способ оценки прогрессирования стадии первичной открытоугольной глаукомы

Формула изобретения

1. Способ оценки прогрессирования стадии первичной открытоугольной глаукомы, включающий тепловизионные измерения температуры переднего отдела глаза, отличающийся тем, что у пациента с диагнозом первичная открытоугольная глаукома стадии S₀ установленным клиническими методами предварительно определяют среднюю температуру в зоне роговицы и лимба глаза Т₀, после чего у пациента производят повторное измерение температуры глаза Т_еуе в той же зоне и вычисляют стадию первичной открытоугольной глаукомы S(T _eye) в момент повторного измерения по формуле:

где C₁=78.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что среднюю температуру объединенной зоны роговицы и лимба определяют в момент перед закрытием века.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для оценки стадии прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы.

Развитие глаукомы характеризуется комплексом таких процессов, как повышение внутриглазного давления, сужение поля зрения, изменение зрительного нерва. (признаки Грефе), что приводит к общему снижению зрительных функций человека.

Традиционным методом диагностики глаукомы является исследование поля зрения и формы диска зрительного нерва. Развитие глаукомного процесса условно разделяют на 4 стадии, которые зависят от границ поля зрения и экскавации диска зрительного нерва.

Повышение внутриглазного давления при глаукоме, как правило, обусловлено изменениями в путях оттока внутриглазной жидкости, которые в свою очередь могут быть связаны с расстройствами сосудистого, обменного или нервного характера. Как показывают проведенные исследования кровотока в сосудах заднего отрезка глаза (ретробульбарные сосуды), при глаукоме наблюдается снижение пиковой систолической и диастолической скорости кровотока в глазной артерии и центральной артерии сетчатки (Kaiser, H.J., Schoetzau, A., St.umpfig, D., Flammer, J., 1997b. Bloodflow velocities of the extraocular vessels in patients with hightension and normal-tension primary open-angle glaucoma. Am. J.Ophthalmol. 123, 320-327., Galassi, F., Nuzzaci, G., Sodi, A., Casi, P., Vielmo, A., 1992. Color Doppler imaging in evaluation of optic nerve blood supply in normal and glaucomatous subjects. Int. Ophthalmol. 16, 273-276). Снижение скорости кровотока может приводить к понижению температуры различных отделов глаза. Так в (Gugleta, К., Org. ul, S., Flammer, J., 1999. Is comeal temperature correlated with blood-flow velocity in the ophthalmic artery? Curr. Eye Res. 19, 496-501). показано наличие корреляции температуры роговицы и ретробульбарной гемодинамики. Остается нерешенным вопрос о связи температуры переднего отдела глаза и стадии развития первичной открытоугольной глаукомы.

Известен способ диагностики первичной открытоугольной глаукомы у пациентов путем оценки тепературы поверхности глаза (Galassi F., Giambene В., Corvi A., Falaschi G. // Evaluation of ocular surface temperature and retrobulbar harmodynamics by infrared thermograthy and Colour Doppler imaging in patients with glaucoma. // Br. J. Ophtalmol. 2007. V.91. Р.878-881). Данный способ включает тепловизионные измерения, проводимые для определения температуры переднего отдела глаза в 5 точках, расположенных на горизонтальной прямой, пересекающей поверхность глаза. Одна из измеряемых точек располагается в центре роговицы. Испытуемых просят закрыть глаз на 3-5 секунд, после чего глаз открывается и в начальный момент измеряется температура в указанных точках. Группа испытуемых с наличием первичной открытоугольной глаукомы определяется на основе того, что она имеет более низкую температуру в центре роговицы, чем группа нормальных испытуемых. Указанный способ принят за прототип.

В описанном способе пациенты с первичной открытоугольной глаукомой определяются по более низкому значению температуры роговицы по сравнению с нормальными испытуемыми, однако, способ не позволяет определить стадию развития первичной открытоугольной глаукомы. Температура определяется в момент открытия глаза после 3-5 секундного состояния закрытого века, однако, в этом случае измеряемое значение температуры роговицы будет завышено из-за того, что в состоянии закрытого века происходит нагрев роговицы более горячим веком.

Задачей настоящего решения является реализация способа, позволяющего по тепловизионным измерениям определять температуру зоны роговицы и каймы склеры глаза и, тем самым, по установленным соотношениям оценивать стадию прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы, что должно обеспечивать непрерывный контроль развития глаукомного процесса.

Технический результат заключается в повышении точности определения стадии открытоугольной глаукомы за счет обеспечения возможности выявления промежуточных этапов при переходе от текущей стадии открытоугольной глаукомы к последующей.

Поставленная задача решается тем, что способ оценки прогрессирования стадии первичной открытоугольной глаукомы, включающий тепловизионные измерения температуры переднего отдела глаза, согласно решению у пациента с диагнозом первичная открытоугольная глаукома стадии S₀, установленным клиническими методами, предварительно определяют среднюю температуру в зоне роговицы и лимба глаза Т₀, после чего у пациента проводят повторное измерение температуры глаза Т_еуе в той же зоне и вычисляют стадию первичной открытоугольной глаукомы S(T_eye) в момент повторного измерения по формуле: , где C₁=78. Для устранения погрешностей измерения средней температуры зоны роговицы и лимба проводят в конце акта моргания в момент перед очередным закрытием века, когда температура роговицы стабилизируется.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 приведена термограмма глаза с выделенной зоной роговицы и склеры. На фиг.2. приведены данные об изменении средней температуры зоны роговицы и склеры в зависимости от стадии глаукомы. На фиг.3. приведена термограмма пациента с открытоугольной глаукомой 2 стадии правого глаза и открытоугольной глаукомой 1 стадии левого глаза.

Для установления возможности индивидуальной оценки стадии прогрессирования глаукомы тепловизионным методом нами были проведены исследования температуры роговицы и склеры у 78 пациентов (128 глаз) с установленным диагнозом первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ) на различной стадии заболевания (основная группа): с ПОУГ I стадии - 32 глаза, II стадии - 32 глаза, III стадии - 32 глаза, IV стадии - 32 глаза. Возраст обследованных составил от 55 до 80 лет, из них 49 женщин и 29 мужчин. Истинное внутриглазное давление было нормализовано у всех обследуемых медикаментозно или за год до этого хирургически и составило в среднем 15,6±1,6 мм рт.ст. с различной стадией глаукомы. Измерения температуры проводились в зоне захватывающей роговицу и кайму склеры (лимб), как показано на фиг.1.

У всех пациентов температура глаз определялась с помощью тепловизионной камеры FLIR Systems ThermaCAM SC3000, для определения внутриглазного давления использовался тонограф ТНЦ-100.

Для определения температуры глаза целесообразно использовать динамический тепловизионный метод, так как он обеспечивает высокую точность измерения температуры (до 0.001°С) с высоким временным и пространственным разрешением. Высокое пространственное разрешение позволяет одновременно измерять температуру различных анатомических областей глаза и лица. Высокая скорость получения термограмм дает возможность разрабатывать диагностические методы, основанные на измерении и анализе динамических характеристик исследуемой области, температура которой изменяется под воздействием нагрузочных факторов. Внедрение методик с использованием динамической тепловизионной съемки с последующей математической обработкой термограмм дает возможность осуществлять непрерывный контроль состояния глазного яблока при различных патологиях.

Для получения достоверной информации о функциональном состоянии переднего отдела глаза измерения средней температуры зоны роговицы и склеры проводились в конце акта моргания.

Результаты проведенных исследований приведены в таблице 1. Таблица содержит средние значения температуры и значения доверительных интервалов, определенные в группах с различной стадией ПОУГ. Доверительные интервалы определены с использованием параметрического критерия Стьюдента при р<0.05. В результате установлено уменьшение средней температуры зоны роговицы и склеры с увеличением стадии глаукомы. При переходе от стадии к стадии с учетом доверительных интервалов (см. табл.1) наблюдается частичное перекрытие температурных параметров групп с близкими стадиями заболевания, что можно объяснить непрерывностью процесса прогрессирования глаукомы и условностью границ между группами с близкими стадиями заболевания.

Таблица 1
Температурные показатели у больных ПОУГ и пациентов из группы контроля
Стадия ПОУГ Показатель	Группа контроля	I стадия	II стадия	III стадия	IV стадия
Т зоны 1 (°С)	34,52±0,18	34,48±0,25	34,32±0,23	34,08±0,25	33,90±0,33
Т зоны 2 (°С)	34,64±0,3	34,44±0,27	34,35±0,32	34,09±0,49	33,41±0,33

Для каждого индивида будет проявляться та же закономерность снижения температуры при прогрессировании ПОУГ, что и для средних значений температуры в целом по группе, причем при индивидуальной оценке состояния глаз будет проявляться монотонное уменьшение температуры при возрастании стадии ПОУГ без перекрытия параметров для близких стадий заболевания.

При индивидуальной оценке прогрессирования глаукомного процесса наблюдается уменьшение температуры по логарифмическому закону. На фиг.2 проиллюстрировано изменение средних значений температуры зоны роговицы и каймы склеры в зависимости от стадии первичной открытоугольной глаукомы. Для приведенного случая динамику средней температуры глаза - Т_еуе при переходе от стадии к стадии ПОУГ можно аппроксимировать непрерывной кривой по формуле

где S - текущая стадия первичной открытоугольной глаукомы. Здесь значение 34.55 соответствует температуре глаза, определенное при первичной постановке диагноза первичная открытоугольная глаукома, обозначим это значение Т₀. Соответствующую стадию глаукомы при первичной постановке диагноза обозначим - S₀. Тогда, в общем случае, для определения стадии прогрессирования глаукомы S по температуре Т_еуе можно использовать следующую формулу:

где постоянный коэффициент C₁ =78.

Осуществление способа. Обследование проводят в положении пациента сидя, в проекции «анфас». Во время исследования значение температуры окружающей среды поддерживают на постоянном уровне - около 23°С, а также обеспечивают отсутствие движения воздуха, действие внешних посторонних источников инфракрасного излучения. Обследование проводят до приема пищи в 11-13 часов. Дают время пациенту для адаптации к окружающей температуре в течение 5-10 минут. В день исследования исключает прием вазоактивных препаратов, а также алкоголя, кофе, а за 20 минут до исследования запрещают курение.

В первый раз динамические тепловизионные измерения области глаз проводят в случае установления пациенту диагноза первичная открытоугольная глаукома определенной стадии S₀, при этом измерения осуществляют во время полного акта моргания, затем в конце акта моргания определяют параметр Т₀ - среднюю температуру зоны роговицы и лимба (каймы склеры) (фиг.1). По мере развития глаукомного процесса у того же пациента проводят повторные измерения температуры в той же зоне - Т_еуе. По формуле 2 с использованием определенных величин Т₀, Т_еуе и S₀ оценивают стадию развития глаукомного процесса - S. Таким образом, изобретение позволяет осуществлять контроль прогрессирования непрерывного процесса развития первичной открытоугольной глаукомы при переходе от стадии S₀ к последующим стадиям.

Пример реализации способа продемонстрирован на конкретных примерах.

Больная Н., 1942 г.р.

Диагноз: открытоугольная 2а глаукома правого глаза, открытоугольная 1а глаукома левого глаза. Начальная возрастная катаракта обоих глаз.

Правый глаз: Vis OD=0,5 sph - 1,5 Д=0,8

Левый глаз: Vis OS=0,6 sph - 1,0 Д=0,7

Проведены обследования, на основании которых поставлен диагноз:

1) Биомикроскопия OD: глаз спокойный, роговица прозрачная, передняя камера средней глубины, влага прозрачная, радужка в цвете и рисунке не изменена, частичная атрофия пигментной каймы, в хрусталике имеется помутнение в ядре, стекловидное тело прозрачное, глазное дно: диск зрительного нерва (ДЗН) бледный, краевая экскавация ДЗН, границы четкие, сдвиг сосудистого пучка в назальную сторону, склероз артерий сетчатки.

OS: глаз спокойный, роговица прозрачная, передняя камера средней глубины, влага прозрачная, радужка в цвете и рисунке не изменена, частичная атрофия пигментной каймы, хрусталик склерозирован, стекловидное тело прозрачное, глазное дно: диск зрительного нерва (ДЗН) бледно-розовый, границы четкие, экскавация расширена, коэффициент Армали 0,6, сдвиг сосудистого пучка в назальную сторону, склероз артерий сетчатки.

2) периметрия OU: суммарное поле зрения на белый цвет для правого глаза - 470 градусов, для левого глаза - 520 градусов.

3) Внутриглазное давление (Р₀): OD=18 мм рт.ст., OS=17 мм рт.ст.

4) Электрофизиологическое исследование (ЭФИ) OU (заключение): умеренные изменения в зрительном нерве правого глаза, легкие изменения в зрительном нерве левого глаза.

Данные дистанционной термографии - Т зоны роговицы с каймой склеры:

OD=34,8°C (правый глаз)

OS=35,1°C (левый глаз)

В приведенном примере пациент имеет разные стадии глаукомы: 1 стадия глаукомы левого глаза и 2 стадия глаукомы правого глаза. Поэтому по температуре правого глаза Т_еуе по формуле (2) можно определить стадию глаукомы правого глаза S, зная стадию глаукомы левого глаза S₀ и соответствующую температуру левого глаза Т₀. Проведем расчет стадии глаукомы на правом глазу (S), используя формулу 2: и значения . Таким образом, рассчитанная по формуле стадия глаукомы на правом глазу S=1,94 - это значение наиболее близко к 2 стадии глаукомы, установленной стандартным методом. Преимущества состоят в том, что по значениям температуры возможно отслеживать непрерывный процесс развития глаукомы при переходе от текущей стадии к последующей.

Стандартные клинические способы установления стадии открытоугольной глаукомы, использующие как качественные методы (например, определение визуальных изменений зрительного нерва при осмотре глазного дна), так и количественные методы (регистрация поля зрения), позволяют лишь констатировать переход от одной стадии глаукомы к другой, тогда как изменения на уровне энергетического обмена клеток, протекающего с выделением тепла, при этом не регистрируются. В заявляемом способе прогрессирование стадии открытоугольной глаукомы оценивается при помощи сопоставления высокоточных измерений температуры глаза во время текущего и предыдущего осмотров больного, что позволяет оценить процесс метаболизма клеток органа зрения при первичной открытоугольной глаукоме и в дальнейшем откорректировать лечение.

В результате могут быть установлены не только отдельные стадии открытоугольной глаукомы, но и прослежен переход (оценена скорость перехода) от предыдущей стадии к последующей или сделан вывод о сохранении стадии.

Пример реализации способа: больная К., 1946 г.р.

Обследование от 19.11.2010. Диагноз: открытоугольная I а глаукома левого глаза, открытоугольная II а глаукома правого глаза. Начальная возрастная катаракта обоих глаз.

Правый глаз: Vis OS=0,2 sph - 1,0 Д=0,5

Левый глаз: Vis OD=0,4 sph - 1,0 Д=0,8

Проведены обследования, на основании которых поставлен диагноз:

1) Биомикроскопия OD: глаз спокойный, роговица прозрачная, передняя камера средней глубины, влага прозрачная, радужка в цвете и рисунке не изменена, частичная атрофия пигментной каймы, хрусталик склерозирован, стекловидное тело прозрачное, глазное дно: диск зрительного нерва (ДЗН) бледный, границы четкие, экскавация, сдвиг сосудистого пучка в назальную сторону, склероз артерий сетчатки.

OS: глаз спокойный, роговица прозрачная, передняя камера средней глубины, влага прозрачная, радужка в цвете и рисунке не изменена, частичная атрофия пигментной каймы, в хрусталике имеется помутнение в ядре, стекловидное тело прозрачное, глазное дно: диск зрительного нерва (ДЗН) бледно-розовый, расширение экскавации ДЗН, коэффициент Армали 0,7, границы четкие, сдвиг сосудистого пучка в назальную сторону, склероз артерий сетчатки.

2) периметрия OU: суммарное поле зрения на белый цвет для правого глаза - 470 градусов, для левого глаза - 520 градусов.

3) Внутриглазное давление (Р0): OD=19 мм рт.ст., OS=17 мм рт.ст.

4) Электрофизиологическое исследование (ЭФИ) OU (заключение): умеренные изменения в зрительном нерве правого глаза, легкие изменения в зрительном нерве левого глаза.

Данные дистанционной термографии - Т зоны роговицы с каймой склеры:

OD=34,6°C (правый глаз)

OS=35,1°C (левый глаз)

Обследование того же пациента через 6,5 месяцев (от 02.06.2011). Диагноз: открытоугольная I а глаукома левого глаза, открытоугольная II а глаукома правого глаза. Начальная возрастная катаракта обоих глаз.

Правый глаз: Vis OS=0,1 sph - 1,0 Д=0,3-0,4

Левый глаз: Vis OD-0,4 sph - 1,0 Д=0,7

Проведены обследования, на основании которых поставлен диагноз:

1) Биомикроскопия OD: глаз спокойный, роговица прозрачная, передняя камера средней глубины, влага прозрачная, радужка в цвете и рисунке не изменена, частичная атрофия пигментной каймы, хрусталик склерозирован, стекловидное тело прозрачное, глазное дно: диск зрительного нерва (ДЗН) бледный с серым оттенком, границы четкие, экскавация краевая, сдвиг сосудистого пучка в назальную сторону, склероз артерий сетчатки.

OS: глаз спокойный, роговица прозрачная, передняя камера средней глубины, влага прозрачная, радужка в цвете и рисунке не изменена, частичная атрофия пигментной каймы, в хрусталике имеется помутнение в ядре, стекловидное тело прозрачное, глазное дно: диск зрительного нерва (ДЗН) бледный, расширение экскавации ДЗН, коэффициент Армали 0,7, границы четкие, сдвиг сосудистого пучка в назальную сторону, склероз артерий сетчатки.

2) периметрия OU: суммарное поле зрения на белый цвет для правого глаза - 460 градусов, для левого глаза - 515 градусов.

3) Внутриглазное давление (Р0): OD=20 мм рт.ст., OS=18 мм рт.ст.

4) Электрофизиологическое исследование (ЭФИ) OU (заключение): умеренные изменения в зрительном нерве правого глаза, легкие изменения в зрительном нерве левого глаза.

Данные дистанционной термографии - Т зоны роговицы с каймой склеры:

OD=34,5°C (правый глаз)

OS=34,9°C (левый глаз)

В приведенном примере пациент имеет одинаковые стадии глаукомы обоих глаз, установленные стандартными методиками при первичном и повторном обследовании. Подставив в формулу 2 значения температуры указанной зоны при первичном (Т₀) и повторном обследовании (Т_еуе), получим стадию глаукомы правого глаза, равную 2,5. Таким образом, рассчитанная по формуле стадия глаукомы на правом глазу S=2,5 - это значение является промежуточным и указывает на прогрессирование глаукомы правого глаза, тогда как стандартными методами при повторном исследовании установлена II стадия глаукомы на правом глазу. Преимущества состоят в том, что по значениям температуры можно отслеживать непрерывный процесс развития глаукомы при переходе от текущей стадии к последующей и корректировать гипотензивную терапию с необходимостью достижения целевого внутриглазного давления с целью предотвращения прогрессирования глаукомного процесса.

Таким образом, приведенный клинический пример демонстрирует достижимость технического результата, а именно повышение точности определения стадии открытоугольной глаукомы за счет обеспечения возможности выявления промежуточных этапов при переходе от текущей стадии открытоугольной глаукомы к последующей.