Оптический способ экспресс-контроля функционального состояния слезной жидкости

Оптический способ экспресс-контроля функционального состояния слезной жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относиться к медицинской технике, в частности к способам функциональной диагностики состояния слезной жидкости, которая во многом определяется поверхностным натяжением слезной жидкости [1].

Известен способ определения поверхностного натяжения слезной жидкости методом дробящейся капли [2].

Однако с его помощью невозможно проводить в комплексе экспресс-контроль функционального состояния слезной жидкости и смачивания этой жидкостью роговицы глаза.

Технический результат изобретения состоит в получении с помощью оптического способа диагностики функционального состояния слезной жидкости за счет определения ее коэффициента поверхностного натяжения. Это достигается тем, что в оптическом способе диагностики смачивания роговицы слезной жидкостью, основанном на получении в процессе заболевания изображения мениска слезной жидкости между роговицей и нижним веком с помощью оптического когерентного томографа, осуществляют измерение геометрических параметров мениска, вычисляют коэффициент поверхностного натяжения, однозначно связанный с геометрическими параметрами мениска, и сравнивают результат вычисления с нормой.

Сущность способа заключается в следующем.

Оптический способ экспресс-контроля функционального состояния слезной жидкости состоит в определении коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости, который осуществляют на основе измерения геометрических параметров мениска слезной жидкости между роговицей и нижним веком на изображении, полученном с помощью оптического когерентного томографа, например, фиг.1.

Схема мениска показана на фиг.2. На фиг.2 показаны: 1 - роговица, 2 - торцевая поверхность нижнего века глаза, 3 - слезная жидкость, образующая мениск. Между коэффициентом поверхностного натяжения α цилиндрического мениска, его радиусом r, плотностью слезной жидкости ρ и гидростатической высотой смачивания роговицы АС существует связь:

где g=9,8 м/с² - ускорение свободного падения.

Учитывая, что в реальном глазу AC≈h, где h=АВ - хорда мениска, формулу (1) можно переписать в виде:

Между прогибом мениска x, хордой мениска h и радиусом мениска r, см. фиг.3, имеется однозначное геометрическое соотношение:

В реальном глазу x<<h, поэтому формула (3) преобразуется:

Следовательно, учитывая формулу (2), получаем связь коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости и геометрических параметров мениска:

которую можно использовать для оптического способа определения коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости.

Способ заключается в следующем.

После получения оптического изображения слезного мениска, фиг.1, измеряют хорду мениска h и прогиб мениска х. Используя известные данные о плотности слезной жидкости ρ≈1000 кг/м³ и ускорения свободного падения g=9,8 м/с², по формуле (5) вычисляют коэффициент поверхностного натяжения. Результат вычисления сравнивают со среднестатистической нормой. Если коэффициент поверхностного натяжения превышает значение среднестатистической нормы 0,043-0,046 Н/м [3], делают заключение о нарушении функционального состояния слезной жидкости.

Регистрацию коэффициента поверхностного натяжения осуществляют периодически в течение заболевания. Это облегчается тем, что метод определения коэффициента поверхностного натяжения на основе получения изображения слезного мениска с помощью оптического когерентного томографа является бесконтактным (неинвазивным). Вся процедура занимает не более 7 минут на один глаз.

Тенденция к повышению коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости свидетельствует о нарастающей недостаточности функции слезной жидкости, что приводит к развитию распространенного заболевания - болезни сухого глаза [1].

Осуществление изобретения.

Пример реализации способа

Пациентка А. (женщина 47 лет) обратилась в Самарскую клиническую офтальмологическую больницу им. Т.И.Ерошевского с жалобами на дискомфорт в глазах. Жалобы при обращении: ощущение рези, жжения в глазах, чувство песка в глазах, повышенная чувствительность к ветру, табачному дыму. Эти ощущения усиливаются в помещениях с работающим кондиционером, в сухую погоду, во время работы с компьютером. Состояние глаз беспокоит примерно в течение 1,5 лет.

При осмотре выявлено: положение глаз в орбите правильное, движение в полном объеме, наблюдается уменьшение нижнего слезного мениска, отек конъюнктивы нижней переходной складки, гиперемия конъюнктивы склеры в открытом поле глазного яблока. Роговица тусклая, шероховатая.

Проведено экспресс-обследование с помощью оптического когерентного томографа.

Хорда слезного мениска h=0,523 мм, прогиб мениска x=2,7 мкм. Коэффициент поверхностного натяжения по формуле (5) α=0,065 Н/м.

Коэффициент поверхностного натяжения значительно выше нормы (0,043-0,046 Н/м).

Предварительное заключение: повышенное значение коэффициента поверхностного натяжения свидетельствует о нарушении функции слезной жидкости. Предварительный диагноз - болезнь сухого глаза.

Выполнены стандартные тесты: Норна, Ширмера, окрашивание роговицы раствором лиссаминовым зеленым.

Время разрыва слезной пленки 3 с, смачиваемость тест-полоски 7 мм/5 мин, окрашены отдельные участки глазной поверхности и конъюнктивы склеры.

Заключительный диагноз, установленный по экспресс-обследованию и стандартным тестам: синдром сухого глаза средней степени тяжести с нарушением функции слезной жидкости, уменьшением слезопродукции и стабильности слезной пленки в обоих глазах.

Даны рекомендации по реорганизации режима труда, отдыха, рабочего места и медикаментозному лечению.

Источники информации

1. Бржеский В.В. Сомов Е.Е. Роговично-конъюнктивальный ксероз (диагностика, клиника, лечение). СПб.: Издательство «Левша, Санкт-Петербург», 2003. 120 с.

2. Черепнин А.И., Смолякова Г.П., Сорокин Е.Л. Исследование поверхностного натяжения слезы и оценка его значения для физиологии и патологии роговицы при контактной коррекции, а также его роли в процессе адаптации к мягким контактным линзам // Вестник офтальмологии. 2003. №6. С.24-26.

3. Tiffany JM. Surface Tension in Tears // Arch. Soc. Esp. Oftalmol. 2006. 81. pp.363-366.

Способ определения функционального состояния слезной жидкости, отличающийся тем, что с помощью оптического когерентного томографа получают изображение мениска слезной жидкости между роговицей и нижним веком, на основании полученного изображения определяют значение хорды мениска (h) и прогиба мениска (x), затем вычисляют коэффициент поверхностного натяжения слезной жидкости (α): , где ρ - плотность слезной жидкости, равная 1000 кг/м³, g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с², полученный коэффициент сравнивают со среднестатистическим значением нормы и при превышении полученного значения над назначением нормы делают вывод о нарушении функционального состояния слезной жидкости.