Алгоритм диагностики предикторов поуг у молодых лиц с миопией слабой и средней степени
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для ранней диагностики ПОУГ у молодых лиц с миопией слабой и средней степени. Полученные в соответствии с нозологией диагностические данные: анкетирование модифицируемых и немодифицируемых факторов риска по версии ICO 2016; протоколы статической компьютерной периметрии по программе порогового теста 30-2 с использованием алгоритма SITA-Standard, а также цветовосприятия с помощью Famsworth-Munsell 100 Hue теста (FM 100) вносятся в предложенный нами единый алгоритм действий врача-офтальмолога для выявления диспансерной группы ПОУГ у пациентов с миопией слабой и средней степени. Анализ данных проводится с помощью сверточных нейронных сетей в режиме «deep-learning» в условиях массового скрининга населения. Результатом работы алгоритма является формирование диспансерной группы на основе выявленных факторов риска ПОУГ по результатам анкетирования, анализа протоколов статической компьютерной периметрии по программе порогового теста 30-2 с использованием алгоритма SITA-Standard), а также цветовосприятия с помощью Famsworth-Munsell 100 Hue теста (FM 100). Изобретение обеспечивает алгоритм действия врача-офтальмолога, который при минимальных временных затратах снизит риск позднего выявления ПОУГ у молодых лиц с миопией слабой и средней степени и позволит назначить патогенетическое лечение. 1 ил.
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для ранней диагностики ПОУГ у молодых лиц с миопией слабой и средней степени и выбора патогенетического лечения на основе предложенного нами алгоритма действий врача-офтальмолога.
Решаемой нами задачей являлась разработка алгоритма действия врача-офтальмолога, которая при минимальных временных затратах снизит риск позднего выявления ПОУГ у молодых лиц с миопией слабой и средней степени и позволит назначить патогенетическое лечение.
Достигаемым техническим результатом является раннее выявление ПОУГ при миопии слабой и средней степени, с интеграцией данных протоколов исследований на основе разработанного нами алгоритма действий врача-офтальмолога.
Данный результат обусловлен действиями врача-офтальмолога на основе алгоритма с использованием данных перечня диагностических исследований: анкет по версии ICO 2016 с выявленными модифицируемыеми и не-модифицируемыеми факторами риска, протоколов статической компьютерной периметрии по программе порогового теста 30-2 с использованием SITA-Standard) а также цветовосприятия с помощью Farnsworth-Munsell 100 Hue теста (FM 100).
Для возможного снижения темпов прогрессирования и распространения заболеваемости глаукомой актуальным является установление факторов риска развития данной патологии уже в молодом возрасте. В частности, изучаются особенности развития и прогрессирования глаукомы при наличии у пациентов осевой миопии. При прогрессировании миопии происходит увеличение переднезаднего и горизонтального размеров глаза. Лица с осевой миопией нередко имеют характерные морфологические и функциональные изменения, которые могут вызывать затруднения при дифференциальной диагностике с глаукомой. К ним относятся структурные изменения дисков зрительных нервов, характерная зона перипапиллярной атрофии, различные дефекты полей зрения, изменение уровня внутриглазного давления выше или ниже средних значений. Выявлено снижение корнеального гистерезиса у детей с прогрессирующей миопией и ослабленной опорной функцией склеры, а также у взрослых с глаукомным поражением. Высказано предположение, что низкое значение корнеального гистерезиса является результатом ремоделирования соединительнотканного матрикса корнеосклеральной оболочки глаза и может являться независимым фактором, который свидетельствует о риске прогрессирования глаукомного процесса (Иомдина Е.Н. и др. 2016).
Изменение упруго-эластических свойств фиброзной оболочки глаза при осевой миопии создает предпосылки для более быстрого развития глаукомной оптической нейропатии в таких глазах, маскируя, в то же время, начальные проявления глаукомы и создавая сложности в интерпретации результатов тонометрии (S.J. Chen et al., 2012). Это приводит к затруднениям в диагностике глаукомы у пациентов с близорукостью, включая неоднозначные результаты «классических» методов диагностики глаукомы у лиц с осевой миопией (крупные диски зрительных нервов с обширной зоной перипапиллярной атрофии, неспецифические изменения полей зрения, отсутствие возможности выявления достоверного и стойкого повышения внутриглазного давления (ВГД) (Казакова А.В., Эскина Э.Н. 2014).
Функциональная диагностика имеет решающее значение в выявлении стадии заболевания ПОУГ. Т.О. Zeyen и J. Caprioli et al., показали, что при начальной стадии глаукомы депрессии в носовой части поля зрения (назальная ступенька) имеют место примерно у половины больных, парацентральные скотомы - у 40% больных.
В современных исследованиях доказано, что увеличение площади слепого пятна встречается у 1/3 пациентов, изолированные дугообразные скотомы или депрессии в парацентральном поле зрения - в 90% случаев, темпоральное сужение поля зрения является редкостью и встречается не более чем в 3% случаев. Для выявления этих изменений необходимы скрининговые стратегии (надпороговые), которые проводятся при постоянной, заведомо надпороговой яркости стимула и позволяют выявить дефект в поле зрения.
Наряду со скринингом на основе порога, существуют дополнительные приемы SAP, периметрия с удвоенной частотой (FDT) и коротковолновая периметрия (SWAP). Наиболее эффективной является ранняя диагностика состояния цвето- и светоощущения у пациентов с подозрением на глаукому и больных первичной открытоугольной глаукомой по результатам выполнения цветотеста Манселла (Famsworth-Munsell 100 Hue) и коротковолновой периметрии. Использование методик SITA-SWAP и FM100 позволяет отслеживать динамику ранней утраты функциональных резервов сетчатки и зрительного нерва, то есть фактически позволяет прогнозировать возможную утрату зрительных функций. (Савченко Е.С., М.А. Ковалевская, и др. 2018).
При анализе факторов риска глаукомы и динамики функциональных тестов (светочувствительности и цветовосприятия) возможно раннее формирование группы риска первичной открытоугольной глаукомы до 35 лет, которая требует особого наблюдения и назначения современных методов немедикаментозного воздействия. Кроме того, выявленные клинико-функциональные параллели необходимы для обучения сверточных нейронных сетей в режиме «deep-learning» в условиях массового скрининга населения.
Прототипом изобретения является способ диагностики глазных заболеваний, предложенный Богатыревой Е.С, Ковалевской М.А. (патент: RU 2514348 С1 Патентное ведомство: Россия, 2014 г. ). Способ основан на диагностике нарушений световоспринимающего аппарата глаза при различных заболеваниях на основе оценки цветовосприятия с помощью Famsworth-Munsell 100 HueTest. Достигаемым техническим результатом является диагностика глазных заболеваний на основе определения динамики цветоощущения. При первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ) 1а и начальных изменениях зрительного нерва по методу Famsworth-Munsell 100 Hue Test выявлены следующие показатели: UT(TES) - не более 100 общего количества ошибок, ТЦД - единичные отклонения в системе синего цвета, ПЦ - цвета I, III порядка, тон (оттенок) - 140-160, тон (HCV) - 210-240, ДДВ, нм - 440-500, ДЧ, ТГц - 600-680, ДЭФ, эВ - 2,48-2,82. В клинической практике не существует одного теста, который бы мог быть исчерпывающим в ранней диагностике сложного мультифакторного заболевания, которым является ПОУГ. Кроме того, выполнение всему контингенту обследуемых лиц, без учета факторов риска ПОУГ, трудоемких исследований комплексной оценки цветоощущения является длительным и бесперспективным для скрининга. В предлагаемом нами алгоритме направленное выделение модифицируемых и не-модифицируемых факторов риска сокращает проведение обследования у молодых лиц с миопией слабой и средней степени, повышает точность диагностики и позволяет выполнять алгоритм диагностики в узкой диспансерной группе риска ПОУГ. В соответствии с клиническими рекомендациями для выявления стадий ПОУГ и ранних изменений в диске зрительного нерва используется КСП, которая не оценивалась авторами патента вместе с результатами анализа цветоощущения. Таким образом, нет закрепления динамики цветоощущения в соответствии с изменениями компьютерной статической периметрии согласно стадиям ПОУГ. В предлагаемом нами алгоритме действий врача-офтальмолога вначале формируется диспансерная группа на основе выявленных факторов риска ПОУГ по результатам анкетирования, анализируются протоколы статической компьютерной периметрии по программе порогового теста 30-2 с использованием алгоритма SITA-Standard), а также цветовосприятия с помощью Famsworth-Munsell 100 Hue теста (FM 100). В результате нами впервые найдены достоверные связи между факторами риска, показателями светочувствительности и цветовосприятия.
Разработанный нами алгоритм действий врача-офтальмолога для раннего выявления ПОУГ и назначения патогенетического лечения. (Фиг. 1)
Этап 1: проведение анкетирования пациента для выявления модифицируемыех и не-модифицируемыех факторов риска развития глаукомы в соответствии с рекомендациями International council ophthalmology Guidelines for glaucoma eye care. 2016. (QICO). Другие факторы являются маркерами социально значимых заболеваний органа зрения, косвенно связанных с прогрессией или возникновением тяжелых форм ПОУГ.
Этап 2: разделение на модифицируемые и не-модифицируемые факторы риска у молодых лиц с миопией слабой и средней степени. К модифицируемым факторам риска относятся:
• зрительная утомляемость при работе с цифровыми устройствами,
• синдром сухого глаза,
• покраснение глаз,
• снижение зрения в темноте,
• искажение букв при чтении, слезотечение.
К не-модифицируемым факторам относятся следующие:
• глаукома у родственников,
• эпизоды вазоспазма,
• гипотония/гипертония,
• мигрень,
• цереброваскулярная патология.
Такой анализ проведен авторами данного способа впервые и подтвержден свидетельством о государственной регистрации базы данных пациентов с выявленными факторами риска ПОУГ в диагностике, прогнозе, оценке эффективности лечения (№2021622352 от 01.11.2021).
Этап 3: выполнение функциональных тестов - компьютерно-статическая периметрия (MD и PSD) и Famsworth-Munsell 100 HueTest.
Критерии для оценки глубины дефектов поля зрения:
- среднее отклонение от возрастной нормы: MD
- индекс PSD (Pattern Standard Deviation) - "Отклонение стандартного паттерна" или "Интегральный показатель локальных дефектов".
Комплексная оценка цветоощущения включала следующие критерии:
- Цветовой тест ЦТ (единица измерения: Total Error Score TES): Уровень распознавания цветов (Munsell, Albert Н. A Grammar of Color: Arrangements of Strathmore Papers in a Variety of Printed Color Combinations According to The Munsell Color System. 1921):
высокий не более 15 TES;
средний не более 16 и не менее 100 TES;
низкий не менее 101 TES.
-Дефицит цветового зрения:
нет дефицита не более 40 TES;
легкий-41-100 TES;
средний - 101-200 TES;
тяжелый - 201 и более TES.
- Тип цветового дефицита ТЦД: цветослабость, цветоаномалия на красный, оранжевый, желтый, желто-зеленый, зеленый, сине-зеленый, циан, синий (лазурный, голубой), синий, фиолетовый, пурпурный, пунцовый (малиновый) цвета.
- Порядок цвета ПЦ по системе RGB (Максвелл, 1860):
цвета I порядка - красный, зеленый, синий;
II порядка - желтый, циан, пурпурный;
III порядка - оранжевый, желто-зеленый, сине-зеленый, синий (лазурный, голубой), фиолетовый, пунцовый (малиновый).
- Тон (оттенок) по системе RGB (0-239):
красный - 0,
оранжевый - 20,
желтый - 40,
желто-зеленый - 60,
зеленый - 80,
сине-зеленый - 100,
циан - 120,
синий (лазурный, голубой) - 140,
синий - 160, фиолетовый - 180,
пурпурный - 200,
пунцовый (малиновый) - 220.
- Тон по системе HCV (англ. Hue, Saturation, Value - тон, насыщенность, значение), предложенной в 1978 г. Смитом Э.Р. (0 - 360): красный - 0/360, оранжевый - 30, желтый - 60, желто-зеленый - 90, зеленый -120, сине-зеленый - 150, циан - 180, синий (лазурный, голубой) - 210, синий -240, фиолетовый - 270, пурпурный - 300, пунцовый (малиновый) - 360.
- Оценка нормализованных спектральных характеристик чувствительности цветовых рецепторов сетчатки (колбочек), Диапазон длин волн ДДВ (единица измерения - нанометр, нм): красный - 625-740, оранжевый - 590-625, желтый - 565-590, зеленый - 500-565, голубой - 485-500, синий - Стр.: 6 RU 2 514 348 С1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 440-485, фиолетовый - 380-440. Диапазон частот ДЧ (единица измерения - терагерц, ТГц): красный - 405-480, оранжевый - 480-510, желтый - 510-530, зеленый -530-600, голубой - 600-620, синий - 620-680, фиолетовый - 680-790. Диапазон энергии фотонов ДЭФ (единица измерения - электронвольт, эВ): красный - 1,68-1,98, оранжевый - 1,98-2,10, желтый - 2,10-2,19, зеленый - 2,19-2,48, голубой - 2,48- 2,56, синий - 2,56-2,82, фиолетовый - 2,82-3,26.
Способ диагностики предикторов первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ) у молодых лиц с миопией слабой и средней степени, отличающийся тем, что подготавливают данные анкеты с выявленными модифицируемыми и немодифицируемыми факторами риска; протоколы статической компьютерной периметрии по программе порогового теста 30-2 с использованием алгоритма SITA-Standard, а также цветовосприятия с помощью Farnsworth-Munsell 100 Hue теста FM 100, для использования их в качестве исходных данных для обучения нейронных сетей в режиме «deep-learning» в условиях массового скрининга населения, причем:
- к модифицируемым факторам риска относятся:
• зрительная утомляемость при работе с цифровыми устройствами,
• синдром сухого глаза,
• покраснение глаз,
• снижение зрения в темноте,
• искажение букв при чтении, слезотечение,
- к немодифицируемым факторам относятся:
• глаукома у родственников,
• эпизоды вазоспазма,
• гипотония/гипертония,
• мигрень,
• цереброваскулярная патология,
- при выполнении функциональных тестов - компьютерно-статическая периметрия - MD и PSD и Famsworth-Munsell 100 HueTest, критериями для оценки глубины дефектов поля зрения являются:
• комплексная оценка цветоощущения включала цветовой тест TES, который включает
уровень распознавания цветов:
° средний - не более 16 и не менее 100 TES;
° низкий - не менее 101 TES,
и дефицит цветового зрения:
° нет дефицита - не более 40 TES;
° легкий - 41-100 TES;
° средний - 101-200 TES;
° тяжелый - 201 и более TES,
• тип цветового дефицита ТЦД: цветослабость, цветоаномалия на красный, оранжевый, желтый, желто-зеленый, зеленый, сине-зеленый, циан, синий, синий, фиолетовый, пурпурный, пунцовый цвета,
• порядок цвета по системе RGB:
° цвета I порядка - красный, зеленый, синий;
° II порядка - желтый, циан, пурпурный;
° III порядка - оранжевый, желто-зеленый, сине-зеленый, синий, фиолетовый, пунцовый,
• тон по системе RGB:
° красный - 0,
° оранжевый - 20,
° желтый - 40,
° желто-зеленый - 60,
° зеленый - 80,
° сине-зеленый - 100,
° циан - 120,
° синий - 140,
° синий - 160,
° фиолетовый - 180,
° пурпурный - 200,
° пунцовый - 220,
• тон по системе HCV: красный - 0/360, оранжевый - 30, желтый - 60, желто-зеленый - 90, зеленый -120, сине-зеленый - 150, циан - 180, синий - 210, синий - 240, фиолетовый - 270, пурпурный - 300, пунцовый - 360,
- оценка нормализованных спектральных характеристик чувствительности цветовых рецепторов сетчатки, Диапазон длин волн ДДВ нм: красный - 625-740, оранжевый - 590-625, желтый - 565-590, зеленый - 500-565, голубой - 485-500, синий, фиолетовый - 380-440, Диапазон частот ДЧ ТГц: красный - 405-480, оранжевый - 480-510, желтый - 510-530, зеленый - 530-600, голубой - 600-620, синий - 620-680, фиолетовый - 680-790, Диапазон энергии фотонов ДЭФ эВ: красный - 1,68-1,98, оранжевый - 1,98-2,10, желтый - 2,10-2,19, зеленый - 2,19-2,48, голубой - 2,48-2,56, синий - 2,56-2,82, фиолетовый - 2,82-3,26.
