Способ динамического контроля за состоянием диска зрительного нерва при заболеваниях зрительного нерва.

Авторы патента:

Солянникова Ольга Владимировна (RU)

Солянников Степан Сергеевич (RU)

Бердникова Екатерина Викторовна (RU)

A61B3/06 - для испытания на чувствительность к свету, например для проверки адаптации; для испытания цветового зрения

Владельцы патента RU 2556567:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинскому приборостроению, и может быть использовано в цифровой обработке изображений диска зрительного нерва при глаукоме и других заболеваниях зрительного нерва. Выполняют оценку цветности диска зрительного нерва по системе RGB. Для динамического контроля за состоянием диска зрительного нерва при заболеваниях зрительного нерва одновременно оценивают размеры нейроретинального ободка по 8 меридианам и экскавации диска зрительного нерва по вертикали и горизонтали, а также показатели в пикселях - площадь нейроретинального ободка и экскавации диска зрительного нерва. Способ позволяет объективно оценить состояние диска зрительного нерва при глаукоме и других заболеваниях зрительного нерва. 16 фото, 4 табл.

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано в цифровой обработке изображений диска зрительного нерва (ДЗН) при глаукоме и других заболеваниях зрительного нерва.

В настоящее время при оценке изображений используется аналог, при котором оценивают яркость каждого цвета и сравнивают с эталоном. [Федоров С.Н., Линник Л.Ф., Иойлева Е.Э., Богуш В.П., Волков Д.А., Персиц З.М., Теслер М.Э. Компьютерная диагностика заболеваний зрительного нерва // 7-й съезд офтальмологов России: Тез. докл. - М., 2000, - С.186-187]. Данный способ успешно применяется в медицине, но имеет недостаток, так как невозможно осуществить динамическое наблюдение состояния зрительного нерва и не проводится оценка линейных размеров и площади различных отделов ДЗН.

Известен способ диагностики патологии зрительного нерва (Патент РФ №2134054). Данный способ применяется в медицине, но имеет ограниченное применение вследствие того, что может быть использован только для диагностики заболеваний зрительного нерва, а не для оценки состояния зрительного нерва в динамическом течении заболевания. Данный способ взят за прототип.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в цифровой оценке показателей цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва.

Указанная задача решается тем, что в предложенном способе осуществляется выделение различных отделов в изображении зрительного нерва (нейроретинальный ободок (НРО), экскавация) и количественно в пикселях оценивается размер НРО по 8 меридианам, площадь НРО и экскавации ДЗН.

Заявляемый способ позволяет оценить показатели цветности диска зрительного нерва по системе RGB, площадь НРО и экскавации ДЗН, линейные размеры НРО по 8-и направлениям и экскавации ДЗН.

В практике медицины известно использование HRT (Heidelberg Retina Tomograph). Однако при HRT не определяется цветность ДЗН, выделение границ ДЗН и экскавации автоматизировано, что снижает точность исследования.

В предлагаемом способе оценки цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва совместная оценка цвета и морфометрических показателей ДЗН используется впервые, а также зоны интереса выделяются не автоматически, а руками врача, что способствует большей точности метода.

Для решения вышеуказанной задачи были исследованы 1264 изображений глазного дна (188 пациентов, 269 глаз), полученных от здоровых лиц и с I, II, III стадией глаукомы. Пациенты с IV стадией глаукомы участия в исследовании не принимали.

Применение способа цифровой оценки изображений глазного дна позволяет оказать положительное воздействие на оценку динамики изменения состояния ДЗН, что способствует улучшению контроля за течением заболевания и своевременной коррекции лечения.

Способ иллюстрируется фотографиями:

фото 1 - изображение глазного дна, подвергающееся обработке,

фото 2 - первичная обработка изображения с выделением области интереса (ДЗН),

фото 3 - выделенная область ДЗН для оценки,

фото 4 - выделение области НРО и экскавации,

фото 5 - выделенная область НРО для оценки,

фото 6 - выделенная область экскавации для оценки,

фото 7, 8 - интерфейс программы,

фото 9, 10 - вывод результатов расчета.

Способ оценки цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва осуществляют следующим образом. Производится съемка глазного дна пациента с помощью фундус-камеры, оснащенной пленочным или цифровым фотоаппаратом. Пациент обследуется сидя, подбородком и лбом опираясь о подголовник. Взгляд пациента фиксируется на специальную вспыхивающую метку, позиция которой контролируется врачом для получения четкого изображения глазного дна. Съемка производится под углом 35°. Оценка изображения производится на персональном компьютере с помощью данной программы.

Осуществляется оценка каждого из 3 файлов отдельно. Одновременно можно оценивать до 7 файлов, что удобно при динамическом наблюдении пациента, так как фотографирование глазного дна пациента происходит в разные временные промежутки. Но для контроля за состоянием диска зрительного нерва оценка цифрового изображения глазного дна производится одновременно (на момент получения второго изображения глазного дна) для правильной оценки динамики течения заболеваний зрительно нерва, что позволит правильно избрать дальнейшую тактику ведения пациента при некоторых хронических заболеваниях глаз, сопровождающихся изменением цветности диска зрительного нерва и линейных размеров как ДЗН, так и его отделов (экскавации и нейроретинального ободка) [Нестеров А.П., 2000, Курышева Н.И., 2006].

Изображение диска зрительного нерва располагается так, чтобы носовая половина ДЗН находилась в левой части изображения, височная - в правой (фото 1).

Первоначально выделяется зона интереса - диск зрительного нерва и сохраняется в отдельном файле (фото 2).

Программа сначала считывает ширину и высоту рисунка. Далее программа последовательно проходит по всем пикселям рисунка, суммируя в отдельных переменных все значения R, G и В каждого из пикселей. Если пиксель белого цвета, то значения цвета R, G, В не добавляются к суммам Sum(R), Sum(G), Sum(B). После чего получаем суммы Sum(R), Sum(G), Sum(B). И разделив суммы составных цветов на общее количество пикселей, получаем значение среднего цвета: Avg(R)=Sum(R)/N, Avg(G)=Sum(G)/N, Avg(B)=Sum(B)/N (фото 3, 8).

Затем вычисляет площадь, высоту и ширину НРО, который предварительно выделяется вручную (фото 4), по 8-ми меридианам. За 1-й принимается верхний сегмент (90° по шкале ТАБО), далее оценка осуществляется по часовой стрелке: 2 - верхневисочный сегмент (45° по шкале ТАБО), 3 - височный (0°), 4 - нижневисочный (315°), 5 - нижний (270°), 6 - нижненосовой (225°), 7 - носовой (180°), 8 - верхненосовой (135°). При этом все остальное пространство рисунка должно быть заполнено белым цветом. Площадь будет вычисляться именно по небелой зоне (фото 5, 9).

Третьим этапом вычисляются площадь и толщины экскавации ДЗН. Вычисления также основаны на анализе небелого пространства рисунка (фото 6, 10).

Предлагаемый способ отличается от существующих тем, что одномоментно оценивает линейные размеры и площадь отделов ДЗН с большей точностью за счет ручной обработки и позволяет оценивать несколько изображений одновременно (фото 7).

В результате статистической обработки данных были получены следующие достоверные показатели (р≤0,05). Критерием перехода I стадии глаукомы во II считать площадь экскавации более 15000 пикселей, площадь экскавации более 40000 пикселей - переходом II стадии глаукомы в III; увеличение площади экскавации более чем на 2500 пикселей во все стадии глаукомы - можно считать признаком прогрессирования глаукомной оптической нейропатии. В результате возникает вопрос о необходимости курсов нейропротекторной терапии или оперативного вмешательства.

Примеры конкретного осуществления

Пример 1

Пациент З., 72 года, поступил в отделение с диагнозом открытоугольная глаукома IIb левого глаза (Н 40.1)

Табл.1
Оценка цветности и морфометрических показателей ДЗН
ФИО	ДЗН	Экскавация
R	G	В	S	Н	W
З. 1 осмотр	229	128	168	35192	210	164
З. 6 месяцев	88	128	209	40144	206	191
З. 12 месяцев	114	178	230	54984	235	230

ФИО	Нейроретинальный ободок
Площадь	верх	низ	нос	висок	верх-нос	верх-висок	низ-нос	низ-висок
З. 1 осмотр	64392	104	95	79	79	86,31	116,7	92,69	77,56
З. 6 месяцев	45339	66	55	53	41	34,65	82,75	74,96	65,4
З. 12 месяцев	44749	89	23	39	84	68,01	93,5	46,75	58,1

Табл.2
Внутриглазное давление (ВГД)
ФИО	ВГД
З. 1 осмотр	22
З. 6 месяцев	24
З. 12 месяцев	24

Уменьшение показателей R и изменение площади ПРО и экскавации ДЗН свидетельствует о развитии процесса деколорации ДЗН и увеличении экскавации ДЗН, что говорит о прогрессировании атрофии. На основании чего можно сделать вывод о недостаточной эффективности проводимого консервативного лечения и необходимости решения вопроса о хирургическом лечении либо проведении курсов нейропротективной терапии.

Пример 2

Пациентка Д., 68 лет, поступила в отделение с диагнозом открытоугольная глаукома IIb левого глаза (Н 40.1)

Табл.3
Оценка цветности и морфометрических показателей ДЗН
ФИО	ДЗН	Экскавация
R	G	В	S	Н	W
Д. 1 осмотр	101	146	219	30318	184	161
Д. 6 месяцев	102	148	215	32639	205	175
Д. 12 месяцев	127	198	232	30240	194	188
ФИО	Нейроретинальный ободок
Площадь	верх	низ	нос	висок	верх-нос	верх-висок	низ-нос	низ-висок
Д. 1 осмотр	64392	97	50	71	72	97,62	85,58	49,51	45,27
Д. 6 месяцев	65339	69	69	90	59	84,17	79,93	67,2	67,2
Д. 12 месяцев	64749	97	97	94	94	106,1	79,9	74,24	89,8

Табл.4
Внутриглазное давление (ВГД)
ФИО	ВГД
Д. 6 месяцев	22
Д. 12 месяцев	23
Д. 12 месяцев	22

Примерно одинаковые показатели цветности и площади НРО и экскавации ДЗН свидетельствуют о стабильном течении открытоугольной глаукомы и эффективности консервативной терапии.

Таким образом, способ оценки цветности и морфометрических показателей диска зрительного нерва может применяться для динамического контроля состояния цветности и морфометрических показателей ДЗН при глаукоме и других заболеваниях ДЗН. И имеет преимущества за счет одномоментной оценки линейных размеров и площади отделов ДЗН с большей точностью за счет ручной обработки и позволяющий оценивать несколько изображений одновременно.

Изобретение применяется в медицине, в частности в офтальмологии, при цифровой обработке изображения диска зрительного нерва при глаукоме.

Способ динамического контроля за состоянием диска зрительного нерва при заболеваниях зрительного нерва, включающий оценку цветности диска зрительного нерва по системе RGB, отличающийся тем, что при динамическом контроле одновременно оцениваются размеры нейроретинального ободка по 8 меридианам и экскавации диска зрительного нерва по вертикали и горизонтали, а также показатели в пикселях - площадь нейроретинального ободка и экскавации диска зрительного нерва.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано при прогнозировании эффективности плеоптического лечения у детей с амблиопией.

Устройство формирования цветового образца в заданном направлении цветового пространства // 2552011

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство формирования цветового образца в заданном направлении цветового пространства содержит оптические каналы с блоками формирования эталонного и тестового цветовых стимулов, узел совмещения цветовых стимулов в поле зрения испытуемого, также содержит источники красного, зеленого и синего излучений, которые расположены за каждым из экранов.

Способ прогнозирования прогрессирования диабетической ретинопатии и диабетического макулярного отека // 2520826

Изобретение относится к медицине, офтальмологии, эндокринологии. В макулярной зоне сетчатки определяют объем отека с помощью оптической когерентной томографии, выявляют изменения порогов чувствительности методом фундусмикропериметрии.

Способ определения цветного зрения в численном виде и устройство для его реализации // 2499543

Группа изобретений относится к медицине. Способ и устройство численного определения цветовосприятия представляет новый тип оптометрического оборудования, которое позволяет выполнять оптометрические тесты по световосприятию, причем в численном виде.

Способ дифференциальной диагностики различных стадий болезни штаргардта // 2497436

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. У пациентов с подозрением на БШ, начиная с возраста 5-6 лет и старше, проводят визометрию, исследование полей зрения, регистрацию скотопической, фотопической электроретинограммы, визуальный осмотр глазного дна, проверку цветного зрения, флюоресцентную ангиографию (ФАГ), регистрацию аутофлюоресценции (АФ) глазного дна, оптическую когерентную томографию (ОКТ).

Способ исследования цветового зрения человека // 2427312

Изобретение относится к области медицины, а еще точнее, к офтальмологии. .

Способ диагностики хронической гипертонической оптической нейропатии // 2400127

Изобретение относится к медицине и предназначено для ранней диагностики хронической гипертонической оптической нейропатии. .

Способ выбора тактики лечения оптической нейропатии при постувеальной глаукоме у детей // 2360593

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для выбора тактики лечения оптической нейропатии при постувеальной глаукоме у детей. .

Способ исследования цветового зрения человека // 2360592

Изобретение относится к области медицины, а точнее к офтальмологии и неврологии, и может быть использовано для оценки качественно-временных показателей цветового зрения.

Способ задания индивидуальной беговой нагрузки для развития выносливости // 2357653

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано в спортивной медицине. .

Способ оценки критической частоты слияния световых мельканий // 2576781

Изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки критической частоты слияния световых мельканий. Оценку критической частоты слияния световых мельканий проводят путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой с помощью носимого устройства, формирующего дополненную реальность. Оценку осуществляют в стационарных условиях или наземных, или водных, или полетных перемещений испытуемого. Способ позволяет повысить эффективность оценки критической частоты световых мельканий за счет расширения диапазона возможных условий и режимов теста.

Способ определения характеристик зрения и устройство для его осуществления // 2576798

Группа изобретений относится к офтальмологии. Способ определения характеристик зрения, включающий проведение исследования. Исследование проводят путем предъявления пациенту в темном помещении с расстояния 1,0-1,5 м черного экрана, на котором расположены три концентрические окружности А, В, С диаметром 15,10 и 5 см соответственно, по контуру которых равномерно размещены матовые двухцветные светодиоды подсветки и в едином центре которых установлены три ярких светодиода R, G, В; и фиксации в диагностической карте пациента возникающих зрительных ощущений. При этом для определения остроты зрения используют факт регистрации пациентом расходящихся волн теплового излучения, сопровождающих светоизлучение светодиодов R или G или В, а для определения цветовосприимчивости фоторецепторов сетчатки используют описываемую пациентом степень яркости светоизлучения цветных светодиодов или их сочетаний. Устройство состоит из полимерного квадратного черного экрана, на котором располагаются три концентрические окружности условных полей зрения A, B и C для определения характеристик зрения, первая из которых проградуирована от 0° до 360°, с диаметрами 15, 10 и 5 см, по контуру которых равномерно размещены двухцветные светодиоды подсветки в количестве 12, 8 и 4 шт. соответственно и в едином центре которых установлены три ярких R, G, В светодиода, и сетевого адаптера с источником питания постоянного напряжения на +3В для запитки светодиодов экрана с набором микропереключателей, микротумблеров и микрокнопок, обеспечивающих свечение выбранных светодиодов. Применение данной группы изобретений позволит повысить точность определения периметрии зрения. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Способ компьютерного диагностирования контрастной чувствительности у пациентов с дисфункцией мозга // 2583883

Изобретение относится к медицине, оптометрической диагностике и касается определения контрастной чувствительности у пациентов с дисфункциями мозга, может быть использовано в ранней диагностике дегенеративных поражений мозга. Тестирование выполняют для одного или двух глаз в области фотопии на экране стандартного монитора при помощи компьютерной программы с интерфейсом, которая позволяет генерировать в RGB стандарте на экране монитора оптические стимулы в виде фигур, букв или цифр и фон с контрастом серого R=G=B с градациями каждой из компонент цвета от 0 до 255. При этом в качестве параметров для оценки контрастной чувствительности определяют величину и область ошибки контрастной чувствительности и время выполнения теста. Способ обеспечивает простую, объективную, быструю и надежную диагностику патологии у пациентов с дисфункциями головного мозга. 2 ил., 3 пр., 3 табл.

Способ проведения микропериметрии при атрофии зрительного нерва // 2631638

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для проведения микропериметрии при атрофии зрительного нерва. Микропериметрию проводят по программе retina 40° 20 дБ. Программа включает обследование 90 точек центральной и парацентральной областей сетчатки в пределах 40° от центра поля зрения с использованием стандартного стимула Goldmann III, размерами 0,43° длительностью 200 мс и максимальной яркости предъявляемого стимула 20 дБ, в автоматическом режиме, с разрешающей пространственной частотой 6 угловых минут и временной частотой 25 Гц. Способ позволяет выявить центральные и парацентральные дефекты поля зрения при атрофии зрительного нерва у пациентов с любой остротой зрения, оценить динамику развития атрофии зрительного нерва за счет использования микропериметрии по программе retina 40° 20 дБ, обследования как в автоматическом, так и в ручном режимах. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.