

[49] Tibrewal S, Pehere N, Sachdeva V, Kekunnaya R. Inferior oblique transposition for large hypertropia after vertical rectus transposition. J. AAPOS. 2013;17(3):312-4. Doi: 10.1016/j.jaapos.2012.12.154.

[50] Tibrewal S., Pehere N., Sachdeva V., Kekunnaya R. Inferior oblique transposition for large hypertropia after vertical rectus transposition. J. AAPOS. 2013;17(3):312-4. Doi: 10.1016/j.jaapos.2012.12.154.

[51] Velez FG, Ela-Dalman N, Velez G. Surgical management of dissociated vertical deviation associated with A-pattern strabismus. J. AAPOS. 2009;13(1):31-5. Doi: 10.1016/j.jaapos.2008.09.006.

[52] Velez F.G., Ela-Dalman N., Velez G. Surgical management of dissociated vertical deviation associated with A-pattern strabismus. J. AAPOS. 2009;13(1):31-5. Doi: 10.1016/j.jaapos.2008.09.006.

[53] Avetisov ES. Concomitant squint. [Sodruzhestvennoe kosoglazie]. Moscow: Meditsina. 1977. 311 p. (in Russian)

[54] Аветисов Э.С. Содружественное косоглазие. М.: Медицина; 1977. 311 с.

[55] Levchenko OG, Pisarevskii SL. Diagnostics and surgical treatment of children with vertical strabismus. [Diagnostika i khirurgicheskoe lechenie detei s vertikal’nym kosoglaziem]. Tashkent: Abu Ali Ibn Sino; 1995. 61 p. (in Russian)

[56] Левченко О.Г., Писаревский С.Л. Диагностика и хирургическое лечение детей с вертикальным косоглазием. Ташкент: Абу Али Ибн Сино; 1995. 61 с.

[57] Krasnov ML, Belyaev VS. Eye surgery guide. [Rukovodstvo po glaznoi khirurgii]. 2nd ed. Moscow: Meditsina; 1988. (in Russian)

[58] Краснов М.Л., Беляев В.С. Руководство по глазной хирургии. 2-е изд. М.: Медицина; 1988.

[59] Somov EE. Selected sections of pediatric clinical ophthalmology. [Izbrannye razdely detskoi klinicheskoi oftal’mologii]. St. Petersburg: Chelovek; 2016. (in Russian)

[60] Сомов Е.Е. Избранные разделы детской клинической офтальмологии. СПб.: Человек; 2016.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector