Способ дифференциальной диагностики патологических изменений заднего отрезка глаза

Способ дифференциальной диагностики патологических изменений заднего отрезка глаза

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, предназначено для дифференциальной диагностики патологических изменений заднего отрезка глаза с помощью оптической денситометрии на основе спектральной оптической когерентной томографии (СОКТ) и может быть использовано для диагностики, определения показаний к дифференцированному лечению, оценке эффективности терапии и прогнозирования течения ряда офтальмологических заболеваний.

В патогенезе заболеваний сетчатки (ретинопатия недоношенных, возрастная макулодистрофия, наследственные дистрофии сетчатки, субретинальная неоваскулярная мембрана, субретинальные кровоизлияния различного генеза, эксудативная отслойка сетчатки) большую роль играют патологические изменения плотности тканей глаза, которые чаще всего влияют на характер и динамику течения патологического процесса и являются объективными показателями эффективности проводимого лечения.

Современные способы, такие как ультразвуковая денситометрия и гетерохроматическая фликер-фотометрия, позволяют изучить плотность крупных объектов (более 0,5 мм) или только оптическую плотность ретинального пигментного эпителия, но не дают возможность изучения физических свойств различных структур на микроскопическом уровне [Woote B.R., et al. A Practical Method for Measuring Macular Pigment Optical Density // Investigative Ophthalmology & Visual Science, 1999, Vol.40, No.11; Barthelmes D., Sutler F.K.P., Gillies M.C. Differential Optical Densities of Intraretinal Spaces // Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2008, Vol.49, No.8;].

Одним из способов визуализации структур глаза является спектральная оптическая когерентная томография (СОКТ) - метод, позволяющий достоверно определить морфологические особенности тканей. Возрастающий интерес со стороны офтальмологов к этой методике обусловлен возможностью прижизненного бесконтактного исследования поперечных срезов тканей глаза, высокой точностью диагностики, технической простотой выполнения [Свирин А.В., Кийко Ю.И., Обруч Б.В., Богомолов А.В. Спектральная оптическая когерентная томография: принципы и возможности метода // Русский медицинский журнал, раздел: Клиническая офтальмология, 2009, Т.10, №2].

Способы объективной дифференциальной диагностики различных патологических изменений заднего полюса глаза на основе оптической денситометрии с помощью СОКТ в настоящее время отсутствуют, а оценка оптической плотности и дифференцировка различных структур глаза осуществляются субъективно на основе визуального анализа.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ, заключающийся в дифференциальной диагностике патологических изменений заднего полюса глаза на основе оценки оптической плотности различных структур глаза с помощью субъективного визуального анализа яркости пикселей изображения (или его части), полученного в результате СОКТ [Ferrara D.C., et al. Multimodal fundus imaging in Best vitelliform macular Dystrophy // Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol., 2010, October; 248(10): 1377-1386.]. Недостатком данного способа является субъективность, повышающая риск диагностической ошибки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является объективизация дифференциальной диагностики патологических изменений заднего отрезка глаза для определения адекватной тактики лечения, оценки динамики и прогнозирования течения патологических изменений.

Технический результат достигается за счет вычисления коэффициента оптической плотности на основе измерения яркости отдельных пикселей при анализе получаемых цифровых изображений с учетом локализации патологических изменений.

СОКТ позволяет получить поперечные срезы структур глаза в виде цифровых изображений в 8 бит, градации серого (максимальное значение яркости пикселей - 255) с разрешением до 1 мкм. Существует безусловная зависимость между плотностью изучаемого объекта и характером получаемого изображения на томограммах СОКТ. При этом большей яркости (большей рефлективности) исследуемого участка соответствует большая плотность. Для стандартизации денситометрии нами рассчитан коэффициент оптической плотности, позволяющий получить сравнимые результаты, независимо от оборудования. При этом следует использовать предлагаемую нами формулу расчета коэффициента оптической плотности для любой зоны интереса: x=y:255*100, где y - яркость пикселя, а x - коэффициент оптической плотности.

Нами были проведены сравнительные исследования по определению оптической плотности структур глаза с помощью вычисленного коэффициента оптической плотности и с помощью визуальной оценки. Результаты показали, что денситометрическая оценка структур глаза с помощью коэффициента оптической плотности позволяет получить наиболее полноценную денситометрическую картину, выявить изменения, не определяемые визуально. Также денситометрическая оценка структур глаза с помощью коэффициента оптической плотности позволяет проводить дифференцированную оценку различных структур, недоступную визуальному анализу. Для этого нами вычислены значения коэффициента оптической плотности для различных патологических структур.

Способ осуществляется следующим образом: исследование проводят методом спектральной оптической когерентной томографии, например, на приборе Spectralis HRA + OCT фирмы «HeidelbergEngineering» (Германия). Используют режим «офтальмоскопия» в инфракрасном спектре + СОКТ (IR+OCT) в высоком разрешении (HighRes.). Методика исследования бесконтактная. Необходимый диаметр зрачка ≥2,5 мм. Полученный таким образом срез экспортируют в виде цифрового изображения в режиме 8-бит/градации серого в формате, удобном для последующего анализа, например, JPEG. Анализ цифрового изображения проводят в программном обеспечении, позволяющем оценить яркость отдельных пикселей, например «Калориметр», входящий в набор стандартных программ операционной системы Mac OS X. Определяют локализацию патологических изменений в заднем отрезке глаза. Для оценки оптической плотности исследуемого объекта измеряют яркость пикселей на его изображении. При этом, если изображение объекта состоит из нескольких пикселей, то вычисляют среднюю арифметическую яркость. Оценка оптической плотности производится в условных единицах по формуле x=y:255*100, где y - яркость пикселя, а x - коэффициент оптической плотности. В последующем для дифференциальной диагностики патологических изменений заднего отрезка глаза сравнивают значение коэффициента оптической плотности в зоне интереса со значениями, характерными для различных патологических структур. При его величине 47-51 и локализации патологических изменений в стекловидном теле диагностируют преретинальные помутнения стекловидного тела, при величине 52-61 и локализации патологических изменений интра- и/или субретинально диагностируют кровоизлияние, при величине 79-89 и локализации патологических изменений преретинально и/или интраретинально, и/или субретинально, и/или в слое хориоидеи диагностируют фиброзную ткань, при величине 90-99 и локализации патологических изменений интраретинально и/или субретинально диагностируют твердый экссудат. Величина коэффициента от 62 до 79 не характерна для патологических изменений и характеризует нормальное состояние структур заднего полюса глаза.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. Больной О., 15 лет. Диагноз: ОС - серозная отслойка сетчатки с субретинальным содержимым.

Острота зрения левого глаза - 0,001 н/к.

Пациенту была произведена СОКТ и обнаружена отслойка нейроэпителия с субретинальным содержимым, содержащим фокусы повышенной оптической плотности и аналогичные фокусы в хориоидеи. Описанным выше способом была произведена оптическая денситометрия субретинального содержимого, вычислен коэффициент оптической плотности. При этом коэффициент оптической плотности фокусов равнялся 94, что соответствует плотности твердого экссудата и говорит о воспалительной природе заболевания. Пациенту рекомендована противовоспалительная терапия.

При использовании способа по ближайшему аналогу были выявлены фокусы повышенной оптической плотности, однако дифференцировать органический субстрат не удалось, что свидетельствует о большей значимости предложенного способа для дифференциальной диагностики и выборе тактики лечения.

Пример 2. Больной Т., 10 лет. Диагноз: ОД - серозная отслойка сетчатки с субретинальным содержимым.

Острота зрения правого глаза - 0,1 н/к.

Пациенту была произведена СОКТ и обнаружена отслойка нейроэпителия с субретинальным содержимым, содержащим фокусы повышенной плотности. Описанным выше способом была произведена оптическая денситометрия субретинального содержимого, вычислен коэффициент оптической плотности. При этом коэффициент оптической плотности фокусов равнялся 57, что соответствует плотности кровяного сгустка. Пациенту рекомендована рассасывающая терапия.

При использовании способа по ближайшему аналогу были выявлены фокусы повышенной оптической плотности, однако дифференцировать органический субстрат не удалось, что свидетельствует о большей значимости и объективности предложенного способа для дифференциальной диагностики и выбора тактики лечения.

Пример 3. Больной Г., 2 года. Диагноз: ОД - ретинопатиня недоношенных, рубцовая фаза, 3 степень.

Острота зрения правого глаза - 0,3 н/к.

Пациенту была произведена СОКТ и обнаружены помутнения стекловидного тела различной плотности. Описанным выше способом была произведена оптическая денситометрия патологических структур, вычислен коэффициент оптической плотности. При этом коэффициент оптической плотности одних структур равнялся 51, что соответствует плотности преретинальных помутнений (уплотнения) стекловидного тела, других структур - 91, что соответствует плотности твердого экссудата.

При использовании способа по ближайшему аналогу были обнаружены помутнения стекловидного тела различной плотности, однако дифференцировать органический субстрат не удалось, что свидетельствует о большей значимости и объективности предложенного способа для дифференциальной диагностики и выбора тактики лечения.

Пример 4. Больная Ш., 16 лет. Диагноз: ОД - врожденная миопия высокой степени, злокачественное течение.

Острота зрения правого глаза - 0,2 н/к.

Пациентке была произведена СОКТ и обнаружены субретинальные патологические структуры в макулярной зоне сетчатки различной плотности. Описанным выше способом была произведена оптическая денситометрия патологических структур, вычислен коэффициент оптической плотности. При этом коэффициент оптической плотности одних структур равнялся 89, что соответствует плотности фиброзной ткани (субретинальная неоваскулярная мембрана), других структур - 59, что соответствует плотности кровяного сгустка.

При использовании способа по ближайшему аналогу были обнаружены субретинальные патологические структуры в макулярной зоне сетчатки, однако дифференцировать органический субстрат не удалось, что свидетельствует о большей значимости и объективности предложенного способа для дифференциальной диагностики и выбора тактики лечения.

Такая разница в результатах дифференциальной диагностики в примерах объясняется тем, что при использовании ближайшего аналога сложно дифференцировать органический субстрат, что затрудняет диагностику и выбор тактики лечения.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает дифференциальную диагностику патологических изменений заднего отрезка глаза и получение более точной объективной прижизненной информации об оптической плотности структур глаза бесконтактным способом. Предлагаемый способ позволяет более точно проводить диагностику, определять тактику лечения, проводить оценку эффективности терапии и прогнозирования течения ряда офтальмологических заболеваний.

Способ дифференциальной диагностики патологических изменений заднего отрезка глаза, включающий оценку оптической плотности структур с помощью спектральной оптической когерентной томографии глаза, отличающийся тем, что определяют локализацию патологических изменений в заднем отрезке глаза и вычисляют коэффициент оптической плотности в зоне интереса по формуле x=y:255·100, где x - условная единица оптической плотности, y - средняя арифметическая яркость, при величине коэффициента, равном 47-51, и локализации патологических изменений в стекловидном теле диагностируют преретинальные помутнения стекловидного тела, при величине 52-61 и локализации патологических изменений интра- и/или субретинально диагностируют кровоизлияние, при величине 79-89 и локализации патологических изменений преретинально, и/или интраретинально, и/или субретинально, и/или в слое хориоидеи диагностируют фиброзную ткань, при величине 90-99 и локализации патологических изменений интраретинально и/или субретинально диагностируют твердый экссудат.