Способ диагностики эпителиального дефекта (эрозии) роговицы

 

Изобретение относится к медицине, точнее к офтальмологии, и может быть применено для диагностики эпителиального дефекта (эрозии) роговицы. Техническим результатом является быстрое получение количественной информации о площади эпителиального дефекта и скорости эпителизации роговицы для диагностики ее эпителиального дефекта (эрозии). Способ заключается в том, что при биомикроскопическом осмотре пациента определяют площадь эпителиальных дефектов роговицы различной этиологии, при вычислении которой используют коэффициент перевода единиц компьютерно-анализаторной системы в единицы площади. В течение последующих дней наблюдения за пациентом осуществляют дифференциальную диагностику эпителиальных дефектов роговицы путем определения скорости ее эпителизации и прогнозируют длительность полной эпителизации. Коэффициент перевода единиц разрешения используемой компьютерно-анализаторной системы составляет 2806 пикселов на 1 мм² площади. Приведен пограничный рубеж перехода задержки эпителизации в длительно незаживающий эпителиальный дефект роговицы. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть применено для диагностики эпителиального дефекта (эрозии) роговицы различного происхождения.

Довольно часто офтальмологам приходится диагностировать эпителиальные дефекты и эрозии роговицы. Кроме обычного травматического повреждения роговицы, например инородным телом, эпителиальные дефекты роговицы (далее ЭДР) сопровождают воспалительные заболевания роговицы (кератиты), вызванные вирусной или бактериальной микрофлорой; могут встречаться после хирургических операций на глазах по поводу катаракты, глаукомы. Довольно часто они наблюдаются после послойной и, особенно, после сквозной пересадки роговицы (кератопластики). В последнее время в связи с широким распространением фоторефракционных операций на роговице с помощью эксимерного лазера часто наблюдаются задержки эпителизации роговицы с возникновением ЭДР.

Для оценки эффективности общего консервативного и хирургического лечения ЭДР, оценки эффективности отдельных медикаментозных препаратов или решения вопроса о проведении хирургического лечения необходимо производить кроме субъективного ежедневного осмотра роговицы и объективные тесты для измерения размеров ЭДР.

Для быстрого определения размеров эрозии можно применить ее измерение по вертикали и горизонтали. Естественно, истинные размеры площади эрозии можно получить только в случае ее правильной геометрической формы (параллелепипед или эллипс), что практически не встречается. Для подсчета площади неправильных геометрических форм используется так называемый прибор - планометр, представляющий собой миллиметровую сетку, нанесенную например, на фотопленку.

Ранее существовал простой и быстрый, но мало эффективный способ регистрации площади эрозии: непосредственно в объектив щелевой лампы вмонтирована мм-сетка на фотопленке и в процессе биомикроскопии врач осуществляет подсчет целых, половинчатых мм-клеток и т.д., затем их суммируя. Существенный недостаток, снижающий эффективность метода: это микродвижения глаза самого пациента даже при его фиксации на фиксационных метках, и довольно длительное время подсчета, что часто приводит к получению неправильных и противоположных результатов.

Для объективизации исследования была предложен способ, описанный в статье Hamberg-Nystrom H, van Setten GB, Fagerholm P. Comparison of corneal epithelial wound healing after photorefractive keratectomy in the rabbit with two types of excimer lasers. J refract Surg 1997, Vol. 13, may/june, 263-267. Способ заключается в следующем.

После инстилляции 1% раствора флюоресцеина с целью его абсорбции в эрозированной поверхности роговицы, конъюнктивальную полость промывали для удаления излишнего флюоресцеина. Производили фотосъемку на фотощелевой лампе на слайдовскую пленку Kodak (200 ASA) с использованием кобальтового фильтра (Wratten gelatin filter по. 47). Полученные фотослайды проектировали на экран с помощью обычного слайд-проектора. Осуществляли подсчет с помощью планометра в проецированном слайде общего количества целых мм-клеток в сетке, а также 3/4-ных мм-клеток, половинных мм-клеток и т.д., суммировали их количество и получали искомую площадь.

Главным и существенным недостатком описанных методик является их трудоемкость, сложная и длительная технологическая цепочка, включающая целый ряд самостоятельных действий, разделенных во времени: во-первых, фоторегистрация на слайдовскую фотопленку эрозии роговицы, во-вторых, проявка фотопленки, и в-третьих собственно подсчет площади эрозии посредством совмещения планометра с фотослайдом и их проекцией с помощью слайд-проектора на экран. В связи с этим, довольно трудно получить объективную информацию о динамике процесса эпителизации роговицы, например, на следующий день после предыдущего осмотра. Собственно, это и есть главный недостаток этих способов: невозможность получения немедленно или в ближайшее время количественных результатов площади эрозии роговицы, невозможность прогнозирования процесса эпителизации и корректировки лечения.

Вместе с тем, для диагностики некоторых заболеваний роговицы используют компьютерно-анализаторные системы изображений глаза (Полунин Г.С., Куренков В.В., Макаров И.А., Полунина Е.Г. Объективные показатели прозрачности роговицы и проницаемости флюоресцеина через роговицу до и после фоторефракционной кератоэктомии. Вестник офтальмологии, 1998, том 114, N 5, стр. 19-21). Для этого используется высокочувствительная телевидеокамера с флоппи-дисковым записывающим устройством, соединенным с щелевой лампой. Изображение роговицы поступает на экран телемонитора, при необходимости записывается на флоппи-диск и с помощью специального преобразователя передается для компьютерного микроденситометрического анализа. Существуют подобные серийно выпускаемые устройства, например анализатор переднего отрезка глаза Nidek EAS-1000 (Vinciguerra P, Azzolini M, Airaghi P, Radice P, Molfetta V. Effect of decreasing surface and interface irregularities after Photorefractive Keratectomy and Laser in situ Keratomileusis on optical and functional outcomes. J Refract Surg 1998, Vol. 14, N 2, P. 199-203).

Компьютерно-анализаторые системы, основной принцип работы которых заключается в сохранении изображения, предназначены для определения оптической плотности роговицы по результатам микроденситометрии. В литературе сообщения о применении данных устройств с целью диагностики эпителиальных дефектов роговицы не найдены.

Целью настоящего изобретения является разработка способа быстрой диагностики эпителиальных дефектов (эрозий) роговицы.

Указанная цель достигается применением устройства, состоящего из щелевой лампы, видеокамеры, персонального компьютера с платой захвата видеоизображения, соответствующего программного обеспечения и действий, составляющих суть способа диагностики.

Принцип выполнения предлагаемого способа заключается в следующем. Пациенту в конъюнктивальную полость закладывают стерильную фильтровальную бумажную полоску, пропитанную 1% раствором флюоресцеина на несколько секунд. Затем излишки флюоресцеина удаляем с помощью промывания конъюнктивальной полости физиологическим раствором. Для получения контрастированных изображений эпителиальных дефектов (эрозии) роговицы используем полное раскрытие щели осветителя (освещение всего глаза светом) и кобальтовый фильтр 485 нм в конструкции щелевой лампы. Для получения изображения наблюдаемого объекта (в нашем случае поверхность роговицы и ее дефект) применена черно-белая CCD видеокамера, персональный компьютер класса Pentium с вмонтированной дополнительной платой захвата изображения. Таким образом получаем файл изображения поверхности роговицы в формате BMP. Полученное изображение в любой момент времени может быть подвергнуто с помощью дополнительного пакета программы математического подсчета сложных геометрических форм количественному определению площади дефекта роговицы. Искомая площадь, вычисленная с помощью данной программы, выражена в единицах разрешения - пикселах, (pixel). Перевод в стандартные единицы площади (в мм²) осуществляется путем деления арифметического значения площади, полученного в пикселах, на предлагаемый коэффициент, равный 1806. Именно столько пикселей данная компьютерная программа в стандартных условиях исследований определяет площадь 1 (одного) мм (миллиметра). Этот коэффициент был получен путем многократных измерений с помощью этой программы и всего данного оборудовании площади 1 мм различных планометров (мм-сеток).

Данное техническое устройство позволяет произвести подсчет площади эпителиального дефекта (эрозии) роговицы непосредственно при осмотре пациента, а также в любой удобный момент времени, благодаря возможности хранения файлов изображения в памяти компьютера.

Для дифференциальной диагностики эпителиальных дефектов роговицы различного происхождения предлагается использовать показатель - скорость эпителизации роговицы, представляющий собой математический подсчет разности площади эпителиального дефекта роговицы в каждом последующем дне наблюдения у конкретного пациента.

Предлагаемый показатель имеет также большое значение в дифференциальной диагностике эпителиального дефекта роговицы и задержки эпителизации роговицы после эксимер-лазерной кератоэктомии.

Известно, что после эксимер-лазерной фотоабляции роговицы по поводу различных нарушений рефракции эпителизация роговицы обычно происходит на 3-4 день, но в некоторых случаях может задерживаться. Довольно трудно прогнозировать сроки полной эпителизации в таких случаях. И довольно трудно оценить эффективность проводимой медикаментозной терапии, направленной на скорейшую эпителизацию дефектов роговицы. В основном это связано с субъективным характером методов исследования роговицы, а именно биомикроскопии на щелевой лампе. Предлагаемый способ диагностики ЭДР позволяет объективно проследить динамику процессов эпителизации по предлагаемому показателю - скорости эпителизации роговицы, оценить влияние того или иного препарата на эти процессы, а также выявить их возможное побочное действие, выражающиеся в ухудшении прозрачности роговицы.

Под наблюдением находилось 15 пациентов с гиперметропией, у которых в послеоперационном периоде отмечалась задержка эпителизации после фоторефракционной кератоэктомии на эксимерном лазере ЕС-5000 Nidek (Япония). Уменьшение скорости реэпителизации роговицы при различных степенях гиперметропии (показатель) до 0,176±0,05 мм² в день, наблюдаемый у шести из этих пациентов, рассматривался как пограничный рубеж перехода задержки эпителизации в длительно существующий (незаживающий) эпителиальный дефект роговицы. Сроки полной эпителизации составили у этих пациентов от 16 до 27 дней, в то время как у остальных пациентов с задержкой эпителизации - от 5 до 8 дней.

Следовательно, показатель скорости эпителизации роговицы имеет также большое прогностическое значение, поскольку кроме дифференциальной диагностики ЭДР от задержки эпителизации, позволяет подсчитать предполагаемые сроки полной эпителизации, а также оценить эффективность проводимой терапии.

Применение медикаментозных средств, направленных на улучшение процессов репаративной регенерации, позволило существенно увеличить скорость эпителизации роговицы, которая достигала в среднем 0,504±0,07 мм² в день.

Напротив, у пациентов с неосложненным послеоперационным течением скорость эпителизации роговицы зависела как от площади деэпителизированной роговицы, так и от степени дооперационной гиперметропической рефракции. В контрольной группе пациентов сокращение площади роговицы, лишенной эпителия, в среднем составляло 12,4±1,5 мм² на 3 день, где полная эпителизация наблюдалась на 4 день после эксимер-лазерной кератоэктомии.

Таким образом, заявляемое решение имеет существенные признаки, отличающие его от прототипов и способствующие достижению цели изобретения, что обуславливает соответствие решения критерию "новизна".

В известных технических решениях не обнаружено признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого решения, что подтверждает соответствие решения критерию "существенные отличия". Применение способа диагностики ЭДР в клинической практике иллюстрируется следующими примерами.

1. Пациент Д., 48 лет, и/б N 1425-2, диагноз гиперметропия средней степени обоих глаз, эпителиальный дефект роговицы правого глаза. Пациенту была произведена эксимер-лазерная фоторефракционная кератоэктомия правого глаза. Однако спустя 8 дней после операции полной эпителизации роговицы не наблюдалось. При биомикроскопическом осмотре площадь эрозированной поверхности роговицы определена в 9468 пикселов. При переводе в обычные единицы с применением коэффициента 1806 составляла 5,24 мм². В центре лазерной хирургии пациенту в качестве медикаментозной терапии была назначена стандартная схема послеоперационного лечения в виде инстилляций кортикостероидного препарата дексаметазон 4 раза в день. На следующий день площадь ЭДР определена в 5,06 мм². Применяя для дифференциальной диагностики показатель скорости эпителизации роговицы, который у пациента составил 0,18 мм² в день, был поставлен диагноз: длительно незаживающий эпителиальный дефект роговицы после эксимер-лазерной кератоэктомии. В связи с медленной эпителизацией пациенту был отменен дексаметазон и назначены средства для стимуляции эпителизации: 4-х разовые инстилляции препаратов витасик и глазного геля солкосерила. В последующие дни площадь ЭДР уменьшилась до 3,87 мм² и 3,16 мм² и скорость эпителизации роговицы составила 0,71 мм² в день. Однако при биомикроскопическом осмотре было обнаружено увеличение субэпителиальных помутнений роговицы. В связи с этим были добавлены 4-х разовые инстилляции дексаметазона с кратковременной отменой стимуляторов эпителизации. На следующий день отмечено уменьшение субэпителиальных помутнений роговицы, но скорость эпителизации сократилась до 0,17 мм² в день. Поэтому пациенту были назначены инстилляции дексаметазона и стимуляторов эпителизации. Через 2 дня скорость эпителизации роговицы составляла 0,39 мм² в день и была определена положительная динамика течения репаративного процесса в роговице при применении этой схемы лечения. Через 5 дней при биомикроскопии признаки эрозированной поверхности роговицы не определялись. Однако имел место выраженный участок пролиферации эпителия роговицы в виде овальной каймы, площадью 0,32 мм², который сохранялся в течении нескольких дней.

2. Пациентка Г. , 48 лет, и/б N 3818-2, рецидивирующая эрозия роговицы правого глаза герпетической этиологии. Давность рецидива заболевания составляла 10 дней. При биомикроскопическом осмотре в парацентральном отделе роговицы определяется эрозии роговицы неправильной округлой формы, площадь которой определена в 6834 пикселов. При переводе в обычные единицы с применением коэффициента 1806 площадь эрозии равняется 3,78 мм². Пациентке ранее было назначено лечение, состоящее из инстилляции антибактериального препарата сульфацила натрия 30% и геля солкосерила. На следующий день площадь эрозии определена в 3,62 мм². В связи с медленной эпителизацией (скорость эпителизации роговицы составила 0,16 мм² в день) пациенту была отменена вышеперечисленная схема лечения и назначены противовирусные препараты и средства для стимуляции эпителизации: 5-ти разовые инстилляции препаратов полудан, витасик, фурацилин и глазной гель солкосерила. В последующие дни площадь эрозии сократилась до 2,57 мм² и 2,06 мм² (скорость эпителизации составила 0,51 мм² в день) и была определена положительная динамика течения репаративного процесса в роговице при применении этой схемы лечения. Через 3 дня при биомикроскопии признаки эрозированной поверхности роговицы не определялись.

На приведенных примерах наиболее полно представлены новые возможности контроля регенерации и клинического течения эпителиальных дефектов (эрозий) роговицы с помощью предлагаемого способа диагностики, возможность немедленной оценки контроля эффективности назначаемой терапии.

Предлагаемый способ технически не сложен в выполнении, поскольку основные и наиболее дорогостоящие его составляющие в настоящее время доступны и присутствуют почти во всех лечебных учреждениях (персональный компьютер, щелевая лампа). Выполнение действий по определению площади дефекта роговицы и скорости эпителизации при помощи предлагаемого способа не требует специальной подготовки и предусматривает только знание основ владения персональным компьютером и квалификации офтальмолога.

Формула изобретения

1. Способ диагностики эпителиального дефекта (эрозии) роговицы (ЭДР), включающий введение в конъюктивальную полость пациента раствора красящего вещества, биомикроскопический осмотр окрашенной им роговицы и сохранение наблюдаемого изображения с помощью компьютерно-анализаторной системы, отличающийся тем, что при биомикроскопическом осмотре роговицы производят определение площади ЭДР, при вычислении которой используют коэффициент перевода единиц разрешения компьютерно-анализаторной системы в единицы площади, а в течение последующих дней наблюдения за пациентом осуществляют дифференциальную диагностику эпителиальных дефектов роговицы путем определения скоросоти ее эпителизации и прогнозируют длительность полной эпителизации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент перевода единиц разрешения компьютерно-анализаторной системы составляет 1806 пикселов на 1 мм² площади.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что уменьшение скорости эпителизации до 0,176 ± 0,05 мм² в день рассматривают как пограничный рубеж перехода задержки эпителизации в длительно незаживающий эпителиальный дефект роговицы.